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实验室设计考虑的7个问题

时间 : 2021-11-30 15:28:02 阅读 : 71

平面设计我们主要考虑以下几个方面的因素:


1、疏散、撤离、逃生、顺畅、无阻,安全通道


一般实验室门主要向里开,但如设置有爆炸危险的房间,房门应朝外开,房门材质最好选择压力玻璃。


2、人体学(前后左右工作空间)


完美的设备与科技工作者操作空间范围的协调搭配体现了科学化、人性化的规划设计。


在做平面设计的时候,首先要考虑的因素是就是“安全”,实验室是最易发生爆炸、火灾、毒气泄露等的场所。我们在做平面设计的时候,应尽量地要保持实验室的通风流畅、逃生通道畅通。根据国际人体工程学的标准。我们做如下的划分以供参照:(详见下图)


实验台与实验台通道划分标准(通道间隔用L表示)


L>500mm时,一边可站人操作;


L>800mm时,一边可坐人操作;


L>1200mm时,一边可坐人,一边可站人,中间不可过人;


L>1500mm时,两边可坐人,中间可过人;


L>1800mm时,两边可坐人,中间可过人可过仪器


天平台、仪器台不宜离墙太近,离墙400mm为宜。为了在工作发生危险时易于疏散,实验台间的过道应全部通向走廊。另:实验室建筑层高宜为3.7米-4.0米为宜,净高宜为2.7米-2.8米,有洁净度、压力梯度、恒温恒湿等特殊要求的实验室净高宜为2.5米-2.7米(不包括吊顶);实验室走廊净宽宜为2.5米-3.0米.普通实验室双门宽以1.1米-1.5米(不对称对开门)为宜,单门宽以0.8米-0.9米为宜。



3、专业学科功能


实验室通常按物理学,无机化学,有机合成化学,生物学来分类。根据实验室内容、用途和规模的不同又各有自己的特点,比如基础教学实验室,按学科专业分,多为较简单的教学实验对水电气风等要求较低,而科研机构对实验室通风、供排水、电控及洁净都要求较高,但实验室设计的基本原则都是具有共同性的,以有机化学为例,主要由化学基本实验室、仪器分析实验室、洁净实验室、电子计算机室、研究室、辅助实验室、服务供应室等组成。


化学基本实验室,主要是进行容量分析、离子测定、氧化还原等实验,一般设计的装备有:实验台与洗涤台;通风柜及管道修检井;带试剂架的实验台及辅助工作台,需考虑设在实验室内的研究空间或电脑台,药品柜器皿柜、落地安置的仪器设备、急救器等。


仪器分析实验室,主要设置各种大型精密分析仪器,同时也包括普通小型分析仪等,一般设计的装备有:仪器台、实验台、通风柜、天平台、电脑台、气瓶柜、洗涤台、器皿柜、药品柜、急救器、万向排气罩原子吸收罩等。以下列出各类仪器分析实验室的要求,以供参考。


各类仪器分析实验室要求表


以上实验室,根据实际需要可设置样品处理室,一般有洗涤台、实验台、通风柜等设备,同化学实验室类似。 


洁净实验室主要是通过人为的手段,应用洁净技术实现控制室内空气中尘埃、含菌浓度、温湿度与压力、以达到所要求的洁净度、温湿度和气流速度等环境参数。空气洁净度是指洁净空气环境中空气含尘量程度,空气洁净度的级别以含尘浓度划分。洁净度是指每升空气中所含粒径≥0.5um的尘粒的总颗粒。我国空气洁净等级标准分为:100级、1000级、10000级、100000级。国际标准则划分为:1级、2级、3级、4级、5级。洁净室的组及其相互关系如图所示:


洁净室组成图


洁净室一般实施两级隔离,一级隔离通过生物安全柜、负压隔离器、正压防护服、手套、眼罩等实现;二级隔离通过实验室的建筑、空调净化和电气控制系统来实现。但由于净化空调需要风量小为了安全起见,风量都按大的估算,一般都要超过规范规定,物别是百级以上,冷热负荷在要求不是很严格的情况可能估算,现在专门有净化空调机组,可以直接利用。二级~四级生物安全实验室应实施两级隔离。一般实验室装备有:超净工作台、生物安全柜、边台或不锈钢操作台、洗涤台等。


以PRC实验室为例(PCR即聚合酶链式反应),是分子生物学研究和实验的常规方法,也是生物学、医学临床等领域广泛应用的实验技术。其特点是能将微量的DNA大幅增加,实验室通常分为四个区域,即:试剂储存和准备区、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区、扩增产物分析区(如使用全自动分析仪,区域可适当合并)。进入各个区域必须严格按照单一方向进行,不同的工作区域使用不同的工作服(例如不同的颜色)。工作人员离开时,不得将工作服带出。


试剂储存和准备室(标本制备区),仪器主要配置有:冷冻离心机、生物安全柜、冰箱、可移动紫外灯、全自动力核酸蛋白纯化仪、专用工作服和工作鞋等。扩增反应混合物配制和扩增区配置有:冰箱、高速离心机、超净工作台、PCR仪(要求负压状态)、可移动紫外灯、微量加样器、核酸扩增仪等。扩增产物分析区主要配置有:移液器、振荡器、超净工作台、毛细管电泳仪、冰箱、离心机、微量加样器、可移动紫外灯等。


PCR实验室设计方案图


电子计算机室和研究室,电子计算机与我们的生活最为密切,主要考虑空调散热、电源电压等问题。配置的装备主要是带键盘仪器台。研究所主要是供研究人员办公的地方,对我们实验室装备要求较低,在此不多作讲解。


辅助实验室:主要有天平室、高温室、纯水室、气瓶室、贮藏室、溶液配制室、暗室等。天平室,分析天平是化学实验室必备的常用仪器,高精度天平对环境有一定要求,主要是气流和风速的影响,天平室应靠近化学实验室,以方便使用,但不宜与高温室和有较强电磁干扰的房间相邻。高精度微量天平宜设在底层。天平室内不得设置洗涤台或任何管道穿过窒内,以免管道渗漏影响天平的维护和使用。高温室,高温炉和恒温箱是常备设备,一般放置在高温工作台上,但特大型的恒温箱须落地安置为宜,高温炉秘恒温箱须分开放置。纯水室,主要是设计的实验装备有;边台和洗涤台。现代实验室多使用去离子水、水量大且能保证水质。地面需设地漏。气瓶室,实验室用气除不燃气体(氮气、二氧化碳)、惰性气体(氩气、氦气等)外,其他气体具有高压、剧毒、氧化分解、爆炸等危险性气体,例如易燃气体氢气、一氧化碳;剧毒气体为氟气、氯气;助燃气体为氧气等,这些气体不得进行实验室。可以通过管子接到各实验室内。溶液配制室,用于配制各种标准溶液和不同浓度的溶液。在允许的条件下,可由两个房间组成,其一设有天平台。另一间作配制试剂和存放试剂之用,一般应配置:通风柜、实验台、试剂柜


服务供应部分,为基本实验室和辅助实验室服务的场所,如高压锅室和水电气辅助室等。我们只需稍作了解。




4、实验室工作人员总人数




5、仪器设备布局




6、工作程序、流程专业设计


第一部分为平面设计,甲方(使用方)先拿出最根本的功能要求、分布方案,乙方(设计院)、丙方(实验室规划与设计专业公司)与甲方参与实验室建设设计小组,共同讨论,三方共同确认后方进入第二程序。因为传统实验室建筑设计按国家建筑标准,仅是以外型和室内结构为主,并非以实验室功能为主,建筑设计与功能设计脱节。


第二部分为单台功能,单台结构设计,应逐项、逐件、逐层,从整栋大楼、分层、分房间、分单件设计确定,全面细分确认;    


第三部分,全部确认后,邀请用户高层领导参与实验室建设演示会,当场表态决策;由甲方请乙方、丙方的项目监理严格监督安装、建筑过程中标准执行情况跟踪实验室建设项目的顺利完工;建设实验室规划与设计和产品招标分为两部分;招标:A、设计为第一部分;B、产品标准为第二部分;建筑装修、净化、基础装备分三个专业进行,不可混同、总包,不同专业,分别招标,然后中标三方紧密配合,装修和净化工程先行,交工验收后实验室基础配套将进入责任明确阶段,承担责任,全部完工时集中三家同时验收,基础装备部分为产品测试标准,测试与前两项工程不同,有很大区别不可等同对待。




7、地面、墙壁通风流畅,防止死角,室内四角尽量空闲,易打理,简洁。


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标题:实验室设计考虑的7个问题
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