實驗室設(shè)計--食品檢驗(yàn)實驗室設計(jì)
2021-02-10 10:58:02
1. 合理定位,科學規劃。
在構建專業(yè)實驗室的流程中,“構”的部分至關重(chóng)要,它包括了實驗室的定位和規劃,是(shì)整個實驗室建設的基礎和靈魂
實驗(yàn)室規劃包括兩個方麵:一是實驗室建築規劃,二是實驗室工藝規劃。實驗室建築規(guī)劃包括建築外觀、風格、高度、園區布局等;實驗室建設之前,調查(chá)實驗 室(shì)需(xū)求的過程實際上就是確定整個實驗室(shì)3~5年規劃的過(guò)程,因此需要(yào)進行大量前期調研(yán)工作,既要明晰自身的需求和(hé)未來的發展方向又要廣泛(fàn)地考察相關單位已 建成的實驗室,學習其經驗和教訓。
此外,還(hái)應該從理(lǐ)念上充分認(rèn)識到專業實驗室建設是一個(gè)複雜的(de)係統(tǒng)工程,是對工作環境的構建以及環境造就出的工作方式(shì),而不是儀器和家具的簡單組合。
2. 實驗室(shì)設計應先於(yú)土建設計
“構(gòu)”應先於“建”,隻有“構”清楚了(le),才可(kě)以開始(shǐ)“建”。就(jiù)是用專業的手段將(jiāng)抽象構思進行具體(tǐ)實現的過(guò)程,包括實驗室設計、安裝、調試、維(wéi)護和升級等。
目前,我國對實驗室的建設沒有相關的建築規範,因此很(hěn)多實驗(yàn)室在土建設計階段(duàn),沒有充分考慮到實驗室對建築的特殊要求。正確(què)的實驗室建設流程是首先進(jìn) 行實驗(yàn)室的(de)工藝設計,然後在滿足實驗室工藝要求的(de)前提下,進行(háng)實驗室(shì)的土建設計。這就要求建設單位谘詢(xún)專業的實驗(yàn)設計方,在項目的土建設計階段,就及時介 入。如有可能最好帶土(tǔ)建設計師一起參觀其(qí)他單位的(de)實驗室以加(jiā)深其(qí)認識。
比較典型的土建設計(jì)問題包括:
1)未設計(jì)風井,或者風井的位置、大小、數(shù)量不能滿足要求
2)未考慮氣瓶室,僅按消防用氣瓶室設計;
3)未對實驗室進行整體(tǐ)的平麵(miàn)規劃,分(fèn)區過於簡單(dān)或不合理;
4)未考(kǎo)慮儀器的使用情況;
5)未考(kǎo)慮特殊房間功能,如恒(héng)溫恒(héng)濕室等;
6)淨層高過低,影響管線布局,裝修後空間低矮。
3. 實驗室設計與承(chéng)建單位的選擇
實驗室設計與承建單位應(yīng)選擇國內具有一定規模的企業(yè),必須嚴格(gé)考察其設計、研發、生產和施工能力和(hé)資(zī)質水準,最好實地考察其(qí)已完工的項目和公司所在 地。設計單位(wèi)的設計人員應(yīng)專業全麵、經驗豐富、認真負責、隊伍穩定。承建單位最好在實驗室所在地已承(chéng)擔過建設項目,這樣比較熟悉當地情況。此外(wài),由於我國 地域遼闊(kuò),南北方差異較大,因此就近原則也便(biàn)於(yú)施工和後續的維護工作。設計圖紙完成後,最(zuì)好請第三方機構(gòu)和權威專家進行(háng)詳細審核,以避免出現不合理的設(shè)計 和重大缺陷(xiàn)。在施工工程中,應要求對方配(pèi)備一名富有實際經驗的項目經理(lǐ),這樣有利於(yú)進度控(kòng)製、資源(yuán)調配、溝(gōu)通協調(diào)。
4. 實驗室平麵布局的設計
實驗室平麵布(bù)局是實驗室設計的基礎,隻有按照功能分區和工作流程的需求做好相應的平麵布(bù)局規劃才能確保後續的水、電、風等專業的設計,可謂牽一發而動 全身。因此平麵布局設(shè)計階段應盡可能(néng)地詳細考慮工作和(hé)發展的(de)需求,合(hé)理(lǐ)配置空間,盡量優化整合(hé)。除了(le)布局的(de)優化和儀器設備的擺放位置的設計外,還應充分考 慮到人(rén)員流動與物品流動的方向(xiàng)是否符合工作要求。
例(lì)如,為了避免實驗(yàn)人員頻(pín)繁跑動,前處理室應該和儀器(qì)室在同一樓層;氣瓶室應和氣相色譜儀、氣質聯用儀等儀器在同一樓層;盡量(liàng)讓單層麵積最大化,以避 免樓層(céng)過多,每一層都要設置洗滌室、樣品室以充分利用空間;生(shēng)物安全室應合理布局潔(jié)淨區、半潔淨區、汙染區,以避免交叉汙染。
5. 實驗室配電係統
實驗室的配電係統是根據實驗儀器和設備的具體要求,經過專業的設計(jì)人員綜合多(duō)方麵因素設計完成(chéng)的,與普(pǔ)通建築有很大區別。因為實驗室儀器設(shè)備對電路的 要求比較複雜,並不是通(tōng)常人們所認為的那樣,隻要滿足最大(dà)電壓和(hé)最大功率的要求就可以了。事實上有很多儀器(qì)設備對電路都有特殊的要求(例如靜電接地、斷電 保護、等電位連接等)。對配電係統的設計,不但要(yào)考慮現有的儀器設備情況,同時也要考慮(lǜ)實驗室(shì)幾年的發展規劃(huá),充分考慮配電係統的預留問題及日後的電路維 護等問(wèn)題。為了保證電力的可靠保障,還(hái)應考慮不間斷電源或雙線路設(shè)計,不間斷電源(yuán)的容(róng)量應符合實際所需並保證一定可擴增區間(jiān)以滿足未來的發(fā)展所需。
此外對於某(mǒu)些特殊的區域,如氣瓶間則應采用防爆(bào)電器元件以確保無安全隱患。牆上的插座(zuò)應充分(fèn)考慮需(xū)求,例如樣品室應(yīng)留足冰箱的插座、前處(chù)理室應預(yù)備離(lí)心機的插座、門口應預留自動鞋套機的(de)插座(zuò)、走廊兩側也應考慮到分布一些(xiē)插座。
6. 實驗室(shì)弱電係統
實驗室的弱電係統主要包括電話、監控、門禁(jìn)、網絡等,弱電係統(tǒng)有一個特點即預置後不可變更,因此(cǐ)不能像強電線路一(yī)樣可以根據所需任意更改。例如,網絡 接口應(yīng)與牆插(chā)並列,高度應恰好高過(guò)實驗台,這樣方便日後使用。儀器室應預留足夠多的網絡接(jiē)口,不要采用地插形式而應預留足夠長(zhǎng)的線頭以方便儀器台安裝(zhuāng)時連(lián) 接到台麵網絡接口。走廊如果很長,可以在遠端預留電話線,方便工作時接打(dǎ)電話,無(wú)菌室內外由於隔音效果(guǒ)較好(hǎo),應預設(shè)對講電話,便於溝通。門禁係統應設在(zài)每 層實驗室(shì)的主入口處或其他需要控製出(chū)入的地方。
7. 實驗室空調係統
空調係統不僅(jǐn)僅是控製實驗室的溫濕(shī)度,同時還應實驗室通風係統配合(hé),才能真正有效(xiào)地保證實驗室的溫濕度和(hé)房間壓差(chà),令人員和精密儀器有一個良好的工作 環境。實驗(yàn)室所(suǒ)在的整棟大樓若(ruò)采用中央空(kōng)調則一(yī)定(dìng)要能夠進行分區域、分時段的模塊式管理,以避免加班時因不能正常使(shǐ)用空(kōng)調(diào)而影響儀器的(de)檢測性能。中央空調 管線的布局應結合實驗室(shì)通(tōng)排(pái)風管道的設計,避免施工的時候交錯重疊,影響層高。極端(duān)天氣情況下,應能確保樣品室、氣瓶室、超(chāo)低溫冰箱室、精密(mì)儀器室、不間 斷電源室(shì)等對溫(wēn)度(dù)要求(qiú)高的區域保持24小時的恒(héng)定溫度調節。
8. 實驗室消防係統
實驗室是一個特殊環境,對消防的要求相對於普(pǔ)通(tōng)的辦公樓來說要高(gāo)很多。實驗(yàn)室設計(jì)要根據實驗(yàn)室的具體情況(kuàng)(設(shè)備投資及工藝特點、實驗工藝(yì)要求、儲存樣 品和試劑的種類(lèi)、實驗室建築物的特(tè)點等),采用不同的(de)消防措施來保障實驗(yàn)室(shì)的消防安全。如對於精密儀器室和(hé)無菌室、配電室、不間斷電源室而言,其消防就不 能采用自(zì)動噴淋裝置,而(ér)應采用氣體滅火裝置,以避免自動(dòng)噴淋裝置損壞儀(yí)器(qì)設備或破(pò)壞潔淨環境。
9. 實驗室給排(pái)水係統(tǒng)
排水係統的管道應耐酸堿腐蝕及有機試劑對材質的融解,應采用PPR或其他材質(zhì),而不(bú)能用普通的PVC管(guǎn)材,同(tóng)時也要根據汙水的性質、流量、排(pái)放規律並 結(jié)合室外排(pái)水條件而確定(dìng)方案。由於大型實驗(yàn)室下水管道複(fù)雜,應采取必要措施避免(miǎn)管道堵塞滲漏(lòu),如養成良好的用水習慣、放(fàng)置濾網、設置(zhì)存水彎、彎頭采用 45°角連接等。集(jí)中(zhōng)供水係統由於成本較高,水質不穩定,因此不推薦使用。為了避免二(èr)次汙染,可采用感應式水龍頭,缺點是容易壞。為了美觀,熱水(shuǐ)器可(kě)采用 內置式(shì)的即熱式電熱水器。
10.實驗室集中(zhōng)供(gòng)氣係(xì)統
實驗室的很多設備的運行都需要(yào)各種各樣的氣(qì)體(tǐ)供應,目前來說以集(jí)中(zhōng)供氣作為(wéi)主流設(shè)計方(fāng)案得到廣泛使用。氣瓶室的安全性必須得到保障,必須采用(yòng)防爆門、泄爆窗、氣體泄漏感應(yīng)報警裝置、所有電器電(diàn)路(lù)均應(yīng)采用防爆型的、還應考慮防雷、防靜電(diàn)以(yǐ)及空調設備。
11. 實(shí)驗室通排(pái)風係統
實驗室(shì)供排風係(xì)統是整個實驗室設(shè)計和建設過程中規模(mó)最(zuì)大、影響最廣(guǎng)泛的係統之一。供排風係統完善與否,直接對實驗室(shì)環境、實驗人員的身體健康(kāng)、實驗設備的運行維護等方(fāng)麵產生重要影響。
通排風係統完善的實驗室(shì),應該是環境和諧、安全、健康的工作場所。實驗室噪音、房間的換氣次數、壓差、通風櫃有毒氣體殘留等都是值得關(guān)注的問題。另
外,樣品室和試劑室也應考慮有通排(pái)風設備,以免樣品帶來的異味影響環境;一個現代化的實驗(yàn)室,應設計新(xīn)風係統;通風櫃前方的新風口散流(liú)器應采用可以調節方
向活動室百葉設計,以避免(miǎn)冬夏季節外界冷熱空氣直接吹響操作者。
12. 實驗室家具的(de)選擇
實驗室家具的選擇首先應考慮能充分(fèn)滿足工作(zuò)所需,主要涉及到台麵材質、櫃體結構與材質、顏色搭配等要素。例如前處理室(shì)應采用耐酸堿的陶(táo)瓷板台麵、儀器
室應采用理化板台麵等。台(tái)櫃的結構主要分為鋼(gāng)木、鋁木、全鋼三種,實驗台的支架又可分(fèn)為C形、回形,應根據各個單位的需求而定。每個房間台櫃的布局(jú)、種
類、數量也要充分考量,邊台、中央台、高櫃、吊櫃(guì)等(děng)應搭(dā)配得當,避免造成(chéng)日後工作的不便。此外,還有一些(xiē)細節也應考慮,例如電腦位(wèi)合理配(pèi)置,以避免將來使
用的不便。
13. 實驗(yàn)室室內裝修細節
實驗室的天花應采用小方格的扣板形(xíng)式,而不應(yīng)采用大塊(kuài)的(de)整體結構,這樣便於施工和後期維護。為了便於參觀檢查,參觀走廊(láng)兩側或大型儀器室可采用落地玻
璃幕牆設計,這樣更(gèng)加通透明亮,便於管理,缺點(diǎn)是不能在牆根預留插座,同時(shí)門的穩定性較差,造價也較(jiào)高。實驗(yàn)室若要達(dá)到最佳的視覺效果,配色(sè)也是一個(gè)考慮
的方麵。搭配合理(lǐ)的櫃體、台麵、地(dì)麵、天花會凸(tū)顯其卓爾不凡的高端特征,令參觀者過目不忘,令使用者身心愉悅。
14. 實驗室建設涉及到的常用標準規範
GB 19489-2004 實驗室 生物安(ān)全通用要求
GB/T 3325-2008金屬家(jiā)具通用技術條件
微(wēi)生物和生物醫學實(shí)驗室生物安全通(tōng)用準則
GB 50019-2003 采暖(nuǎn)通風與(yǔ)空氣調節設計規範
GB50346-2004生物(wù)安全實驗室建(jiàn)築技術(shù)規範
GB50243-2002通風與空調工(gōng)程(chéng)施工質量驗收(shōu)規範
GB/T13868-1992 感官分析 建立感官分析實驗室的一般導則
GB16912-1997 氧氣及相關(guān)氣體安全技(jì)術規範
GB50073-2001 潔淨廠房設計規(guī)範
GB 50052-1995 供配電係統設計規範
JGJ71-1990 潔淨室施工及驗收規範
GB 50054-1995 低壓配電設(shè)計規範
ISO14644 潔淨室與受控環境
GB 50034-2004 建築照明設計標(biāo)準
病原微生物(wù)生物安全(quán)管理(lǐ)條例
GB 50057-1994 建築物防雷設計規範
SN/T1193-2003 基因檢驗實驗室技(jì)術要求
GBJ 14-1987 室外排水(shuǐ)設計規(guī)範
GB/T 3324-2008 木家具通用(yòng)技術條件
CJ 343-2010 汙水排入城鎮下水道水質標(biāo)準(zhǔn)