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化學實驗室規劃設計建設中,無論是化學實驗室新建、擴建、或是改建項目,不僅僅是選購合理的化學實驗室儀器設備,還要綜合考慮化學實驗室的總體規劃、合理布局和實驗室平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣淨化、安全措施、環境保護等化學實驗室的基礎設施和基本條件。因此化學實驗室設計是一項複雜的系統工程,在現代化學實驗室裏,先進的科學儀器和智能完善的實驗室是提升現代化實驗室的科技水平,促進科研成果增長的必備條件。

“以人爲本,人與環境”己成爲人們高度關注的課題。我公司實驗室本著“安全、環保、實用、耐久、美觀、經濟、智能”的化學實驗室設計理念。化學實驗室規劃設計主要分爲六個設計方面:化學實驗室平面設計系統、化學實驗室單台結構功能設計系統、化學實驗室供排水設計系統、化學實驗室電控系統、化學實驗室特殊氣體配送系統、化學實驗室有害氣體輸出系統等六個工程設計。

下面就按上述六方面依次講解化學實驗室設計要求:


一、化學實驗室平面設計系統 

化學實驗室平面設計公司實驗室公司主要考慮以下幾個方面的因素: 

 1、疏散、撤離、逃生、順暢、無阻,安全通道;一般化學實驗室門主要向裏開,但如設有爆炸危險的房間,房門應朝外開,房門材質最好選擇壓力玻璃。

 2、人體學(前後左右工作空間),完美的設備與科技工作者操作空間範圍的協調搭配體現了化學實驗室的科學化、人性化的規劃設計。 

在做化學實驗室平面設計的時候,首先要考慮的因素就是“安全”,化學實驗室是最易發生爆炸、火災、毒氣泄露等的場所。我們在做實驗室設計的時候,應盡量地要保持實驗室的通風流暢、逃生通道暢通。根據國際人體工程學的標准。公司實驗室做如下的劃分以供參照:(詳見下圖)


實驗台與實驗台通道劃分標准(通道間隔用L表示) 

L>500mm時,一邊可站人操作; 

L>800mm時,一邊可坐人操作; 

L>1200mm時,一邊可坐人,一邊可站人,中間不可過人;

L>1500mm時,兩邊可坐人,中間可過人;

L>1800mm時,兩邊可坐人,中間可過人可過儀器 ;

天平台、儀器台不宜離牆太近,離牆400mm爲宜;爲了在工作發生危險時易于疏散,實驗台間的過道應全部通向走廊。另:實驗室建築層高宜爲3.7米-4.0米爲宜,淨高宜爲2.7米-2.8米,有潔淨度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實驗室淨高宜爲2.5米-2.7米(不包括吊頂);實驗室走廊淨寬宜爲2.5米-3.0米;普通實驗室雙門寬以1.1米-1.5米(不對稱對開門)爲宜,單門寬以0.8米-0.9米爲宜。

3、實驗室組成。化學實驗室主要由化學基本實驗室、儀器分析實驗室、潔淨實驗室、研究室、輔助實驗室、服務供應室等基礎實驗室組成。

4、實驗室工作人員總人數;

5、化學實驗室家具設備布局; 

 6、淨化室地面、牆壁通風流暢,防止死角,室內四角盡量空閑,易打理,簡潔。 

 

二、單台結構功能設計系統

不同專業采用不同實驗室專用基礎配套裝備,系列産品共分五大部分:A、實驗台;B、儀器台;C、功能櫃;D、基礎儀器設備。

A、實驗台部分 

1、實驗台的分類: 

(1)實驗台按實驗室的功能劃分爲:物理實驗台(主要用于電子、電工、物理實驗);化學實驗台(主要用于有機、無機化學實驗);生物實驗台(主要用于淨化無菌實驗,如簡易解剖台、不鏽鋼操作台等); 

(2)按結構劃款式分爲:鋼木結構(由鋼制支撐架、箱體、台面、試劑架、連接件、輔件組成);鋁木結構:(由鋁制支撐架、箱體、台面、試劑架、連接件、輔件組成);全鋼(箱體、鋼支架、台面、試劑架、連接件、輔件組成)。 

(3)按用途可分爲:中央實驗台、邊台實驗台、洗滌實驗台、試劑架,實驗櫃、實驗凳。

 

2、實驗櫃的分類: 

按材質可分爲:鋁木實驗櫃、全鋼制實驗櫃。 

 

3、台面的分類 

在整個實驗室基礎裝備銷售中,台面占總報價1/3的份額,台面的作用可見一斑。 ①按實驗台的功能作用可分爲: 

化學實驗台面:防強酸、強堿、耐高溫;耐98%的濃硫酸;如實芯理化板。 

物理實驗台面:防靜電、耐溫、抗滑、穩定強;耐28%的硫酸,表面材質爲防火板。   生物實驗台面:防水、防止細菌密度強;表面材質爲不鏽鋼板。 ②按照台面材質可分爲理化板、環氧樹脂板、大理石板和陶瓷板。 

理化板(威盛亞)不能直接接觸光焰,對65%硝酸、鉻酸、氫氟酸有輕微疵點,對98%硫酸有疵點;環氧樹脂是高分子材料,耐高溫(380℃),具有優良的抗化學腐蝕性能,可修複及複原;大理石一般用于高溫台、天平台等,耐高溫,但運輸過程中較容易損壞; 陶瓷價格比較昂貴,在國內用得比較少。其耐高溫和抗腐蝕性能極其優秀。  

 

B、儀器台部分 

承重性、穩定性、抗外幹擾、電控要求很高,氣體配送嚴格、安全、可靠、方便、易管理;承重:500Kg以上。主要用于儀器分析實驗室,如光譜、色譜、原子分析實驗室等。 

 

C、功能櫃部分

功能櫃是儲存,儲備等重要功能涉及化學實驗室安全、環保等問題;有鋁木和全鋼之分;試劑、藥品、揮發性藥品、劇毒品、氣瓶等儲存功能基本分以下幾種:  

1、一般性能藥品櫃;2、揮發性藥品儲存櫃;3、氣瓶櫃;4、文件櫃(資料櫃);5、更衣櫃;6、標本櫃;7、器皿櫃;

 

C、化學實驗室基礎儀器設備:

1、通風櫃;2、生物安全櫃;3、超淨工作台;4、劇毒品安全儲存櫃;7、解剖台;8、取材台;

 

三、化學實驗室供排水設計系統

供排水設計系統主要是爲前期實驗室建築設計服務。必須在裝修開始前完成實驗台櫃方案的確定,並出具供排水定位圖。

 

四、電控系統

實驗室供電系統也是實驗室最基本的條件之一。電源插座有:10A、16A。電源插座應遠離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口,並不影響實驗台儀器的放臵和操作位臵。線盒采用鋼線槽(主要用于試劑架、邊台和中央台台面上。電線線徑應充分考慮實驗的當前需要和擴容。必須在裝修開始前完成實驗台櫃方案的確定,並出具電位圖。

 

五、特殊氣體配送系統

化學實驗室用氣主要有不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氩氣、氦氣等)、易燃氣體(氫氣、一氧化碳);劇毒氣體(氟氣、氯氣);助燃氣體(氧氣)組成。除不燃氣體、惰性氣體外其它氣體不得進入實驗室。可以通過輸氣管接到各實驗室內。一般氣相室配臵氦氣(He)、氮氣(N2),氣質聯用室等。

 

六、實驗室有害氣體輸出系統

實驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學物質汙染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但與此同時,能源往往會被大量的消耗,因而實驗室的通風控制系統的要求漸高,從早期CV(定風量),2-State(雙穩態式),VAV(變風量)系統,到最新的適應性控制系統——既安全,又要符合節約能源的需要。總之,實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當作是一台排煙櫃,如何有效的控制各種進排氣,達到既安全又經濟的效果是至關重要的。實驗室常用排風設備主要有:通風櫃、原子吸收罩、萬向排氣罩、吸頂式排氣罩、台上式排氣罩等。其中通風櫃最爲常見。

通風櫃是安全處理有害、有毒氣體或蒸汽的通風設備,作用是用來捕捉、密封和轉移汙染物以及有害化學氣體,防止逃逸到實驗室內,這樣通過吸入工作區域的汙染物,使其遠離操作者,來達到吸入接觸的最小化。通風櫃內的氣流是通過排風機將實驗室內的空氣吸進通風櫃,將通風櫃內汙染的氣體稀釋並通過排風系統排到戶外後,可以達到低濃度擴散;萬向抽氣罩是進行局部通風的首選:安裝簡單、定位靈活,通風性能良好,能有效保護實驗室工作人員的人身安全;

原子吸收罩主要適用于各類大型精密儀器,要求定位安裝,有設定的通風性能參數,也是整體實驗室規劃中必須考慮的因素之一;

排氣罩主要適用于化學實驗室,在解決這類實驗室的整體通風要求中,它是必不可少的裝備之一;

廢氣淨化塔主要用于將通風管路排出的有害有毒氣體進行淨化處理,以達到國家關于有害氣體排放標准的要求;

 

化學實驗室設計流程:

 第一部分爲平面設計,甲方使用方先拿出最根本的化學實驗室功能要求、實驗室分布方案、特殊功能需求,然後與我公司實驗室設計小組、建設小組,共同討論,多方確認後給出初步的化學實驗室設計方案進入第二道程序。因爲傳統的化學實驗室建築設計按國家建築標准,僅是以外型和室內結構爲主,並非以實驗室功能爲主,建築設計與功能設計脫節。 

第二部分爲化學實驗室單台功能,單台結構設計,應逐項、逐件、逐層,從整棟大樓、分層、分房間、分單件設計確定,全面細分確認。

第三部分,化學實驗室單台功能全部確認後,雙方洽談溝通,甲方配合設計規劃。裝修和淨化工程先行,交工驗收後實驗室基礎配套將進入責任明確階段,承擔責任,全部完工時集中同時驗收,基礎裝備部分爲産品測試標准,測試與前兩項工程不同,有很大區別不可等同對待。