0、实验室设计

1、,XX实验室工程技术有限公司,XX公司年度培训,要 点,辅助工程,特殊环境实验室,实验室通风系统,实验室家具,实验室工程综述,家具生产,什么是实验室工程？,工程施工,实验室工程既不是简单的家具购买，也不是一般的工程施工，是一项综合了多专业、多知识的系统工程，整体解决方案,科灵公司系列产品,主 要,特殊环境,规划设计,科灵公司系列产品,辅助工程,装饰装修,配气工程,实验室整体规划设计,总体规划,平面布局,通风系统,供 排 水,电气系统,特殊配气,工艺设备,装饰装修,特殊环境,消防系统,监控系统,环保工程,选址,总体规划,组成,规模,布局,家具,平面布局,仪器,设备,管线,定风量,通风系统,变频,

2、变风量,适应性,排风,通风系统,补风,送风,回风,系统工程,供 排 水,赖祖亮小木虫,赖祖亮小木虫,供排水,照明,电气系统,动力,弱电,强电,位置,形式,功率,特殊配气,赖祖亮小木虫,赖祖亮小木虫,配 气,台体,工艺设备,柜体,配套,安全,装饰、装修,赖祖亮小木虫,赖祖亮小木虫,装饰、装修,温度,特殊环境实验室,湿度,洁净度,微生物,其它工程,整体解决方案 智能化实验室,消防,监控,环保,设备生产,实验台,配套设备,通风柜,实验台,按位置分类,按结构分类,实验台组件-台面,环氧树脂板,实芯理化板,贴面理化板,大理石台面,不锈钢台面,陶瓷台面,千思板,PTFE,实验台组件-柜体,木质,钢质,全塑

3、,实验台组件-骨架,木质,钢质,铝型材,实验台组件-五金件,实验台组件-附件,核心内容,实验台生产很简单,但是并不 意味着要 求低,但是并不 意味着要 求低,设计,选材,生产,安装,五金件,附件,封边,售后,通风柜,通风柜-总体设计,一个好的通风橱首先要有专业的设计，无论是外观还是内部结构，都应该有很好的构思：功能要齐全，防护要严密。对于化学工作者来说，通风橱就是他们的保护神，既应该给操作人员全面的保护，同时要耐得住各类化学酸碱和有机试剂的腐蚀，且不沾污内部的实验样品,导流板技术,导流板的作用是使通风橱内的气体按照预先设计的方向被排出室外，其位置与角度均经过大量实验后精确设计而成，以使其各段的

4、出风比例均匀，从而确保不同比重的气体都能够有效排出，不得有死角和形成涡流。,导流板技术,空气旁路技术,我们希望通风橱内的有害气体都按照我们设想的轨迹排出室外，但在实际操作上当滑动窗上下滑动或关闭时，内部的有害气体容易形成紊流，从而加速有害气体的扩散，独特的空气旁路技术（Air By Pass）可以完全消除紊流现象，从而对操作人员进行保护。,空气旁路技术,旁路型,普通型,内壁连接技术,内壁的材料目前主要都是用抗倍特板。这种材料具有很强的耐腐蚀性，能够满足通风橱的要求，但这种材料本身很难直接连接，也不能弯角。 目前国内大多数公司的连接：金属螺丝或拉卯钉的方式固定。其优点是容易实现，不需要开模具（投

5、资小），缺点是不能有效防止酸碱腐蚀，大大缩短通风橱使用寿命。,内壁连接技术,采用90度双槽埋入式连接。整个内部无任何金属连接部件，即保证了内部样品不受沾污，同时也保证了通风橱的使用寿命。,按材质分类,全钢、钢木、全木、铝木、塑钢、全塑,按规格分类,1000、1200、1500、1800和2000毫米几个规格，深700-900毫米，高1900-2400毫米。有时候可以根据使用要求进行定制。,按使用场合分类,整体式、下部开放式、落地式、两面式、三面玻璃式、桌上式、连体式以及根据不同实验使用需要而设计的对放射性实验的、合成实验的，过氯酸实验的专用通风柜,其它台柜,药品柜,气瓶柜,仪器台,高温台,超净

6、工作台,生物安全柜,器皿柜,化学安全柜,化学安全柜Vs生物安全柜,使用目的：化学、保护样品、保护人员 生物、保护样品、保护人员 使用材质：钢制、PP、台面 不锈钢 配置差别：生物安全柜需要配备紫外 霉菌装置，排风口需设计 高效过滤器，保护环境,生物安全柜分级,一级生物安全柜保护工作人员和环境而不保护样品。其气流原理和实验室通风橱基本相同，不同之处在于排气口安装有HEPA 过滤器，将外排气流过滤进而防止微生物气溶胶扩散造成污染。一级生物安全柜本身无风机，依赖外接通风管中的风机带动气流，由于不能保护柜内产品，目前已较少使用。 三级生物安全柜是为生物安全防护等级为4级实验室而设计的，柜体完全气密，工

7、作人员通过连接在柜体的手套进行操作，俗称手套箱(Golve box)，试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染，适用于高风险的生物试验，如进行SARS、埃博拉病毒相关实验等。 生物安全柜提供对人样品和环境的三重保护。,生物安全柜分级,二级生物安全柜依照入口气流风速、排气方式和循环方式可分为4 个级别：A1 型，A2 型，B1 型和B2 型。 A1 型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.38m/s。70%气体通过HEPA 过滤器再循环至工作区，30%的气体通过排气口过滤排出。 A2 型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s。70%气体通过HEPA 过滤器再循环

8、至工作区，30%的气体通过排气口过滤排出。 二级B型生物安全柜均为连接排气系统的安全柜。连接安全柜排气导管的风机连接紧急供应电源，目的在断电下仍可保持安全柜负压，以免危险气体泄漏如实验室。其前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s(100fpm)。 B1 型70%气体通过排气口HEPA 过滤器排除，30%的气体通过供气口HEPA 过滤器再循环至工作区。 B2 型为100%全排型安全柜，无内部循环气流，可同时提供生物性和化学性的安全控制，可以操作挥发性化学品和挥发性核放射物作为添加剂的微生物实验。,通风柜气流组织,超净工作台气流组织,安全柜气流组织, A1级生物安全柜气流组织, 级生物

9、安全柜细分, 级生物安全柜细分,通风系统工程,赖祖亮小木虫,保证人员安全,保证人员舒适,通风系统核心指标,实验室压力：保证实验室产生的有害物质不向其他房间流动-和走廊压力保证为10Pa； 实验室换气次数：保证实验室产生的有害物质得到有效的排放和稀释实验室的换气次数为412次/h； 实验室温度：保证实验室的舒适性温度为2026。,通风系统组成,通风柜,实验室,SUNWAY,通风系统功能,保证压力和洁净,保证安全,通风系统示意,实验室,灰尘多，负压大,空气过冷、过热,通风系统发展,单一型,集中型,单一型向集中型发展,通风系统的发展,单一型缺点：设备多，一次性投资大； 不便于日后系统的变动于扩展；

10、长时间运行，维护、维修工作量大； 总体效率低 单一型优点：适用于通风柜数量不多的小系统。,通风系统的发展,集中型优点：设备少，一次性投资小； 便于日后系统的变动于扩展； 维护、维修工作量小； 总体使用效率高； 适用用于通风柜数量多的大系统。 集中型缺点：影响范围大，但可通过备用等手段解决。,通风系统的发展,定风量,变频,变风量,适应性,安 全,世界各国都已将空气进入通风柜视窗口时的风速是否能维持在0.5 m/s20%（ 有毒气体可放宽至0.8m/s） 作为评价通风柜是否安全的首要标准！,过高和过低的面风速都会导致潜在危险的增加， 面风速过低会导致毒气外逸， 面风速过高会导致通风柜内部形成紊流和

11、涡流， 同样也可能会给有害气体外逸的机会。,我们一定要安全！,安 全,我们也需要安全！,保证实验室气体不外溢 整个实验室形成一台排风柜,实验室形成一定负压 5-10Pa,舒 适,保证换气次数（新鲜空气）,保证一定温度,节 能,调整风机运转功率,调整空调运转功率,能耗高居不下怎么办？,定风量通风系统,调 节 门 位 置,流 量 in m3/h,0,200,400,600,800,1000,80 cm,通 风 橱 排 风,0 cm,通 风 橱 排 风 阀,1000,简单、初期投入小 耗费能源:排风量不变 随着移窗的移动，风速变化，增加了危险性；,简单通风系统,局部排风设备少 临时使用,通风管道直排

12、墙外（轴流风机） 离心风机楼顶排放,变频通风系统,1 台,风机排风 in m3/h,0,1000,2000,3000,4000,5000,有限节能:排风量不变 随着移窗的移动，风速变化，增加了危险性；,通风柜开启个数,2 台,3 台,4 台,5 台,变风量通风系统,通 风 橱 排 风 阀,0,200,400,600,800,1000,15 cm,80 cm,调 节 门 位 置,流 量 m3/h,通 风 橱 排 风,房 间 送 风,( 混 合 空 气 ),送 风 阀,进一步节能:排风量变化 保证安全；系统复杂,最小通风量：保证通风效果最小排风量为200m3/h。,变风量控制系统,P,送风量,换气

13、次数主导,室内排风,通风柜排风,定风量排风,P,风 量,排风主导,总排风量,系统示意图,变风量 通风柜,定风量 通风柜,送风 VAV-TVJ,通风柜 VAV-ELAB,通风柜 CAV-TVR,排风 CAV-RN,排风VAV TVR-ELAB,适应性系统,使 用 时 间,检 测,离 开 时间,0.5,0.3,面 风 速 (m/s),.5 sec.,5.0 sec.,科学家发现在没有人员操作的情况下0.3m/s的风速，有毒气体也不会外泻。,系统对比,共有10个通风柜，在一套排风系统上；,系统对比,系统对比,系统对比,什么是特殊环境实验室,对实验室环境有特殊要求,实验室,特殊环境实验室,生物安全实验

14、室（P1P4） 洁净室（百级十万级） 微生物实验室（细菌、霉菌、病毒等） 恒温恒湿实验室,特殊环境实验室核心,平面布局 维护结构 空调系统 通风系统 照明系统 供水系统供气系统 卫生设备 工艺设备消毒灭菌系统 电力供应系统 通讯系统自控、监视与报警系统 污物处理系统,生 物,自然界是由生物和非生物组成，有生命特征的有机体叫做生物，无生命的包括物质和能量叫做非生物，生物最重要和基本的特征在于能进行新陈代谢及遗传。的物质和能量组成的。生物中除病毒外，均由细胞和细胞产物构成；包括动物、植物、微生物等。,微 生 物,微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，微生物包括细菌、病毒、霉菌、酵母菌等。微生物

15、分类：原核类，三菌（细菌、蓝细菌、放线菌）、三体（支原体、衣原体、立克次氏体）；真核类，真菌（酵母和霉菌）、原生动物、纤维藻类；非细胞类，病毒、亚病毒。,病原微生物,能引起人和动物致病的微生物叫病原微生物，有八大类：真菌；放线菌；螺旋体；细菌；立克次氏体；衣原体；病毒；支原体。根据病原微生物的传染性、感染后对个体或者群体的危害程度，将其分为四类：第一类病原微生物，是指能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。第二类病原微生物，是指能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。第三类病原微生物，是指能够引起

16、人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物。第四类病原微生物，是指在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。其中，第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。,病原微生物分类,能引起人和动物致病的微生物叫病原微生物，有八大类：真菌；放线菌；螺旋体；细菌；立克次氏体；衣原体；病毒；支原体。根据病原微生物的传染性、感染后对个体或者群体的危害程度，将其分为四类：第一类病原微生物，是指能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。第二类病原微生物，是指能够

17、引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。第三类病原微生物，是指能够引起人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物。第四类病原微生物，是指在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。其中，第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。,细 菌,一类细胞细短，结构简单，胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性强的原核生物（细胞核无核膜包裹，只存在称作拟核区）。菌落，单个细菌用肉眼是看不见的，当单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，便会形成一个肉眼

18、可见的，具有一定形态结构的子细胞群落，菌落是菌种鉴定的重要依据。不同种类的细菌菌落的大小，形状光泽度颜色硬度透明度都不同。菌群并非细菌学分类命名，而是卫生细菌领域的用语，它不代表某一个或某一属细菌，而指的是具有某些特性的一组细菌。,霉 菌,霉菌不是分类学的名词，在分类上属于真菌门的各个亚门。意即“发霉的真菌”。霉菌培养箱是适合培养霉菌等真核微生物的试验设备，因为大部分霉菌适合在室温（25摄氏度）下生长，且在固体基质上培养时需要保持一定的湿度，所以一般的霉菌培养箱由制冷系统，制热系统，空气加湿器和培养室，控制电路和操作面板等 部分组成，并使用温度传感器和湿度传感器来维持培养室内的温度和湿度的稳定

19、。有些特殊的霉菌培养箱还可以设定温度湿度随培养时间变化。,病 毒,是一类个体微小，结构简单，只含单一核（DNA/RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。病毒能增殖、遗传和演化，因而具有生命最基本的特征。其主要特点是：形体极其微小，一般都能通过细菌滤器，因此病毒原叫“过滤性病毒”，必须在电子显微镜下才能观察：没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物”：每一种病毒只含一种核酸，不是DNA就是RNA；在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力； 病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开

20、宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。,细 胞,细胞并没有统一的定义，近年来比较普遍的提法是：细胞是生命活动的基本单位。通常情况下细胞必须用显微镜才能看到的由半透膜与外界分开的原生质团。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成，但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。一般来说，细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成，即单细胞生物；高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为两类：原核细胞、真核细胞。,生物安全级别,BSL-1，P

21、1：适用于操作四类病原微生物 BSL-2，P2：适用于操作三类病原微生物 BSL-3，P3：适用于操作二类病原微生物 BSL-4，P4：适用于操作一类病原微生物,洁净度级别,生物安全实验室的主要指标,常见特殊环境实验室释义,P2室：达到二级生物安全实一类实验验室，非专用名称。达到二级生 物安全要求的实验室都可叫P2室，如无菌室、细胞室 无菌室：要求无菌的一类实验室，非专用名称。达到无菌的实验室都 可以叫做无菌室，如细菌室、霉菌室、细胞室 洁净室：对洁净度有要求的一类实验室，非专用名称。有洁净级别要 求的实验室都可以叫做洁净室。如ICP-MS室、细菌室。 细菌室：用作细菌分析的实验室 霉菌室：用作霉菌分析的实验室 PCR室：分子生物学实验室，主要做核酸分析 细胞室：主要做细胞培养的实验室 ICP-MS室：用作ICP-MS安放和操作的实验室 老化实验室：对温度有较高要求的实验室 恒温恒湿实验室：对温度和湿度有严格控制要求的实验室,辅 助 工 程,特殊配气工程： 环保工程:尾气处理 改造工程：水、电 装饰装修工程：吊顶、门窗,特殊配气工程,特殊配气工程,集中供气系统是一种被人们越来越普遍使用的一种供气方式。它主要是由气源，切换装置，调压装置，终端用起点，监控及报警装置组成。 它的特点主要体现在四个方面：安全、经济、纯度和人体工程学。,特殊配气工程,安全: 即使仍然使用钢瓶供气，但