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了解实验室设计与建设

发布时间:2018-03-01

  实验室的设计与建设事关重大,需动用大量的建设经费,疏忽大意?那可不行!设计方案具有前瞻性,设计人员要多次修改,实验室建设充分考虑供电、供水、供气、通风、空气净化、安防、环保等基础条件。这样,实验室就能安全、有效的长期运行啦!

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  对于实验室管理者与负责人,了解实验室建设很有必要!作为一名实验猿,同样有必要了解与实验室建设有关的那些事儿,为啥?实验室是开展科研的重要工作场所,了解实验室建设,将有助于您在开展科研工作中维护自身安全,保障实验在安全的前提下有效开展。毕竟“专业的使用+专业的设计者+专业的建设者=现代化实验室”,缺一不可以呀!

  

实验室规划

 

  实验室设计8大核心

  面积及仪器摆放:实验室建设前应根据该实验室的工作流程确定仪器摆位,规划仪器电源及给排水接口位置。根据仪器数量及摆位确定各区域所需面积,分割有效利用空间。仪器摆放不仅要方便工作,还要考虑地面承重问题。仪器采购招标在实验室设计施工之前应全部完成,各仪器摆位设计精准,露出地面电源线、网线、给排水管极短,安全美观节省空间。

  给电设计:建议实验室配备大功率不间断电源为实验室全部设备提供保护,各设备分别进行电源保护,不易维护且浪费空间。根据实验室设备情况,确定不间断电源功率及电流参数,应注意不间断电源的选择应为实验室发展预留足够空间,建议负荷功率应在现有仪器总功率两倍以上。电插根据需要可设计在墙面或地面,地面电插应有一定程度的防水,电插位置应靠近所供电仪器,减少地面走线使实验室更加整洁。由于不间断电源散热、噪音较大,实验室规划时在后部设置了独立供电房并在房间中安装专用空调。

  净化及净化等级:实验室建设前应根据微生物和生物医学实验室生物安全通用准则、GB19489-2008实验室生物安全通用要求、病原微生物实验室生物安全管理条例(国务院424号令)进行生物安全评估,确定实验室是否需要净化以及净化等级〔2-4〕。

  评估结果:自动化实验室防护水平应不低于BSL-2级实验室要求,实际设计中实验室各项指标完全符合BSL-2实验室要求,包括明确标识、独立更衣室、独立库房,配备了洗眼器、高压蒸汽灭菌器及应急工具。此外还在设计中参考了BSL-3实验室建设的部分要求〔5〕。楼层高度不小于2.6m,实验室内通道净宽不小于1.5m,门宽度不小于1m,同时门的高度与宽度应方便实验室内仪器运输,建成后实验室门禁系统、换气频率、温湿度控制等部分指标达到了BSL-3级实验室水平。

  供排水设计:根据所有设备满负荷运行所需纯水水量及等级确定合适制水设备,所选设备水处理能力也应预留足够空间。设计中将噪音最大的气泵(为自动化流水线提供气体压力)和纯水处理仪放置在中心实验室后部独立的水机房,纯水仪防漏管道直接联通实验室排水系统,并在机房内设置了吸水泵,方便处理一定程度的泄露。此外,还在实验室仪器轴线上设置了两个地底凹槽,给排水管路全部铺设在地下。

  照度及噪音控制设计:根据生物安全实验室建筑技术规范要求BSL-2实验室照度不低于300Lux,噪声不超过68dB6。实验室内装修前,向施工方提出了实验室的照度要求,建成后又进行了照度检测,机房照度约为285-319lux,核心工作区照度约为375-384lux,基本符合BSL-2实验室建设标准。采取水电独立等措施后实验室环境噪音明显减小,尤其是在相对独立的核心工作区测定分贝数与普通诊室基本相同。

  实验室温度、湿度要求:参考使用说明统计自动化实验室内各设备温湿度要求,如无特殊设备,临床实验室检测仪器要求温度一般在18-30℃,湿度20-80%,净化实验室空调系统完全能够达到要求,自动化实验室温度可控制在(24±2)℃,湿度30%-45%。

  通讯接口:实验室内应预留足够的电话接口、局域网接口,必要时需有互联网接口。自动化流水线网络连线复杂,在安装前应与厂家工程师仔细商讨,确定网络接口准确位置,安装完成后梳理连接网线,保持实验室整洁美观。

  实验室前期准备工作完成情况:自动化实验室的建立是一个系统工程,除硬件建设外,实验室安装流水线前应完成相关的准备工作。

  实验室建设,必知~

  实验室理化检测功能区域建设基本要求

  办公区

  应在每个楼层集中设置,便于学习和探讨工作中出现的问题,民用配电即可。

  报告编制区

  用于检测结果的输入、检测报告的编制及审核,满足办公用电需求即可。

  收样及样品储存区

  必须干燥、通风、防尘。样品分为待检、在检、已检3类,各存储柜应标明收样及检测日期。

  样品处理区和化学湿法分析区

  样品处理区域在实验过程中会产生大量的有毒有害、有刺激气味的气体,必须有独立排风设施通风柜;一般为单独的房间,地面应有地漏;墙面、地板、实验台和试剂柜等要绝缘、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂腐蚀;放置中央实验台的实验室应预设供实验台用的上下水装置和足够的电源插座。鉴于化学分析需要用到大量的强腐蚀性药品,建议通风柜内部特殊定制耐500℃高温且耐酸碱的陶瓷内衬及耐氢氟酸腐蚀的PP内衬。

  

实验室规划

 

  仪器分析区

  各类仪器设备精度高、运行条件苛刻、耗材昂贵、部件损坏维修难度大、维修费用高,决定了该区域应为单独房间且空间不宜过小,尽量铺设防静电地板,互有干扰的仪器不能放在同一房间。要求具有一定的洁净度(可设置缓冲间)、温湿度(温度18~25℃,相对湿度60%~80%)、防震防辐射、独立用电、独立接地(电阻不大于1Ω)等。设备放置距离墙体60~80cm,以便维修检查。根据设备的不同安装要求,应考虑预留设备的排风管道。光谱类仪器,还应避免直射阳光。

  称量区

  称量区应为独立的房间,用于放置精密分析天平,应距离楼道墙面较远,并有双层玻璃或窗帘,防尘防震,在土建方面也应考虑防潮及保温措施,宜设恒温恒湿系统。建议为化学分析实验室配置台面厚度为40cm的大理石天平台,以达到三级减震的效果,天平台须离开墙壁至少1cm放置。

  高温及微波消解区

  单独的房间,主要用来摆放干燥箱、高温炉,应有足够的电功率。有些高温炉如化学实验室的大型干燥箱体积超高或超宽,需注意预留排风罩的尺寸和高度。可在该区域预留两个排风口,用于安装通风柜,并放置需排风的微波消解仪、酸提纯器等小型仪器。

  试剂储藏区

  可根据实际情况安排药品柜,应预留排风口以放置带抽风试剂柜(保存挥发性药品);对于有一定危险性的药品应设置单独的危险品存储柜。

  晶间腐蚀区

  基本同样品处理区,该区域要预留足够数量的上下水管路和排风管道。

  金相显微镜区

  属于金相检验范畴,在建筑设计中除考虑防尘、防振外,还需考虑防电磁辐射设计,室内应预留满足设备要求的电源。

  冲击、拉伸和硬度检测区

  属于力学性能实验范畴,包括常规性能测试(拉伸、压缩、弯曲、硬度、落锤、冲击等)、高温持久-蠕变、断裂韧性、高温松弛、热疲劳试验等。该区对通风排风无要求,可在高温拉伸试验机旁边设置一组上下水管路,便于为刚刚检测完的试样冷却降温。

  化学分析计量

  该区域需估算设备用电功率并考虑安全系数,预留设备电源,保持清洁、干燥、无振动且温度均匀,在设备安放点的周围应留出足够的空间,以便于进行试验与维修。制作设备预留基础工程时按照相应安装地基图施工,设备的主机应安装在混凝土的地基上,一般设备应用地脚螺栓调整仪器水平使用,待基础干燥后(约15d),再进一步安装设备。

  实验用水制备区

  该区工作台面应坚固耐热,配备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。制水环境应尽可能避免污染,制备超纯水应该达到一定的洁净度。

  气体存放区

  该区楼板承重应大于300kg/m2,预留排风口,用于接驳可燃性或危险气体气瓶柜。

  预留实验区

  该区域为实验室发展预留的空间,应在保持清洁的基础上,将上下水和电源容量留足并在地面预定位置留有地漏即可。

  小结

  实验室的设计与建设事关重大,需动用大量的建设经费,疏忽大意?那可不行!设计方案具有前瞻性,设计人员要多次修改,实验室建设充分考虑供电、供水、供气、通风、空气净化、安防、环保等基础条件。这样,实验室就能安全、有效的长期运行啦!

  编辑;实验室设计                                  http://www.91jinxian.com/zhuangxiugc/