常规实验室建设基本要求

发布时间:2019年04月22日 浏览量:

一、实验室分类及特点
1、按基本功能分:     物理实验室、一般化学实验室、生物实验室、有机合成化学实验室。
2、按实验室所属行业分:中小学教学类、大学类(教学、科研)、微生物类、生化类、企业类、医疗类、行政监测机构、行业监测中心类等。
二、实验室的常规要求
(一)、一般共性要求:
1、安全性:所有产品均不得产生毒害产物,危害工作人员的安全。
2、稳固性:由于实验室内有大量的精密仪器、设备,以及实验室潜在的危险性,要求所有产品均有可靠的稳固性。
3、其它  :易于维护、清洁,不留卫生死角,不生尘,不挥发。
(二)、产品配置要求

  • 实验室的功能主要是科研、教学、检测。

  • 实验室的工作流程主要取决于实验室的性质、功能。工作流程主要与实验仪器、用品、药品等的提取,以及重复的实验和检测密切相关。

  • 实验室的基本配置主要取决于实验室的性质、类型、功能、投资额度等。

 

  1. 中央台:    少见于物理实验室,宜进行大型、复杂的实验项目。只要空间允许就可以配置,经常搭

配使用试剂架、洗涤池,就近放置药品柜、器皿柜,完善功能。

  1. 边台:      可进行各项实验、放置设备、办公,常搭配使用试剂架、洗涤池、吊柜、活动柜箱,放置于靠墙位置。

  1. 仪器台:    便于摆放大型精密仪器,也可进行各类实验。结构稳定,常与多种柜类产品搭配使用。

  2. 器皿柜:    药品柜:所有实验室均可使用,还可设单独储存间。

  3. 气瓶柜:    为室内外安全储气专用,尽量放置于室外,置于室内时,应尽量靠气体使用处(如通风柜),减少气体输送距离,降低事故发生的机率。

  4. 洗涤池:    为各项实验供水、器械洗涤、废水处理是洗涤池的三项功能。有以上三项需要的均可

配置。
7、急救洗眼器: 做有危险性实验的实验室均应配置急救器,保障实验室工作人员的安全。事故发生后,当事人只能靠空间位置感和触觉来寻找急救器,所以急救设备应摆放于空旷、有明显标志(如墙)的地方。附近不应有其它设备。
8、天平台:     实验精确性很大程度取决于测量的准确性,测量是实验中必不可少的环节。不论是对药品试剂,还是对结果的测量都要用到天平,天平台的三级防震设计能满足天平使用时对支撑设备的要求,天平台应置于药品柜或实验结果发生处附近,方便测量。大量的测量还应设天平室。
9、通风柜:     产生毒害气体、飞溅、爆炸的实验应置于通风柜内进行。以保障实验人员的生命安全。就近配置器皿柜、药品柜、气瓶柜,完善功能。通风柜应放置于靠窗位置,利于排风、补风。
(三)、通风、水电布局要求 
1、通排风要求 
a、 实验室的基本换气率为10-20次/小时,对空气污染性较大的实验室可适当提高换气次数,或在通风柜内进行实验。
b、 实验室基本通风方法有三种:自然通风法、带补风设施通风法、特殊空调系统。
c、 不论何种方法,空气流向都应采用“上入下出”式,尽量布设多处进风位置,不能留有空气循环死角。
d、 带通排风系统的实验室应保证排风与抽风容量同等。
e、 通风柜、通排风系统应根据实验性质、所处楼层、排风口位置等选择适当的风机,室内机或是室外机、正压还是负压型送风,同时应考虑风机工作噪音的问题,以及空气流动、风机工作时产生的共鸣。通常,室内风机适合于室内排风量较小的排风任条(1000立方米/小时以下),排风需求量较大的,应考虑室外风机。
f、 通风管道的选型取决于通风量及通风管道的长短,一般为直径250毫米,若弯头较多,管路相对复杂,且长度超过20M,则应选用300或400MM的管。
g、 要是房间较小,则应设单独的补风系统,否则房间内的制冷空气不够;若要考虑废气处理,则应使用废气处理塔。
h、 排出的废气应考虑气体的性质以及对环境的污染程度,应采用适当的处理方法(如水吸收、活性碳吸收),对某些实验室还应采取更加特殊的通排风方法(涉及到核污染方面)。
I、 应考虑室内空气的报警系统。
J、 随着对实验室的要求不断提高,洁净技术的广泛使用,洁净实验室的大量建立,通排风系统中的空气洁净度日益重要。空气洁净过滤器的分类大致分三类;初效(10微米以上尘埃),中效(1-10微米尘埃),亚高效、高效(能阻挡1微米以下尘埃)。过滤阻挡方法有机械式、静电吸附式。附:空气洁净室的制作成本

级别 造价(元/平方米)
100 6000
1000 4000
10000 2500

 

 
2、电布局要求
a、 每一实验室都应有单、三相交流电源,实验室入口应设电源总控制开关,便于开关,并设过流、过载、触漏电保护。电源控制板离地高度最好为1.4米。
b、 固定设备应有专用电源线路,偶尔使用设备可连用于总电源线路中。
c、 每一台柜均应设或附近设插座、单三相控制开关、保险器,位置应远离水、热源。
d、 四周墙面适当位置均应有单、三相插座,供临时使用设备用。
e、 化学实验室及其它用电量特大的实验室应采用铜芯为导线,物理及其它用电量小的实验室可采用铝芯为导线。用电功率应预留一倍以上容量,以备增加设备时使用。
f、 所有电器线路敷设应方便检修,有条件还应预留备用线路。
g、 供电线路应有三相两路供电,保证在一路发生故障时不会停电,备有精密仪器的实验室还应设稳压系统。
h、 电器线路尽量少交叉,线路间、线路与其它管路交叉应有一定的安全距离。
I、 设备、照明用电单独走线
J、 实验室照明的照度应为500LUX以上,以不变色光为主,比如不应使用太阳灯、水银灯甚至白炽灯等变色灯具,应采用暖光色调。
3、水布局要求
a、 物理实验室供排水系统可置于室外。
b、 实验室的供水主要有自来水、纯水、超纯水、蒸馏水等,各种供水系统均对管路有特殊要求,自来水一般用普通镀锌钢管,纯水和超纯水一般用不锈钢管、PVC管或PP管,蒸馏水一般用不锈钢管,对微量元素有要求的必须使用不锈钢管。
c、 排水系统由于经常接触到酸碱和有机溶剂,应根据实验室的性质选用适当的排水设施。附:排水设施特性分类

水盆类 陶瓷 不锈钢 玻璃钢PP
优点 耐酸碱性最好,价格便宜 耐酸碱,价格适中,外形美观 耐酸碱强度适中,价格便宜 耐强酸碱,外形美观,性能稳定
缺点 易碎,不美观 不耐强酸碱。腐蚀后易生锈。 不耐热、有机溶液,易起泡、变形 不耐某些有机溶液,价格昂贵。
下水管类 铸管PVC
优点 耐酸碱,价格便宜 耐酸碱、价格适中。
缺点 易生锈,安装难度大 不耐热、强酸碱、有机溶液。

 

d、 地漏或排水口应设于给水点附近,进出水最好在同一位置。
e、 尽量少使用给排水点,最好只有一个排水点。
f、 应充分考虑废水隔离、防倒流、防阻塞、消毒设计。
g、 应考虑废水处理。有放射线的,不设排水,集中处理;有强酸强碱的,在进入排水管前应设酸碱中和池处理;有轻微微生物额,应作灭菌处理后排放;同位素实验室应使用专用排水装置。
h、 消防栓不应置于室内,尽量暗装,置于走道。
 

  1. 供气

a、 实验室使用的气体通常分两类,一是压缩空气;二是高纯气体,包括氯气、氨气、氮气、甲烷、真空吸气等。
b、 压缩空气主要用于吹洗实验器具或产品。压缩空气的净化质量要求较高,需加装过滤器,压缩机应使用无油水冷型,进气口应在室外。压缩气体管道与水管等其它管道之间的水平距离应不小于150MM,垂直交叉时应不小于100MM;跟可燃气体管道并行时,水平、垂直都不应小于250MM;跟电缆并行时应不小于500MM;跟裸露导线并行时不应小于1000MM。
c、 可燃气体的用气点应设排气罩,管道最好不要经过底下室、配电房、浴室、仓库等,以及有腐蚀性的地方,否则应做相应处理。管径应大于25MM,室内应明管敷设,若设于吊顶内应考虑通风是否顺畅,管线接头应为焊接(镀锌钢管,铜质阀门)
d、 真空吸气的管道起码应使用镀锌钢管类材质,不能用塑料
e、 供气线路:
高压气瓶    角阀     回行道管    角阀   合流总管    压力传形器      高压绝止阀    电磁阀组    高压减压器     低压减止阀    气体流量计      输气管道    高效过滤器     终端
 
三、实验室规划要点
(一)实验室规划首先应考虑以下要素:
1、实验台柜及各种仪器的尺寸、所占用的空间
2、作业流程及实验台柜的配置
3、采光、通风
4、室内人行通道及工作人员的操作空间
5、作业场所、实验室、实验台等相互之间的功能关系
6、台面防酸碱要求,设备承托重量要求,抽、排气量要求等等。
注:实验室人均工作面积通常应保证在18平方米左右,除设备、仪器外,工作人员的活动空间应有10平方米左右。大学的教学用实验室,学生的人均实验面积应在3—4平方米。
(二)实验室应位于不易受噪音、震动、灰尘、水源污染等影响的地方;
(三)实验室必须要有足够的光线(侧光线)射入,并备有足够的日光灯照明,但不应使用太阳灯、水银灯甚至白炽灯等变色灯具,门窗应足够大,并应用平板白色透明玻璃;
(四)地面可根据不同要求采用不同的材料,可选用水泥、水磨石、大理石、陶瓷地砖等材料,或选用过氯乙烯、环氧树脂涂料作地面,地面应设置多个地漏装置,以减少跑水事故;
(五)天花板、墙体应以浅素色为基调,并配以简单的线条,切忌五颜六色及过分复杂的装饰,天花板内应预留足够的通排气道及电源线路装置,以便抽、排风设备的安装及配置;
(六)实验室内应尽量避免梁柱的存在;
(七)室内温度、湿度应分别控制在25ºC-28ºC、 40%-65%为佳;
(八)实验室装修或用具应尽量避免采用易燃的材料,消火栓应设于实验室外;自动感应装置离风口应在100MM以上。
(九)物理实验室通常用电量较大,电性能要求高,宜增大用电的安全系数(一般实验室为2),台面、与电接近的板材等要求防水、防潮,电绝缘性好,合适的地方宜多布置电源插座。
(十)一般化学实验室通常带有腐蚀性的酸、碱,并伴有有毒气体、污水,经常使用明火。台面要求防腐、防火,附近应有消防设施,中央台、边台通常带试剂架并配水池。根据情况,出水口配置污水处理槽。有机合成化学,除一般的化学实验室要求外,因实验流程较复杂,需要使用较多试管、实验瓶等,通常应在边台和中央台多配置试剂架、试管架等。
(十一)生物实验室要求可靠性能较高的无菌、无尘环境,通常可在进口处设置水池和干燥台,便于实验室器皿的清洗。
 
四、实验室规划中经常出现的问题
由于规划人员并非实验人员,各种具体的实验室要求不同,这样,规划人员对实验室的了解程度将直接影响实验室规划的效果。因此,在规划实验室时,要求规划人员充分了解实验室的功能性质、工作内容、操作流程、工作人员状况 (数量、性别与年龄结构)、所属行业、投资额度等,以保证规划布局切实满足实验要求、而且整体美观、安全、工作路线最短、环境舒适和投资合理。另外,规划应尽量做到一步到位,避免重复修改。以下几个问题应予重视:
1、测量的准确性是设计布局好坏的先决条件。
2、充分估计客户的投资额度,以确定所需产品的数量、款式、类型、价格。
3、依据人体工程学及相关信息,应尽量保证实验人员基本工作空间(18平方米/人),以及自由活动空间(10平方米/人)。切忌因追求利益而不考虑空间的大小,重复、大量地设计布置产品,造成台柜类密度过大,实验人员活动空间不够,过道太狭窄。
4、富于创新求变的职业精神,创造宽敞、舒适、合理、实用及富于创意的实验室环境,切忌实验室采用完全相同的布局,缺乏变化。
5、了解及分析工作流程,确保各类台柜设备之间配合协调,以及各实验室之间的功能相互衍接,减少实验人员的工作量,使整个实验楼的实验做到有条不紊。一般来说,天平台(天平室)紧靠药品柜(药剂室),器皿柜紧靠水池,洗眼器靠危险性实验处,通风柜靠近外墙、窗户,有利于布置通风管道;
6、实验台款式、颜色、灯光搭配应合理,以保证整体美观。
 
五、现场安装常出现的问题
1、人为因素造成的损伤,如安装时工作人员造成的擦、划伤。
2、由于设计部与工厂配合不好,水电位置不正确,造成产品在现场安装时的实际位置与图纸不相符合。
3、由于现场测量不准确、遗漏主要尺寸或尺寸标注不清楚,造成柜台与房间的尺寸不匹配,产品安装时出现错位、缝隙等问题,严重影响使用和美观。
4、布置高柜时(主要有通风柜,器皿柜,气瓶柜等),忽略窗户的存在,导致窗户打不开,挡光;
5、工期延误。主要有以下几个方面:1).遗漏配件现象严重,使安装不能顺利进行;2).水电布局插座、进出水管位置不准确、需要重新布置;3).通风系统的排气孔没有预留或位置不准确;4). 安装方法不科学,工具不完善,造成工期过长。