实验室规划设计手册

广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 1 实验室规划设计手册 现代新型实验室的建设 无论是新建 扩建 或是改建的实验室 它不仅 仅只是合理的选购所需仪器设备 还应综合考虑实验室的总体规划 包括实验 室的建筑层高 实验室的楼层设置 实验室合理的平面布局 科学的功能分区 方便合理的供电 供水系统 安全完善的供气 通风 空气净化系统 完备的 安全措施 环境保护等基础设施和基本条件 因此实验室的建设是一项复杂的 系统工程 在现代社会里 优秀的工作人员 优越完善的实验室工作环境以及 先进的科学仪器是提升产品品质 促进科研成果增长的必备条件 以人为本 人与环境 己成为人们高度关注的课题 本着 安全 环保 实用 领先 的 规划设计理念 实验室规划设计主要分为以下几个方面 实验室平面设计及装 修装饰 实验室功能设计 特殊气体供应系统 通风系统 纯水系统 实验室 环保系统等几个方面 下面就按上述各方面依次讲解 一 一 平面设计及装修装饰平面设计及装修装饰 新型实验室的建设要求 新型实验室的建设要求 1 实验室除有特殊要求外 实验用房的布局 朝向 间距应保证室内有良 好的自然通风和自然采光 结构形式宜采用框架 剪 结构或钢结构 2 耐火等级不应低于二级 3 实验区与实验人员办公 公共垂直通道等非实验区域相互隔离 并满足 人流 物流要求 4 建筑物垂直布局应遵循便于废气的处理排放与稀释 有利于工程管网设 置 以及各类功能区相对独立集中布置的原则进行 5 实验 业务 及行政等各类功能用房集中在一个楼宇的 实验用房宜置 于最上部 各类实验用房集中在一个楼宇的 由上至下按照毒理 包括动物实 验 理化 微生物依次安排 6 实验用房外窗不宜采用有色玻璃 对有避光要求的实验用房应另行采取 物理屏障措施 7 无特别要求的实验用房 内隔墙宜采用轻质材料 并具有良好的可视性 内隔墙材料应具备牢固 保温 防火 防潮及表面光滑平整的特性 顶棚 墙面的材料 构造应满足不起尘 不积灰 吸附性小 耐腐蚀 防 水与易清洗的要求 地面材料应满足耐腐蚀 耐磨损 易冲洗及防滑的要求 洁净实验用房 负压生物安全实验用房以及其他有特定要求的实验用房地面材料还应满足相应 的专业要求 涉及放射同位素与射线装置等有特殊要求的实验用房 其建筑布局 维护 结构应满足相应的专业要求 8 实验废水排水系统与其他排水系统分开设置 对于含有病原微生物 放射线物质 以及毒理 动物 实验用房的废水 宜分别设置排水管道 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 2 涉及酸 碱及有机溶剂的实验用房 水槽 排水管道应耐酸 碱及有机溶 液剂腐蚀 实验室废水应进行无害化处理 水质符合现行国家标准 污水综合排放标 准 GB8978 要求 9 实验用房环境温 湿度应符合实验环境需要 空调系统不得造成不同实 验用房之间空气交换 并满足使用灵活 节能的要求 10 新型实验室的基础建设 因实验室通风 净化 恒温恒湿等特殊功能的需 要 一般层高不宜太低 化学通风实验室 净化室 恒温恒湿实验室层高要求 在 4 8 米以上 一般实验室也应在 3 4 米以上 实验室的规划和基本程序实验室的规划和基本程序 建设现代化的实验室 首先要制定和提出实验室的总体规划 确定实验室建设 项目的性质 目的 任务 依据和规模 确定各类实验室功能和工艺条件以及规 模大小 同时要根据实验室的工艺条件及相关资料 编制好计划任务书 然后 在各方面工作准备就绪后 做好实验室建筑设计工作 综合建筑设计各专业的 基本要求 结合实际 符合规划要求 绘制出富有时代感 先进的实验室建筑 蓝图 为实验室施工建设提供可靠的依据 实验室装饰设计的基本要求实验室装饰设计的基本要求 要建设一个现代化的实验室 使其能更好地为生产 科研服务 除了先进的科 学仪器和完善的实验设备是提升科技水平 促进科研成果的必备条件以外 实 验室的装饰也是一个非常重要的物质条件 现将装饰设计的要点分述如下 实验室装修装饰及平面设计主要应考虑以下几个方面的因素 1 1 疏散 撤离 逃生 顺畅 无阻 安全通道 疏散 撤离 逃生 顺畅 无阻 安全通道 门要求 实验室的门有各种要求 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 隔声 有的实 验室要求安静 要求设置隔声门 保温 如冷藏室要求采用保温门 屏蔽 防 止电磁场的干扰而设置屏蔽门 门禁 实验室同其他区域 如办公区 之间应 设计门禁 窗要求 实验室的窗有各种要求 开启 指向外开启的窗扇 固定 有洁净要求的实验室采用固定窗 避免灰尘进入室内 部分开启 在一般情况下窗扇是关闭的 用空气调节系统进行换气 当检 修 停电时 则可以开启部分窗扇进行自然通风 双层窗 在寒冷地区或空调要求的房间采用 2 2 色彩 外观 材质 色彩 外观 材质 根据实验的要求和舒适的室内环境选用整体色彩 色彩的选用应该使地面 平顶 实验台等的色彩取得协调 在外观上要求有时代感 符合未来建设规划 材质的选择 在满足专业实验室要求下 尽量保证实验室的通透性 1 提 升实验室档次 2 实验室参观人员较多 3 3 实验室通风与排风 实验室通风与排风 在化学实验过程中 经常会产生各种难闻的 有腐蚀性的 有毒的或易爆 的气体 这些有害气体如不及时排除室外 就要造成室内空气污染 影响实验 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 3 人员的健康与安全 影响仪器设备的精度和使用寿命 因此 实验室通风是实 验室设计中不可缺少的一个组成部分 为了使实验室工作人员不吸入或咽入一 些有毒的 可致病的或毒性不明的化学物质和有机体 实验室中应有良好的通 风 为阻止一些蒸气 气体和微粒 烟雾 煤烟 灰尘和气悬体 吸入 污染 物质须用通风柜 通风罩 局部排风的方法除去 化学实验室的通风方式有两种 即局部排风和全室通风 局部排风是在有 害物质产生后立即就近排出 这种方式能以较少的风量排走大量的有害物质 能量省而效果好 是改善现有实验室条件可行和经济的方法 也可能是适应新 实验室通风建设的最好方式 对于有些实验不能采用局部排风 或局部排风满 足不了排风要求时 采用全室通风 4 4 实验室照度设计 实验室照度设计 实验楼内有各种用途的房间 对照度的要求也不一样 凡进行精细工作的 房间就要求比进行粗糙工作的房间要有较高的照度 要求照度高 就须多装灯 具或增大光源的容量 在实际的照明设计中 总是略高于最低照度标准 这是 因为照度计算中许多因素 例如墙壁与天棚的反射 灯具在使用中的清洁工作 和光源效率的降低等是估计值 5 5 实验室用电 实验室用电 实验用电应留有足够的负荷余量 设施应安全可靠 采用双路供电 不具 备双路供电条件的 应设置自备电源 有特殊要求的 应配备不间断电源 有特殊要求的仪器宜设置独立的接地系统 每一实验室内都要有三相交流电源和单相交流电源 要设置总电源控制开 关 当实验室无人时 应能切断室内电源 室内固定装置的用电设备 例如烘 箱 恒温箱 冰箱等 如果是在实验进行中使用这些设备 而在实验结时就停 止使用的 可连续在该实验室的总电源上 若实验停止后仍须运转的 则应有 专用供电电源 不至于因切断实验室的总电源而影响其工作 每一实验台上都要设置一定数量的电源插座 这些插座应有开关控制和保险 设备 以防万一发生短路时不致影响整个室内的正常供电 插座可设置在实验 桌上或桌子边上 但应远离水盆和煤气 氢气等喷嘴口 并不影响桌上实验仪 器的放置和操作地位 在实验室的四面墙壁上 配合室内实验桌 通风柜等的布置 在适当地位 要安装多处单相或三相插座 这些插座一般在踢角线上面 以使用方便为原则 实验室用电主要包括照明电和动力电两大部分 动力电主要用于各类仪器 设备用电 电梯 空调等的电力供应 实验室供电系统也是实验室最基本的条 件之一 电源插座有 10A 13A 16A 20A 漏电保护开关 过载保护开关等 电源插座应远离水盆和煤气 氢气等喷嘴口 并不影响实验台仪器的放置和操 作位置 线槽主要多功能钢线槽 主要用于试剂架上 和 PVC 线槽配西班牙插座 主要用于边台和中央台台面上 6 6 人体学 前后左右工作空间 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 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 4 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 祥见下图 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 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 5 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 7 7 供排水设计系统 供排水设计系统 供排水设计系统主要是为前期实验室建筑设计服务 为建筑设计院提供实 验台上下水水点 水嘴分为急流水嘴和缓流水嘴 单联水嘴 MBs 016 为急流水 嘴 一般搭配 PP 水槽 MBc 032 双联水嘴 MBs 02 为缓流水嘴 一般搭 配 PP 水槽 MBc 029 规格为 在默认情况下我们一般给客户配置双联水嘴 三联水嘴 MBc 01 为一急两缓水嘴 一般搭配 PP 水槽 MBc 029 大水槽 MBc 031 通风柜的杯槽 MBc 028 二 实验室功能设计二 实验室功能设计 根据实验室的用途分类 实验室通常分为物理实验室 力学 电学 化 学实验室 无机化学 有机合成化学 生物实验室等 每个单位实验室的工作内容 用途和规模的不同又各有自己的特点 大专 院校的基础教学实验室 多为较简单的教学实验 其对供水 供电 供气 排 风等的要求较低 而大专院校的国家重点实验室 产品质量检测部门 科研机 构等对实验室供排水 供电 供气 通风换气 洁净度都有较高的要求 要实 验室设计的基本原则都是具有共同性的 物理实验室物理实验室 主要由更衣室 样品室 电学室 力学室 声学室 流体力 学室 显微室 仪器室等 电子显微镜室又包括透射电镜室 扫描电镜室 样 品制备室 暗室等 湿度 15 30 湿度 70 防振动 防电磁干扰 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 化学实验室化学实验室 主要由更衣室 样品室 化学试剂储藏室 样品前处理室 天平室 洗涤室 消化室 高温室 常规理化分析室 色谱分析室 光谱分析 室 气瓶室等组成 更衣室设计有更衣柜 鞋柜等 样品室应设计样品架或样品柜 化学试剂储藏室设计试剂柜或通风型试剂柜 要保持室内的通风换气 样品前处理室应设计样品柜 水池柜 边台及所需电源 天平室设计有天平台及电源 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 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 6 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 洗涤室设计有洗涤槽 上下水位设计要合理 消化室设计有边台 通风柜及通风系统 应设计合理的电源 高温室应设计高温台和相应的电源 可考滤通风换气 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 常规理化分析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 排风设施及室内换气 装置 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 色谱分析室 光谱分析室应设计仪器台 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 色谱分析室主要是对容易转化为气态而不分解的液态有机化合物及气态样品的 分析 仪器设备主要有 气相色谱仪 具有计算机控制系统及数据处理系统 自动化程度很高 对有机化合物具有高效的分离能力 所用载气主要有 H2 N2 Ar He CO2 等 但对高沸点化合物 难挥发的及热不稳定的化合物 离子化合物 高聚物的分离却无能为力 要求局部排风及避免阳光直射在仪器 上 避免影响电路系统正常工作的电场及磁场存在 一般设计 仪器台 应离 墙以便仪器维修 万向排气罩 电脑台 一般在仪器台旁配置 边台 洗 涤台 试剂柜等 液相色谱主要体现在高效率分离 对复杂的有机化合物分离 制取纯净化合物 定量分析和定性分析 仪器设备主要有 高效液相色谱仪 适宜于高沸点化合物 难挥发化合物 热不稳定化合物 离子化合物 高聚物 等 弥补气相色谱仪的不足 环境和实验室基础装备设计要求与气相色谙室相 近 质谱分析室主要是对纯有机物的定性分析 实现对有机化合物的分子量 分子式 分子结构的测定 分析样品可以是气体 液体 固体 主要设备有质 谱仪 气 质联用仪 质谱仪是利用电磁学的原理 使物质的离子按照基特征的 质荷比 即质量 m 与电荷 e 之比 m e 来进行分离并进行质谱分析的仪器 缺 点是对复杂有机混合物的分离无能为力 气相色谱分离效率高 定量分析简便 的特点 结合质谱仪灵敏度高 定性分析能力强的特点 两种仪器联用为气 质 联用仪 可以取长补短 提高分析质量和效率 质谱仪可能有汞蒸汽逸出 要 考虑局部排风 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 7 光谱分析室主要是根据物质对光具有吸收 散射的物理特征及发射光的物理特 性 在分析化学领域建立化学分析 主要的仪器是原子发射光谱仪 原子吸收 光谱仪 分光光度计 原子荧光光谱仪 荧光分光光度计 X 射线荧光仪 红 外光光谱仪 电感耦合等离子体 LCP 光谱仪 拉曼光谱仪等 实验室应尽量 远离化学实验室 以防止酸 碱 腐蚀性气体等对仪器的损害 远离辐射源 室内应有防尘 防震 防潮等措施 仪器台与窗 墙之间要有一定距离 便于 对仪器的调试和检修 应设计局部排风 使用原子吸收罩排风较为适宜 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 可以设计气路系统通过管道输送气体到各实验室内 生物实验室生物实验室 主要由更衣室 样品室 化学试剂储藏室 样品前处理室 制剂室 天平室 洗涤室 培养室 显微室 PCR 室 洁净室 恒温恒室房 制水室等组成 生物实验室建设的重点一般在洁净室 PCR 室验室及恒温恒室房 洁净室要求物流通道和人流通道要严格分开 洁净室主要是通过实验室的 换气次数和对空气进行过滤 灭菌消毒等净化处理 通过送风和回风量的差异 所产生的压差 应用洁净技术实现控制室内空气中尘埃粒子 细菌总数 温湿 度与压差 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及细菌总数控制在规定的范围内 关于 这一点国家有相关的标准 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 PCR 实验室是进行分子生物学分析和研究的 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 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 8 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 洁净室 PCR 室都设有准备室 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 制水室 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 单台结构功能设计系统 不同类型的实验室采用不同标准的专用基础配套装备 实验室基础产品共 分五大部分 A 实验台部分 B 仪器台部分 C 功能柜部分 D 仪器设备 部分 E 输出系统部分 A 实验台部分 1 实验台的分类 实验台按实验室的功能划分为 物理实验台 主要用于电子 电工 物 理实验 化学实验台 主要用于有机 无机化学实验 生物实验台 主要 用于净化无菌实验 如简易解剖台 不锈钢操作台等 按结构可分为 全不锈钢结构 适用于生物 制药 全钢实验台 铝 木结构 钢木结构 板式结构 按用途可分为 中央实验台 靠边实验台 仪器台 洗涤实验台 天平 台 高温台等 2 基箱的分类 基箱按材质可分为 全钢基箱 不锈钢基箱 全木制基箱 按制作工艺分为 钢制欧式基箱 即门面板与侧板连接 钢制美式基 箱 即门面板装嵌在基箱内 按款式可分为 活动式基箱 落地式基箱 悬挂式基箱 3 台面的分类 在整个实验室基础装备过程中 台面占有很大的份额 台面的作用可见一斑 按实验台的功能作用可分为 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 9 化学实验台面 防强酸 强碱 耐高温 耐 98 的浓硫酸 表面材质为酚醛树 脂板 物理实验台面 防静电 耐温 抗滑 稳定强 耐 28 的硫酸 表面材质为防 火板 生物实验台面 防水 防止细菌密度强 表面材质为不锈钢板 按照台面材质可分为贴面板和实芯板 公司常用的几种贴面板列表如下 常用贴面板分类 属性 理化板 威盛亚 千思板 常规贴面板 颜色 黑色 灰色 黑色 灰色 黑色 灰色 定义 美国进口 为筛选的优质多重牛皮纸 浸泡于特殊的酚溶液后经高 压热固效应成型 表面用特殊的耐腐蚀处理 荷兰进口 成分为 70 的木质纤 维 30 的三聚氰胺树脂 采用双电子束扫描专利技术将三聚氰胺附在面层 经高温高压成型公司自主开发产品 基材采用三层高密度板压制而成 表面 根据用户需求 采用不同的板材 有物理 化学 生物板材之分 经济实用 性价比高 台面厚度 0 9 6 12 7 14 6 19 25mm 6 13 16 20 25mm 45mm 抗高温 不能直接接触光焰 常规可耐 140 最高可耐 180 超过 20 分 钟 常规可耐 140 特性 抗化学试剂 抗菌 抗冲击 不导电 易清洁 抗化学试剂 抗菌 抗冲击 不导电 易清洁 耐磨损 耐刻刮 耐潮湿 抗紫外线 方便维 护抗化学试剂 抗菌 抗冲击 不导电 易清洁 耐磨 抗紫外线 忌用试剂 对 65 硝酸 铬酸 氢氟酸有轻微疵点 对 98 硫酸有疵点对 65 硝 酸 98 硫酸 糖醛有轻微疵点 对 48 氢氟酸有疵点酚醛树脂物理板可耐 28 硫 酸 酚醛树脂化学板要耐 98 浓硫酸 测试时间 16 小时 24 小时 16 小时 实芯板分为 环氧树脂板 大理石 花岗岩 陶瓷等 环氧树脂是高 分子材料 耐高温 380 具有优良的抗化学腐蚀性能 可修复及复原 大理石一般用于高温台 天平台等 耐高温 但运输过程中较容易损坏 陶 瓷价格比较昂贵 在国内用得比较少 B 仪器台部分 承重性 稳定性 抗外干扰 电控要求很高 气体配送 严格 安全 可靠 方便 易管理 承重 400Kg 以上 主要用于仪器分析实 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 10 验室 如光谱 色谱 原子分析实验室等 产品主要有 标准仪器台 光谱 仪器台 色谱仪器台 显微镜台 连体仪器台 天平台 电脑台 高温仪器 台 教学台功能柜部分 C 功能柜部分是前两部分服务 储存 重要功能部分涉及安全 环保问 题 有全木和钢木之分 试剂 药剂 挥发性药品 辐射性药品 剧毒品 易燃培养等储存功能基本分十三种 1 一般性能药品柜 2 挥发性药品储存柜 3 染剂专用柜 4 防辐射药品柜 5 易燃品储存柜 防火柜 6 文件柜 资料柜 7 更衣柜 刹菌更衣柜 8 培养柜 9 标本柜 10 仪器柜 11 纯碱柜 12 硫酸柜 13 无菌柜 D 仪器设备部分 1 通风柜 2 生物安全柜 3 超净工作台 4 器皿清洗机 全自动 5 剧毒品安全储存柜 6 智能密集柜 7 解剖台 8 取材台 9 感应功能柜 10 挥发性药品柜 E 有害气体输出部分 在后面章节将会详细说明 这里就作不重复 三 特殊气体供应系统三 特殊气体供应系统 实验室用气主要有不燃气体 氮气 二氧化碳 惰性气体 氩气 氦气 等 易燃气体 氢气 一氧化碳 剧毒气体 氟气 氯气 助燃气体 氧 气 组成 除不燃气体 惰性气体外其它气体不得进行实验室 可以通过输气 管接到各实验室内 一般气相室配置氦气 He 氮气 N2 气质联用室配 置了氮气 氢气 氧气 氢气管线上的连接管件都要连接后焊接 严禁有泄漏 的可能 所有的管线在安装完毕后一定要做气密性实验 并在使用前要先除油 由于管道细小 管间距小 安装过程中可依据现场情况进行调整 保证间距不 小于 45mm 气瓶装瓶时 易燃易爆与惰性气体同柜 杜绝两种易燃气体同瓶 装一柜 四 通风系统四 通风系统 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 11 实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源 特别是有害气 体 将其彻底排除非常重要 但与此同时 能源往往会被大量的消耗 因而实 验室的通风控制系统的要求渐高 从早期 CV 定风量 2 State 双稳态式 VAV 变风量 系统 到最新的智通变风量控制系统 既安全 又要符合 节约能源的需要 总之 实验室的最新观念就是将整个实验室当作是一台排烟 柜 如何有效的控制各种进排气 达到既安全又经济的效果是至关重要的 实 验室常用排风设备主要有 通风柜 原子吸收罩 万向排气罩 吸顶式排气罩 台上式排气罩等 其中通风柜最为常见 通风柜是安全处理有害 有毒气体或蒸汽的通风设备 作用是用来捕捉 密封和转移污染物以及有害化学气体 防止逃逸到实验室内 这样通过吸入工 作区域的污染物 使其远离操作者 来达到吸入接触的最小化 通风柜内的气 流是通过排风机将实验室内的空气吸进通风柜 将通风柜内污染的气体稀释并 通过排风系统排到户外后 可以达到低浓度扩散或集中净化处理 万向抽气罩是进行局部通风的首选 安装简单 定位灵活 通风性能良好 能有效保护实验室工作人员的人身安全 原子吸收罩主要适用于各类大型精密仪器 要求定位安装 有设定的通风 性能参数 也是整体实验室规划中必须考虑的因素之一 排气罩主要适用于化学实验室 在解决这类实验室的整体通风要求中 它是必 不可少的装备之一 目前我们公司主要采用的风机主要有轴流风机 斜流风机 管道风机 离心风机 轴流风机适用于风压小 适用于管路短的通风系统 一般 10 米以 内 否则易造成抽不动 离心风机适用于管路长的通风系统 一般 10m 以外 否则易造成噪音大 风机的材质 一般分为玻璃钢 PP PVC 铁皮等 其 中玻璃钢较多 风机的型号的选择 是根据风量和风压来选择的 1 风量的计算方法 根据面风速来确定排风量 面风速的一般取值为 0 3 0 5 m3 h 计算公式 G S V h L H 3600 其中 G 排风量 S 操作窗开启面积 V 面风速 h 时间 1 小时 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 12 L 通风柜长度 H 操作窗开启高度 安全系数 1 1 1 2 例 1200L 的通风柜其排风量计算如下 G 1 2 0 75 2 0 8 3600 1 2 1555 m3 h 经验值 1200L 通风柜排风量一般为 1500 m3 h 1500L 的通风柜排风量一般为 1800 m3 h 1800L 的通风柜排风量一般为 2000 m3 h 注 中央台上用排风罩排风量的计算方法同通风柜排风量的计算方法 原子吸收罩排风量的计算方法 根据罩口风速来确定排风量 罩口风速的一般取值 1 2 m3 h 计算公式 G R2 V 3600 其中 G 排风量 R 罩口半径 V 罩口风速 安全系数 1 1 1 2 经验值 一般情况下原子吸收罩的排风量在 500 600 m3 h 整体通风的排风量计算方法 计算公式 G V n h L W H n h 其中 G 排风量 V 房间体积 n 换气次数 一般取 8 12 次 h 时间 1 小时 换气次数参考值 实验室 化学 有机合成 有毒实验 P 级实验 生物 医药 物理 次 小时 6 20 15 18 20 30 15 30 5 30 5 10 3 8 2 风压的计算 管线沿程阻力约 5Pa 米 弯头阻力为 10 30 Pa 个 三通阻力为 30 50 Pa 个 注 所有阻力之和乘以安全系数 1 1 1 2 即为风压值 3 通风管线风量的计算 注 一般情况下国家标准的风管风速取值范围为 V 6 8m s 公司计算标准的 风管风速取值范围为 V 8 12m s 计算公式 G S V 3600 R2 V 3600 R G V 3600 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 13 其中 G 排风量 根据上述计算得出 R 风管半径 V 风管风速 注 矩形风管的尺寸有如下几种固定尺寸 120 150 200 250 300 400 500 630 800 1000 1200 1400 1600 1800 如需由圆形管变为矩形管 设计原则是面积相等 部分通风管线的风量计算参考值 相对值 类型 规格 mm 排风量 m3 h 圆形 风管 160 578 76 200 904 32 300 2034 72 400 3617 28 矩形 风管 200 200 1152 300 300 2592 400 400 4608 4 风机型号参考值 玻璃钢轴流式风机参考型号 机号 Model No 转速 Speed r min 流量 VolumeFlow M3 h 全压 TotalPressure pa 功率 Power kw 2 5 2900 1130 4 2271 6 125 184 0 09 0 18 1450 565 2 1141 2 31 46 0 025 0 25 3 2900 1951 2 3931 2 180 266 0 180 0 550 1450 975 6 1958 4 45 67 0 09 0 09 3 5 2900 3099 6 6238 8 245 363 0 370 1 1 1450 1551 6 3121 2 62 90 0 06 0 12 4 2900 4629 6 9309 6 321 473 1 1 2 2 1450 2318 4 4658 4 80 119 0 25 0 25 5 1450 4521 6 9090 0 125 184 0 75 0 75 960 2991 6 6019 2 54 81 0 25 0 25 6 1450 7808 4 15699 6 180 267 1 1 2 2 960 5158 8 10400 4 79 117 0 75 0 75 7 1450 12398 4 24998 4 245 363 1 5 4 960 8200 8 16498 8 108 159 0 75 1 1 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 14 8 1450 18500 4 32200 321 473 3 7 5 960 12301 2 24699 6 140 208 1 1 2 2 9 960 12398 8 35100 177 263 1 5 4 玻璃钢离心式风机参考型号 机号 Model No 转速 Speed r min 流量 VolumeFlow M3 h 全压 TotalPressure pa 功率 Power kw 2 8A 2900 1330 2450 950 588 1 5 1450 665 1225 236 147 0 75 3 2A 2900 1975 3640 1244 784 2 2 1450 991 1910 313 196 1 1 3 6A 2900 2930 5408 1617 1068 3 0 1450 1470 2710 401 274 1 1 4A 2900 4020 7420 1999 1313 5 5 1450 2010 3710 499 333 1 1 4 5A 2900 5730 10580 2528 1666 7 5 1450 2860 5280 637 421 1 1 5A 2900 7728 15455 3187 2019 15 1450 3977 7358 794 548 2 2 6A 1450 6840 12720 1136 784 4 0 960 4520 8370 499 343 1 5 6C 2240 11818 20628 2698 1733 15 2000 10552 18418 2147 1380 11 1800 9497 16576 1736 1116 7 5 1600 8442 14737 1370 881 5 5 1250 6595 11500 835 537 3 0 1120 5909 10314 670 431 2 2 1000 5276 9209 534 344 2 2 900 4749 8288 432 278 1 5 8 C 1800 25240 36427 3032 2302 37 1800 19646 22511 3143 3101 30 1600 24982 32380 2303 1816 30 1600 17463 22435 2478 2390 2 2 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 15 1250 13643 25297 1507 1106 11 1120 17487 22666 1124 887 11 1120 12224 15705 1209 1166 7 5 1000 15614 20237 895 707 7 5 1000 10914 14022 963 929 5 5 900 14052 18213 725 572 5 5 900 9823 12620 779 752 4 8C 800 8732 16190 615 452 3 710 7749 14368 485 356 2 2 玻璃钢斜流式风机参考型号 机号 Model No 转速 Speed r min 流量 VolumeFlow M3 h 全压 TotalPressure pa 功率 Power kw 2 0F 1450 180 780 110 25 YS 5024 0 04 2 5F 1450 360 1500 175 50 YS 5624 0 09 3 0F 1450 600 2520 250 80 YS 6324 0 18 3 5S 960 600 2520 150 50 YS 7116 0 18 3 5F 1450 2220 4020 340 100 YS 7124 0 37 4 0S 960 900 4020 200 60 YS 7126 0 25 4 0F 1450 1500 5160 440 200 Y8024 0 75 4 5S 960 1260 4980 250 100 Y8016 0 37 4 5F 1450 1980 7980 560 200 Y90S4 1 1 5 0S 960 2280 7020 300 100 Y90S 6 0 75 5 0F 1450 2420 9480 700 300 Y100L 4 2 2 6 0S 960 2520 10200 500 200 Y100L 6 1 5 6 0F 1450 7020 11580 900 300 Y132S 4 5 5 7 0S 960 4020 11400 600 300 Y132S 6 3 0 8 0S1 960 4980 25020 800 400 Y132M 6 5 5 8 0S2 960 7980 30000 850 400 Y160M 6 7 5 8 0E 720 6000 22980 700 300 Y160M 8 4 0 五 纯水系统五 纯水系统 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 16 现代实验室的实验操作过程中 大量和使用纯水 超纯水 这样就需要我 们不但的提供可使用的纯水 为了满足实验需要 我们设计了实验室的纯水供 应系统 1 设计原则 水的净化处理就是根据用水的不同需求对源水中的各种杂质进行不同程度 的去除 即对源水采用合理的水处理工艺以达到用水的要求 系统设计的基本观念如下 1 处理水量 必要水量及其变动幅度 必要水压 2 处理水质 电导率 微粒子 生菌 溶存 O2 Na SiO2 等 3 运行方式 自动或手动运行 连续运行或间隙运行 4 安全性 安全性是指安定供给超纯水的保障 主要零件采用二重化等 以 防万一的事故 5 保养方式 为保障纯水的水质 水量 定期检查水质 更换消耗品 清洗 设备 系统灭菌洗净等 2 设计参数 1 产水量 1500L h 2 产水用途 中央供水 3 控制方式 全自动控制 3 工艺示意简图 原水箱多介质过滤器活性炭过滤器原水泵 一级反渗透纯水箱保安过滤 纯水泵 软化装置 0 22um 终端过滤 至用水点 高压泵 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 17 4 技术参数及主要功能 出水水质 产一种或一种以上的水质 控制方式 全自动 手动 运行方式 全自动运行 连续产水 自动保护 主机外形 机柜一体式 前后四门可开 整个系统设备全自动控制 自动产水 供水和停机 并具备纯水制备与待机功 能 完全实现人机对话 而无需专人看管 系统操作简单 使用方便 智能型微处理器芯片作数据处理 满足自动运行的各项要求 功能丰富 操作 简便 可兼顾各种执行器和流程运行模式 具备时间程序自动冲洗功能 可根据不同用水情况设置冲洗时间 系统每小 时将自动冲洗膜组件 提高水质稳定 降低消耗成本 运行状态及参数在线显示 流量在线显示 压力在线显示 源水水质和产水水 质在线监测和数字显示等 可以随时了解设备运行情况 方便对系统运行状态 进行监控和分析 具备自动保护和报警功能 开机自检 缺水保护报警 停电自动复位 高低 压自动停机保护并处理 系统实现联动 如果系统局部出现问题 系统自动停 机等 水箱液位全自动控制 主机与水箱之间的设备连接不仅实现联动 同时保护每 台泵不至空转而损坏 同时监控并显示两路水质电导率 源水电导率 出水电导率 系统设备具备升级功能 多点分质恒压供水 高效方便 具有 485 隔离数字接口 标准 Modbus 通讯协议 RTU 产品通过欧盟 CE 检测认证合格 5 主要配置清单 设备名称规格型号 单 位 数量产地和品牌 原水箱 水箱 PT 1000L 个 1 浙江爱迪威 浮球阀 DN25 个 1 浙江 1 其 中 液位开关猪肚开关个 1 意大利马赫 原水泵 2 原水泵CHL4 40 台 1 新界 多介质过滤器 罐体 2069 500 玻璃钢台 1 北京洁明 石英砂 粗 100 中 150 细 100 公 斤 350 巩义 3 其 中 自动过滤阀 F67B 个 1 润新 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 18 竖式压力表 0 1 0Mpa 个 1 上海 活性碳过滤器 罐体 2069 500 玻璃钢台 1 北京洁明 活性碳椰壳 公 斤 125 海南 自动过滤阀 F67B 个 1 润新 4 其 中 竖式压力表 0 1 0Mpa 个 1 上海 软水器 罐体 1465 350 玻璃钢台 1 北京洁明 树脂 001 7 升 100 漂莱特 自动过滤阀 F63B 个 1 润新 盐箱 PE 100L 个 1 浙江爱迪威 5 其 中 竖式压力表 0 1 0Mpa 个 1 上海 保安过滤器 筒体20 3 芯装个 1 杭州博纳 PP 芯 20 5um 个 3 浙江 6 其 中 进水电磁阀 DN25 个 1 三力信 反渗透装置 高压泵 CDL4 14 台 1 新界 RO 膜壳 SUS 304 4040 支 6 杭州博纳 RO 膜 4 ESPA 4040 支 6 美国海德能 电磁阀 DN20 个 1 三力信 低压开关 0 0 6Mpa 个 1 韩国 3S 高压开关 0 2 0Mpa 个 1 韩国 3S 浓水面板流量 计 Z 3003 10GPM 支 1 上海 纯水面板流量 计 Z 3003 10GPM 支 1 上海 竖式压力表 0 2 5Mpa 个 1 上海 面板压力表 0 1 0Mpa 个 2 上海 7 其 中 面板压力表 0 2 5Mpa 个 2 上海 纯水箱 不锈钢水箱 1500L 个 1 浙江 8 其 中液位开关 个 2 意大利马赫 纯水泵 纯水泵 CHL2 40 台 1 新界 9 其 中压力开关 0 0 6Mpa 个 1 韩国 3S 微孔膜滤器 筒体20 3 芯装个 1 杭州博纳 折叠滤芯 20 0 22um 个 3 浙江 10 其 中 竖式压力表 0 1 0Mpa 个 1 上海 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 19 机架 管件 阀 RO 机架 台 1 国之源 11 其 中 PVC 管件 阀 门 批 1 台湾协羽 电气控制系统 PLC 控制器 FX1N 14MR 只 1 日本三菱 断路器 只 5 法国施耐德 熔断器 只 1 法国施耐德 接触器 只 3 法国施耐德 热继电器 只 3 法国施耐德 按钮 选择开 关 只 3 法国施耐德 指示灯 只 1 法国施耐德 12 电导率表 只 2 上海 管网 PPR 管 DN25 米 1500 国产 PPR 管件 DN25 批 1 国产 水龙头 个 200 国产 穿墙孔费 13 安装费 六 恒温恒湿实验室六 恒温恒湿实验室 1 产品执行标准产品执行标准 1 1 GB10586 89 湿热试验箱技术条件 1 2 GB11158 89 高温试验箱 技术条件 2 试验箱主要技术指标 试验箱主要技术指标 2 1 工作室尺寸 2000 D 1500 W 2000 H mm 2 2 温度要求 5 50 2 3 温度显示误差 0 2 2 5 湿度显示误差 3 RH 2 5 温度均匀度 1 0 5 40 45 RH 55 RH 2 小时内 每 10 分 钟测试一次 2 6 湿度均匀度 3 RH 5 40 45 RH 55 RH 2 小时内 每 10 分 钟测试一次 2 7 温度波动度 0 2 3 RH 5 45 45 RH 55 RH 2 小时内 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 20 每 10 分钟测试一次 2 8 湿度波动度 3 RH 3 RH 5 45 45 RH 55 RH 2 小时 内 每 10 分钟测试一次 测试点数及计算方法参照 JJF1101 2003 环境试验设备温度 湿度校准规范 进行 2 9 温度升降温速率 5 15 h 2 10 工作室内风速 0 2m s 可编程变频调节 2 11 电源 380v 50Hz 三相五线制 2 12 安装功率 15kVA 3 3 系系统统组组成成 恒温恒湿实验室主要由以下六部分组成 保温工作室体 制冷 除湿机组系统 空气处理循环装置 加热系统 加湿系统 现场控制分系统 图1 恒温恒湿实验室框架图 恒温恒湿试验箱恒温恒湿试验箱 保保 温温 工工 作作 室室 空空 气气 循循 环环 处处 理理 系系 统统 空空 气气 加加 热热 系系 统统 制制 冷冷 除除 湿湿 机机 系系 统统 空空 气气 加加 湿湿 系系 统统 现现 场场 控控 制制 分分 系系 统统 广州市庄齐实验室工程有限公司广州市庄齐实验室工程有限公司 GuangZhou ZANCH Lab Design Co Ltd 21 七 实验室环保系统七 实验室环保系统 在现代实验室的建设过程中 实验室内部的环境引起了实验室工作人