化学实验室装修设计的基本规范
化学实验室根据实验任务和要求,由大小或者数量不等的房间构成。由于化学实验室可分种类很多,按照实验内容可分为无机以及有机化学实验室、分析化学实验室和物理化学实验室等;按功能又可分为精密仪器实验室、化学分析实验室、辅助室(办公室、储藏室、钢瓶室等)。这些实验室的任务侧重点各不相同,因此在实验室设计中既有共性,又有差异,需分别对待。
同时化学实验室是实验室中危险系数相对较大的类型,装修设计化学实验室需更为谨慎,必须按照相关建筑设计标准要求进行。接下来为大家整理了化学实验室装修设计的基本要求规范,下面将围绕“化学实验室要求”和“化学实验室建筑要求”这2部分内容进行阐述。
化学实验室装修设计
1.化学实验室要求
化学实验室装修设计包括房间划分、房间数量、房间面积这三部分内容。
①房间划分:根据化学实验室的使用方式进行划分,通常包括分析间、仪器间、光谱间、天平间、纯水间。
②房间数量:指相同同类型的房间总数量。
③房间面积:根据建筑模数进行计算,得到合理的面积。
2化学实验室建筑要求
化学实验室建筑要求包括实验室房间朝向、位置、层高、尺寸、门开方向、窗的要求、墙面要求、楼地面要求这七部分内容。
①房间位置:化学实验室可安排重量大或有防震需求的设备;房间朝向根据实际使用需求设定;有防噪音需求的可安排在高层。
②层高尺寸:实验室建筑层高以3.7米—4.0米为宜,如果有吊顶需要,那么相应层高要适当增加。
③房间要求:如洁净度、温湿度、防噪、防震、耐火、耐腐蚀,这些都是重要的指标要求。
④门的要求:需要从内开与外开、单向弹簧与双向弹簧、隔声、保温、屏蔽、自动性等方面来考虑。
⑤窗的要求:需要从开启方向、部分开启、单双层结构、遮阳、固定性、密闭性等方面来考虑。
⑥墙面要求:需要从墙裙高度、耐酸碱、隔热、吸声、消音、屏蔽、色彩等方面来考虑。
⑦楼地面要求:需要从清洁、防雨、防滑、防静电、防放射性污染、隔声、干燥等方面来考虑。
由于化学实验室会使用大量的等试剂药品,相应的存在一定的危险系数,因此除对实验操作人员方面有较高的要求,化学实验室装修设计应以“安全、实用保”为基本出发点,综合考虑各种仪器设备安全操作要求,配置相应耐腐耐磨等特性的实验家具和设备。
通用的实验室规划设计标准SICOLAB(不同行业特性的实验室,适应的标准不一样,这里的仅供参考),如下:
JGJ91-2019 科研建筑设计标准
GB50189-2015 公共建筑节能设计标准
GB50016-2014 建筑设计防火规范
GB50057-2011 建筑物防雷设计规范
GB50052-2009 供配电系统设计规范
GB50034-2004 建筑照明设计标准
GB50015-2019 建筑给水排水设计标准
GB50346-2011 生物安全实验室建筑技术规范
GB50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范
GB50738-2011 通风与空调工程施工规范
GB51110-2015 洁净厂房施工及质量验收规范
GB50073-2013 洁净厂房设计规范
GB19489-2008 实验室生物安全通用要求
GB14925-2010 实验动物环境及设施
GB8978-1996 污水综合排放标准
GB16297-1996 大气污物物综合排放标准
WS233-2002 微生物和生物医学实验室生物安全通用准则
药品生产质量管理规范(2010年修订)
GB24820-2009 实验室家具通用技术条件
实验室建设包括技术和设备的更新,研究人员增加和现有研究员的能力提高等。实验室建设原则是满足实验室工作业务流程的优化及日常管理等方面的需要。设计主要考虑实验室的工艺流程、特殊实验室和功能间的位置选择、建筑物内上层和下层的具体环境、建筑结构等因素。
实验室建设标准方案内容简介
近些年实验室建设主要是靠国家的拨款,因为科技发展缓慢,国家才提出了实验室建设问题,因而设立了国家重点实验室等,而实验室建设也主要是指国家对这些实验室的科研经费支持。
实验室建设标准方案装修设计
整体设计以淡雅、清新色调为主,简约、自然、时尚、高档融为一体,不仅可以体现现代实验室的功能要求,而且极大的满足了人体工程学的规范。在实验室功能隔断时,尽可能减轻建筑楼板的承重,实验室内隔断选用轻质隔墙,根据实验室不同采用不同材料的隔断处理。
天花:一般实验室的天花用不集尘、不易脱落的龙骨支架铝扣板天花。有些仪器需要静音,天花选用消音天花。灯光照明采用内嵌式防尘灯盘30Wx3,工作区照度>450Lux,走道照度>200Lux。
实验室噪音:按照OSHA以及ADA规范,实验室内噪音不得高于60分贝。考虑液质、气质扫描电镜的房间。
实验室地面:对于洗涤室、高温室、气瓶室、含汞实验的实验室、恒温恒湿实验室、洁净实验室、大型仪器室等不同种类实验室,需要采用不同的地面处理方式。
另外关于一些例如生物安全实验室、恒温恒湿实验室等特殊实验室,装修需要遵循相关的技术规范。
实验室建设标准方案配电工程设计
实验室的配电工程是根据实验仪器和设备的具体要求,经过专业的设计人员综合多方面因素设计完成的,与普通建筑有很大区别。因为,实验室仪器设备对电路的要求比较复杂,并不是通常人们所认为的那样,只要满足最大电压和最大功率的要求就可以了。事实上有很多仪器设备对电路都有特殊的要求(例如静电接地、断电保护等)。
在工程建设的过程中发现,大部分用户在实验室设计建设初期,都没有充分考虑到实验室用电的特殊要求,甚至有的用户和设计单位认为实验室的用电量与一般的办公室类似。这样给后期实验室的运行带来了很大的麻烦。
对配电工程的设计,不但要考虑现有的仪器设备情况,同时也要考虑实验室几年的发展规划。充分考虑配电工程的预留问题及日后的电路维护等问题。
实验室建设标准方案空调系统设计
通用实验室的夏季空气调节室内计算参数为:温度26~28℃,相对湿度小于65%。专用实验室的空气调节室内计算参数应按工艺要求确定。空调系统的主要作用是控制实验室的温湿度。空调系统与实验室通风系统配合,才能真正有效地保证实验室的温湿度和房间压力的有效控制。总之,实验室对空调系统的要求,有别于普通办公室或公共区域的空调系统,有其特殊性。
实验室消防系统设计
实验室是一个特殊环境,对消防的要求相对于普通的办公楼来说要高很多。实验室设计人员要根据实验室的具体情况(设备投资及工艺特点、实验工艺要求、储存样品和试剂的种类、实验室建筑物的特点等),采用不同的消防措施来保障实验室的消防安全。
实验室排水系统设计
给水系统选择:根据科研、生产、生活、消防等方面用水对水质、水温、水压和水量的要求,结合室外给水系统等因素,从技术经济指标上比较后确定。用水定额、水压、水质、水温及用水条件,应按工艺要求确定。水管由土建方通过预埋管铺设在地板下面,引到中央台指定位置;对于边台,水管由土建方埋设在墙里引到指定位置。其余工作由实验室建设单位完成。
纯水系统:水质满足GB/T6682-1992《分析实验室用水规格和试验方法》中规定二级水的要求。纯水系统,电阻率≥5MΩ·cm。超纯水水质要求:电阻率≥18.2MΩ·cm,25℃。另外对于纯水的管道输送问题,也要符合相关的标准要求。
实验室气瓶间设计
实验室用气危险而复杂,针对不同实验室,应对气体从布局、分类、消防、配电等方面作专门考虑。
实验室供排气设计
实验室的很多设备的运行都需要各种各样的气体供应,同时也会产生废气。如何既安全又方便地解决供排气问题,也是一直以来困扰实验室工作人员的问题之一。传统的实验室供气方式是采用将气瓶安置在仪器设备的旁边,危险气体的气瓶放置在气瓶柜内。排气采用直接排放到实验室或是通过简易的管道排放到窗外。在实验室的发展过程中,随着实验室仪器设备的增加,实验室内经常是密布着各种各样的管道和气瓶。这样处理既造成了非常大的安全隐患,也不美观。
正确的实验室供排气的解决方案是把实验室的供排气看作一个系统。这个系统要考虑到安全性、便利性、日常实验室的管理、气瓶的更换等问题,同时要重点考虑实验室今后的发展,对于特殊气体还要考虑特殊的技术解决方案。
实验室自控系统设计
VAV控制系统的主要目的是精确控制实验室的通风以及空调系统,保证实验室的温度、湿度、换气次数、以及有毒气体的排放等可以在最节能的前提下达到设计标准。
对生物安全实验室、恒温恒湿实验室等特殊要求的实验室,还需要利用自控系统来严格控制各实验室间的压力梯度变化等。
实验室排风系统设计
实验室供排风系统是整个实验室设计和建设过程中规模最大、影响最广泛的系统之一。供排风系统完善与否,直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。
实验室过度负压,通风柜气体泄漏,实验室噪音等问题,一直是困扰实验室工作人员的难题。这些问题给长期在实验室中工作的人员,甚至工作在实验室周围的管理和后勤人员,造成了身体和心理上的伤害。
供排系统完善的实验室,是一个环境和谐、安全、健康的工作场所。实验室压力、噪音、房间的换气次数、气流组织、通风柜有毒气体残留等都是值得关注的问题。
实验室仪器摆
实验室仪器摆放的设计是一个实验室设计中的重点和难点之一。实验仪器的摆放看似简单,可实际上需要考虑的因素非常多。实验仪器是否可以良好安全地运行,是否可以妥善地得到保护,是否可以将环境对其的影响度降到最低,相互之间是否有影响,实验人员是否可以方便地使用等等问题,都是在考虑实验室仪器摆放位置的时候需要关注的问题。合理的布置实验仪器,不仅需要设计人员对仪器设备本身,对环境、供水、供气、供电、废液废气的排放等方面的特殊要求非常了解外,还需要设计人员具有相当丰富的建筑工程设计及施工管理等方面的知识。
一、标准开间设计(土建时)
1、科研通用实验区标准单元开间应由实验台宽度、布置方式及间距确定;
2、实验台平行布置的标准单元,其开间不宜小于6.60m、进深不宜小于6.00m。(即W6.6*D6)。
二、实验室门、走道净宽、室内净高
1、由1/2个标准单元的实验室门洞,宽度不应小于1.20m,高度不应小于2.10m。由一个及以上标准单元组成的实验室门洞,至少有一个门宽度不应小于1.50m,高度不应小于2.10mo
2、实验室走道最小净宽,单面设房1.5m,双面设房1.8m。
3、实验室净高,当有空调时,不宜小于2.80m,没有空调时,不宜小于2.60m。
4、实验室走道净高不宜小于2.40m。
5、通用实验区(开放实验区)不宜有吊顶。
化学实验室设计应符合工作流程、设计规范及空间标准的要求,并与排毒柜、实验台及实验仪器设备的布置、结构选型及管道空间布置紧密结合。各类化学实验室设计基本要求如下:
1、对于面积较小的化学实验室,采用边台,设一个出入口,对于面积较大的化学实验室,可以采用一个以上的中央台,设两个以上的出入口;必须确保出入口通畅,不能出现通道死角。
2、对于局部抽风的实验室,可采用万向排烟罩;对于大量使用挥发性物质或邮件溶剂的实验室,必须配备排毒柜或桌面通风罩,排毒柜设在远离出入口且靠近管井的位置。
3、试剂柜、器皿柜等功能高柜设在靠墙位置,器皿柜应尽量靠近水槽,试剂柜需要设抽风装置。
4、实验台面要求耐强酸碱腐蚀及耐高温,建议采用环氧树脂台面及环氧树脂水槽。
5、根据实验性质的不同,可选配三口水龙头、纯水水龙头、抽滤水龙头、废液收集桶、垃圾桶、洗瓶器、洗眼器、紧急淋浴器等配件或酸柜、防爆柜等安全储存柜。
6、试剂架可采用磨砂玻璃或玻璃实芯理化板等防腐蚀层的钢制试剂架,高度可调节,也可在试剂架上配吊柜。
7、烘箱太设置需要远离使用或存储有机溶剂的位置。
8、必须符合(实验区域空间标准)的全部要求。
二、化学实验室室内装修基本要求
1、地面:实验室的地面要求防滑、耐腐蚀、易清洁,可采用防滑陶瓷地砖、PVC地面或金刚实验室专用地面。
2、隔断:墙面可采用半玻璃墙或落地玻璃墙,半玻璃墙可采用玻璃与彩钢板、玻璃与硅钙板、玻璃与砖墙组合,硅钙板或砖墙部分可喷乳胶漆或贴陶瓷砖,彩钢板要采用玻镁板。
3、天花:对于层高较低的实验室,建议不做天花,对于3.5m以上的实验室,可采用铝扣板天花。对于用彩钢板隔断的实验室,天花用彩钢板。天花要求简单而且容易清洁。
4、门:实验室的门可采用钢门、彩钢板门、玻璃门等,用子母门形式,门上装观察窗,门向外开,门禁可设电子门禁系统及警告标识。
三、化学实验室通风系统工程
1、实验室需要良好的通风,用于实验室的通风排毒装置主要有排毒柜、方向排气罩和桌面通风罩,排毒柜、万向排烟罩和桌面通风罩的设计要合理,要考虑操作方便也要考虑节能,必要是应设空调。
2、对于排毒柜不多的小型实验室,排毒柜的控制可采用单独控制,即每台风机控制一台排毒柜,在这种排风系统中,单股气流不会和其它气流相互影响,风机关闭也只影响到一个排毒柜,但费用较高以大型的实验室,可采用集中控制,即一台风机控制多台排毒,加装变频或变风量系统,排毒柜不适用时可以减少能耗。
3、万向排气罩主要设置到操作台上面作局部排气。万向排气罩的排风量较少,一般用集中控制,加装变频器,在万向排气罩不用时关闭抽风口,可降低风机频率达到节能目的。
4、排毒柜和排风罩不断将室内空气排走,对于不能开窗或排风量大的房间要采用补充新风装置,一般通过新风机补进的新风要占排走的90%,其余的10%通过门缝补充,使房间形式成微负压环境,防止室内的有毒物质逸出室外。
5、经常保持实验室的清洁非常重要,室外大气中的尘埃,借通风换气过程会进入实验室,实验内含尘量过高,空气不净,不但影响检查的结果,而且,其微粒在仪器设备的元件表面上,可能造成障碍,甚至引起短路或其他潜在的危险。
2、中央台与中央台间过道的最小距离为1.5米
3、中央台与高柜间过道的最小距离为1米
4、 中央台面对墙时的宽度不宜小于1米
5、两边台间走到的最小距离为1.2米
6 、两座位间的走道不宜小于 1.5 米
7 、座位与中央台的间距不宜小于 2 米
8 、通风柜面对墙时的走道为 1.8 米
9 、通风柜与实验台对放的最小间距为 1.8 米
10 、两台通风柜的对放的建议间距为 3 米
标准实验室的配置方法:
1 实验室中央 这里是设置中央实验台的空间,通常在中央实验台的纵向侧面或中间设置洗涤台,台上设置试剂架,也可设置万向抽气罩。
2 右侧靠窗 设置边实验台、作业台、天平台、边台试剂架、万能组合架、吊柜
3 右侧靠门 设置通风柜、实验台、洗涤台、干燥架、药品柜、储物柜(通风柜的位置应便于通风管道的连接)。
4 门的左右 通常放置安全设备,紧急喷淋器、洗眼器、灭火器等。
5 左侧靠门 设置通风柜、边实验台、边台试剂架、洗涤台、吊柜,安置大型装置和设备。
6 左侧靠窗 设置边台、作业台、边台试剂架、安置大型装置和设备的地方。
7 窗的位置 窗下的空间可设置边台、测试台、显微镜台,操作时视觉良好。