理化實(shí)驗(yàn)室是工業(yè)部門、制造企業(yè)和科研院所檢測(cè)材料和產(chǎn)品理化指標(biāo)不可缺少的一部分。理化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用廣泛,例如材料分析、某種物質(zhì)的含量測(cè)定、種類測(cè)定,基本上是對(duì)某種物質(zhì)的分離純化、是否存在、等定性、定量的分析測(cè)定。日常生活中常聽說(shuō)的農(nóng)藥殘留、瘦肉精檢測(cè)等都是由理化實(shí)驗(yàn)室做的檢測(cè)。
在進(jìn)行理化實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí),將實(shí)驗(yàn)室區(qū)域與辦公區(qū)劃分開,設(shè)立門禁系統(tǒng),有利于實(shí)驗(yàn)室控制與管理。主實(shí)驗(yàn)室與輔助功能間之間相互協(xié)調(diào),按照實(shí)驗(yàn)室功能流程合理分布。三流清晰,人流物流污流三流分開,保障樣品無(wú)交叉污染,保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。在實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)計(jì)有緊急安全措施,減少實(shí)驗(yàn)操作人員的危險(xiǎn)。
一、實(shí)驗(yàn)室空間尺度
實(shí)驗(yàn)室空間尺度又稱實(shí)驗(yàn)室的模數(shù),一般是指實(shí)驗(yàn)室的開間、進(jìn)深、層高、走廊的尺度。它根據(jù)研究人員的活動(dòng)范圍及實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器布置要求而定。
(1)開間
實(shí)驗(yàn)室的開間主要取決于實(shí)驗(yàn)人員活動(dòng)空間以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備工程管網(wǎng)的合理布置的必需尺度。我國(guó)實(shí)驗(yàn)室的開間一般采用3.0m、3.3m、3.6m三種開間模數(shù),其理由如下:
能滿足實(shí)驗(yàn)工作的正常需要;瘜W(xué)、物理、生物實(shí)驗(yàn)室的中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)和側(cè)式邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬度約為1.2~1.8m,設(shè)有工程管網(wǎng)的該類實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬度不小于 1.4m,靠墻側(cè)式邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)的寬度約為0.6~0.9m,設(shè)有工程管網(wǎng)的靠墻側(cè)式邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬度不小于0.75m,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的距離為 1.2~1.8m。這樣的開間均能滿足上述的需要。開間模數(shù)與工業(yè)化生產(chǎn)緊密結(jié)合起來(lái),考慮結(jié)構(gòu)配件的互換性,有利于預(yù)制品構(gòu)件的大量生產(chǎn),與多層工業(yè)建筑6.0m柱距結(jié)合起來(lái),與民用建筑中多采用3.3m的開間模數(shù)結(jié)合起來(lái)。與統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)窗扇采用0.3m為倍數(shù)的尺度相結(jié)合。
(2)進(jìn)深
實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)深主要取決于以下五個(gè)方面。
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)確定的每個(gè)實(shí)驗(yàn)人員所需要的實(shí)驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)度。
2.實(shí)驗(yàn)臺(tái)的布置方式。相同長(zhǎng)度的島式實(shí)驗(yàn)臺(tái)比半島式實(shí)驗(yàn)臺(tái)所需要的進(jìn)深大。
3.實(shí)驗(yàn)臺(tái)的端部是否布置研究人員的辦公室。
4.通風(fēng)柜的布置方式,通風(fēng)柜平行窗戶布置比垂直窗戶布置的進(jìn)深大。
5.采光通風(fēng)方式。
綜合上述五個(gè)方面的因素,進(jìn)深一般在6.0~9.0m。即6.0m、7.0m、8.0m、9.0m四種進(jìn)深,基本上能滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)室及物理實(shí)驗(yàn)室的要求。
(3)層高
層高是指樓板面到樓板面的高度,凈高是指樓板面(或吊頂面)到樓板面的距離。實(shí)驗(yàn)室的層高主要取決于實(shí)驗(yàn)室的類型。空調(diào)系統(tǒng)管道,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)柜管道等所占用的空間對(duì)層高影響較大。一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)室的層高,建議采用3.6~3.9m,放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于通風(fēng)柜上安裝了過(guò)濾器,層高就相應(yīng)增高。潔凈實(shí)驗(yàn)室本身的凈高比一般實(shí)驗(yàn)室的凈高要低,這是由于潔凈實(shí)驗(yàn)室節(jié)約空調(diào)冷量以及采用人工照明等原因,一般凈高為2.5m左右。電子計(jì)算機(jī)房根據(jù)平面空間的大小來(lái)決定,一般為2.4~3.0m之間。底層由于需設(shè)大型的儀器設(shè)備,故層高比樓層略高,具體高度應(yīng)視其設(shè)備安裝使用要求的尺寸、管道走向及吊頂布置等具體情況而定。
(4)走廊寬度
實(shí)驗(yàn)室的走廊寬度主要取決于三個(gè)方面:交通量的大小、走廊的長(zhǎng)度、門窗的開啟方式。實(shí)驗(yàn)室的走廊一般分為下列五種:?jiǎn)蚊孀呃取⒅虚g走廊(中間雙走廊)、檢修走廊、安全走廊與參觀走廊、設(shè)備管道走廊。一般實(shí)驗(yàn)室的交通量較小。
二、理化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
理化實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)要求:實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng),人員多和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生一些有害氣體,造成空氣污濁,對(duì)人體不利。為了防止實(shí)驗(yàn)室工作人員吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)氣體,實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)有良好的通風(fēng),必要時(shí)應(yīng)設(shè)空調(diào)。通風(fēng)設(shè)備有:通風(fēng)柜、通風(fēng)罩或局部通風(fēng)裝置。
理化實(shí)驗(yàn)室溫度和濕度要求:實(shí)驗(yàn)室要求適宜的溫度和濕度。室內(nèi)的小氣候,包括氣溫、濕度和氣流速度等,對(duì)在實(shí)驗(yàn)室工作的人員和儀器設(shè)備有影響。夏季的適宜溫度應(yīng)是18-28℃,冬季為16-20℃,濕度最好在30%(冬季)-70%(夏季)之間。
理化實(shí)驗(yàn)室潔凈度要求:經(jīng)常保持實(shí)驗(yàn)室的清潔是非常重要的。室外大氣中的塵埃,借通風(fēng)換氣過(guò)程會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)內(nèi)含塵量過(guò)高,空氣不凈,不但影響檢測(cè)結(jié)果,而且,其微粒落在儀器設(shè)備的元件表面上,可能構(gòu)成障礙,甚至造成短路或其他潛在危險(xiǎn)。
理化實(shí)驗(yàn)室供水與排水、排污要求:實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)有供排水裝置,排水裝置最好用聚氯乙烯管,接口用焊槍焊接;瘜W(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)有可能都應(yīng)安裝水管、水龍頭、水槽、緊急沖淋器、洗眼器等,一般實(shí)驗(yàn)室的廢水無(wú)須處理就可排入城市下水網(wǎng)道,而實(shí)驗(yàn)室的有害廢水必須凈化處理后才能排入下水網(wǎng)道。
理化實(shí)驗(yàn)室供電要求:電力是實(shí)驗(yàn)室重要?jiǎng)恿。為保障?shí)驗(yàn)室的正常工作,電源的質(zhì)量、安全可靠性及連續(xù)性必需保證。一般用電和實(shí)驗(yàn)用電必須分開;對(duì)一些精密、貴重儀器設(shè)備,要求提供穩(wěn)壓、恒流、穩(wěn)頻、抗干擾的電源;必要時(shí)須建立不中斷供電系統(tǒng),還要配備專用電源,如不間斷電源(UPS)等。
理化實(shí)驗(yàn)室供氣與排氣要求:實(shí)驗(yàn)室使用的壓縮氣體鋼瓶,應(yīng)保持最少的數(shù)量,必須牢牢固定,或用金屬鏈栓牢,絕不能靠近火源,直接日曬,高溫房間等溫度可能升高的地方使用。實(shí)驗(yàn)室的廢氣的處理,對(duì)毒性較大或數(shù)量多的廢氣,可參考工業(yè)廢氣處理方法如用吸附,吸收,氧化,分解等方法來(lái)處理。
三、理化實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)布局
根據(jù)理化實(shí)驗(yàn)室工作的特性,應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、美化的實(shí)驗(yàn)室作環(huán)境,辦公區(qū)域與實(shí)驗(yàn)區(qū)域分開,即形成非受控區(qū)域和受控區(qū)域?刹捎脥u型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或半島型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),配有帶水中央臺(tái)(試劑架、水盆、滴水架),帶水邊臺(tái),試劑柜,器皿柜,另設(shè)有通風(fēng)柜和萬(wàn)向排氣罩排除實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生的有毒有害煙霧、并配備洗眼器等安全設(shè)施。理化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配置:
1、精密儀器分析室:要求控制溫濕度,儀器臺(tái)要求美觀穩(wěn)固耐用,承重性能好。儀器臺(tái)后背板配插座,背后可敷設(shè)氣體管路。配置萬(wàn)向排氣罩及時(shí)將在分析過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣排出。精密儀器采用雙電源供電,獨(dú)立接地保護(hù)。
2、天平室:天平室設(shè)計(jì)要求溫濕度控制,應(yīng)有雙層玻璃和窗簾,有恒溫恒濕系統(tǒng),無(wú)氣流影響,設(shè)有前室。配有天平臺(tái),稱量用周轉(zhuǎn)臺(tái),放置干燥皿的邊臺(tái)。天平臺(tái)必須防震,天平臺(tái)放置必須離開墻壁1cm,可購(gòu)置防震型天平臺(tái)或磚砌大理石臺(tái)面天平臺(tái)。
3、潔凈室:設(shè)有更衣、緩沖室、潔凈菌區(qū)。潔凈室內(nèi)的空氣經(jīng)過(guò)初效、中效、高效過(guò)濾器進(jìn)行送風(fēng)、回風(fēng)等空氣循環(huán),從而保證室內(nèi)空氣達(dá)到潔凈的效果。室內(nèi)保持正壓。室內(nèi)配置超凈工作臺(tái),不銹鋼操作。
4、檔案室(報(bào)告編制室):用于報(bào)告的編制及打印,科室資料的儲(chǔ)藏及查閱。
5、收樣室:獨(dú)立的樣品存儲(chǔ)室,存儲(chǔ)柜功能區(qū)間應(yīng)劃分清楚,標(biāo)明未檢樣品、在檢樣品和已檢樣品。樣品室必須干燥、通風(fēng)、防塵、防鼠。
6、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及樣品前處理室:試劑準(zhǔn)備,樣品準(zhǔn)備以及微生物培養(yǎng),配置帶水邊臺(tái),培養(yǎng)箱,冰箱等。實(shí)驗(yàn)室必須有排風(fēng)設(shè)施,獨(dú)立排氣柜,有機(jī)、無(wú)機(jī)前處理分開;墻、地板、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、試劑柜等要絕緣、耐熱、耐酸堿和耐有機(jī)溶劑腐蝕;地面應(yīng)有地漏,防倒流。設(shè)置中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)供實(shí)驗(yàn)臺(tái)用的上下水裝置、電源插頭。
7、大型儀器室:電壓、電流、溫濕度符合要求,需要防靜電地板,溫度控制15-25℃,濕度60-70%;ハ嘤懈蓴_的儀器設(shè)備不要放在同一室,檢測(cè)無(wú)機(jī)物質(zhì)儀器要有排氣斗;檢測(cè)有機(jī)物質(zhì)儀器有可調(diào)排風(fēng)罩。
8、小型儀器室:小型儀器室應(yīng)有足夠的電源插座,最好安裝穩(wěn)壓裝置,配備水池。
9、IDD實(shí)驗(yàn)室:為防止交叉污染,有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室,設(shè)置獨(dú)立的消化柜。
10、電烤室:應(yīng)有足夠的電功率,最好用防火材料做隔斷。
11、洗滌室:要有專門清洗玻璃器皿區(qū)域,有機(jī)分析用的器皿與無(wú)機(jī)分析用的器皿分開,用于檢測(cè)有毒物品的器皿要專用。
12、實(shí)驗(yàn)用水制備室:要有防塵設(shè)施,工作臺(tái)面應(yīng)堅(jiān)固耐熱,配設(shè)有能滿足制水設(shè)備功率要求的電源線路。供水水龍頭應(yīng)有隔渣網(wǎng)。
13、暗房:用于熒光物質(zhì)、霉菌毒素及避光物質(zhì)的檢測(cè),既要避光又要通風(fēng),最好安裝毒氣柜。
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