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實(shí)驗室功能分區與平面布局之各類(lèi)分析實(shí)驗室

來(lái)源: 時(shí)間:2016-06-29 10:27:42 瀏覽次數:

   分析實(shí)驗室是一類(lèi)屬于分析化學(xué)學(xué)科的化學(xué)實(shí)驗室,它如同無(wú)機化學(xué)實(shí)驗室、有機化學(xué)實(shí)驗室、物理化學(xué)實(shí)驗室、生物化學(xué)實(shí)驗室等一樣,各類(lèi)實(shí)驗室各有自己的特點(diǎn),但實(shí)驗室設計的基本原則都是具有共同性的,顯示了綜合性化學(xué)實(shí)驗室的特性。
   設有大量標準實(shí)驗臺的傳統化學(xué)實(shí)驗室是基本的形式,這是化學(xué)實(shí)驗室的主體,又稱(chēng)基本實(shí)驗室。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的分析技術(shù)和現代微機化學(xué)分析儀器不斷問(wèn)世和創(chuàng )新,導致了化學(xué)實(shí)驗室的面貌發(fā)生一系列變化。所以除了化學(xué)基本實(shí)驗室外,還需設置多種特殊實(shí)驗室。有的稱(chēng)之為特種輔助實(shí)驗室,我們稱(chēng)為儀器分析實(shí)驗室,其所占的比例則又隨著(zhù)科技和工業(yè)的發(fā)展在不斷的提高。采納各種現代分析儀器的儀器分析實(shí)驗室將逐步成為實(shí)驗室的主體之一。這里所謂“輔助”實(shí)際上并不是輔助性的,只是以此區別傳統的基本實(shí)驗室而已。
   為了便于實(shí)驗工作的有效開(kāi)展,尚需附設各種其他房間,使實(shí)驗室成為一個(gè)有機的整體。各實(shí)驗室的組成部分或房間的多寡是隨實(shí)驗室內容、用途與規模的不同而已。實(shí)驗室的主要組成分為五個(gè)部分:基本實(shí)驗室部分、輔助實(shí)驗室部分、研究室部分、服務(wù)供應部分及行政管理部分。


1、化學(xué)實(shí)驗室
   化學(xué)實(shí)驗室實(shí)質(zhì)就是化學(xué)基本實(shí)驗室,根據實(shí)驗任務(wù)和要求,可有幾個(gè)或數十個(gè)相同的實(shí)驗室房間構成,這些房間的大小與形式上的選擇,各類(lèi)化學(xué)實(shí)驗室有各自的要求,例如按其實(shí)驗宗旨可分為:學(xué)校用的教學(xué)實(shí)驗室、科研院所用的研究實(shí)驗室、廠(chǎng)礦用的工業(yè)實(shí)驗室,這三大類(lèi)實(shí)驗室的任務(wù)側重面各不相同、供實(shí)驗人員多少不同,因此在實(shí)驗室設計中既有共性,又有差異,需分別對待。

1.1 化學(xué)實(shí)驗室的形式
(1)小空間形式
   以標準模數為基本單元的實(shí)驗室,適用于研究實(shí)驗室,能為研究人員提供一個(gè)安靜的工作環(huán)境,其缺點(diǎn)是各室研究人員之間的聯(lián)系與相互了解不如大空間實(shí)驗室方便。

(2)中等空間或大空間形式,這是由于多個(gè)基本單元所組成的大房間,這種大空間對某些研究實(shí)驗室不甚適用,因相互干擾較大。
(3)帶分隔的大空間形式,它是利用隔墻,甚至以通風(fēng)柜或其他輔助實(shí)驗家具等將一個(gè)大房間分劃為小空間,所以這種形式實(shí)際上也是介于以上兩種形式之間的折中形式。這種形式有利于空間的利用,增進(jìn)研究人員間的相互聯(lián)系,并具有管線(xiàn)安裝方便和管理容易等優(yōu)點(diǎn)。
(4)靈活空間形式
   在靈活性方面一般地可以從下列幾個(gè)方面去考慮:承重分隔墻,特別是橫隔墻,希望能盡量地少,如有可能可采用框架結構比較有利;樓面設計荷載應根據具體情況而定,但不宜取過(guò)低值,盡量少設固定實(shí)驗臺,即使是固定實(shí)驗臺也最好考慮設計成由標準尺度的預制構件所組成,以利于重新拆裝。管道檢修井宜配置充分,這樣可避免將來(lái)再在樓板上開(kāi)孔。靈活空間,有兩種形式。

第一種為帶活動(dòng)分隔墻的靈活空間。這種活動(dòng)分隔墻有特殊構造,裝拆方便,但沿墻管線(xiàn)必須明敷。同時(shí)管網(wǎng)系統須具有很大的靈活性,不然活動(dòng)分隔墻的優(yōu)越性不突出,因為通常非承重分隔墻的改變還是比較容易做到,而管線(xiàn)的變更則比較困難的。
第二種為通用靈活空間。這是一個(gè)大空間,從平頂上到處可以引下電線(xiàn)以及服務(wù)供應軟管,地面上到處可以接上、下水管道,因此帶水盆的實(shí)驗臺與通風(fēng)柜都是可移動(dòng)的。
1.2 化學(xué)實(shí)驗室的其他條件
   化學(xué)實(shí)驗室除對實(shí)驗臺、通風(fēng)柜等要求外,還應根據實(shí)際使用情況,設置必要的條件。
(1)冷卻循環(huán)自來(lái)水及洗滌用水的龍頭至少應設置1-2個(gè),甚至更多,同時(shí)在水池上配置有純水供給點(diǎn)。
(2)化學(xué)實(shí)驗室應有化驗盆、水槽、洗滌池,含有水封,防止實(shí)驗廢水返味。實(shí)驗室內應有地漏,防止跑水,浸泡實(shí)驗室等水患。
(3)實(shí)驗室應設置單相插座若干,設置獨立的配電盤(pán)、漏電空氣開(kāi)關(guān),必要時(shí)要設有三相電源。
(4)實(shí)驗室配有空調系統,其風(fēng)口應采用噴塑或其他處理過(guò)的金屬材料制成,化學(xué)實(shí)驗室一般不設回風(fēng)口。
(5)實(shí)驗室的照明燈具不宜用金屬制品,若選用金屬燈具需經(jīng)表面處理,以防止腐蝕。
(6)各種管線(xiàn)應盡量避免外露,實(shí)驗室應簡(jiǎn)潔。有條件應設置火災煙霧報警器等。
(7)安全設施包括消防滅火系統,惰性氣體滅火系統,安全柜,緊急事故淋洗器、洗眼器等
(8)供氣設施包括供氣站、供氣板、用氣板及其管路系統等。

1.3
化學(xué)實(shí)驗室的室內裝飾
   地面材料要根據各實(shí)驗室的使用要求選擇。無(wú)耐酸要求的房間一般可采用水磨石或不起灰的陶瓷板地面;有防潮要求的精密儀器室可考慮采用木地板;在有耐酸、耐堿、耐油等要求時(shí),可根據其介質(zhì)濃度采用過(guò)氯乙烯涂料地面、塑料地面或耐酸陶瓷板地面。墻面可根據具體設計標準選用普通墻面抹灰、油漆或瓷磚墻裙、油漆、涂料墻面等。
   實(shí)驗室的門(mén)窗要求耐腐蝕,應選用耐腐性?xún)?yōu)良的材質(zhì)制造,使用鋁制門(mén)窗應經(jīng)氧化著(zhù)色處理,或靜電環(huán)氧樹(shù)脂粉末噴涂、電泳涂漆等型材,既美觀(guān)又耐腐蝕;也可選用塑鋼窗、涂有防腐漆的鋼窗或木窗。室內門(mén)宜選用木門(mén),門(mén)最好以自由門(mén)或向外開(kāi)啟為宜。


2、儀器分析實(shí)驗室
   儀器分析實(shí)驗室對室內的要求一般都比化學(xué)實(shí)驗室為高。儀器分析實(shí)驗室一般都有空調要求,如恒溫恒濕、空氣凈化、氣流、排風(fēng)等問(wèn)題。在氣候較潮濕地區要求防潮,對于早期實(shí)驗室用若干紅外線(xiàn)燈、小型去濕器、窗式空調器、小型獨立柜式空調器?,F代實(shí)驗室有條件的采用中央空調系統。對于防振要求較高的儀器設備,除了對實(shí)驗室的位置要進(jìn)行考慮外,尚需考慮設置獨立的設備防振基礎和隔振措施。儀器分析實(shí)驗室一般要求兼有交流、直流電源,以及單相、三相兩種電源插座,并常有穩壓要求。有的還有防電磁干擾的要求,需要接地和電磁屏蔽等。有的需要有冷卻水和各種氣體供應,包括真空和壓縮空氣,保護氣體和載氣等。儀器分析實(shí)驗室的建筑裝修標準通常都考慮較高一些;墻面做油漆涂料或油漆墻裙;地面做木地板、陶瓷板地面、塑料地面以及大理石地面等;實(shí)驗室的實(shí)驗臺:如為樣品處理室工作臺可參照化學(xué)實(shí)驗臺;如為放置儀器的工作臺需穩固,可采用全鋼結構或鋼木結構及防靜電臺面等。同樣,實(shí)驗室要求防塵、防腐蝕,都應給予足夠的重視和妥善地解決。
2.1 儀器分析實(shí)驗室的要求
   儀器分析實(shí)驗室主要設置各種大型精密分析儀器,同時(shí)也包括普通小型分析儀等。這些分析室大都由幾個(gè)小室組成,組成房間的大小和數量隨各類(lèi)儀器而異;即使是同類(lèi)儀器,如其型號不同,其要求往往也不相同,而且有時(shí)會(huì )有較大差別。
   儀器分析實(shí)驗室的組成
   儀器分析實(shí)驗室組成包括分析儀器室、樣品處理室、暗室、研究室、更衣室、機房等。
2.2 儀器分析實(shí)驗室的平面布置
   儀器分析實(shí)驗室一般都有防振、防塵和較恒定的室溫要求和一定的濕度要求,在具體設計時(shí)應滿(mǎn)足該儀器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)提出的要求。
   儀器分析實(shí)驗室通??膳c基本實(shí)驗室一樣沿外墻布置,或將它們集中在某一區域內
   這樣有利于與各個(gè)研究室和基本實(shí)驗室相聯(lián)系,并可統一考慮諸如空調、防護等方面的措施。對于某一科研項目來(lái)說(shuō),為了實(shí)驗研究方便起見(jiàn),儀器分析實(shí)驗室也可考慮按科研項目分散布置,這樣同一種分析儀器室在一幢樓里就得有多組。另外,在一個(gè)有集中空調系統的實(shí)驗大樓里,則以不沿外墻設置特種輔助實(shí)驗室較為有利。
2.3 儀器分析室的室內裝修
2.3.1 地板
   小型普通的儀器分析室采用一般的固定地板即可滿(mǎn)足需要,但對于大型精密儀器分析實(shí)驗室,例如X熒光光譜室、質(zhì)譜室、離子探針室等實(shí)驗室因電纜多,管線(xiàn)復雜,需要采用架空地板。當采用下送上回送風(fēng)方式時(shí),也可利用架空地板下空間作為送風(fēng)靜壓箱。一般地板構造有以下幾種。
(1)護罩式
   當電纜線(xiàn)數量很少,可以結扎成束,并可作明線(xiàn)配線(xiàn)時(shí),為防止碰壞電線(xiàn),可在電線(xiàn)上加一層護罩,保護罩高度不妨礙面機柜門(mén)扇開(kāi)關(guān)為宜。

(2)地溝式
   僅在電纜通過(guò)的地板下做溝,溝的尺寸一般凈寬為250毫米,深150毫米即可,溝蓋板劃塊后做成活動(dòng)蓋板,安上少數鋁制平面拉手,以便開(kāi)啟。

(3)活動(dòng)地板
   又稱(chēng)裝配式地板,由各種規格型號和材質(zhì)的面板塊、可調支撐、橫梁、緩沖墊等組成?;顒?dòng)地板架空鋪設在儀器室的樓地面上作安裝設備、敷設縱橫交錯的各種管線(xiàn)、電纜及空調靜壓箱的空間用。

   活動(dòng)地板應機械性能良好、質(zhì)量輕、強度大,表面平整,尺寸穩定,互換靈活,裝飾性及質(zhì)感良好,并能滿(mǎn)足防潮、阻燃、防腐等要求?;顒?dòng)地板又分防靜電型和非防靜電型兩種。
活動(dòng)地板使用要求和特點(diǎn):
1.不論房間形狀、面積如何,都能方便而迅速地裝配。
2.能自由接近電氣接線(xiàn)和風(fēng)管,便于敷設和維護。
3.承重能力≥800KG/M2。
4.滿(mǎn)足防火要求。
5.能使靜電通泄至地和反射電磁輻射。
6.地板的可卸板能互換,并有較高制作精度,以便利用地板下空間作空調靜電箱時(shí)達到所需密封性。
7.板面無(wú)噪聲、耐磨,既可擦洗又可干擦(用吸塵器)。
8.借助可調支撐找平面的不平度。
2.3.2 門(mén)窗
(1)有空調、潔凈要求的房間應采用密閉保溫的單向彈簧門(mén)或裝自動(dòng)閉門(mén)器,并向室內開(kāi)啟。對有強噪聲的房間且開(kāi)向計算機房的門(mén)應采用隔聲門(mén)。
(2)有空調、潔凈要求的房間設置外育時(shí),應為雙層密閉窗。當采用鋁合金窗、塑鋼窗時(shí),可采用安中空玻璃的單層密閉窗,以保證圍護墻結構的熱工性能。
(3)儀器室外窗宜朝北。若受條件限制,窗開(kāi)向東、南、西方向時(shí),應采取遮陽(yáng)、窗簾等措施防止直射,避免眩光。
(4)各房間的門(mén)應保證人員、設備進(jìn)出方便。
2.3.3 室內裝飾要求
(1)精密儀器分析室以及主要的輔助房間室內裝修應選用易清潔的、不起塵的難燃材料,墻壁和頂棚表面應平整,減少積塵面,要有保溫、隔聲、吸聲效果。地面材料應平整、耐磨、易除塵,并按需要采取防靜電措施。
(2)一般的輔助房間室內裝飾可按房間用途,按有關(guān)標準設計。
(3)室內各種管線(xiàn)宜暗敷,當管線(xiàn)穿樓板時(shí)宜設技術(shù)豎井。
(4)室內頂棚上安裝的風(fēng)口、燈具、火災探測器及滅火器噴頭以及墻上的各種箱盒等應協(xié)調布置,做到整齊美觀(guān)。
(5)隔墻設置,除固定隔墻外,最好采用靈活隔斷,以適應儀器更新及改擴建的需要。
(6)室內色彩宜淡雅柔和,有清新寧靜的效果,不宜用大面積強烈色彩。視覺(jué)作業(yè)處的家具和房間內宜用無(wú)光澤或亞光表面。

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