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【實驗室規劃】前期規劃是實驗室建設成敗的關鍵

發布來源:admin 瀏覽量: 發布時間:2018-03-08 09:35

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科學實驗室水平的不斷發展 ,對實驗室的功能性和規范化提出了更高的要求,高精尖的的實驗儀器要發揮其應有的效果 ,必須借助于匹配的實驗室配套裝備。隨著實驗室資質認定 、計量認證等體系的推廣宣貫, 以安全性、 人性化、 高科技為特征的現代化科學實驗室新概念正逐步形成 。
目前 ,我國還沒有國家標準對實驗室硬件建設進行規范和要求 ,現代化實驗室的建設在理論和實踐中還存在諸多空白,本文主要涉及到實驗室規劃設計與裝備配置的關注要點。
實驗室前期準備       凡事預則立,不預則廢,同樣,縝密而細致的前期規劃是實驗室建設成敗的關鍵。       在進行實驗室規劃設 計之前 , 首先要 了解 目標實驗室的總體規劃 , 包括實驗室的性質 、目的、任務、 依據和規模, 確定實驗室功能和儀器設備選型等。儀器設備的選型是實驗室前期準備的落腳點 ,也是實驗室整體規劃的基礎。其中大型儀器設備的選型直接關系到水、 電、 通風、 氣路等相關設施的布置, 普通儀器設備的配置與實驗室的區域劃分關系密切。通常的做法是: 按照相關的國家標準和檢測規范, 確定儀器設備的基本需求, 參照同行業的已有做法并結合 自身實際, 確定儀器設備的選型。 實驗室規劃中不可忽視的9大點!
實驗室規劃設計 中涉及到的內容主要有平面布置、給排水 、電路、氣路 、通風 、安全通道、吊頂 、 地面、墻面等。規劃設計需在實驗室土建和裝飾 階段落實。
1、.平面布置圖     
 確定實驗 室整體平 面布置圖, 明確實驗室布局。實驗室要求與辦公區域有效隔離, 功能區域劃分明晰, 實驗間互不干擾, 疏散通道暢通。在現代化實驗研究機構中, 實驗室通常按物理、一般化學、有機合成化學、生物學來分類,根據需要設置天平室、 精密儀器室、 高溫室、標樣室、制水間、洗滌室、預處理室、倉庫等。在藥品, 醫學, 食品, 農林畜牧等領域的實驗室中, 可靠性高的無菌 , 無塵環境是必不可缺的。在生物實驗室中 , 一般考慮檢查 , 測試 , 照相 , 洗相等數據處理工作流程 的特殊要求 ,通常可在進口處設置洗滌臺和干燥臺。     
 有使用劇毒品和易制毒品試劑的實驗室必須按照要求設置專用劇度品倉庫, 需要設置鐵門、鐵窗、 鐵柜, 設置 110 聯動報警系統。
2.、給排水      
實驗室的給水遵循方便就近取用的原則, 在必要的地方如洗滌區設置熱水系統。排水重點要關注地漏的設置, 以及排熱水區域對排水管管材的耐高溫要求。
3.、電路       
電路設計須考慮整體功率的大小、三相電要求、特殊儀器穩定性的要求。為方便操作和滿足安全管理的要求, 實驗室一般要求設置獨立控制開關。一個正確和 良好的接地系統對分析實驗室儀器正常 、 可靠和安全運行是非常必要的。
4.、氣路       
供氣模式有集中供氣和單獨供氣兩種 , 原則上對于儀器使用的特殊氣體配管 , 應該盡量接近分析儀器。
5.通風系統      
通風是實驗室設計中不可缺少的一個組成部分。為了使實驗室工作人員不吸人或咽人一些有毒的、可致病的或毒性不 明的化學物質和有機體 、實驗室中應有 良好的通風 。      
實驗室的通風方式有兩種 ,即局部排風和全室通風。局部排風是在有害物產生后產即就近排出, 這種方式能以較少的風量排走大量的有害物 ,節能有效 , 是改善現在實驗室條件可行 和經濟 的方法 , 也是適應現代化實驗室通風建設的最好 的方式 ,被廣泛采 用。對于有些 實驗不能使 用局部排風 ,或者局部排風滿足不了要求 時,應該采用全室通風。專業性通風系統如無菌系統 的通風系統必須是 自成體 系的。通風系統的關注焦點是進 出風 口位置 的確定和風 口的預埋。
6.安全通道     
 實驗室規劃設計中不能忽視對安全通道的 ,特別是實驗室室 內設計 中的安全距離設計 。
(1) 安全門: 作為疏散通道。門寬 900 1500mm , 其中單門一般為 900 f il m , 雙門有 1200、1400、1500 r a i n 等 。(
(2) 安全距離 : 對于主通道來說 , 若兩個實驗臺雙面操作, 距離應≥1500 mm ; 單面操作≥1200mm ; 有排毒柜的話, 距離應≥1500 i nm , 且特別注意排毒柜不能放置在靠近門口的位置。
(3) 通道距離 :一般建筑 內部 的消防通道最小寬度是 1200 nl l n, 而實驗室則不同, 最少應留1500 m nl寬。7.吊頂      吊頂的高度一般沒有特別的要求,但專業性特別強的如無菌系統等對吊頂的高度有具體要求, 必須關注。同時在吊頂施工過程中也應與通風系統的設施同步考慮。
8.、地面     
 要針對不同實驗室采用不同地面,不能在實驗室內使用大理石地面。現在最常用的是 PV C 地面和還氧樹脂地面兩種,也有的用瓷磚。地面除了要注意類型外 , 還要注意上下水管道 的位置等。9.墻面     包括柱體的位置、 窗臺高、 踢腳板的寬度等都要確定清楚。
確定實驗室裝備的規格和選型
      實驗室裝備配置是在實驗室規劃設計的基礎上確定實驗室裝備的規格和選型。實驗室裝備是從家具行業 細分 出來的新興行業 , 在發展過程中不斷趨于規范化和專業化。實驗室裝備配置內容主要包括實驗 臺的布局模式 、結構尺寸、臺面選擇 、 通風柜選型 、實驗用柜選 型、安 全設施配備等。
布局模式
實驗臺布局的重點是安全性和方便性 ,有以下幾種常用的模式 :(1) 島型。 是最常見的一種模式。常使用于大空間、成長方形 的室 內形 式。此模式 的特點是人流順暢;(2)半島型。 這也是一種比較典型的應用方式,此模式適用于狹長的房間;(3) L 型。L 型適用于較為窄小的房間形式;(4) U 型與一字 型(即側邊 實驗 臺)布局也較常用。 
結構尺寸
實驗室裝備的結構分為全木結構 、鋼木結構和全鋼結構, 實驗室可根據具體的情況選擇不同的實驗臺類型。實驗室裝備的尺寸直接關系到使用的方便舒適程度。坐式工作臺的高度通常在 750 ~850 mml之間, 如果男性實驗員占較高比率也可考慮 900mm高; 站式工作臺高度則在 850 ~ 920mm之間,高溫室的工 作臺高度在 450 ~600 mm 之間;工作臺的長度通常宜考慮每人 1200 mm (最小不應小于1000mm),有機化學實驗臺則須考慮 長一些 ,可取 1400 ~1600 m m ; 試劑架高度為 1200 ~1650 mm之間, 高柜可達 1800 — 2000 mm ; 工作臺的深度一般為 750 mm , 高溫室的工作臺深度一般要求 850~900mm 之間。 實驗室臺面
目前使用較多的臺面材料有 以下幾種 :(1) 環氧樹脂 :主要 為加強型環氧樹脂成份 ,內外材質一致,損傷時可修復還原, 酸堿、耐撞擊、 耐高溫(約 800℃ ), 成本相對較高。(2) 耐蝕實心理化板 :系以優質多重夾紙 , 浸泡于特殊酚液后經高壓熱固效應成型, 并經表面特殊耐蝕處理。具有耐酸堿、耐撞擊 、耐熱特性 ,經濟耐用。(3) 千思板: 成分為70%的木質纖維, 30%的三聚氰胺樹脂, 采用雙電子束掃描技術將三聚氰胺附貼在面層 , 經高溫高壓成型, 耐高溫耐腐蝕能力一般。(4) 耐蝕理化貼 面板 :由添加特殊成 份酚醛樹脂含浸的牛皮紙、白色及特殊表層紙經高溫、高壓處理而成, 耐酸堿、 耐撞擊、 耐熱特性, 但必須配合配合基材使用。 
實驗室通風柜
通風柜是實驗室中最 常用的一種局部排風設備, 種類繁多, 由于其結構不同, 使用的條件不同, 其排風效果也不相同。 通風柜的性能好環, 主要取決于通過通風柜空氣移動的速度。
實驗室中所采用的通風柜歸納起來有 5 種:(1)項抽式通風柜: 這種通風柜的特點是結構簡單、 制造方便, 適合有熱量產生的場合。(2) 狹縫式通風柜: 狹縫式通風柜是在其頂部和后側設有排風狹縫, 對各種不同工況都能獲得良好的效果。 但結構比較復雜, 制作也較麻煩。(3) 旁通式通風柜:當實驗室考慮幅度通風柜排 除室 內空氣 時 ,采用這種通 風柜 比較理想 ,因為 當柜門全閉時并不影響室內的換氣量。(4) 補風式通風柜: 對于有空氣調節系統的實驗室或潔凈實驗室, 采用這種通風柜是很理想的 , 既節省了能量,又不影響室內的氣流組織。(5) 活動式通風柜 : 在 現代化實驗室建筑 中,有時還配置一種通用實驗室(實驗大廳), 其中的實驗工作 臺、水盆通風 柜等設備都可 隨時移 動 ,不用時也可推人鄰近的貯藏室。 這種通風柜宜用木材 、塑料或輕金屬制作 ,以便移動。 
實驗用柜
實驗用柜包括藥品柜 、藥 品柜 、危險品、玻璃器皿干燥和保管柜、潔凈柜、生物安全柜。(1) 樣品柜 : 放置各類實驗樣品用 的樣 品柜 ,應有分格且可貼標簽等的隔板, 便于存放樣品和查找樣品, 因為有些樣品, 根據樣品的物理性質和化學穩定性而需放人干燥器保存,因此分格有大有小 ,以便于存放不同的樣 品。(2) 藥 品柜 :主要放置 固體化 學試 劑和標準溶液 , 這兩者必須分類放置, 不可混放在一起。 放置化學試劑應分類放置, 便于查找。同時為了安全, 藥品柜應設置玻璃門窗, 柜體也應具有一定的承重能力和防腐蝕性。(3) 危險品保管柜 : 適用于危險物品的簡單保管和短期保管 ,采用不銹鋼制作 ,或耐火磚砌而成 。(4) 玻璃器皿干燥和保管柜: 洗凈后的下班器皿在托架上保存, 托架用導軌與柜體固定, 使玻璃器皿存取方便 , 易于清潔干燥。(5) 潔凈柜 : 又稱超凈工作臺 , 廣泛應用于生物、醫藥 、衛生、電子、精 密儀器 、儀表等行業 ,提供無菌、無 塵的潔凈操作環境。潔凈柜根據氣體的流向可分為水平層流和垂直層流 ,規格有單人、雙人、單面、雙面 , 也可串聯使用 。(6) 生物安全柜 : 廣泛應用于大專院校 、 科研院所、藥廠 、 衛生防疫等單位 , 是微生物實驗操作的主要潔凈設備 ,可防止可能存在 的有毒有害懸浮顆粒的擴散 ,保護實驗過程 中操作者和環境的安全 , 也可保護操作過程中樣品免受污染 。       此外,安全防護設施, 如桌上型洗眼器 安全箱等;配套設施,如萬向抽氣罩、PP 水槽 、 工作椅凳等均需要在實驗室裝備配置過程中同步確定 。