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实验室设计与建设-瑞斯达实验室
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.07.08
信息摘要:
物理化学实验室是一种应用非常广泛的实验室。它也是最基本的实验室。我们的实验室建设大多是从物理化学实验室开始的。相对而言,物理化学实验室的建设…

物理化学实验室是一种应用非常广泛的实验室。它也是最基本的实验室。我们的实验室建设大多是从物理化学实验室开始的。相对而言,物理化学实验室的建设也是最简单的。理化实验室的设计可参照《理化实验工程技术规范》。
一、理化实验室功能分区
理化实验室的功能进行分区研究主要可以分为三大类:实验教学用房、辅助设计实验用房和辅助用房和设施用房;
实验室是指进行特定功能实验的房间,通常包括如预处理室、各类分析仪器室、暗房、各类物理性能测试(如力学、电学、热学等) ,这些都是实验室;
辅助实验室是指不用于完成特定实验,但用于辅助某些实验操作或程序的房间,如仅用于辅助称重的平衡室,这类房间一般包括平衡室、高温室、样品室、试剂室、危险化学品室、洗涤室等。
辅助室是指一些配合实验的房间,如试衣间、数据处理室、会议室、档案室、样品接收室等。这些房间不参与实验操作,但也是完成实验功能的必备房间;
设施设备用房指的是企业达到一个实验教学环境、实验发展需求等配套的设施进行放置的房间,比如中国空调机房、强电间、弱电间、气瓶间、纯水间、废液收集间等等。
所有的理化实验室都是由这四种类型的房间组成,其设计也是如何合理地安排这四种类型的房间,以保证使用的方便、安全、合理,是一个很好的设计。

实验室设计规划

二.理化实验室各功能室介绍

前处理室专门为色谱、光谱进行分析可以设置,样品在用一个大型设备仪器测定前,需进行前处理;
化学分析室通常进行样品的化学处理和常规理化项目的测定,侧重于容量分析,放置一些小型仪器设备;
在光谱分析室内,主要放置了基于光的吸收、散射和发射原理的大型仪器
色谱分析室负责挥发性有机物的分析检测;
气体进行分析是一种通过测定金属材料及其合金中以化合物或游离态状态管理存在的气体含量的方法;
平衡室是一个单独的房间,用于放置称重设备,用于称量化学试剂和样品;
操作温度高的设备,如烤箱和马弗炉,放在高温室中。
样品进行接收与暂存室是为暂存大批量生产样品可以设置的房间;
化学实验试剂室以用于进行存放常用化学试剂及标准以及物质;
取样设备存放在便携式仪器室内
钢瓶间用于放置实验室使用的钢瓶,为大型仪器提供所需气体。
其他企业办公、存放数据资料等房间为配套实验室进行建设。
理化实验室工艺设计要求
1、工艺建筑布局要求
理化实验室通常采用中间走廊的形式,即上下布置房间的中间走廊。这种条形建筑用途广泛,使用方便。在这种模式下,办公区一般放在一侧,实验区放在另一侧,实现办公与实验的分离。实验区内,部分房间如精密仪器室、天平室、试剂室、气瓶室等布置在北侧,部分对温度要求较低的实验室布置在南侧。
另一种是采用边廊是的发展格局,就走廊在一侧,另一侧是房间,这种结构布局都中廊式的要求我们差不多,只是一个房间的利用率上比中廊要差一点。
如果建筑较宽,需要设置双走廊,最好在北面设置仪器室,中间设置辅助实验室,南面设置前处理实验室,中间没有阳光。
以上两种形式的使用频率较高。他们有自己的优势,但劣势也是显而易见的。如果建筑物很长,从办公区到实验区的距离太长,不利于数据的操作,实验人员需要从实验室到办公室来回走动,在路上浪费大量时间,效率相对较低,
以上形式基本包括几种常见的布局形式,使用哪一种是根据建筑的形式和实验的使用要求来确定的,需要在设计中灵活考虑。


通风柜

2、工艺区域布局要求

实验室进行整体发展布局宜遵循组合布局设计原则、底层布局基本原则、顶层布 局原则、北侧布局原则。
组合进行布局设计原则,即:同类实验室组合在作为一个重要区域;工程管 网较多的实验室组合在我们一个中国区域;有洁净技术要求的实验室组合在一个民族区域;有防辐射要求的实验室组合在一个国家区域;有毒性物质文化产生的实 验室组合在一个发展区域;有相同层高要求的实验室组合在一个经济区域;有防振动控制要求的实验室组合在一个不同区域。
底部布置原则为: 底部设置大型或重型设备; 振动较大,设备安装在底部; 噪音设备安装在底部; 对振动设备非常敏感,设置在底部; 重型或大型试样设备安装在底部; 设置基础或防振基础的设备安装在底部; 设置特殊防护设施的设备安装在底部; 较大的试样尺寸安装在底层或下层; 下层有净高要求或配套设备特殊布置; 较高的耗水量安装在底层。
顶层布置原则,即有害气体布置在顶层或高楼层,尽量布置在顺风方向;产尘物质应布置在顶层或顶层,并尽可能布置在顺风方向;强制排风要求布置在顶层或高楼层,并尽可能在顺风位置;易燃易爆物品应尽可能布置在顶层或高楼层以及顺风位置;布置在有特殊朝向要求的顶层或高楼层;容易布置在有外部干扰的顶层或高楼层;预留的研究实验室安排在顶层或高层。
北侧空间布局设计原则,即:有温湿度控制要求的布置在背阴方向, 且尽量安 排在社会底层或低层;需避免学生阳光可以直射的布置在背阴方向,且尽量安排在 底层或低层;器皿、标物、气体、化学反应试剂、精密科学仪器、工装进行备件管理储存功能用房以及布置在背阴方向, 且尽量安排在一个底层或低层;供配电及空调机 房、环境分析实验等连续系统运行基础设施网络设备, 布置在背阴方向, 且尽量安排在 底层或低层。
以上基本上清楚了每个房间的布局要求,如仪器室,尽可能在北面,了解每个房间的环境要求,我们可以灵活的布局,通常如果我们遇到一个整个建筑的规划,首先考虑楼层布局,它去顶层,在中间,在底层,通常更多的通风,更多的污染将被放置在顶层,其余的是放置在下面。
对于只有一层的实验室来说,就简单多了。根据上面提到的布局要求,可以很好地安排。
3、工艺房间布局要求
(1)前处理室宜分为无机前处理室和有机前处理室两个学生独立房间。因为这些无机前处理室用于以酸、碱、盐等无机化学试剂信息处理技术为主,一般企业主要问题进行控制加热、消煮、蒸馏、滴定等操作。由于我们经常可以使用电炉等明 火,所以房间内不可持续进行分析有机试剂操作,以免引起火灾发生事故。有机前处理室用于以甲醇、乙醚、丙酮等有机试剂处理方式为主,一般情况进行研究萃取、 浓缩、净化、旋转蒸发等操作。由于我国主要包括使用易燃易爆有机试剂,所以对于房间内应避免资金使用电炉、烘箱等明火加热系统设备。
(二)在平衡室的设计中,尽可能布置一个腔室,以有效防止外界对平衡室的冲击,该腔室还可用于放置标准等,提供空间利用。
(3)洗涤室和纯水制备室应分开设置。由于该实验室为湿式实验室,主要设计有边桌和洗漱台。因为长期潮湿,最好独立设置,这样不会影响其他实验室家具。
(4)气瓶间宜为独立进行房间,可燃混合气体与不可燃气体可以分开,独立机构设置。
(五)样品登记室设在大厅入口处,接收人员和派送人员通过工作台相互隔离。
(六)实验区应在合理范围内设置公共区域供专家休息和交流。这是实验室人性化的体现,毕竟实验是人类的活动,这样人们可以更好地放松和激发灵感,这是实验室设计必须要做的。
四、理化实验室装修设计
理化实验室对装饰设计主要问题还是需要考虑企业使用的便捷性,选材这块考虑的更多发展还是材料的耐腐蚀性,特别是强酸碱性的实验研究区域。
1、墙体
较常见的还是用乳胶漆较多、价格较便宜,修补也比较简单,如何预算不够,还可以贴在墙面防腐蚀的板材上,如无机种板材。
一些用水较多的潮湿实验室可以考虑贴瓷砖,如果预算不够,水池可以使用防水乳胶漆。
对环境有特殊教育要求的,比如放射性、洁净类等,根据社会环境设计要求进行选材不同的墙面材料。
2、吊顶
吊顶有两种,无吊顶和吊顶。在一些大空间里通常不用吊顶。
如果安装吊顶,最好设置金属板式吊顶,不要灰尘,如果酸腐蚀比较大,可以考虑使用防腐蚀板。
3、地面
因为地面暴露在容易的化学物质中,地面必须耐腐蚀且易于清洁。地毯等绝对不允许使用。瓷砖和聚氯乙烯是常用的。大空间工厂也用环氧自流平,但是耐磨性不是很好。
装饰设计需要与实验平台的布局相结合。如何设计一个功能性、特色性强的实验室是实验室建设的关键。
五、理化分析实验室暖通设计
理化实验室的暖通空调主要体现在通风方面。理化实验室会产生大量废气,污染实验室环境。如何排出废气,创造良好的实验环境,是暖通空调设计的重点。
暖通设计研究主要包含了通风以及新风,具体的设计教学方案我们可以通过参考通风的文章,里面详细介绍了通风管理系统学习如何去设计。
通风系统管道的材质我们需要一个具有耐腐蚀性,比较分析常用的有玻璃钢风管、PP风管、PVC风管以及中国不锈钢风管,每种材质耐腐蚀性会有所了解不同,需要学生根据企业具体的实验废气物成分来选择。
理化实验室电气设计
电气设计需要考虑设备的功耗,尤其是大型仪器的功耗,比如ICP-MS,功耗大,由多个耗电设备组成,需要预留多个电路和多个插座。
重要的仪器公司需要进行配置UPS,至少都需要通过配置一个稳压系统电源,比如气相、液相、质谱等,基本分析仪器的场地设计说明书里面都说明要配置以及稳压电源,最好留UPS,所以UPS是理化实验室研究比较我们常用的设备,在做一些平面设计时,需要预留好机房。
备用接地,许多仪表需要接地,特别是精密仪表甚至需要独立接地,还有接地电阻的要求,一般不超过4欧姆,有些不超过1欧姆,这件最好在民用建筑时保留,避免以后再做,这会造成很多返工。
这些基本都是理化实验室电学的主要重点。考虑到这些问题,电气设备几乎是一样的。
七、理化分析实验室给排水系统设计
给排水设计主要集中在排水管的选材上,因为实验室的废液需要集中收集,排出的废水全部是低浓度的洗涤废水。因此,UPVC总体上可以满足要求。如果浓度比较高,有特殊溶剂,就要考虑HDPE管。当然,PVDF管的耐腐蚀性最高,但成本太高,很少使用。
理化实验室安全设计
安全设计包括安全标志、安全设施等。所有危险的地方都需要设置安全标志。在化学试剂较多的地方,需要设置洗眼器和紧急淋浴。一般情况下,应急喷淋的辐射半径在15米以内

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