理化實驗室建設專項工程如何設計？

理化實驗室主（zhǔ）要是以提供針對某種產品或物質在研（yán）製、生產、使用（yòng）過程中采用物理方法和（hé）化學方法進（jìn）行測試、分析或研究（jiū）性為目的，是科研與教學的多功能場所，配備各種儀器設備（bèi）和試劑，支持物理和化學實驗（yàn）研究。
理化實驗室主要功能包括物質結構和（hé）性質（zhì）研（yán）究、化學合成和反（fǎn）應機理研究以及新材料研究。實驗室需（xū）遵守嚴格的規章管理製度，注重（chóng）空間布局和通風設計，確保實驗安全。改造過程需綜合考慮多個因（yīn）素，與專（zhuān）業機構需充分交流（liú）合作以達預期效果，且在應用領域上較為廣泛。
一、理化實驗室建設專項介紹
1、常見儀（yí）器設備
質（zhì）譜儀、色（sè）譜儀、光（guāng）譜儀、電（diàn）子天（tiān）平、恒溫水浴鍋、酸度計、分光光度計、自動溶出儀、超聲波清洗器、真空離（lí）心濃縮儀、恒溫（wēn）幹燥箱、低溫（wēn）冰箱、攪拌器和振蕩器（qì）等為理化實驗室常見的儀器設備。
儀器（qì）分為精密儀器與普通（tōng）儀器。
精密儀器主要有氣相色譜儀、氣質聯用（yòng）儀、液相色譜儀、液質聯用儀、離子色譜儀、原子吸收光譜（pǔ）儀、原子熒（yíng）光儀、ICP-MS、ICP-OES等大型分析儀（yí）器。
普（pǔ）通儀器主要有分光光度計、紅外光譜儀、毛細管電泳儀等小型分析（xī）儀器。
各類儀器（qì）根據分析室的具體需求配置相應的儀（yí）器，即（jí）使是同類儀器，如其型號不同（tóng），其要求往往也不（bú）相同，而且有時會有較大差別。
2、主要通（tōng）風設備
（1）生物安全櫃
生物安全櫃（guì）保護對象包括操作人員、環境、實驗對象。通過（guò）維持前窗一（yī）定的流入氣流的麵風（fēng）速，保護操作人員不（bú）受櫃體（tǐ）內操作的汙染。外排空氣經過高效過（guò）濾保（bǎo）護環境。櫃體（tǐ）內（nèi）高效過（guò）濾（lǜ）空氣形成下降氣流起到（dào）保護實驗對象的作用。
生物安全櫃分為三級：Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。
Ⅰ級生物安全櫃（保護人員、環（huán）境）
Ⅱ級（jí）生物安（ān）全（quán）櫃（保護人員、環境、實驗對象）
Ⅲ級生物（wù）安全櫃（保護人員、環境、實驗對象）
目前市場上通用的（de）是Ⅱ級A2型（xíng）生物安全櫃和Ⅱ級B2型生物安全櫃。
（2）通風櫃
保護操作人員。通過外部排風係統的抽吸，維持通風櫃前窗一定的吸（xī）入麵風速，使得通風（fēng）櫃內的氣溶膠汙染不會經由（yóu）前窗逸出，保護（hù）操作人（rén）員不受櫃體內操作的汙染。
特性尺寸以（yǐ）其外形寬度表示，標準型通風櫃尺（chǐ）寸為1.2m、1.5m、1.8m，通風櫃高度一般為2.35m(行業標準小於2.4m)，深0.85m(行業標準0.8~0.9m)。麵風速為（wéi）0.50m/s；風量為1200m³/h、1500m³/h、1800m³/h。
（3）潔淨工（gōng）作台
潔淨工作台常見名稱有：超淨工作台（tái）、超淨（jìng）台、醫用潔淨工作台、生物潔淨（jìng）工作台。
潔淨台內（nèi）置高效過（guò）濾器及風機，經高效過濾後（hòu）的空氣以單向流狀（zhuàng）態低（dī）速（sù）淹沒工作台麵，氣流最終由操作口流向室內，潔淨工作台隻保護實驗對象。
潔淨台按氣流流型分為水平單向流與垂直單向流兩種。
潔淨台規格按操作區寬度近似值表示，常見的有600mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm。
3、暖通專項
（1）機（jī）械送風係統
機械送風係統送風氣流不應影響實驗室排風裝置的正常工作，並應符合下列規定：
1）連續使用排風係統的實驗（yàn）室應設置（zhì）機械（xiè）送風係（xì）統（tǒng），送（sòng）風量宜（yí）大於（yú）排風量的 70%，並應滿（mǎn）足實驗室壓差要（yào）
求，供暖地區冬季應對送風進行加熱。
2）實驗室送風係統宜根據工藝要求對送風進行空氣淨化處理，宜至少設初效和（hé）中效兩級（jí）過濾。
3）機械送風係統宜按實驗室類別獨立設置。
（2）排風係統
排風係（xì）統的排風裝置、風管、閥門、附件和風機等材質應依（yī）係統所排除的有害物的種類確（què）定。當按防腐或其他要求必須采用難燃燒材料製作風管（guǎn）時，隻應在本（běn）實驗室範圍（wéi）內敷設。當必須穿越其他房間時，用難燃燒材料製作（zuò）的通過式風管應沿風管全長設置（zhì）耐火極限（xiàn）不低（dī）於0.50h的套管或防護結構。不得利用建築物的可燃燒和難燃燒結構直接作為風管側壁（bì）。
（3）譜儀室、洗滌台
譜儀室、洗滌台上（shàng）部應（yīng）配置萬向排氣罩，光譜分析室根（gēn）據需要可設置萬向（xiàng）排氣罩（zhào）或不鏽鋼原（yuán）子吸收罩。譜儀、洗滌台廢氣產生較少，僅對每張實驗台局部設有萬（wàn）向排氣罩即可（kě），光譜分析室中火焰原子吸收分（fèn）光光度計(AAS)、電感禍合等離（lí）子體原子發射光譜儀(ICP一AES) 在工作（zuò）時氣體燃燒（shāo）產生火焰，故光譜分析室可設有萬向排（pái）氣罩或排風量較大的原子吸收罩。
（4）化學（xué）分析室及前處理室
宜（yí）根據需要設置全覆式桌上型通風櫃和台式通風櫃，無機前處理通（tōng）風櫃應耐（nài）強酸腐蝕，實驗台局部上方應設萬向排氣（qì）罩。
（5）暗室的通風
暗（àn）室的應符合下列規定：
1）控製外界光線進入，減少光幹擾，可進行光學實驗、光敏材料測試（shì）等。
2）換氣次數（shù）不宜小於5次/h，吸氣口宜設置在水池附近。
3）應采用機械排風 、自然補風；補風口宜（yí）采（cǎi）用遮光百葉式。
4）暗室（shì）的風管（guǎn）等處應采取（qǔ）防漏光措施。
（6）排風（fēng）係統設計
排風係統設計不應將需（xū）24h不間斷排風的區域和間歇運行的實驗室區域劃分（fèn）在同一個係統內。如試劑室、樣品接收與暫存庫房采用（yòng）帶排風的試劑櫃。
（7）換氣次數
實驗室應有足夠（gòu）的換氣（qì）次數，實驗室無人時換氣次數宜為5次/h~6次/h。
（8）送排風係統
應設置消聲（shēng）裝置，用於室內排風的風機宜放置（zhì）於室外，條件允許時可（kě）設（shè）通風機（jī）房。
（9）排風機的設置
未設置通風機房時，排風機宜設置在（zài）建築物外（wài），排除有害氣體的排風機不得設置在送風機房內。
（10）空氣（qì）調節設置宜采取（qǔ）下列方式：
1）實驗用房宜采用獨立全空氣中央空調係統（tǒng）。
2）輔助用房和公共設施用房可（kě）依據具體情況采用集中或分（fèn）散空調係統。
4、給排水專項
（1）實驗室給水管（guǎn）道和排水管道，應沿牆、柱、管道井、實驗台夾腔、通風櫃內襯板等部位布置。不應敷設在有工（gōng）藝性空調（diào）要求的房間內。必（bì）須敷設時，應采取防（fáng）潮（cháo）、防結露（lù）措（cuò）施（shī）。給水排水管道不應設置在遇水會迅速分解、引起燃燒、爆炸或損壞的物品旁，以（yǐ）及貴重儀器設備的上方。用於排放（fàng）腐蝕性汙水的管材及附件應采（cǎi）取防腐措施。規模較大、用水較多的實驗室宜設立中央（yāng）純（chún）水製備係統。亦可采（cǎi）用分散供水模（mó）式（shì），即（jí）在實驗室各用（yòng）水點位置設置純水機或成品水。化（huà）學分析（xī）實驗室（shì）應（yīng）根據工（gōng）作需要選用不同（tóng）級別的實（shí）驗用水。化學分析實驗室用水的原水應為飲用水（shuǐ）或適當純度的水，通常實驗用水共分一級水、二級（jí）水和三級水三個級別。
（2）有（yǒu）特殊水質要求的給水係統，應采用相應材質（zhì）的管材及配件。純水係統一般采用衛生級PP-H管，這種（zhǒng）管材的特點是（shì）高純度、低溶出，減少給微生物釋放的（de）有機營（yíng）養物；高光滑度、低摩擦（cā）帶來（lái）的是降低微生物在管（guǎn）壁附（fù）著（zhe）的概率和較容易衝去和清（qīng）洗的優點，相對於PVC、UPVC、CPVC，其（qí）防菌效果（guǒ）是比較理想的，屬於實驗室級防菌管材（cái）。純水製備室供水水龍頭應設隔渣網或過濾器，超純水製水環境潔淨度不應低於ISO8。
（3）放射性同位素的（de）操作間、去汙室的水龍頭，應采（cǎi）用腳踏開關、肘式開關或光電開關。前處理室、化學分析室等產生腐蝕性汙水的實驗室應設（shè）置防倒流密閉（bì）地漏，排水下水道應采用耐酸堿腐（fǔ）蝕的材料。洗滌應設置專門清洗玻璃器皿區域，有機分（fèn）析用的器皿與無機分析用的（de）器皿應分開，用於檢測有毒物（wù）品的器皿應專用。放射性同位素實驗室的排水係統設計，應將長壽命和短壽命的核素廢水分流。廢水（shuǐ）流向（xiàng），應（yīng）從清潔區至汙染區。
（4）排出有毒和有害物質的汙水（shuǐ），應（yīng）與生活汙水及其他（tā）廢水廢液分開。對於較純（chún）的溶劑廢液或貴重（chóng）試劑，宜在技術經濟比較後回收利用。對產（chǎn）生廢（fèi）液的洗滌室等實驗用房（fáng）和輔助用房，應設廢液桶分類收集，回收處（chù）理。規模較大理化實驗室宜建設配套的汙水處理站。一般實驗室的廢水可直（zhí）接排人汙水處理站進行處理，對高（gāo）濃度的酸堿廢水應先中（zhōng）和再排人汙水處理站。使用（yòng）強酸、強堿等有化學品危（wēi）險隱患的實驗室，應在近處設置應急噴淋（lín）器及應（yīng）急洗眼器，服務半徑不應大於15m，當應（yīng）急眼睛衝洗器水頭大於1m時，應采取減壓措施。
5、強弱電專項
用電負荷具有下列情況之一時，宜采用（yòng）交流（liú）不間斷（duàn）電源係統供電 :（UPS保證15分（fèn）鍾用電，手術室30分鍾）
（1）當采用備用電源自動投人(BZT)或柴油發電機組應（yīng）急自啟動等方式仍不能滿足要求時。
（2）當實驗或設備需要（yào）保證順序（xù）斷電操（cāo）作安全停機時。
（3）當停（tíng）電損失大於不間斷（duàn）電源設備購置費（fèi）用和運（yùn）行費（fèi）用的總和時。
a.對（duì）識別顏色有要（yào）求的實驗室，宜采用高顯色性光源，照明光源（yuán）的顯色指數不宜小於80。
b.對電磁幹擾要（yào）求嚴格的實驗室（shì），不宜采用氣體放電燈。
c.暗室、電鏡室等應設紅色或黃色單色照明。人口處宜設工作狀態標誌燈（dēng）。有輻射危險的實驗區，入口處應設（shè）紅色（sè）警（jǐng）示燈。
d.輸送可燃氣體（tǐ）的金屬管道，應（yīng）采取防靜電接地措施。突出屋麵裝設有（yǒu）阻火器的金（jīn）屬放空（kōng）管應與屋麵防雷裝置連接（jiē）。
e.理（lǐ）化實驗室（shì）應設置信息通信網絡係（xì）統，根據需要可設置內網、外網及相（xiàng）應（yīng）的數據中心機房，信息點數量應滿足實驗、辦（bàn）公等需求和語音、數據、圖像等信息的傳輸要求。
f.內（nèi）網用於上述實驗、試驗等數據傳輸和處理，外網用於科（kē）研單位（wèi）對外交（jiāo）流（liú）、檢索資料等使用。
g.滿足空調（diào）通（tōng）風係統的自控要（yào）求。
二、理化實驗室安全防護
理化實驗室安全技術防範（fàn）係統除應符合現行國家標準 《安全防範工程技術（shù）標準》GB50348的有關規定外，還應對實驗室各（gè）重要（yào）出人口、通（tōng）道以及使用或存放劇毒（dú）危險化學品（pǐn）、貴重物品、放（fàng）射性物質的實 (試)驗室設（shè）置入侵報警裝置、出人口控製裝置和視頻監控裝置（zhì）。
實驗用房（fáng）內的受（shòu）控環（huán）境指標、有害氣體或液體濃度監測以及氣瓶存氣量和防爆間氣體濃度等，均應布置（zhì）監（jiān）控傳感器，並宜在實驗人員易獲取的移動設備（bèi）中查（chá）看 ，應具有超限報（bào）警提醒（xǐng）功能。
密閉和危險的實驗室宜安裝（zhuāng）對講、呼救係統。
1、使用氣體的實驗室及走廊等區（qū）域（yù），宜在明顯且（qiě）易於操作位置（zhì）安（ān）裝急停按鈕（特別是易燃、易（yì）爆氣體），按鈕高（gāo）度宜距離地麵高度1.20m。設有（yǒu）中（zhōng）央純水係統的實驗（yàn）室，應配置純水監控係統，曆史數據存儲不（bú）宜少於1年。
2、純水監控係（xì）統可獲取管（guǎn）路電阻率、管路總（zǒng）有機碳值（zhí）、運轉時間（jiān）、反（fǎn）滲透膜截留率、進水電導率、EDI產（chǎn）水電阻率、TOC(總有機碳)、水溫、日期等等多種參數。存儲係統一般（bān）存儲不少於1年（nián）的曆史數據，以滿足實驗室對CNAS、GLP、GMP等認證（zhèng）和水質溯源性的要求。
3、危險化學品及貴（guì）重物品貯存場所，應設置防盜門、防盜（dào）窗及（jí）監控報警裝置等安全防護設（shè）施（shī）。存放危（wēi）險化學品（pǐn）的實驗室，應設置24h持（chí）續通風的專用化學品貯存（cún）櫃或通風櫃。使（shǐ）用強酸、強堿等有化學品危險隱患的實（shí）驗室，應在近處設置應（yīng）急噴淋器及應急洗眼器，服務半徑（jìng）不應大於15m，當應急眼睛衝洗器水頭大於1m時，應（yīng）采取減壓措施。
4、實驗室有機廢氣排放宜設置活（huó）性炭吸附係統（tǒng），無機廢氣的處理宜設置酸堿噴淋係統或幹式處理係統。放有譜儀等貴重儀器設備的（de）實驗室的隔牆應采用耐火極限不（bú）低於lh的非燃燒體。前處理室區域除常規的消防設施外還應配置一（yī）定數量（liàng）的手提式滅火器、沙袋（dài）、石棉毯等應急消防器具。有毒有害試劑、易燃易爆廢液存放區域宜與消防（fáng）部（bù）門（mén）聯機，裝修設計時應預埋好通信和監控設備的線路。