高精密實驗室設計|建造|施工
要建設一個現代化的實驗室,使其能更好地為生產、科研、教學服務,除了*的科學儀器和完善的實驗設備是提升科技水平,促進科研成果的*條件以外,實驗室的建設也是一個非常重要的物質條件。實驗室建筑設計的基本要求是建筑設計的前提和依據,在建設單位委托設計單位進行設計時,必須由各實驗室或研究室人員共同參加研究,反復討論,確定各實驗室方案,現將建筑設計的基本要求分述如下。
1.1.1實驗室名稱
(1)房間名稱:根據實驗室功能設置不同的實驗室,如化學分析實驗室、儀器分析實驗室、光譜實驗室、X-射線熒光光譜實驗室、天平室及純水室等。
(2)需要房屋間數:同一類的房間需要幾間。
(3)每間房屋使用面積:房間面積大小與建筑模數有關,采用何種模數及何種結構形式比較符合實際,計算實驗室的使用面積。
1.2.2 建筑要求
(1)房間位置要求:
底層:設備重量較大或要求防震,則可設置在底層。
朝北:有些輔助房間或實驗本身要求朝北。
朝南:各實驗室都有自己的要求。
樓層:有的實驗室要求潔凈、安靜,應盡量放在高層。
(2)室內尺寸要求:如實驗室要求空氣調節(jié)系統必須吊頂,則層高就相應地要增加。有些實驗室是屬于特殊類型的,則采用單獨的尺寸。
(3)房間要求:指實驗室本身的要求。
有的要求一般清潔。
有的要求潔凈,進行實驗時要求房間內空氣達到一定的潔凈要求。
耐火:大多數實驗室要求耐火。
安靜:如消音室等。
(4)門要求:實驗室的門有各種要求。
內開:門向房間內開。
外開:主要設置在有BAOZHA危險的房間內。
個別要求:雙向彈簧,有的要求單向彈簧或推拉門。
隔聲:有的實驗室要求安靜,要求設置隔聲門。
保溫:如冷藏室要求采用保溫門。
屏蔽:防止電磁場的干擾而設置屏蔽門。
自動門:大門口要求自動門。
(5)窗要求:實驗室的窗有各種要求。
開啟:指向外開啟的窗扇。
固定:有潔凈要求的實驗室采用固定窗,避免灰塵進入室內。
部分開啟:在一般情況下窗扇是關閉的,用空氣調節(jié)系統進行換氣,當檢修、停電時,則可以開啟部分窗扇進行自然通風。
雙層窗:在寒冷地區(qū)或空調要求的房間采用。
遮陽:根據實驗室的要求而定,有時需要水平遮陽,有時須用垂直遮陽。
有的可用百葉窗。
密閉:窗扇可以開啟,但又要防止灰塵從窗縫進入,故采用密閉窗。
屏蔽窗。
隔聲窗。
(6)墻面要求:根據實驗室的要求各有不同。
一般要求
可以沖洗:有的墻面要求清潔,可以沖洗。
墻裙高度:離地面1.2-1.5米左右的墻面做墻裙,便于清潔,如瓷磚墻裙、油漆墻裙等。
隔熱:冷藏室墻面要求隔熱。
耐酸堿:有的實驗室在實驗時有酸堿氣體逸出,要求設計耐酸堿的油漆墻面。
吸聲:實驗時產生躁聲,影響周圍環(huán)境,墻面要做吸聲材料。
消音:實驗時避免聲音反射或外界的聲音對實驗有影響,墻面要進行消音設計。
屏蔽:外界各種電磁波對實驗室內部實驗有影響,或實驗室內部發(fā)出各種電磁波對外界有影響。
色彩:根據實驗的要求和舒適的室內環(huán)境選用墻面色彩,墻面色彩的選用應該與地面、平頂、實驗臺等的色彩取得協調。
(7)樓地面要求
一般要求;
清潔;
防雨:實驗本身所產生的震動,要求設置防震措施以免影響其他房間;另一種是實驗本身或精密儀器本身所提出的防震要求;
防滑;
防放射性沾染;
防靜電;
干燥;
隔聲;
架空:由于管線太多或架空的空間作為靜壓箱,設置架空地板,并提出架空高度。
(8)頂棚要求
不吊頂:一般實驗室大多數不吊頂。
吊頂:在實驗室的頂板下再吊頂,一般用于要求較高的實驗室。
(9)通風柜:化學實驗室常利用通風柜進行各種化學試驗,根據實驗要求提出通風柜的長度、寬度和高度。
實驗臺:實驗臺分島式實驗臺(實驗臺四邊可用)、半島式實驗臺(實驗臺三邊可用),靠墻實驗臺和靠窗實驗臺(很少用)。要求實驗臺的長、寬、高的尺寸。
固定壁柜:一般設置在墻與墻之間,不能移動的柜子。
1建筑規(guī)劃要求:
根據設計任務的要求,結合地形進行總體設計。在設計之前,要對各建筑物的用途和功能進行分析。對于化學分析實驗室,一般應布置在下風方向及下游地段,保持一定的間距和良好的通風,應有綠化隔離,搞好排污和排毒處理,做好環(huán)境綜合評估和治理。對于儀器分析實驗室,一般要求良好的環(huán)境。有防振防噪聲要求的實驗室要遠離振源和噪聲源;有屏蔽要求的實驗室要遠離電磁波的干擾源;要求超凈的高純實驗室要規(guī)劃在粉塵少、綠化好的地段。
實驗室用電與照明
1.5.1 實驗室用電與照明
1 每一實驗室內都要有三相交流電源和單相交流電源,要設置總電源控制開關,當實驗室無人時,應能切斷室內電源。
2 室內固定裝置的用電設備,例如烘箱、恒溫箱、冰箱等,如果是在實驗進行中使用這些設備,而在實驗結時就停止使用的,可連續(xù)在該實驗室的總電源上;若實驗停止后仍須運轉的,則應有供電電源,不至于因切斷實驗室的總電源而影響其工作。
3 每一實驗臺上都要設置一定數量的電源插座,至少要有一個三相插座,單相插座則可以設2—4個。這些插座應有開關控制和保險設備,以防萬一發(fā)生短路時不致影響整個室內的正常供電。插座可設置在實驗桌上或桌子邊上,但應遠離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口,并不影響桌上實驗儀器的放置和操作地位。有的實驗室將插座安裝在實驗桌下面的插座內或柜子內的,這種安裝位置在使用上很不方便,以不采用為好。
4 在實驗室的四面墻壁上,配合室內實驗桌、通風柜、烘箱等的布置,在適當地位要安裝多處單相和三相插座,這些插座一般在踢角線上面,一使用方便為原則。
5 化學實驗室因有腐蝕性氣體,配點導線以采用銅芯線較合適。物理實驗室則可以采用鋁芯導線。至于敷線方式,以穿管暗敷設較為理想,暗敷設不僅可以保護導線,而且使室內整潔,不易積塵;并使檢修更換方便。
一般地說,化學實驗室使用的電氣設備容量較小,物理實驗室使用的電氣設備容量較大。當實驗室正式使用以后,發(fā)現共電容量不夠大,因此在對實驗室的供電設計中必須在供電容量方面留有余地。
有一種靈活性較大的實驗室供電方式,是將輸電導線穿電管穿越一懸空的管道內,其上裝有插座。這種裝置的優(yōu)點是避免在室內地面上有許多立管,從而使室內布置非常靈活。
實驗室用氣
氣瓶必須存放在陰涼、干燥、嚴禁明火、遠離熱源的房間,并且要嚴禁明火,防暴曬。除不燃燒性氣體外,一律不得進入實驗樓內。使用中的氣瓶要直立固定放置。氣瓶要盡量放置在專門的氣瓶室,有條件要將氣瓶放置在具有排風和報警功能的氣瓶柜內,氣瓶室要注意排風,易發(fā)生反應的氣體要進行隔離。
1.7.3.3 選型
根據通風量風壓確定通風機的型號,再根據排出氣體的性質,分別選用塑料通風機、普通通風機及防爆風機,并且應盡量考慮躁聲低、震動小等因素。
1.7.3.4 排氣罩
在實驗室內,由于實驗設備裝置較大,或者實驗操作上的要求,無法在通風柜中進行,但又要排走實驗過程中散發(fā)的有害物質時可采用排風罩,有圍擋式排風罩、側吸罩、傘形罩三種。
排氣罩的布置合理與否,直接影響著排氣效果。根據排氣罩氣流速度的衰減特性和有害物的散發(fā)情況,排氣罩的布置應注意一下幾點。
1、盡量靠近有害物散發(fā)源
2、對于有害物的不同散發(fā)情況采用不同的排氣罩 如對攝譜儀,一般采用有圍擋的排氣罩;對于實驗臺面排風或槽口排風,可采用側吸罩;對于加熱槽,宜采用傘形罩
3、 排氣罩要便于實驗操作和設備維修檢修
機械通風
自然通風滿足不了室內換氣要求時,應采用機械通風,尤其是危險品庫、藥品庫等,盡管有了自然通風,為了考慮事故通風,也必須采用機械通風。過去常用的做法是,在外墻上安裝軸流風機,但效果較差,盡量避免在有窗的外墻上安裝軸流風機,避免躁聲。對于散發(fā)有腐蝕氣體的房間如酸庫等,不宜使用軸流通風機;對于散發(fā)易爆氣體的房間,必須采用防爆通風機。
在潔凈室內,為了排出工藝過程中散發(fā)出的有害物質,經常采用通風柜、排氣罩等局部排風裝置。在設計局部排風時,應當注意以下幾個問題。
1、選用性能好的排風裝置,以便再滿足衛(wèi)生和安全的要求情況下使排風量zui少。
排風系統應以風散為主,盡可能使每個潔凈室單獨設置排風系統效果較好,使用方便,而且不會相互干擾,由于通風機小,躁聲也低。、
2、為了防止室外空氣通過排風系統侵入潔凈室內造成污染,在排風系統上應設置止回閥或中效過濾器,或廢氣凈化設備。
3、減少對室內的污染,排風裝置應布置在潔凈工作區(qū)氣流的下風側。
4、如果排風系統的躁聲值超過室內允許躁聲值時,應在排風機吸入端的管道上裝置消聲器。