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實驗室規劃設計


現代實驗室規劃設計理念

隨著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。
  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。
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。
根據所有設備滿負荷運行所需純水水量及等級確定合適制水設備,所選設備水處理能力也應預留足夠空間。該室設計中將噪音最大的氣泵(為自動化流水線提供氣體壓力)和純水處理儀放置在中心實驗室后部獨立的水機房,純水儀防漏管道直接聯通實驗室排水系統,并在機房內設置了吸水泵,方便處理一定程度的泄露。此外,還在實驗室儀器軸線上設置了兩個地底凹槽,給排水管路全部鋪設在地下。
 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,且建議實驗室配備大功率不間斷電源為實驗室全部設備提供保護,各設備分別進行電源保護,不易維護且浪費空間。根據實驗室設備情況,確定不間斷電源功率及電流參數,應注意不間斷電源的選擇應為實驗室發展預留足夠空間,建議負荷功率應在現有儀器總功率兩倍以上。電插根據需要可設計在墻面或地面,地面電插應有一定程度的防水,電插位置應靠近所供電儀器,減少地面走線使實驗室更加整潔。由于不間斷電源散熱、噪音較大,實驗室規劃時在后部設置了獨立供電房并在房間中安裝專用空調。
  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.潔凈等級
實驗室是否需要凈化以及凈化等級 實驗室建設前應根據微生物和生物醫學實驗室生物安全通用準則GB19489 -2008實驗室生物安全通用要求和病原微生物實驗室生物安全管理條例(國務院424號令)枠進行生物安全評估,確定實驗室是否需要凈化以及凈化等級〔2‐4〕 。該室評估結果認為自動化實驗室防護水平應不低于BSL‐2 級實驗室要求,實際設計中實驗室各項指標完全符合BSL‐2 實驗室要求,包括明確標識、獨立更衣室、獨立庫房,配備了洗眼器、高壓蒸汽滅菌器及應急工具。此外還在設計中參考了BSL‐3 實驗室建設的部分要求〔5〕 。樓層高度不小于2 .6 m ,實驗室內通道凈寬不小于1 .5 m ,門寬度不小于1 m ,同時門的高度與寬度應方便實驗室內儀器運輸,建成后實驗室門禁系統、換氣頻率、溫濕度控制等部分指標達到了BSL‐3 級實驗室水平。
  7.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。
  8.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。
   9.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。
  10.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。






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