
分析實驗室是一類屬於分析(xī)化學學科的(de)化學(xué)實驗(yàn)室,它如同(tóng)無機化學實(shí)驗室、有機化學實驗室、物理化學實驗室、生物化學實驗室等一樣,各類實驗室各有自己的特點,但實驗室設計的(de)基本原則都是具有共同性的,顯示了(le)綜合性化學實驗室的特性(xìng)。設(shè)有大量標(biāo)準實驗台的(de)傳統化學實驗室是基本的形式(shì),這是化學實驗(yàn)室的(de)主體,又稱基本實驗室。隨著科學技術(shù)的發展,先進的分析技術和現代微機化學(xué)分析儀器不斷問世和創新,導致了化學實驗室的麵貌發生一係(xì)列變化(huà)。所以除(chú)了化學基本實驗室外,還需設置多種特(tè)殊實驗室。有的稱之為特種輔助實(shí)驗室,我們稱為儀器分析實驗室,其所占的比例(lì)則又隨(suí)著科技和工業的(de)發展在不斷的提高。采納各種現(xiàn)代分析儀(yí)器的儀器分析實驗室將逐步成為實驗室的主體(tǐ)之一。這裏(lǐ)所謂“輔(fǔ)助”實際上並不是(shì)輔助性的,隻是以此區別傳統的基本實驗室而已。為了便於實驗工(gōng)作的有效開展,尚需附設各種其他(tā)房間,使實驗室(shì)成為一個(gè)有機的整體(tǐ)。各實驗室的組成部分或房間的多寡是隨實驗室內容、用途與規模的不同而已。實驗室的主要組成分為五個部分:基(jī)本實驗室部(bù)分、輔助實驗室部分、研究室部分、服務供應部分及行政管理部分。
1、化學實(shí)驗室
化學實驗(yàn)室實(shí)質(zhì)就是化學基本實驗室,根據實驗任務和要求,可有幾個或數十個相同的實驗室房間構成(chéng),這(zhè)些房間的大小與形(xíng)式上的選擇,各類化(huà)學實驗室有各自(zì)的要求,例如按其實驗(yàn)宗旨可分為:學校用的教學實驗室(shì)、科研院所用的研究實驗室、廠礦(kuàng)用的工(gōng)業實驗室,這三(sān)大類實驗室(shì)的任務側重(chóng)麵各不(bú)相同、供實驗人員(yuán)多少不同,因此在實驗室設計中既有共性,又(yòu)有差異,需分別對(duì)待。
1.1 化學實驗(yàn)室的形式
(1)小空間形式
以標準模數為基本單元的實驗室,適(shì)用於研究實驗室,能為研究人員提(tí)供一個安靜的工作環境,其缺點是各室研(yán)究人員之間的與相互了解不如大空間實驗室方便。
(2)中等空間或大空間形式,這(zhè)是由於多個基本單元所組成(chéng)的大房間,這種大空間對某些研究實驗室不(bú)甚適用,因相互幹擾較大。
(3)帶分隔的大空間形式,它是利用隔牆,甚至以通(tōng)風櫃或其(qí)他輔助實驗(yàn)家(jiā)具等將一個(gè)大房間分劃(huá)為小空間,所以(yǐ)這種形式實際上也是介於以上兩種形式之間的折中形(xíng)式。這種形式有利於空間的利用,增進研究人員間的相互,並具有管線安裝方便和管理容易(yì)等優(yōu)點。
(4)靈活空間形式
在靈活性方麵一般(bān)地可以從(cóng)下列(liè)幾個方麵去考慮(lǜ):承重分隔牆,特(tè)別是橫隔牆,希望能盡量地少,如(rú)有可能可采用框架結構比較有利;樓麵設計荷載應根據具(jù)體情況而(ér)定,但不宜(yí)取過低值,盡(jìn)量少設固定實(shí)驗台,即使是固定實驗(yàn)台也考慮設計成由(yóu)標準尺度的預製構件所組成(chéng),以利於重新拆裝。管道檢修井宜配置充分,這樣可避免將來再在樓板(bǎn)上開孔。靈活空間,有(yǒu)兩種形式。
*種為帶活動分隔牆的靈活空間。這種活動(dòng)分隔牆有特殊構造,裝拆方便(biàn),但沿牆管線必須明敷。同時(shí)管網(wǎng)係統(tǒng)須具有很大(dà)的靈活性,不(bú)然活動分隔牆的*性不突出,因為通常非承重分隔牆的改變(biàn)還是比較容易做到,而管線的變(biàn)更則比較困難的。
第二種(zhǒng)為通用靈活(huó)空間。這是一個大(dà)空間,從平頂上到(dào)處可(kě)以引下電線以(yǐ)及服務供應軟管,地麵(miàn)上到處可以接上、下水管(guǎn)道,因(yīn)此帶水(shuǐ)盆的實驗台與(yǔ)通(tōng)風櫃都是可移動的。
1.2 化學實驗室的其他條件
化學實驗室除(chú)對實驗台(tái)、通風櫃等要求外,還應根據實(shí)際使用(yòng)情況,設置(zhì)必要的條件。
(1)冷卻循環自來水及洗(xǐ)滌用水的至少應設置(zhì)1-2個,甚至更(gèng)多(duō),同時在水池上配置(zhì)有純水供給點。
(2)化學實驗(yàn)室(shì)應有化驗盆、水槽、洗滌池,含有(yǒu)水封(fēng),防止實驗廢水返味。實驗室內應有地漏,防止(zhǐ)跑水,浸泡實驗室等水患。
(3)實驗室應設(shè)置單相插座若幹,設置獨立的配電盤、漏電空氣開關,必要(yào)時要設有三相電(diàn)源。(4)實驗室配有(yǒu)空調係統,其風口應采用噴塑或其他處理過的金屬材料製成,化(huà)學(xué)實驗室(shì)一般不設回風口。
(5)實驗室的照明燈具不宜用金屬製品,若選(xuǎn)用金屬燈具需經表麵處理,以防(fáng)止(zhǐ)腐(fǔ)蝕。
(6)各種管線應盡量避(bì)免外露,實驗室應簡(jiǎn)潔。有條件應設置火災煙霧報警(jǐng)器等。
(7)安全設(shè)施包括消防滅火(huǒ)係統,惰性氣體滅火係統,安(ān)全櫃,緊急事故淋洗器、洗眼器等。
(8)供氣設施包(bāo)括供氣(qì)站(zhàn)、供氣板、用氣板及其管路係統等。
1.3 化學實驗(yàn)室的室內(nèi)裝(zhuāng)飾
地麵材料要根據各實驗(yàn)室的使(shǐ)用要求選擇。無耐酸要求的房(fáng)間一般可采用水磨石(shí)或不起灰的陶瓷板地麵(miàn);有防潮要求的精密儀器室可考慮采用木地板;在有(yǒu)耐(nài)酸、耐堿、耐油等要求時,可根據其介質濃度采用過氯乙烯塗料地(dì)麵、塑料地麵或耐酸陶瓷板地麵。牆(qiáng)麵可根據具體設計標準選用普通牆麵抹(mò)灰、油漆或瓷磚牆裙、油漆、塗料牆麵等。實驗室的門(mén)窗要求耐腐蝕,應選用耐腐性優良的材質製造,使用鋁製(zhì)門窗應經氧化著色處理(lǐ),或靜電環氧樹脂(zhī)粉末噴塗、電泳塗漆等(děng)型材,既美觀又耐腐蝕(shí);也可選用(yòng)塑鋼窗、塗有防腐漆的鋼窗或(huò)木窗。室內(nèi)門宜選用木門(mén),門以自由門或向外開(kāi)啟為宜。
2、儀器分析實驗室
儀器分析實驗室對室內的要求一般都比化學實驗室為高。儀器分析實驗室一般都有空調要求,如恒溫恒(héng)濕、空氣淨化、氣流、排風等問題。在氣候較潮濕地區要求防潮,對於早期實驗室用若幹紅外線燈、小型去濕器、窗式空調器(qì)、小(xiǎo)型獨立櫃式空調器。現代實驗室有條件的采用中央空調(diào)係統。對於防振要求較高的儀器設備,除了對實驗室的位(wèi)置要進(jìn)行考慮外,尚需考慮設置獨立的設備防振基礎和隔振措(cuò)施。儀器分析實(shí)驗室一般(bān)要求兼有交流、直流電源,以及單相、三相兩種電源插座,並常有穩壓要求。有的還有防電(diàn)磁幹擾的要求,需要接地和(hé)電磁屏蔽等。有的需要有冷卻水和各種氣體供應,包括真空和壓縮空氣,保護氣(qì)體和載氣等。儀器分析實驗室的建築裝修標準通常都考(kǎo)慮較高一(yī)些;牆麵做油漆塗料或油漆牆裙;地麵做木地板、陶瓷(cí)板地麵、塑料地麵以及大理石地麵等;實驗室的實驗台:如為樣品處理室工作台可參照化學實驗台;如為放置儀器(qì)的工作台需穩固,可采用全鋼結構或(huò)鋼木結構及(jí)防靜電台麵等。同樣,實驗室要(yào)求防塵、防腐蝕,都應給(gěi)予足夠的重視和妥善地解決(jué)。
2.1 儀器(qì)分(fèn)析實驗室的要求
儀器分析實驗室主要設置各種大型精密分析儀器,同時也包括普(pǔ)通(tōng)小型分析儀等。這些分析室(shì)大都由幾個(gè)小室組成(chéng),組成房間的大小和數量隨各類儀器而異;即使是同類(lèi)儀器,如其型號不同,其要求往往也(yě)不相同,而且有時會(huì)有較大差別。
儀器分析實驗室的組成
儀器分析實驗室組成包括(kuò)分析儀器室、樣品處理室(shì)、暗室(shì)、研究室、更衣室、機房等。
2.2 儀器分(fèn)析實驗室的平麵(miàn)布置
儀(yí)器分析實驗室一般都有防振、防塵和較恒定的室溫要求和一定的濕度要求,在具體設計時應滿足該儀器(qì)產品說明書提(tí)出的要求。
儀器分析實驗室通常可與基本實驗室一樣沿外牆布置,或將它們集中在某一區(qū)域內,這樣有利(lì)於與各個研(yán)究室和基本實驗室相,並可統一考慮諸如空調、防護等方麵的(de)措施。對於某一科(kē)研項目來說,為(wéi)了實驗研(yán)究方便起見,儀器分(fèn)析實驗室也可考慮按科(kē)研項(xiàng)目分散布置(zhì),這樣同一種分析儀器室在一幢樓裏就得有多組。另外,在一個有集中(zhōng)空調係統的實驗大樓裏,則以不沿外牆(qiáng)設置特種輔助實驗室較為有利。
2.3 儀器分(fèn)析室的室內裝(zhuāng)修
2.3.1 地板小型普通的儀器(qì)分析室采用一般的固定地板即可滿足(zú)需要,但對於大(dà)型精密儀器分析實驗室,例如X熒光光譜室、質譜室、離子探針室等實(shí)驗室(shì)因電纜多,管(guǎn)線複雜(zá),需要采用架空地板。當采用下送上回送風方式時,也可(kě)利用架空地板下空間作為送風靜(jìng)壓箱。一般地(dì)板構造有以下幾種:
(1)護罩式
當(dāng)電纜線數量很(hěn)少,可以(yǐ)結紮成束,並可作明線配線時(shí),為防止碰壞(huài)電線,可在電線上加一層護罩,保護罩高度(dù)不妨礙麵機櫃(guì)門扇開關為宜。
(2)地溝式
僅在電纜通過的地板下做溝,溝的尺寸一般淨寬為250毫米,深150毫米即可,溝蓋板劃(huá)塊後做成活動蓋板,安上(shàng)少數鋁製平麵拉手(shǒu),以便開啟。
(3)活動地板
又稱裝配式地板,由各種規格型號和材質的麵板塊、可調支撐、橫梁、緩衝墊等(děng)組成。活動地板架空鋪設在(zài)儀器室的(de)樓地麵上作安裝設備、敷設縱橫交錯的各種管(guǎn)線、電纜(lǎn)及空調(diào)靜壓箱的空間用。活動地板(bǎn)應機械性能良好、質量輕、強度大,表麵平整,尺寸穩定,互(hù)換靈活,裝飾性及質感良好,並能滿足防潮、阻燃、防腐等要求。活動地板又分防靜電型和非防靜電型兩種(zhǒng)。
活動地板使用要求和特點:
1.不(bú)論房間形狀、麵積如何,都能方便而迅速地裝配。
2.能自由接(jiē)近(jìn)電氣接線和風管,便(biàn)於敷設和維(wéi)護。
3.承重能力≥800KG/M2。
4.滿足防火要求。
5.能(néng)使靜電通泄至地(dì)和反射電磁輻射。
6.地板(bǎn)的可卸板能互換(huàn),並(bìng)有較高製作精度,以便利用地板(bǎn)下空間作空調靜電箱時達到所需密封(fēng)性。
7.板麵無噪聲、耐磨(mó),既可擦洗又可幹擦(用吸塵器)。
8.借助可調支撐找平麵的不平度(dù)。
2.3.2 門窗(chuāng)
(1)有空(kōng)調、潔淨要求的房間應采用密閉保溫的單向彈簧門或裝自動閉門器,並向室內開啟。對有強噪聲的房(fáng)間且開向計算機房的門應采用隔聲門(mén)。
(2)有空調、潔淨要求的房間設置外(wài)育時,應為雙層密(mì)閉窗。當(dāng)采用鋁(lǚ)合金窗、塑鋼窗時(shí),可采用安中空玻璃(lí)的單層密閉窗(chuāng),以保證圍護牆結構的熱工性能。
(3)儀器室外窗宜朝北。若受條件限(xiàn)製(zhì),窗開向東、南、西方向(xiàng)時,應采取遮陽、窗簾等措施防止(zhǐ)直射,避免眩光。
(4)各房間的門應保證人員、設備進出方便。
2.3.3 室內裝飾(shì)要求(qiú)
(1)精密儀器分析室以及主要的輔助房(fáng)間室內(nèi)裝修應選用易清潔的、不起塵的難(nán)燃材料,牆壁和頂棚表麵應平整,減少積塵麵,要有保溫(wēn)、隔聲、吸聲效果。地麵材料應平整、耐磨、易除塵,並按需要采取防靜電(diàn)措施。
(2)一般的輔助房間室內裝飾可按(àn)房間用途,按有關(guān)標準(zhǔn)設計。
(3)室內各種管線宜暗敷,當(dāng)管線穿樓板時宜設技術豎井。
(4)室內頂棚上安裝的風口、燈具、火災探測器(qì)及滅火器噴頭以及牆上的各種箱盒等應協調布置,做到整齊美觀。
(5)隔牆設置(zhì),除固定(dìng)隔牆外,采用靈活隔斷,以適應儀器更新及改擴建的需要。
(6)室內色彩宜淡雅柔和,有清新(xīn)寧靜(jìng)的效果,不宜用大麵積強烈色彩。視覺作業處的家具和房間內宜用無光澤或亞光表麵。