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实验室建设不容忽视的15个问题

  实验室建设在功能上涉及到给水、排水、通风、排风、强电、弱电、空调、消防、废气废液处理、集中供气等复杂的工艺技术,其中有15个问题不容忽视。
  1、合理定位,科学规划
  在构建实验室的流程中,“构”的部分很重要,它包括了实验室的定位和规划,是整个实验室建设的基础。
  实验室建筑规划包括建筑外观、风格、园区布局等;实验室建设之前,调查实验室需求的过程实际上就是确认整个实验室3~5年规划的过程,因此需要进行大量前期调研工作,既要明晰自身的需求和未来的发展方向又要检查相关单位已建成的实验室,学习其经验和教训。
  实验室建设流程
  此外,还应该从理念上认识到实验室建设是一个复杂的系统工程,是对工作环境的构建以及环境造就出的工作方式,而不是仪器和家具的简单组合。
  2、实验室设计应先于土建设计
  “构”应先于“建”,只有“构”清楚了,才可以开始“建”。就是用方法将抽象构思进行具体实现的过程,包括实验室设计、安装、调试、维护等。
目前,我国对实验室的建设没有相关的建筑规范,因此很多实验室在土建设计阶段,没有考虑到实验室对建筑的要求。正确的实验室建设流程是先实验室的工艺设计,然后在达到实验室工艺要求的前提下,进行实验室的土建设计。
  这就要求建设单位咨询实验设计方,在项目的土建设计阶段,就及时介入。如有可能带土建设计师一起参观其他单位的实验室以加深其认识。
  比较典型的土建设计问题包括:
  (1)未设计风井,或者风井的位置、大小、数量不能符合要求;
  (2)未考虑气瓶室,按消防用气瓶室设计;
  (3)未对实验室进行整体的平面规划,分区过于简单或不合理;
  (4)未考虑仪器的使用情况;
  (5)未考虑房间功能,如恒温恒湿室等;
  (6)净层高过低,影响管线布局,装修后空间低矮。
  3、实验室设计与承建单位的选择
  实验室设计与承建单位应选择具有规模的企业,严格检查其设计、生产和施工能力和资质水准,实地检查其已完工的项目和公司所在地。
  设计单位的设计人员应经验多、认真负责、队伍稳定。承建单位在实验室所在地已承担过建设项目,这样比较熟悉当地情况。此外,由于我国地域辽阔,南北方差异较大,因此就近原则也便于施工和后续的维护工作。
  设计图纸完成后,请进行详细审核,以免出现不合理的设计和重大缺陷。在施工工程中,应要求对方配备一名有实际经验的项目经理,这样利于进度控制、资源调配、沟通协调。
  4、实验室平面布局的设计
  实验室平面布局是实验室设计的基础,只有按照功能分区和工作流程的需求做好相应的平面布局规划才能让后续的水、电、风等设计,可谓牵一发而动全身。因此平面布局设计阶段应尽可能地详细考虑工作和发展的需求,合理配置空间,尽量优化整合。
除了布局的优化和仪器设备的摆放位置的设计外,还应考虑到人员流动与物品流动的方向是否符合工作要求。例如,为了不让实验人员频繁跑动,前处理室应该和仪器室在同一楼层;气瓶室应和气相色谱仪、气质联用仪等仪器在同一楼层;每层要设置洗涤室、样品室以利用空间;生物安全室应合理布局洁净区、半洁净区、污染区,以减少交叉污染。
  5、实验室是配电系统
  实验室的配电系统是根据实验仪器和设备的具体要求,经过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,只要符合电压和功率的要求就可以了。
  对配电系统的设计,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,考虑配电系统的预留问题及日后的电路维护等问题。
为了电力的保障,还应考虑不间断电源或双线路设计,不间断电源的容量应符合实际所需可扩增区间以达到未来的发展所需。
  此外对于某些区域,如气瓶间则应采用防爆电器元件。墙上的插座应考虑需求,例如样品室应留足冰箱的插座、前处理室应预备离心机的插座、门口应预留自动鞋套机的插座、走廊两侧也应考虑到分布一些插座。
  6、实验室弱电系统
  实验室的弱电系统主要包括电话、监控、门禁、网络等,弱电系统有一个特点即预置后不可变动,因此不能像强电线路一样可以根据所需任意更改。例如,网络接口应与墙插并列,高度应恰好高过实验台,这样方便日后使用。
仪器室应预留网络接口,不要采用地插形式而应预留一些长的线头以方便仪器台安装时连接到台面网络接口。走廊如果很长,可以在远端预留电话线,方便工作时接打电话,无菌室内外由于隔音效果较好,应预设对讲电话,便于沟通。门禁系统应设在每层实验室的主入口处或其他需要控制出入的地方。
  7、实验室空调系统
  空调系统不只是控制实验室的温湿度,同时还应实验室通风系统配合,才能保障实验室的温湿度和房间压差,令人员和仪器有一个良好的工作环境。
  实验室所在的整栋大楼若采用空调则要能够进行分区域、分时段的模块式管理,以免加班时因不能正常使用空调而影响仪器的检测性能。
空调管线的布局应结合实验室通排风管道的设计,以免施工的时候交错重叠,影响层高。恶劣天气情况下,应能让样品室、气瓶室、不间断电源室等对温度要求高的区域保持24小时的恒定温度调节。
  8、实验室消防系统
  实验室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。
  如对于配电室、不间断电源室而言,其消防就不能采用自动喷淋装置,而应采用气体灭火装置,以免自动喷淋装置损坏仪器设备或破坏洁净环境。
  9、实验室给排水系统
  排水系统的管道应耐酸碱腐蚀及有机试剂对材质的融解,应采用PPR或其他材质,而不能用普通的PVC管材,同时也要根据污水的性质、流量、排放规律并结合室外排水条件而定方案。
  由于大型实验室下水管道复杂,应采取措施以免管道堵塞渗漏,如养成良好的用水习惯、放置滤网、设置存水弯、弯头采用45°角连接等。集中供水系统由于成本较高,水质不稳定,因此不建议使用。为了减少二次污染,可采用感应式水龙头,缺点是容易坏。为了美观,热水器可采用内置式的即热式电热水器。
  10、实验室集中供气系统
  实验室的很多设备的运行需要气体供应,目前来说以集中供气作为主流设计方案有了使用。气瓶室的安全性要获得保障,需采用防爆门、泄爆窗、气体泄漏感应报警装置。
  11、实验室通排风系统
  实验室供排风系统是整个实验室设计和建设过程中规模较大、影响较广的系统之一。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。
  通排风系统完善的实验室,应该是环境和谐、健康的工作场所。实验室噪音、房间的换气次数、压差、通风柜有毒气体残留等都是值得关注的问题。
  另外,样品室和试剂室也应考虑有通排风设备,以免样品带来的异味影响环境;一个现代化的实验室,应设计新风系统;通风柜前方的新风口散流器应采用可以调节方向活动室百叶设计,以免冬夏季节外界冷热空气直接吹响操作者。
  12、实验室操作台的选择
  实验室家具的选择先应考虑能符合工作所需,主要涉及到台面材质、柜体结构与材质、颜色搭配等要素。例如前处理室应采用耐酸碱的陶瓷板台面、仪器室应采用理化板台面等。
  台柜的结构主要分为钢木、铝木、全钢三种,实验台的支架又可分为C形、回形,应根据各个单位的需求而定。每个房间台柜的布局、种类、数量也要考量,边台、高柜、吊柜等应搭配得当,以免造成日后工作的不便。此外,还有一些细节也应考虑,例如电脑位合理配置,以免将来使用的不便。
  13、交通问题
  实验设备上楼一般采用楼梯运输或电梯运输。如考虑用楼梯运输设备时梯宽不小于1.8米,平台不宜小于1.6米活荷载不小于400kg/m2,否则有些设备带包装上楼很困难。如果用电梯运输,电梯载重应不小于1吨,门宽不小于1.1米,门高不小于2.1米,进深不小于2米,这样一般较重宽高长的设备都可以通过电梯来运输了。
  至于设备卸货问题,只要在大楼口处(如,雨篷单梁上)设计一吊耳(明式或隐蔽式),挂上吊练就可以方便的卸下货物。有条件的实验室应设计一个载人电梯,一个卸货电梯。也有一些特情况,如电梯间间的曳引机又小又重有时采用上述两种方式不能运输,当楼层小于六层时可采用多级伸臂式汽车吊至屋面,再设法进入电梯间,如楼层很高时,设计时还应考虑电梯间曳引机的运输问题。
  14、震动和噪声问题
  震动和噪声是实验要考核的环境条件。实验室的建设一般远离有噪声和震动的工厂,尽量也不要临街建筑,因为街道上的过往载重汽车会给实验楼的临街的底层带来强烈的震动。实验室的环境噪声要求不大于70dB,有些要求的实验室,如测试家用电器噪声的实验室,其背景噪声要求不大于40dB,而且越小越好,而临街房间噪声会增加20~30dB,很难达到对环境噪声的要求,设计和规定房间用途时应考虑到这一点。
  15、实验室室内装修细节
  实验室的天花应采用小方格的扣板形式,而不应采用大块的整体结构,这样便于施工和后期维护。为了便于参观检查,参观走廊两侧或大型仪器室可采用落地玻璃幕墙设计,这样便于管理,缺点是不能在墙根预留插座,同时门的稳定性较差,造价也较高。
  实验室若要达到理想的视觉效果,配色也是一个考虑的方面。搭配合理的柜体、台面、地面、天花会显示特征,令使用者身心愉悦。
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2019/12/23 10:02:12 130 次


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