化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)要求

實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，無論是新建、擴(kuò)建、或是改建項(xiàng)目，它不單純是選購(gòu)合理的儀器設(shè)備，還要綜合考慮實(shí)驗(yàn)室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設(shè)計(jì)，以及供電、供水、供氣、通風(fēng)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施和基本條件。因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室里，先進(jìn)的科學(xué)儀器和優(yōu)越完善的實(shí)驗(yàn)室是提升現(xiàn)代化科技水平，促進(jìn)科研成果增長(zhǎng)的必備條件?！耙匀藶楸?，人與環(huán)境”己成為人們高度關(guān)注的課題。本著“安全、環(huán)保、實(shí)用、耐久、美觀、經(jīng)濟(jì)、卓越、領(lǐng)先”，的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念。規(guī)劃設(shè)計(jì)主要分為六個(gè)方面：平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)、單臺(tái)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、特殊氣體配送系統(tǒng)、有害氣體輸出系統(tǒng)等六個(gè)方面。下面就按上述六方面依次講解。二、化驗(yàn)室設(shè)計(jì)要求

根據(jù)化驗(yàn)任務(wù)需要，化驗(yàn)室有貴重的精密儀器和各種化學(xué)藥品，其中包括易燃及腐蝕性藥品。另外，在操作過程中常產(chǎn)生有害的氣體或蒸氣。因此，對(duì)化驗(yàn)室的房屋結(jié)構(gòu)、環(huán)境、室內(nèi)設(shè)施等有其特殊的要求，在籌建新化驗(yàn)室或改建原有化驗(yàn)室時(shí)都應(yīng)考慮。

化驗(yàn)室用房大致分為三類：精密儀器實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室、輔助室（辦公室、儲(chǔ)藏室、鋼瓶室等）。

化驗(yàn)室要求遠(yuǎn)離灰塵、煙霧、噪音和震動(dòng)源的環(huán)境中，因此化驗(yàn)室不應(yīng)建在交通要道、鍋爐房、機(jī)房及生產(chǎn)車間近旁（車間化驗(yàn)室除外）。為保持良好的氣象條件，一般應(yīng)為南北方向。

1.精密儀器室

精密儀器室要求具有防火、防震、防電磁干擾、防噪音、防潮、防腐蝕、防塵、防有害氣體侵入的功能，室溫盡可能保持恒定。為保持一般儀器良好的使用性能，溫度應(yīng)在15~30℃，有條件的最好控制在18~25℃。濕度在60％-70％，需要恒溫的儀器室可裝雙層門窗及空調(diào)裝置。

儀器室可用水磨石地或防靜電地板，不推薦使用地毯，因地毯易積聚灰塵，還會(huì)產(chǎn)生靜電、大型精密儀器室的供電電壓應(yīng)穩(wěn)定，一般允許電壓波動(dòng)范圍為±10％。必要時(shí)要配備附屬設(shè)備（如穩(wěn)壓電源等）。為保證供電不間斷，可采用雙電源供電。應(yīng)設(shè)計(jì)有專用地線，接地極電阻小于4Ω。

氣相色譜室及原子吸收分析室因要用到高壓鋼瓶，最好設(shè)在就近室為能建鋼瓶室（方向朝北）的位置。放儀器用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)與墻距離500mm，以便于操作與維修，室內(nèi)有有良好的通風(fēng)，原子吸收儀器上方設(shè)局部排氣罩。

微型計(jì)算機(jī)和微機(jī)控制的精密儀器對(duì)供電電壓和頻率有一定要求。為防止電壓瞬變、瞬時(shí)停電、電壓不足等影響儀器動(dòng)作，可根據(jù)需要選用不間斷電源（UPS）。

2.化學(xué)分析室

在化學(xué)分析室中進(jìn)行樣品的化學(xué)處理和分析測(cè)定，工作中常使用一些小型的電器設(shè)備及各種化學(xué)試劑，如操作不慎也具有一定的危險(xiǎn)性，針對(duì)這些使用特點(diǎn)，在化學(xué)分析室設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下要求：

（1）建筑要求

化驗(yàn)室的建筑應(yīng)耐火或用不易燃的材料建成，隔斷和頂棚也要考慮到防火性能。可采用水磨石地面，窗戶要能防塵，室內(nèi)采光要好，門應(yīng)向外開，大實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，以利于發(fā)生意外時(shí)人員的撤離。

（2）供水和排水供水要保證必須的水壓、水質(zhì)、和水量以滿足儀器設(shè)備正常運(yùn)行的需要，室內(nèi)總閥門應(yīng)設(shè)在易操作的顯著位置，下水道應(yīng)采用耐酸堿腐蝕的材料，地面應(yīng)有地漏。

（3）通風(fēng)設(shè)施

由于化驗(yàn)工作中常常會(huì)產(chǎn)生有毒或易燃的氣體，因此化驗(yàn)室要有良好的通風(fēng)條件，通風(fēng)設(shè)施一般有3種：①全室通風(fēng)

采用排氣扇或通風(fēng)豎井，換氣次數(shù)一般為5次/時(shí)。

②局部排氣罩一般安裝在大型儀器發(fā)生有害氣體部位的上方。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生有害氣體的上方，設(shè)置局部排氣罩以減少室內(nèi)空氣的污染。

③通風(fēng)柜這是實(shí)驗(yàn)室常用的一種局部排風(fēng)設(shè)備。內(nèi)有加熱源、水源、照明等裝置?？刹捎梅阑鸱辣慕饘俨牧现谱魍L(fēng)柜，內(nèi)涂防腐涂料，通風(fēng)管道要能耐酸堿氣體腐蝕。風(fēng)機(jī)可安裝在頂層機(jī)房?jī)?nèi)，并應(yīng)有減少震動(dòng)和噪音的裝置，排氣管應(yīng)高于屋頂2m以上。一臺(tái)排風(fēng)機(jī)連接一個(gè)通風(fēng)柜較好，不同房間共用一個(gè)風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道易發(fā)生交叉污染。通風(fēng)柜在室內(nèi)的正確位置是放在空氣流動(dòng)較小的地方，或采用較好的狹縫式通風(fēng)柜。通風(fēng)柜臺(tái)面高度800mm，寬750mm，柜內(nèi)凈高1200-1500mm，操作口高度800mm，柜長(zhǎng)1200-1800mm。條縫處風(fēng)速0.3-0.5m/s視窗開啟高度為300-500mm。擋板后風(fēng)道寬度等于縫寬2倍以上。

（4）煤氣與供電

有條件的化驗(yàn)室可安裝管道煤氣?；?yàn)室的電源分照明用電和設(shè)備用電。照明最好采用熒光燈。設(shè)備用電中，24h運(yùn)行的電器如冰箱單獨(dú)供電，其余電器設(shè)備均由總開關(guān)控制，烘箱、高溫爐等電熱設(shè)備應(yīng)有專用插座、開關(guān)及熔斷器。在室內(nèi)及走廊上安裝應(yīng)急燈，備夜間突然停電時(shí)使用。

（5）實(shí)驗(yàn)臺(tái)

實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由臺(tái)面、臺(tái)下的支架和器皿柜組成，為方便操作，臺(tái)上可設(shè)置藥品架，臺(tái)的兩端可安裝水槽。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)面一般寬750mm，長(zhǎng)根據(jù)房間尺寸，可為1500-3000mm，高可為800-850mm。臺(tái)面常用貼面理化板、實(shí)芯理化板、耐腐人造石或水磨石預(yù)制板等制成。理想的臺(tái)面應(yīng)平整、不易碎裂、耐酸堿及溶劑腐蝕，耐熱，不易碰碎玻璃器皿等。

3.輔助用室

（1）藥品儲(chǔ)藏室

由于很多化學(xué)試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品，故不要購(gòu)置過多。儲(chǔ)藏室僅用于存放少量近期要用的化學(xué)藥品，且要符合危險(xiǎn)品存放安全要求。要具有防明火、防潮濕、防高溫、防日光直射、防雷電的功能。藥品儲(chǔ)藏室房間應(yīng)朝北、干燥、通風(fēng)良好，頂棚應(yīng)遮陽隔熱，門窗應(yīng)堅(jiān)固，窗應(yīng)為高窗，門窗應(yīng)設(shè)遮陽板。門應(yīng)朝外開。易燃液體儲(chǔ)藏室室溫一般不許超過28℃，爆炸品不許超過30

（2）鋼瓶室

易燃或助燃?xì)怏w鋼瓶要求安放在室外的鋼瓶室內(nèi)，鋼瓶室要求遠(yuǎn)離熱源、火源及可燃物倉(cāng)庫(kù)。鋼瓶室要用非燃或難燃材料構(gòu)造，墻壁用防爆墻，輕質(zhì)頂蓋，門朝外開。要避免陽光照射，并有良好的通風(fēng)條件。鋼瓶距明火熱源10m以上，室內(nèi)設(shè)有直立穩(wěn)固的鐵架用于放置鋼瓶。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，無論是新建、擴(kuò)建、或是改建項(xiàng)目，它不單純是選購(gòu)合理的儀器設(shè)備，還要綜合考慮實(shí)驗(yàn)室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設(shè)計(jì)，以及供電、供水、供氣、通風(fēng)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施和基本條件。因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室里，先進(jìn)的科學(xué)儀器和優(yōu)越完善的實(shí)驗(yàn)室是提升現(xiàn)代化科技水平，促進(jìn)科研成果增長(zhǎng)的必備條件?！耙匀藶楸?，人與環(huán)境”己成為人們高度關(guān)注的課題。本著“安全、環(huán)保、實(shí)用、耐久、美觀、經(jīng)濟(jì)、卓越、領(lǐng)先”，的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念。規(guī)劃設(shè)計(jì)主要分為六個(gè)方面：平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)、單臺(tái)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、特殊氣體配送系統(tǒng)、有害氣體輸出系統(tǒng)等六個(gè)方面。下面就按上述六方面依次講解。

一、

平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)

平面設(shè)計(jì)我們主要考慮以下幾個(gè)方面的因素：

1、疏散、撤離、逃生、順暢、無阻，安全通道；一般實(shí)驗(yàn)室門主要向里開，但如設(shè)置有爆炸危險(xiǎn)的房間，房門應(yīng)朝外開，房門材質(zhì)最好選擇壓力玻璃。

2、人體學(xué)（前后左右工作空間），完美的設(shè)備與科技工作者操作空間范圍的協(xié)調(diào)搭配體現(xiàn)了科學(xué)化、人性化的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

在做平面設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要考慮的因素是就是“安全”，實(shí)驗(yàn)室是最易發(fā)生爆炸、火災(zāi)、毒氣泄露等的場(chǎng)所。我們?cè)谧銎矫嬖O(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)盡量地要保持實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)流暢、逃生通道暢通。根據(jù)國(guó)際人體工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。我們做如下的劃分以供參照：（祥見下圖）

實(shí)驗(yàn)臺(tái)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)通道劃分標(biāo)準(zhǔn)(通道間隔用L表示)

L>500mm時(shí)，一邊可站人操作；

L>800mm時(shí)，一邊可坐人操作；

L>1200mm時(shí)，一邊可坐人，一邊可站人，中間不可過人;

L>1500mm時(shí)，兩邊可坐人，中間可過人；

L>1800mm時(shí)，兩邊可坐人，中間可過人可過儀器

天平臺(tái)、儀器臺(tái)不宜離墻太近，離墻400mm為宜。為了在工作發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)易于疏散，實(shí)驗(yàn)臺(tái)間的

1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的分類：

①實(shí)驗(yàn)臺(tái)按實(shí)驗(yàn)室的功能劃分為：物理實(shí)驗(yàn)臺(tái)（主要用于電子、電工、物理實(shí)驗(yàn)）；化學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（主要用于有機(jī)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)）；生物實(shí)驗(yàn)臺(tái)（主要用于凈化無菌實(shí)驗(yàn)，如簡(jiǎn)易解剖臺(tái)、不銹鋼操作臺(tái)等）；

②按結(jié)構(gòu)劃款式分為：鋼木結(jié)構(gòu)（由鋼制支撐架、箱體、臺(tái)面、試劑架、連接件、輔件組成）；鋁木結(jié)構(gòu)：（由鋁制支撐架、箱體、臺(tái)面、試劑架、連接件、輔件組成）；全鋼（箱體、鋼支架、臺(tái)面、試劑架、連接件、輔件組成）。

③按用途可分為：中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)、邊臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、洗滌實(shí)驗(yàn)臺(tái)、試劑架，實(shí)驗(yàn)柜、實(shí)驗(yàn)凳。

2、實(shí)驗(yàn)柜的分類：按材質(zhì)可分為：鋁木實(shí)驗(yàn)柜、全鋼制實(shí)驗(yàn)柜。

3、臺(tái)面的分類

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)裝備銷售中，臺(tái)面占總報(bào)價(jià)1/3的份額，臺(tái)面的作用可見一斑。

①按實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能作用可分為：

化學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面：防強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、耐高溫；耐98%的濃硫酸；如實(shí)芯理化板。

物理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面：防靜電、耐溫、抗滑、穩(wěn)定強(qiáng)；耐28%的硫酸，表面材質(zhì)為防火板。

生物實(shí)驗(yàn)臺(tái)面：防水、防止細(xì)菌密度強(qiáng)；表面材質(zhì)為不銹鋼板。

②按照臺(tái)面材質(zhì)可分為理化板、環(huán)氧樹脂板、大理石板和陶瓷板。理化板（威盛亞）不能直接接觸光焰，對(duì)65%硝酸、鉻酸、氫氟酸有輕微疵點(diǎn)，對(duì)98%硫酸有疵點(diǎn)；環(huán)氧樹脂是高分子材料，耐高溫（380℃），具有優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性能，可修復(fù)及復(fù)原；大理石一般用于高溫臺(tái)、天平臺(tái)等，耐高溫，但運(yùn)輸過程中較容易損壞；陶瓷價(jià)格比較昂貴，在國(guó)內(nèi)用得比較少。其耐高溫和抗腐蝕性能極其優(yōu)秀。

B、儀器臺(tái)部分承重性、穩(wěn)定性、抗外干擾、電控要求很高，氣體配送嚴(yán)格、安全、可靠、方便、易管理；承重：500Kg以上。主要用于儀器分析實(shí)驗(yàn)室，如光譜、色譜、原子分析實(shí)驗(yàn)室等。實(shí)驗(yàn)柜部分是前兩部分服務(wù)、儲(chǔ)存，重要功能部分涉及安全、環(huán)保問題；有鋁木和全鋼之分；試劑、藥品、揮發(fā)性藥品、劇毒品、氣瓶等儲(chǔ)存功能基本分以下幾種：

1、一般性能藥品柜；

2、揮發(fā)性藥品儲(chǔ)存柜；3、氣瓶柜；4、文件柜（資料柜）；5、更衣柜；6、標(biāo)本柜；7、器皿柜；

C、儀器設(shè)備部分：

1、通風(fēng)柜；

2、生物安全柜；3、超凈工作臺(tái)；4、劇毒品安全儲(chǔ)存柜；7、解剖臺(tái)；8、取材臺(tái)；

D、有害氣體輸出部分。在后面章節(jié)將會(huì)詳細(xì)說明，這里就作不重復(fù)。

三、供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)

供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要是為前期實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)服務(wù)。必須在裝修開始前完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)柜方案的確定，并出具供排水定位圖。四、電控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室供電系統(tǒng)也是實(shí)驗(yàn)室最基本的條件之一。電源插座有：10A、16A。電源插座應(yīng)遠(yuǎn)離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口，并不影響實(shí)驗(yàn)臺(tái)儀器的放置和操作位置。線盒采用鋼線槽(主要用于試劑架、邊臺(tái)和中央臺(tái)臺(tái)面上。電線線徑應(yīng)充分考慮實(shí)驗(yàn)的當(dāng)前需要和擴(kuò)容。必須在裝修開始前完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)柜方案的確定，并出具電位圖。五、特殊氣體配送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室用氣主要有不燃?xì)怏w（氮?dú)?、二氧化碳）、惰性氣體（氬氣、氦氣等）、易燃?xì)怏w（氫氣、一氧化碳）；劇毒氣體(氟氣、氯氣)；助燃?xì)怏w（氧氣）組成。除不燃?xì)怏w、惰性氣體外其它氣體不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室?？梢酝ㄟ^輸氣管接到各實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。一般氣相室配置氦氣（He）、氮?dú)猓∟2）。氣質(zhì)聯(lián)用室配置了氮?dú)?、氫氣、氧氣。氫氣管線上的連接管件都要連接后焊接，嚴(yán)禁有泄漏的可能。所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實(shí)驗(yàn)，并在使用前要先除油。由于管道細(xì)小，管間距小，安裝過程中可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整，保證間距不