理化实验室设计,你应该知道这三部分!

理化实验室效果图
理化实验室效果图

 

理化实验室是机械工厂不可缺少的组成部分,理化检测是保证材料及产品质量的重要手段,是工厂企业工艺参数确定的基础技术,对产品的质量既有监督保证作用,又有指导作用。随着实验室行业的发展,平面规划在实验室建设中过程中的重要性逐渐体现,规划设计按照相关要求,合理的划分实验室工作空间,实现功能的最大化,流程的一体化,确保各设计指标均符合人体工程学原理,为实验室工作者创造健康、舒适的工作环境。那么应该如何设计理化实验室呢?你应该知道这几部分!

在进行理化实验室设计时,将实验室区域与办公区划分开,设立门禁系统。便于实验室控制与管理。主实验室与辅助功能间之间相互协调,按照实验室功能流程合理分布。三流清晰,人流物流污流三流分开,保障样品无交叉污染,保证实验数据的正确性。在实验区域设计有紧急安全措施,减少实验操作人员的危险。

一、实验室空间尺度  

实验室空间尺度又称实验室的模数,一般是指实验室的开间、进深、层高、走廊的尺度。它根据研究人员的活动范围及实验设备和仪器布置要求而定。

(1)开间
实验室的开间主要取决于实验人员活动空间以及实验设备工程管网的合理布置的必需尺度。国外对实验室的模数,各国均有自己的经验。如:
德国《教学与科研建筑》一书介绍实验室的模数采用三种:3.0m、3.25m及3.5m。再以这三个开间模数为倍数来组合实验室,完全能满足各类实验室的布置。
英国《实用实验室设计》一书的介绍,实验室的模数采用3.05m(10ft)的模数。
日本《研究所设计》一书介绍,建议采用3.2m为模数,他们采用1.6m 的单位模数,如实验台宽度、实验台长度、实验台之间的走道宽度以及管道竖井的宽度等均采用1.6m。
美国农业部地区研究实验室采用3.0m的模数。美国艾博特实验室(ABBOTT LABORATORIES),采用10ft为模数,用二倍和三倍的模数来组成实验室用房。

归纳起来,世界各国实验室的开间模数大致都在3.0m、 3.2m、3.3m以及3.5m之间。而我国实验室的开间一般采用3.0m、3.3m、3.6m三种开间模数,其理由如下:
能满足实验工作的正常需要。化学、物理、生物实验室的中央实验台和侧式边实验台宽度约为1.2~1.8m,设有工程管网的该类实验台宽度不小于 1.4m,靠墙侧式边实验台的宽度约为0.6~0.9m,设有工程管网的靠墙侧式边实验台宽度不小于0.75m,两个实验台之间的距离为 1.2~1.8m。这样的开间均能满足上述的需要。开间模数与工业化生产紧密结合起来,考虑结构配件的互换性,有利于预制品构件的大量生产,与多层工业建筑6.0m柱距结合起来,与民用建筑中多采用3.3m的开间模数结合起来。与统一的标准窗扇采用0.3m为倍数的尺度相结合。

(2)进深
实验室的进深主要取决于以下五个方面。

1.根据实验性质确定的每个实验人员所需要的实验台长度。
2.实验台的布置方式。相同长度的岛式实验台比半岛式实验台所需要的进深大。
3.实验台的端部是否布置研究人员的办公室。
4.通风柜的布置方式,通风柜平行窗户布置比垂直窗户布置的进深大。
5.采光通风方式。

综合上述五个方面的因素,进深一般在6.0~9.0m。即6.0m、7.0m、8.0m、9.0m四种进深,基本上能满足化学实验室、生物实验室及物理实验室的要求。

(3)层高
层高是指楼板面到楼板面的高度,净高是指楼板面(或吊顶面)到楼板面的距离。实验室的层高主要取决于实验室的类型。空调系统管道,化学实验室的通风柜管道等所占用的空间对层高影响较大。一般化学实验室、生物实验室的层高,建议采用3.6~3.9m,放射化学实验室由于通风柜上安装了过滤器,层高就相应增高。洁净实验室本身的净高比一般实验室的净高要低,这是由于洁净实验室节约空调冷量以及采用人工照明等原因,一般净高为2.5m左右。电子计算机房根据平面空间的大小来决定,一般为2.4~3.0m之间。底层由于需设大型的仪器设备,故层高比楼层略高,具体高度应视其设备安装使用要求的尺寸、管道走向及吊顶布置等具体情况而定。

(4)走廊宽度
实验室的走廊宽度主要取决于三个方面:交通量的大小、走廊的长度、门窗的开启方式。实验室的走廊一般分为下列五种:单面走廊、中间走廊(中间双走廊)、检修走廊、安全走廊与参观走廊、设备管道走廊。一般实验室的交通量较小。

二、实验室功能布局
实验室平面布局按照实验室建筑设计规范及建筑设计防火规范要求,将办公区域和实验区域分开,两者之间设置门禁系统。主实验室与辅助功能间之间相互协调,按照实验室功能流程合理分布。考虑人流物流污物流分开,保障样品无交叉污染,保证实验数据的正确性。在实验区域设计有紧急冲淋装置,减少实验操作人员的危险。

三、实验室室内布局
根据理化实验室工作的特性,应创造一个安全、舒适、美化的实验室作环境,办公区域与实验区域分开,即形成非受控区域和受控区域。可采用岛型结构设计或半岛型结构设计,配有带水中央台(试剂架、水盆、滴水架),带水边台,试剂柜,器皿柜,另设有通风柜和万向排气罩排除实验过程产生的有毒有害烟雾、并配备洗眼器等安全设施。理化实验室应配置:

(1)精密仪器分析室:要求控制温湿度,仪器台要求美观稳固耐用,承重性能好。仪器台后背板配插座,背后可敷设气体管路。配置万向排气罩及时将在分析过程中产生的废气排出。精密仪器采用双电源供电,独立接地保护。

(2)天平室:天平室设计要求温湿度控制,应有双层玻璃和窗帘,有恒温恒湿系统,无气流影响,设有前室。配有天平台,称量用周转台,放置干燥皿的边台。天平台必须防震,天平台放置必须离开墙壁1cm,可购置防震型天平台或砖砌大理石台面天平台。

(3)洁净室:设有更衣、缓冲室、洁净菌区。洁净室内的空气经过初效、中效、高效过滤器进行送风、回风等空气循环,从而保证室内空气达到洁净的效果。室内保持正压。室内配置超净工作台,不锈钢操作。

(4)档案室(报告编制室):用于报告的编制及打印,科室资料的储藏及查阅。

(5)收样室:独立的样品存储室,存储柜功能区间应划分清楚,标明未检样品、在检样品和已检样品。样品室必须干燥、通风、防尘、防鼠。

(6)化学实验及样品前处理室:试剂准备,样品准备以及微生物培养,配置带水边台,培养箱,冰箱等。实验室必须有排风设施,独立排气柜,有机、无机前处理分开;墙、地板、实验台、试剂柜等要绝缘、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂腐蚀;地面应有地漏,防倒流。设置中央实验台的实验室应设供实验台用的上下水装置、电源插头。

(7)大型仪器室:电压、电流、温湿度符合要求,需要防静电地板,温度控制15-25℃,湿度60-70%。互相有干扰的仪器设备不要放在同一室,检测无机物质仪器要有排气斗;检测有机物质仪器有可调排风罩。

(8)小型仪器室:小型仪器室应有足够的电源插座,最好安装稳压装置,配备水池。

(9)IDD实验室:为防止交叉污染,有独立的实验室,设置独立的消化柜。

(10)电烤室:应有足够的电功率,最好用防火材料做隔断。

(11)洗涤室:要有专门清洗玻璃器皿区域,有机分析用的器皿与无机分析用的器皿分开,用于检测有毒物品的器皿要专用。

(12)实验用水制备室:要有防尘设施,工作台面应坚固耐热,配设有能满足制水设备功率要求的电源线路。供水水龙头应有隔渣网。

(13)暗房:用于荧光物质、霉菌毒素及避光物质的检测,既要避光又要通风,最好安装毒气柜。

 

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