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實驗室工程規劃設計

19-03-13

第一實驗室工程檢測項目
應根據客戶實驗室場地特點、開展的檢測項目、客戶公司的整體風格等為客戶量身制定實驗室平面圖、施工圖等。了解客戶檢測項目、依據的檢測標準及測試流程,才能確定客戶實驗室需要的設備,實驗過程會用到的試劑和產生的有毒有害氣體、廢液等,以及實驗或其樣品處理過程對環境條件的要求等,,進而合理規劃實驗室各功能間、各項安全防護措施、環境條件的調節及監控設施設備等。
如紡織品的甲醛檢測,不同檢測標準對設備要求不一樣,GB/T 2912: 2009系列標準就使用了不同的設備,GB/T 2912.1和GB/T 2912.2里用到的是UV, GB/T 2912.3則要求用HPLC;GB/T2912.1中樣品甲醛的萃取設備為恒溫水浴鍋,而GB/T2912.2中樣品甲醛的萃取設備則為烘箱。又如人造板及飾面人造板的甲醛檢測(GB/T17657:2013),標準中規定了3種測試方法:穿孔法、干燥器法、1m氣候箱法,這三種方法中對于樣品處理的環境條件的要求均不一樣。
因檢測標準的多樣性和差異性,對實驗室前期規劃機構就提出了更高、更專業的要求,而前期規劃又決定了一一個實驗室是否規范、 標準,因此, 選擇一家專業的實驗室籌建機構,對于實驗室建設單位來說尤為重要。
第二實驗室場地
在實驗場地的背景環境條件,如振動、噪聲、采光等,同時需了解實驗在規劃實驗室平面布局前,一-般需要由籌建 I程師去到客戶實驗室場址驗室所在建筑的基建地現場評估,考情況、該建筑其他區域的用途、整體的排風及給水排水情況等。
實驗室場地影響檢測的準確性及實驗室認可的案例比比皆是。
案例1:一個金屬材料的生產企業,打算對現有的比較舊的實驗室進行改造,目的是申請CNAS實驗室認可。籌建I程師在走訪實驗現場時,發現了一個問題,該實驗室設立在二樓,樓下就是金屬材料的生產車間,有天車、叉車穿梭其中。在二樓的實驗室能感覺到噪聲和振動都非常大。因此籌建工程師判定該場地不適宜用于建設實驗室,無法保證檢測結果的準確性和可靠性,更遑論去申請國家實驗室認可。
案例2:一家大型藥企,花大價錢建設了動物實驗室用于藥物研究開發。但該動物實驗室與藥品的生產車間在同棟大樓,并且沒有有效隔離,因此違背了GMP的要求。實驗因其開展工作的特殊性,如使用或實驗過程中產生有毒有害氣體的實驗室就必須有通風設施和尾氣處理措施。
案例3:一家公司在市中心租了幾百平方米寫字樓,準備用于實驗室建設,但籌建人員在現場發現一個難題,該實驗室預計開展的檢測項目中會產生有毒有害氣體,但基于整棟大樓都是辦公寫字樓,物業公司嚴禁在外墻、樓板打孔,故無法安裝通風機管道及尾氣方望而卻步。處理設施。籌建人員建議實驗室采用無管道通風柜,但其高品的造價及維護成本,讓業主以上事例足以證明,實驗室場地的選擇關系著實驗室是否適合用于開展相應的檢測項目是建設實驗室的基石。如果該基石不符合要求,布局規劃得再合理、裝修得再漂亮,也無法投人使用,給企業造成巨大的浪費。
第三實驗室平面設計
設計人員在設計平面圖時,必須整體考慮實驗室的需求,規劃出足夠的功能間,如金屬材料生產企業要建一-個把控產品及原材料質量的綜合性檢測實驗室,同時該實驗室還可兼顧監測公同生產過程中產生的廢水的質量是否達標。開展的項目涉及化學分析、物理性能分析,如金相分析、機械性能、無損分析等,在規劃實驗室時就必須設置化學前處理室(如果包含有機和無機項目,前處理室還得分開設置)、儀器房(如果包含有機和無機項目,儀器房也須分開設置)、金屬制樣室、物理性能室、 機械性能室、 無損檢測室等,此外根據檢測項目可能還須設公差尺寸室、光學影像室、鎳釋放前處理室等等。除了這些檢測所需的功能間,實驗室根據實際情況可能還需一些輔助功能間, 如氣瓶室、試劑室、標品室、純水室、樣品室、廢液室、資料室、辦公室、 會議室等等。 綜合客戶要求、開展的檢測項目、場地建筑實際情況等,可先制定出實驗室設計要求,再細化到每個功能間的面積、通風排水要求等.
第四節實驗室施工圖紙設計
平面圖在交付客戶前,必須經經過授權人員審核。經審批的平面規劃圖交予業主方簽字蓋章確認之后,開始設計施工圖紙。
施工圖包含但不限于以下內容: ①實驗室工藝平面布布局圖;②實驗室裝飾裝修設計圖:③實驗室給排水設計圖:④實驗室暖通設計圖(排風、尼氣處理、潔凈空調);⑤實驗室集中供氣設計圖;⑥實驗室污水系統設計圖;⑦實驗室電氣設計圖。
   設計師根據實驗室平面規劃圖、客戶要求及實驗室實際情況,分專業確定需要設計的施工圖。實驗室工藝平面布局圖、實驗室裝飾裝修設計圖、實驗室給排水設計圖、實驗室暖通設計圖、實驗室電氣設計圖是常見的,大部分實驗室均需要。而實驗室集中供氣設計圖和實驗室污水系統設計圖則視具體情況,如實驗室只是做一些機械、物理性能的測試,則不需要用到氣體,或是實驗室用到氣體的項目非常少,且檢測頻次也不多,則不需考慮集中供氣。污水處理系統同理,如實驗室的檢測過程不產生有毒有害的廢液,則無需考慮污水處理系統。
 在做施工設計時,要充分考慮建筑、 消防、環保、實驗室建設等要求,具體包括但不限于以下方面:
1.實驗室一般要求(1)潔凈度:有的區域無特殊要求,如無機前處理室。
                           有的區域要求潔凈,進行實驗時要求
                (2)耐火  房間內空氣達到一定的潔凈要求,如無菌室。大多數實驗室都要求耐火,
                (3)噪聲  要滿足消防要求。如消聲室、錄音室、感官評價室等。
                (4)門    個別要求雙向彈簧,有的要求單向彈簧或推拉門,如恒溫恒濕房。內止電磁場的干我而設置屏表門自動門:如無菌室。  如電波暗室
                (5)窗  開息指向外開啟的窗扇。則可以開啟部分窗扇固定,有潔凈要來的實驗室部分開啟:在一一般情況.進行自然通風。下窗扇是關團的,采用固定窗,用空氣調節系統進行換氣,當檢修、停電時,避免灰塵進人室內.雙層窗:用于寒冷地區或有空調要求的房間,如精密儀器房。
 (6)墻面  要求實體墻,如易燃易爆氣瓶儲存室。隔熱:冷藏室墻面要求隔熱。耐酸堿:有的實驗室在實驗時有酸破氣體逸出,要求設計耐酸堿的墻面,如無機前處理室。吸聲:實驗時產生噪聲,影響周圍環境,墻面要做吸聲材料。消聲:實驗時避免聲音反射或外界的聲音對實驗有影響,墻面要進行消聲設計。 屏蔽:外界各種電磁波對實驗室內部實驗有影響,或實驗室內部發出各種電磁波對外界有影響。 顏色:根據實驗的要求和舒適的室內環境選用墻面顏色,-些實驗室對墻體顏色有特殊要求,如顏色評級用的暗室。
(7)地面要求  防滑(如用水較多的區域),防放射性沾染,防靜電,防酸堿腐蝕。
(8)頂棚要求  防潮,防酸堿腐蝕,防鹽腐蝕,便于檢修。
(9)通風柜    實驗過程中用到或產生有毒有害氣體的,均需在通風設施中操作,所以要在相應區域設置足夠數量的通風柜。
( 10)實驗臺  包括島式實驗臺、半島式實驗臺,靠墻實驗臺和靠窗實驗臺(很少用)。在施工圖設計時要考慮實驗臺尺寸,同時還要考慮實驗臺的材質,應保證其承重能力不變形,不被腐蝕等。
2.溫濕度通風要求
中央空調系統:采用中央空調調節實驗室溫濕度。
獨立空調:各區域根據需要配置獨立空調和加濕、除濕設備。
恒溫恒濕空調系統:針對溫濕度要求控制嚴格的區域,設置恒溫恒濕系統,如紡織品實驗室用于樣品調濕平衡的恒溫恒濕房。
3.通風
自然通風:即不設置機械通風系統。單排風:靠機械排風。
局部排風:如某-實驗室產生有害氣體或氣味等需要局部排風。在有機械排風要求時,最好能提出每小時換氣次數,如安裝通風柜。
4.供氣系統
集中供氣:根據實驗室用氣種類、量的多少,結合實驗室的實際情況,設計集中供氣系統。
非集中供氣:在實驗室需要用氣的區域設置氣瓶柜,考慮安全性,必要時設置防爆裝置。
5.給排水
將根據各區城用水需求
(1)給水
純水:即實驗室或其母體公司工廠有大型純水生產設備時,置純水給水管道。
自來水:根據各區域用水需求布置給水管道。
應注意設計給水系統時,要考慮水壓,必要時在屋頂設置水箱。
排水的性質:如重金屬的酸溶液,排放之前應先中和,
(2)排水  不能直接妄排放,污水處理池。排水管材質也應該選擇耐酸腐蝕的PVC、PPR等。
設置地漏:地漏是實驗室的地面上設置的個排水口。區域造成影響,排水管道的敷設、貫穿:管道敷設應考慮不對其他實驗區室一般不允許給排水管道穿越。
6.電氣(1)照明
應急照明:系指萬一發生危險情況時需要事故照明,一般照明: 要滿足實驗室基本的照度要求。比照明有應急照明燈和緊急出口指示牌。
(2)電線敷設
明線:電線采用外露形式的。
暗線:電線采用暗裝形式的,從整潔美觀方面考慮,(3)強電
儀器設備用電(kW) :按每臺設備的容量提出數據。供電電壓(V) :每臺設備要求電壓是多少。
穩壓電源:根據儀器設備的特性、使用的時長、貴重程度等,合理配置穩壓電源、UPS等。
(4)弱電
根據需要,裝設電話分機、裝設電鐘插座、裝設閉路電視系統等。(5)接地
實驗室的設備應實現等電位連接和接地保護。(6)防雷
建設地點的防雷情況要調查清楚,提出防雷要求,7.實驗室的危險因素
在實驗過程中產生的危險因素,環境的危害,如:
多采用暗線。
應設置專門的
如微生物無菌
一般基建就要考慮防雷。
應采取適當的措施加以監測和控制,盡量減少對人和環境的危害,如:
振動:地面或臺面采取防振措施。有異味、有毒有害廢氣:
該類操作在逼風柜等道風設施內進行,實驗人員佩最好護生輻射的區域有效隔離等。輻射: 實驗時產生a、B、”等射線時,實驗人員應配置防護服、輻射計量裝置,將產生輻射的區域有效隔離等.

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