決定實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成敗的6大系統(tǒng)

　　本著“安全、環(huán)保、實(shí)用、耐久、美觀、經(jīng)濟(jì)、、”，的規(guī)劃設(shè)計理念。規(guī)劃設(shè)計主要分為六個方面：平面設(shè)計系統(tǒng)、單臺結(jié)構(gòu)功能設(shè)計系統(tǒng)、供排水設(shè)計系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、特殊氣體配送系統(tǒng)、有害氣體輸出系統(tǒng)等六個方面。下面就按上述六方面依次講解。

　　一、平面設(shè)計系統(tǒng)

　　平面設(shè)計我們主要考慮以下幾個方面的因素：

　　1、疏散、撤離、逃生、順暢、無阻，安全通道：一般實(shí)驗(yàn)室門主要向里開，但如設(shè)置有爆炸危險的房間，房門應(yīng)朝外開，房門材質(zhì)選擇壓力玻璃。

　　2、人體學(xué)(前后左右工作空間)，的設(shè)備與科技工作者操作空間范圍的協(xié)調(diào)搭配體現(xiàn)了科學(xué)化、人性化的規(guī)劃設(shè)計。

　　在做平面設(shè)計的時候，首先要考慮的因素是就是“安全”，實(shí)驗(yàn)室是易發(fā)生爆炸、火災(zāi)、毒氣泄露等的場所。我們在做平面設(shè)計的時候，應(yīng)盡量地要保持實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)流暢、逃生通道暢通。根據(jù)人體工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。我們做如下的劃分以供參照：(詳見下圖)

　　實(shí)驗(yàn)臺與實(shí)驗(yàn)臺通道劃分標(biāo)準(zhǔn)(通道間隔用L表示)

　　L>500mm時，一邊可站人操作;

　　L>800mm時，一邊可坐人操作;

　　L>1200mm時，一邊可坐人，一邊可站人，中間不可過人;

　　L>1500mm時，兩邊可坐人，中間可過人;

　　L>1800mm時，兩邊可坐人，中間可過人可過儀器

　　天平臺、儀器臺不宜離墻太近，離墻400mm為宜。為了在工作發(fā)生危險時易于疏散，實(shí)驗(yàn)臺間的過道應(yīng)全部通向走廊。另:實(shí)驗(yàn)室建筑層高宜為3.7米-4.0米為宜，凈高宜為2.7米-2.8米，有潔凈度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實(shí)驗(yàn)室凈高宜為2.5米-2.7米(不包括吊頂);實(shí)驗(yàn)室走廊凈寬宜為2.5米-3.0米.普通實(shí)驗(yàn)室雙門寬以1.1米-1.5米(不對稱對開門)為宜,單門寬以0.8米-0.9米為宜。

　　3、學(xué)科功能。實(shí)驗(yàn)室通常按物理學(xué)，無機(jī)化學(xué)，有機(jī)合成化學(xué)，生物學(xué)來分類。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容、用途和規(guī)模的不同又各有自己的特點(diǎn)，比如基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，按學(xué)科分，多為較簡單的教學(xué)實(shí)驗(yàn)對水電氣風(fēng)等要求較低，而科研機(jī)構(gòu)對實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)、供排水、電控及潔凈都要求較高，但實(shí)驗(yàn)室設(shè)計的基本原則都是具有共同性的，以有機(jī)化學(xué)為例，主要由化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)室、儀器分析實(shí)驗(yàn)室、潔凈實(shí)驗(yàn)室、電子計算機(jī)室、研究室、輔助實(shí)驗(yàn)室、服務(wù)供應(yīng)室等組成。

　　化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)室，主要是進(jìn)行容量分析、離子測定、氧化還原等實(shí)驗(yàn)，一般設(shè)計的裝備有：實(shí)驗(yàn)臺與洗滌臺;通風(fēng)柜及管道修檢井;帶試劑架的實(shí)驗(yàn)臺及輔助工作臺，需考慮設(shè)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究空間或電腦臺，藥品柜、器皿柜、落地安置的儀器設(shè)備、急救器等。

　　儀器分析實(shí)驗(yàn)室，主要設(shè)置各種大型精密分析儀器，同時也包括普通小型分析儀等，一般設(shè)計的裝備有：儀器臺、實(shí)驗(yàn)臺、通風(fēng)柜、天平臺、電腦臺、氣瓶柜、洗滌臺、器皿柜、藥品柜、急救器、萬向排氣罩、原子吸收罩等。以下列出各類儀器分析實(shí)驗(yàn)室的要求，以供參考。

　　各類儀器分析實(shí)驗(yàn)室要求表

　　實(shí)驗(yàn)室名稱

　　所屬各室的要求

　　氣相色譜分析室

　　主要是對容易轉(zhuǎn)化為氣態(tài)而不分解的液態(tài)有機(jī)化合物及氣態(tài)樣品的分析。儀器設(shè)備主要有氣相色譜儀，具有計算機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，自動化程度很高，對有機(jī)化合物具有的分離能力，所用載氣主要有：H2、N2、Ar、He、CO2等。但對高沸點(diǎn)化合物，難揮發(fā)的及熱不穩(wěn)定的化合物、離子化合物、高聚物的分離卻無能為力。要求局部排風(fēng)及避免陽光直射在儀器上，避免影響電路系統(tǒng)正常工作的電場及磁場存在，一般設(shè)計：儀器臺(應(yīng)離墻以便儀器維修)、萬向排氣罩、電腦臺(一般在儀器臺旁配置)、邊臺、洗滌臺、試劑柜等

　　液相色譜分析室

　　主要體現(xiàn)在率分離，對復(fù)雜的有機(jī)化合物分離制取純凈化合物，定量分析和定性分析，儀器設(shè)備主要有：液相色譜儀，適宜于高沸點(diǎn)化合物、難揮發(fā)化合物、熱不穩(wěn)定化合物、離子化合物、高聚物等，彌補(bǔ)氣相色譜儀的不足。環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)裝備設(shè)計要求與氣相色諳室相近。

　　質(zhì)譜分析室

　　主要是對純有機(jī)物的定性分析，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)化合物的分子量、分子式、分子結(jié)構(gòu)的測定，分析樣品可以是氣體、液體、固體，主要設(shè)備有質(zhì)譜儀、氣-質(zhì)聯(lián)用儀。質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)的原理，使物質(zhì)的離子按照基特征的質(zhì)荷比(即質(zhì)量m與電荷e之比—m/e)來進(jìn)行分離并進(jìn)行質(zhì)譜分析的儀器，缺點(diǎn)是對復(fù)雜有機(jī)混合物的分離無能為力。氣相色譜分離效率高，定量分析簡便的特點(diǎn)，結(jié)合質(zhì)譜儀靈敏度高，定性分析能力強(qiáng)的特點(diǎn)，兩種儀器聯(lián)用為氣-質(zhì)聯(lián)用儀?？梢匀￠L補(bǔ)短，提高分析質(zhì)量和效率。質(zhì)譜儀可能有汞蒸汽逸出，要考慮局部排風(fēng)。

　　光譜分析室

　　主要是根據(jù)物質(zhì)對光具有吸收、散射的物理特征及發(fā)射光的物理特性，在分析化學(xué)領(lǐng)域建立化學(xué)分析。主要是儀器是原子發(fā)射光譜儀、原子吸收光譜儀，分光光度計、原子熒光光譜儀、熒光分光光度計、X射線熒光儀、紅外光光譜儀、電感耦合等離子體(LCP)光譜儀、拉曼光譜儀等。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)盡量遠(yuǎn)離化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、以防止酸、堿、腐蝕性氣體等對儀器的損害，遠(yuǎn)離輻射源;室內(nèi)應(yīng)有防塵、防震、防潮等措施。儀器臺與窗、墻之間要有一定距離，便于對儀器的調(diào)試和檢修。應(yīng)設(shè)計局部排風(fēng)。使用原子吸收罩排風(fēng)較為適宜。

　　以上實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)實(shí)際需要可設(shè)置樣品處理室，一般有洗滌臺、實(shí)驗(yàn)臺、通風(fēng)柜等設(shè)備，同化學(xué)實(shí)驗(yàn)室類似。

　　潔凈實(shí)驗(yàn)室主要是通過人為的手段，應(yīng)用潔凈技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制室內(nèi)空氣中塵埃、含菌濃度、溫濕度與壓力、以達(dá)到所要求的潔凈度、溫濕度和氣流速度等環(huán)境參數(shù)?？諝鉂崈舳仁侵笣崈艨諝猸h(huán)境中空氣含塵量程度，空氣潔凈度的級別以含塵濃度劃分。潔凈度是指每升空氣中所含粒徑≥0.5um的塵粒的總顆粒。我國空氣潔凈等級標(biāo)準(zhǔn)分為：100級、1000級、10000級、100000級。標(biāo)準(zhǔn)則劃分為：1級、2級、3級、4級、5級。潔凈室的組及其相互關(guān)系如圖所示：

　　潔凈室組成圖

　　潔凈室一般實(shí)施兩級隔離，隔離通過生物安全柜、負(fù)壓隔離器、正壓防護(hù)服、手套、眼罩等實(shí)現(xiàn);二級隔離通過實(shí)驗(yàn)室的建筑、空調(diào)凈化和電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。但由于凈化空調(diào)需要風(fēng)量小為了安全起見，風(fēng)量都按大的估算，一般都要過規(guī)范規(guī)定，物別是百級以上，冷熱負(fù)荷在要求不是很嚴(yán)格的情況可能估算，現(xiàn)在專門有凈化空調(diào)機(jī)組，可以直接利用。二級~四級生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)施兩級隔離。一般實(shí)驗(yàn)室裝備有:凈工作臺、生物安全柜、邊臺或不銹鋼操作臺、洗滌臺等。

　　以PRC實(shí)驗(yàn)室為例(PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))，是分子生物學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，也是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其特點(diǎn)是能將微量的DNA大幅增加，實(shí)驗(yàn)室通常分為四個區(qū)域，即：試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)、擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)(如使用全自動分析儀，區(qū)域可適當(dāng)合并)。進(jìn)入各個區(qū)域必須嚴(yán)格按照單一方向進(jìn)行，不同的工作區(qū)域使用不同的工作服(例如不同的顏色)。工作人員離開時，不得將工作服帶出。

　　試劑儲存和準(zhǔn)備室(標(biāo)本制備區(qū))，儀器主要配置有：冷凍離心機(jī)、生物安全柜、冰箱、可移動紫外燈、全自動力核酸蛋白純化儀、工作服和工作鞋等。擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)配置有：冰箱、高速離心機(jī)、凈工作臺、PCR儀(要求負(fù)壓狀態(tài))、可移動紫外燈、微量加樣器、核酸擴(kuò)增儀等。擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)主要配置有：移液器、振蕩器、凈工作臺、毛細(xì)管電泳儀、冰箱、離心機(jī)、微量加樣器、可移動紫外燈等。PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計方案如下圖所示：

　　PCR實(shí)驗(yàn)室平面圖

　　電子計算機(jī)室和研究室，電子計算機(jī)與我們的生活為密切，主要考慮空調(diào)散熱、電源電壓等問題。配置的裝備主要是帶鍵盤儀器臺。研究所主要是供研究人員辦公的地方，對我們實(shí)驗(yàn)室裝備要求較低，在此不多作講解。

　　輔助實(shí)驗(yàn)室：主要有天平室、高溫室、純水室、氣瓶室、貯藏室、溶液配制室、暗室等。天平室，分析天平是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室*的常用儀器，高精度天平對環(huán)境有一定要求，主要是氣流和風(fēng)速的影響，天平室應(yīng)靠近化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，以方便使用，但不宜與高溫室和有較強(qiáng)電磁干擾的房間相鄰。高精度微量天平宜設(shè)在底層。天平室內(nèi)不得設(shè)置洗滌臺或任何管道穿過窒內(nèi)，以免管道滲漏影響天平的維護(hù)和使用。高溫室，高溫爐和恒溫箱是常備設(shè)備，一般放置在高溫工作臺上，但特大型的恒溫箱須落地安置為宜，高溫爐秘恒溫箱須分開放置。純水室，主要是設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝備有;邊臺和洗滌臺?，F(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室多使用去離子水、水量大且能水質(zhì)。地面需設(shè)地漏。氣瓶室，實(shí)驗(yàn)室用氣除不燃?xì)怏w(氮?dú)?、二氧化?、惰性氣體(氬氣、氦氣等)外，其他氣體具有高壓、劇毒、氧化分解、爆炸等危險性氣體，例如易燃?xì)怏w氫氣、一氧化碳;劇毒氣體為氟氣、氯氣;助燃?xì)怏w為氧氣等，這些氣體不得進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室?？梢酝ㄟ^管子接到各實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。溶液配制室，用于配制各種標(biāo)準(zhǔn)溶液和不同濃度的溶液。在允許的條件下，可由兩個房間組成，其一設(shè)有天平臺。另一間作配制試劑和存放試劑之用，一般應(yīng)配置：通風(fēng)柜、實(shí)驗(yàn)臺、試劑柜。

　　服務(wù)供應(yīng)部分，為基本實(shí)驗(yàn)室和輔助實(shí)驗(yàn)室服務(wù)的場所，如高壓鍋室和水電氣輔助室等。我們只需稍作了解。

　　4、實(shí)驗(yàn)室工作人員總?cè)藬?shù);

　　5、儀器設(shè)備布局;

　　6、工作程序、流程設(shè)計;

　　*部分為平面設(shè)計，甲方(使用方)先拿出根本的功能要求、分布方案，乙方(設(shè)計院)、丙方(實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與設(shè)計公司)與甲方參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)設(shè)計小組，共同討論，三方共同確認(rèn)后方進(jìn)入第二程序。因?yàn)閭鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計按國家建筑標(biāo)準(zhǔn)，僅是以外型和室內(nèi)結(jié)構(gòu)為主，并非以實(shí)驗(yàn)室功能為主，建筑設(shè)計與功能設(shè)計脫節(jié)。

　　第二部分為單臺功能，單臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)逐項(xiàng)、逐件、逐層，從整棟大樓、分層、分房間、分單件設(shè)計確定，細(xì)分確認(rèn);

　　第三部分，全部確認(rèn)后，邀請用戶高層參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)演示會，當(dāng)場表態(tài)決策;由甲方請乙方、丙方的項(xiàng)目監(jiān)理嚴(yán)格監(jiān)督安裝、建筑過程中標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況跟蹤實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目的順利完工;建設(shè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與設(shè)計和產(chǎn)品招標(biāo)分為兩部分;招標(biāo)：A、設(shè)計為*部分;B、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為第二部分;建筑裝修、凈化、基礎(chǔ)裝備分三個進(jìn)行，不可混同、總包，不同，分別招標(biāo)，然后中標(biāo)三方緊密配合，裝修和凈化工程先行，交工驗(yàn)收后實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)配套將進(jìn)入責(zé)任明確階段，承擔(dān)責(zé)任，全部完工時集中三家同時驗(yàn)收，基礎(chǔ)裝備部分為產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)，測試與前兩項(xiàng)工程不同，有很大區(qū)別不可等同對待。

　　7、地面、墻壁通風(fēng)流暢，防止死角，室內(nèi)四角盡量空閑，易打理，簡潔。

　　二、單臺結(jié)構(gòu)功能設(shè)計系統(tǒng)

　　不同采用不同實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)配套裝備，系列產(chǎn)品共分五大部分：A、實(shí)驗(yàn)臺部分;B、儀器臺部分;C、功能柜部分;D、儀器設(shè)備部分;E、輸出系統(tǒng)部分;

　　A、實(shí)驗(yàn)臺部分

　　1、實(shí)驗(yàn)臺的分類：

　?、賹?shí)驗(yàn)臺按實(shí)驗(yàn)室的功能劃分為：物理實(shí)驗(yàn)臺(主要用于電子、電工、物理實(shí)驗(yàn));化學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(主要用于有機(jī)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn));生物實(shí)驗(yàn)臺(主要用于凈化無菌實(shí)驗(yàn)，如簡易解剖臺、不銹鋼操作臺等);

　　②按結(jié)構(gòu)劃款式分為：MM(由鋼制支撐架、基箱、臺面、試劑架、連接件、輔件組成)MR(基箱、臺面、試劑架、連接件、輔件組成)。

　　③按用途可分為：中央實(shí)驗(yàn)臺、邊臺實(shí)驗(yàn)臺、洗滌實(shí)驗(yàn)臺、試劑架、基箱、實(shí)驗(yàn)凳。

　　2、基箱的分類：

　　基箱按材質(zhì)可分為：鋼木制基箱、鋁木制基箱、全木制基箱。

　　按制作工藝分為：鋼制歐式基箱(即門面板與側(cè)板連接)、鋼制美式基箱(即門面板裝嵌在基箱內(nèi))

　　按款式可分為：活動式基箱、落地式基箱、懸掛式基箱。其中活動式基箱、懸掛式基箱用于MM款。落地式基箱用于MR款。鋼木制基箱是我們公司新開發(fā)的產(chǎn)品，側(cè)板、門面板為鋼制材質(zhì)，其它如層板、頂板、抽屜底板、維修板均為木制材質(zhì)，具有安全防火、性價比高、玻璃器皿放置時不易破碎等優(yōu)點(diǎn)。全木制不適于制作懸掛式基箱和洗滌臺。

　　B、儀器臺部分：承重性、穩(wěn)定性、抗外干擾、電控要求很高，氣體配送嚴(yán)格、安全、可靠、方便、易管理;承重：500Kg以上。主要用于儀器分析實(shí)驗(yàn)室，如光譜、色譜、原子分析實(shí)驗(yàn)室等。產(chǎn)品主要有：標(biāo)準(zhǔn)儀器臺、光譜儀器臺、色譜儀器臺、顯微鏡臺、連體儀器臺、天平臺、電腦臺、高溫儀器臺、教學(xué)臺

　　C、功能柜部分：

　　功能柜部分是前兩部分服務(wù)、儲存，重要功能部分涉及安全、環(huán)保問題;有全木和鋼木之分;試劑、藥劑、揮發(fā)性藥品、輻射性藥品、劇du品、易燃培養(yǎng)等儲存功能基本分十三種：

　　1、一般性能藥品柜;

　　2、揮發(fā)性藥品儲存柜;

　　3、染劑柜;

　　4、防輻射藥品柜;

　　5、易燃品儲存柜(防火柜);

　　6、文件柜(資料柜);

　　7、更衣柜(剎菌更衣柜);

　　8、培養(yǎng)柜;

　　9、標(biāo)本柜;

　　10、儀器柜;

　　11、純堿柜;

　　12、硫酸柜;

　　13、無菌柜。

　　D、儀器設(shè)備部分：

　　1、通風(fēng)柜;

　　2、生物安全柜;

　　3、凈工作臺;

　　4、器皿清洗機(jī)(全自動)

　　5、劇du品安全儲存柜;

　　6、智能密集柜;

　　7、解剖臺;

　　8、取材臺;

　　9、感應(yīng)功能柜。

　　10、揮發(fā)性藥品柜

　　E、有害氣體輸出部分。

　　在后面章節(jié)將會詳細(xì)說明，這里就作不重復(fù)。

　　三、供排水設(shè)計系統(tǒng)

　　供排水設(shè)計系統(tǒng)主要是為前期實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計服務(wù)。為建筑設(shè)計院提供實(shí)驗(yàn)臺上下水水點(diǎn)。水嘴分為急流水嘴和緩流水嘴,單聯(lián)水嘴(MBs-016)為急流水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-032)。雙聯(lián)水嘴(MBs-02)為緩流水嘴，一般搭配PP水槽(MBc-029)規(guī)格為。在默認(rèn)情況下我們一般給客戶配置雙聯(lián)水嘴。三聯(lián)水嘴(MBc-01)為一急兩緩水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-029)。大水槽(MBc-031)、通風(fēng)柜的杯槽(MBc-028)。

　　四、電控系統(tǒng)

　　實(shí)驗(yàn)室用電主要包括照明電和動力電兩大部分。動力電主要用于各類儀器設(shè)備用電、電梯、空調(diào)等的電力供應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室供電系統(tǒng)也是實(shí)驗(yàn)室基本的條件之一。電源插座有：10A、13A、16A、20A;漏電保護(hù)開關(guān)、過載保護(hù)開關(guān)等。電源插座應(yīng)遠(yuǎn)離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口，并不影響實(shí)驗(yàn)臺儀器的放置和操作位置。線槽主要多功能鋼線槽(主要用于試劑架上)和PVC線槽配西班牙插座(主要用于邊臺和中央臺臺面上)。

　　五、特殊氣體配送系統(tǒng)

　　實(shí)驗(yàn)室用氣主要有不燃?xì)怏w(氮?dú)狻⒍趸?、惰性氣體(氬氣、氦氣等)、易燃?xì)怏w(氫氣、一氧化碳);劇毒氣體(氟氣、氯氣);助燃?xì)怏w(氧氣)組成。除不燃?xì)怏w、惰性氣體外其它氣體不得進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室?？梢酝ㄟ^輸氣管接到各實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。一般氣相室配置氦氣(He)、氮?dú)?N2)。氣質(zhì)聯(lián)用室配置了氮?dú)?、氫氣、氧氣。氫氣管線上的連接管件都要連接后焊接，嚴(yán)禁有泄漏的可能。所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實(shí)驗(yàn)，并在使用前要先除油。由于管道細(xì)小，管間距小，安裝過程中可依據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)整，間距不小于45mm，氣瓶裝瓶時，易燃易爆與惰性氣體同柜，杜絕兩種易燃?xì)怏w同瓶裝一柜。

　　六、有害氣體輸出系統(tǒng)

　　在之后介紹里會單獨(dú)列出進(jìn)行分析