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實驗室的新建、改建、擴建設(shè)計要求
實驗室設(shè)計要求
根據(jù)試驗任務(wù)需要，實驗室有貴重的精密儀器和各種化學藥品，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，對化驗室的房屋結(jié)構(gòu)、環(huán)境、室內(nèi)設(shè)施等有其特殊的要求，在籌建新化驗室或改建原有化驗室時都應(yīng)考慮。
化驗室用房大致分為三類：精密儀器實驗室、化學分析實驗室、輔助室（辦公室、儲藏室、鋼瓶室等）。化驗室要求遠離灰塵、煙霧、噪音和震動源的環(huán)境中，因此化驗室不應(yīng)建在交通要道、鍋爐房、機房及生產(chǎn)車間近旁（車間化驗室除外）。為保持良好的氣象條件，一般應(yīng)為南北方向。
01
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安裝空調(diào)。
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，一般允許電壓波動范圍為±10％。必要時要配備附屬設(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)計有地線，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，
好設(shè)在就近能建鋼瓶室（方向朝北）的位置。放儀器用的實驗臺與墻距離500mm，以便于操作與維修，室內(nèi)有有良好的通風，原子吸收儀器上方局部排氣罩。
微型計算機和微機控制的精密儀器對供電電壓和頻率有一定要求。為防止電壓瞬變、瞬時停電、電壓不足等影響儀器動作，可根據(jù)需要選用不間斷電源（UPS）。
在設(shè)計的儀器分析室的同時，就近配套設(shè)計相應(yīng)的化學處理室，這在保護儀器和加強管理上是非常必要的。
02
化學分析室
在化學分析室中進行樣品的化學處理和分析測定，工作中常使用一些小型的電器設(shè)備及各種化學試劑，如操作不慎也具有一定的危險性，針對這些使用特點，在化學分析室設(shè)計上應(yīng)注意以下要求：
（1）建筑要求：化驗室的建筑應(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，大實驗室應(yīng)設(shè)兩個出口，以利于發(fā)生意外時人員的撤離。
（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）通風設(shè)施：由于化驗工作中常常會產(chǎn)生有毒或易燃的氣體，因此化驗室要有良好的通風條件，通風設(shè)施一般有3種：
①全室通風：采用排氣扇或通風豎井，換氣次數(shù)一般為5次/時。
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。在實驗室中產(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通風柜：這是實驗室常用的一種局部排風設(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柜，內(nèi)涂防腐涂料，通風管道要能耐酸堿氣體腐蝕。風機可安裝在頂層機房內(nèi)，并應(yīng)有減少震動和噪音的裝臵，排氣管應(yīng)高于屋頂2m以上。一臺排風機連接一個通風柜較好，不同房間共用一個風機和通風管道易發(fā)生交叉污染。通風柜在室內(nèi)的正確位置是放在空氣流動較小的地方，或采用較好的狹縫式通風柜。通風柜臺面高度800mm，寬750mm，柜內(nèi)凈高1200-1500mm，操作口高度800mm，柜長1200-1800mm。條縫處風速0.3-0.5m/s視窗開啟高度為300-500mm。擋板后風道寬度等于縫寬2倍以上。
（4）煤氣與供電：有條件的化驗室可安裝管道煤氣?；炇业碾娫捶终彰饔秒姾驮O(shè)備用電。照明好采用熒光燈。設(shè)備用電中，24h運行的電器如冰箱單獨供電，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，備夜間突然停電時使用。
（5）實驗臺：實驗臺主要由臺面、臺下的支架和器皿柜組成，為方便操作，臺上可設(shè)置藥品架，臺的兩端可安裝水槽。
實驗臺面一般寬750mm，長根據(jù)房間尺寸，可為1500-3000mm，高可為800-850mm。臺面常用貼面理化板、實芯理化板、耐腐人造石或水磨石預制板等制成。理想的臺面應(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。
03
輔助用室
（1）藥品儲藏室：由于很多化學試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品，故不要購置過多。儲藏室僅用于存放少量近期要用的化學藥品，且要符合危險品存放安全要求。要具有防明火、防潮濕、防高溫、防日光直射、防雷電的功能。藥品儲藏室房間應(yīng)朝北、干燥、通風良好，頂棚應(yīng)遮陽隔熱，門窗應(yīng)堅固，窗應(yīng)為高窗，門窗應(yīng)設(shè)遮陽板。門應(yīng)朝外開。易燃液體儲藏室室溫一般不許超過28℃，爆炸品不許超過30℃。少量危險品可分類隔離貯存。室內(nèi)設(shè)排氣降溫風扇，采用防爆型照明燈具。備有消防器材?？梢圆捎梅仙鲜鰲l件的半地下室為藥品儲藏室。
（2）鋼瓶室：易燃或助燃氣體鋼瓶要求安放在室外的鋼瓶室內(nèi)，鋼瓶室要求遠離熱源、火源及可燃物倉庫。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。
平面設(shè)計系統(tǒng)
平面設(shè)計我們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；一般實驗室門主要向里開，但如設(shè)置有爆炸危險的房間，房門應(yīng)朝外開，房門材質(zhì)好選擇壓力玻璃。
2.人體學（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)了科學化、人性化的規(guī)劃設(shè)計。
在做平面設(shè)計的時候，首先要考慮的因素是就是“安全”，實驗室是易發(fā)生爆炸、火災(zāi)、毒氣泄露等的場所。我們在做平面設(shè)計的時候，應(yīng)盡量地要保持實驗室的通風流暢、逃生通道暢通。根據(jù)人體工程學的標準。我們做如下的劃分以供參照：實驗臺與實驗臺通道劃分標準(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。
天平臺、儀器臺不宜離墻太近，離墻400mm為宜。為了在工作發(fā)生危險時易于疏散，實驗臺間的過道應(yīng)全部通向走廊。另：實驗室建筑層高宜為3.7米-4.0米為宜，凈高宜為2.7米-2.8米，有潔凈度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實驗室凈高宜為2.5米-2.7米（不包括吊頂）；實驗室走廊凈寬宜為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)為宜，單門寬以0.8米-0.9米為宜。
?3.專業(yè)學科功能：實驗室通常按物理學，無機化學，有機合成化學，生物學來分類。根據(jù)實驗室內(nèi)容、用途和規(guī)模的不同又各有自己的特點，主要由化學基本實驗室、儀器分析實驗室、潔凈實驗室、電子計算機室、研究室、輔助實驗室、服務(wù)供應(yīng)室等組成。
化學基本實驗室，主要是進行容量分析、離子測定、氧化還原等實驗，一般設(shè)計的裝備有：實驗臺與洗滌臺；通風柜及管道修檢井；帶試劑架的實驗臺及輔助工作臺，需考慮設(shè)在實驗室內(nèi)的研究空間或電腦臺，藥品柜、器皿柜、落地安臵的儀器設(shè)備、急救器等。
儀器分析實驗室，主要配備各種大型精密分析儀器，同時，也包括普通小型分析儀等，一般設(shè)計的裝備有：儀器臺、實驗臺、通風柜、天平臺、電腦臺、氣瓶柜、洗滌臺、器皿柜、藥品柜、急救器、萬向排氣罩、原子吸收罩等。以下列出各類儀器分析實驗室的要求，以供參考。
各類儀器分析實驗室要求：
氣相色譜分析室：主要是對容易轉(zhuǎn)化為氣態(tài)而不分解的液態(tài)有機化合物及氣態(tài)樣品的分析。儀器設(shè)備主要有氣相色譜儀，具有計算機控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，自動化程度很高，對有機化合物具有高效的分離能力，所用載氣主要有：H2、N2、Ar、He、CO2等。但對高沸點化合物，難揮發(fā)的及熱不穩(wěn)定的化合物、離子化合物、高聚物的分離卻無能為力。要求局部排風及避免陽光直射在儀器上，避免影響電路系統(tǒng)正常工作的電場及磁場存在，一般設(shè)計：儀器臺（應(yīng)離墻以便儀器維修）、萬向排氣罩、電腦臺（一般在儀器臺旁配臵）、邊臺、洗滌臺、試劑柜等。
液相色譜分析室：主要體現(xiàn)在高效率分離，對復雜的有機化合物分離制取純凈化合物，定量分析和定性分析，儀器設(shè)備主要有：高效液相色譜儀，適宜于高沸點化合物、難揮發(fā)化合物、熱不穩(wěn)定化合物、離子化合物、高聚物等，彌補氣相色譜儀的不足。環(huán)境和實驗室基礎(chǔ)裝備設(shè)計要求與氣相色諳室相近。
質(zhì)譜分析室：主要是對純有機物的定性分析，實現(xiàn)對有機化合物的分子量、分子式、分子結(jié)構(gòu)的測定，分析樣品可以是氣體、液體、固體，主要設(shè)備有質(zhì)譜儀、氣-質(zhì)聯(lián)用儀。質(zhì)譜儀是利用電磁學的原理，使物質(zhì)的離子按照基特征的質(zhì)荷比（即質(zhì)量m與電荷e之比—m/e）來進行分離并進行質(zhì)譜分析的儀器，缺點是對復雜有機混合物的分離無能為力。氣相色譜分離效率高，定量分析簡便的特點，結(jié)合質(zhì)譜儀靈敏度高，定性分析能力強的特點，兩種儀器聯(lián)用為氣-質(zhì)聯(lián)用儀?？梢匀￠L補短，提高分析質(zhì)量和效率。質(zhì)譜儀可能有汞蒸汽逸出，要考慮局部排風。
光譜分析室：主要是根據(jù)物質(zhì)對光具有吸收、散射的物理特征及發(fā)射光的物理特性，在分析化學領(lǐng)域建立化學分析。主要的儀器是原子發(fā)射光譜儀、原子吸收光譜儀，分光光度計、原子熒光光譜儀、熒光分光光度計、X射線熒光儀、紅外光光譜儀、電感耦合等離子體（LCP）光譜儀、拉曼光譜儀等。實驗室應(yīng)盡量遠離化學實驗室、以防止酸、堿、腐蝕性氣體等對儀器的損害，遠離輻射源。