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實驗室設計關注要素

時間:2019-06-14

實驗室平麵布局設計

 實驗室平麵布局設計是根據實驗室性質、實驗室的目標定位、實驗室的功能要求、實驗類型以及實驗工藝流程等因素,按照國家相關標準針對實驗室既有場地進行科學、合理的功能間區分和布局的工作。

實驗室平麵設計要求實驗室設計師必須熟悉我國建築裝飾知識、我國實驗室相關標準和規範、熟悉所設計的實驗室實驗工藝流程等。

實驗室麵積及儀器擺放

實驗室設計前應根據該實驗流程來確定儀器的種類、數量、規格型號、外形尺寸、電壓功率等參數以及擺放位置,設計師針對性的做出儀器電源、給排水、供氣、純淨水以及排風管道接口的設計。根據儀器數量及放置位置確定各區域所需麵積,分割有效利用空間。儀器擺放不僅要方便工作,還要考慮地麵承重問題。

通風係統設計

實驗室通風係統設計是實驗室設計中的重中之重,也是實驗室建設成敗的關鍵因素。實驗室通風係統設計包含排風係統和補風係統兩方麵。實驗室通風係統的設計應根據《采暖通風與空氣調節設計規範》 GB 50019-2016 ,《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》GB50736-2016》等規範,排風係統則需要通過實際實驗室所需排風風量、管道長度、管道走向以及現場實際情況,依據流體力學進行綜合的分析計算,科學合理的設計排風係統,進而達到設計上實驗室的安全、舒適、節能等目的

補風係統,則應根據實驗室類型的要求進行設計,以實現特定的實驗室對房間壓差的特定要求。一般理化實驗室要求保持微負壓(-5Pa—-10Pa)狀態;個別特殊的生物安全實驗室則有壓力梯度的要求。這樣的實驗室在設計時需要通過送排風的控製來實現。

電氣工程設計

實驗室電氣工程設計包含強弱電兩方麵。強電方麵主要包含儀器用電、照明插座等,弱電包含:網絡、數據通信、廣播、視頻監控等等。

強電設計應根據各儀器設備功率匯總,按功能間、樓層、整棟大樓一級一級的進行統計,依據電氣工程學相關知識進行配電係統的設計。每個儀器間單獨設置房間終端配電箱,且主要儀器需要單獨留出一個回路,不能與房間照明或其他插座串聯,這樣主要是滿足儀器設備的使用和維護要求。樓層配電箱應安置在專用的配電房,設置門鎖,需專人管理。

實驗室應配備UPS(不間斷電源)為實驗室主要設備提供保護。根據實驗室設備用電參數,確定不間斷電源功率及電流參數,應注意不間斷電源的選擇應為實驗室發展預留足夠空間,考慮未來一段時間實驗室添置儀器設備的可能性及計劃購置儀器的參數,然後充分預留配電負荷。電插根據需要可設計在牆麵或地麵,地麵電插應有一定程度的防水,電插位置應靠近所供電儀器,減少地麵走線使實驗室更加整潔。由於不間斷電源散熱、噪音較大,實驗室規劃時在後部設置了獨立供電房並在房間中安裝專用空調。

弱電方麵:針對現代實驗室發展要求和科技發展趨勢,建議主要房間都要設計多個網絡通訊端口和至少一個電話接口;實驗室規劃設計階段需要在主要通道設計攝像頭進行實驗室管理監控,有條件的可以每個房間設計,甚至重要精密儀器室加強攝像監控。

給排水設計

實驗室給排水包含自來水和純水。因為實驗室的給排水最好的方式都是采用暗裝,所以設計如果有遺漏的話將會給後期的實驗室管理帶來很大的不便和煩惱。

普通自來水一般而言,實驗室給水管道選用優質的U-PVC管道,主管可以選用6′,支管可以選用4′;排水管選用優質的PPR管道,一般選擇φ50或φ75,特殊情況可以選用φ110的。

純淨水,根據所有設備滿負荷運行所需純水水量及等級確定合適製水設備,所選設備水處理能力也應預留足夠空間。設計中將噪音最大的氣泵(為自動化流水線提供氣體壓力)和純水處理儀放置在中心實驗室後部獨立的水機房,純水儀防漏管道直接聯通實驗室排水係統,並在機房內設置了吸水泵,方便處理一定程度的泄露。此外,還在實驗室儀器軸線上設置了兩個地底凹槽,給排水管路全部鋪設在地下。

實驗室溫度、濕度要求 

實驗室的溫濕度應根據實驗要求設計,普通的理化室采用普通的分體空調或多聯機即可。對於精密儀器室對溫濕度有一定的要求,比如ICP、ICP-MS等。另有一些特殊的如纖維檢驗、紙品檢測、紡織麵料等對溫濕度都有更高的要求。設計師在設計這樣的實驗室是需要依據標準針對性的選材.

紡織品和紡織原料檢驗的標準大氣按ISO139和GB6529標準規定,溫度20±1 ℃,相對濕度65%±2%;紙張、紙品和紙箱類商品檢驗的標準大氣按照ISO187和GB10739標準規定,溫度23±1℃,相對濕度50%±2%。除了常規溫濕度的恒溫恒濕實驗室,還有其它特殊的5-18℃低溫、30-80℃高溫、相對濕度要求小於40%RH低濕、相對濕度高於80%RH的高濕等特殊要求的恒溫恒濕實驗室。

照度及噪音控製設計

根據生物安全實驗室建築技術規範要求BSL-2實驗室照度不低於300Lux,噪聲不超過60dB6。采取水電獨立等措施後可減少實驗室環境噪音。生物安全實驗室噪音標準可參閱文章尾部表格。

淨化及淨化等級

實驗室建設前應根據《生物安全實驗室建築技術規範》(GB 50346-2011)、《實驗室 生物安全通用要求》(GB19489-2008)、病原微生物實驗室生物安全管理條例(國務院424號令2018修訂版)進行生物安全評估,確定實驗室是否需要淨化以及淨化等級。


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