實驗室設計
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實驗室設計需要重點設計的內容

作者:科藝普實驗室設計集團 來源:www.rezwanaatlas.com 時間:2022-06-15 09:06:12 閱讀:

[導讀]:實驗室設計是一個專業的系統工程集合,不同于一般的商業或辦公環境設計建設,需要專業的實驗室建設團隊科學作業,相互配合,出具比較詳盡的的實驗室設計方案。且其涉及周期長、預算限制、場地制約、地理位置、氣候特點等諸多因素,需要有系統的、閉環的思維和設計理念。

  實驗室設計是一個專業的系統工程集合,不同于一般的商業或辦公環境設計建設,需要專業的實驗室建設團隊科學作業,相互配合,出具比較詳盡的的實驗室設計方案。且其涉及周期長、預算限制、場地制約、地理位置、氣候特點等諸多因素,需要有系統的、閉環的思維和設計理念。

  在進行實驗室設計之前,首先要了解目標實驗室的總體規劃,包括實驗室的性質、目的、任務、依據和規模,確定實驗室功能和儀器設備選型等。其中儀器選型直接影響實驗室的布置。因為在實驗室設計階段打好基礎,才不會在實驗室裝修階段、驗收階段、使用階段,甚至是后期的維護階段發現各種各樣的問題。

  那么實驗室設計需要重點設計哪些方面呢?

  1、實驗室設計平面布置

  實驗室平面設計要求設計師有一定的建筑裝飾知識、我國實驗室相關標準和規范、熟悉所設計的實驗室實驗工藝流程等。進而更好的確定實驗室整體平面布置圖,明確實驗室布局。

  所謂實驗室平面布局設計是根據實驗室性質、實驗室的目標定位、實驗室的功能要求、實驗類型以及實驗工藝流程等因素,按照國家相關標準針對實驗室既有場地進行科學、合理的功能間區分和布局的工作。

  2、實驗室通風系統設計

  實驗室通風系統設計是實驗室設計中的重中之重,也是實驗室建設成敗的關鍵因素。實驗室通風系統設計包含排風系統和補風系統兩方面。

  實驗室通風系統的設計應根據《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003,《民用建筑供暖通風空氣調節設計規范》GB50736-2012等規范,排風系統則需要通過實際實驗室所需排風風量、管道長度、管道走向以及現場實際情況,依據流體力學進行綜合的分析計算,科學合理的設計排風系統,進而達到設計上實驗室的安全、舒適、節能等目的。

  補風系統,則應根據實驗室類型的要求進行設計,以實現特定的實驗室對房間壓差的特定要求。一般理化實驗室要求保持微負壓(-5Pa—-10Pa)狀態;個別特殊的生物安全實驗室則有壓力梯度的要求,如標準的PCR實驗室四個功能區壓力就是要求遞減,這樣的實驗室在設計時需要通過送排風的控制來實現。

  3、實驗室儀器擺放

  實驗室設計前應根據該實驗流程來確定儀器的種類、數量、規格型號、外形尺寸、電壓功率等參數以及擺放位置,設計師針對性的做出儀器電源、給排水、供氣、純凈水以及排風管道接口的設計。根據儀器數量及放置位置確定各區域所需面積,分割有效利用空間。儀器擺放不僅要方便工作,還要考慮儀器承重問題。

  4、實驗室電路工程設計

  電路設計須考慮整體功率的大小、三相電要求、特殊儀器穩定性的要求。為方便操作和滿足安全管理的要求,實驗室一般要求設置獨立控制開關。

  實驗室電氣工程設計包含強弱電兩方面。強電方面主要包含儀器用電、照明插座等,弱電包含:網絡、數據通信、廣播、視頻監控等等。

  強電設計應根據各儀器設備功率匯總,按功能間、樓層、整棟大樓一比較一比較的進行統計,依據電氣工程學相關知識進行配電系統的設計。每個儀器間單獨設置房間終端配電箱,且主要儀器需要單獨留出一個回路,不能與房間照明或其他插座串聯,這樣主要是滿足儀器設備的使用和維護要求。樓層配電箱應安置在專用的配電房,設置門鎖專人管理。

  實驗室應配備UPS(不間斷電源)為實驗室主要設備提供保護。根據實驗室設備用電參數,確定不間斷電源功率及電流參數,應注意不間斷電源的選擇應為實驗室發展預留足夠空間,考慮未來一段時間實驗室添置儀器設備的可能性及計劃購置儀器的參數,然后充分預留配電負荷。電插根據需要可設計在墻面或地面,地面電插應有一定程度的防水,電插位置應靠近所供電儀器,減少地面走線使實驗室更加整潔。由于不間斷電源散熱、噪音較大,實驗室規劃時在后部設置了獨立供電房并在房間中安裝專用空調。

  弱電方面:針對現代實驗室發展要求和科技發展趨勢,建議主要房間都要設計多個網絡通訊端口和至少一個電話接口;實驗室規劃設計階段需要在主要通道設計攝像頭進行實驗室管理監控,有條件的可以每個房間設計,甚至重要精密儀器室加強攝像監控。

  5、實驗室給排水設計

  實驗室給排水包含自來水和純水。因為實驗室的給排水比較好的方式都是采用暗裝,所以設計如果有遺漏的話將會給后期的實驗室管理帶來很大的不便和煩惱。

  普通自來水一般而言,實驗室給水管道選用優質的U-PVC管道,主管可以選用6′,支管可以選用4′;排水管選用優質的PPR管道,一般選擇φ50或φ75,特殊情況可以選用φ110的。

  純水是根據所有設備滿負荷運行所需純水水量及等比較確定合適制水設備,所選設備水處理能力也應預留足夠空間。設計中將噪音比較大的氣泵(為自動化流水線提供氣體壓力)和純水處理儀放置在中心實驗室后部獨立的水機房,純水儀防漏管道直接聯通實驗室排水系統,并在機房內設置了吸水泵,方便處理一定程度的泄露。此外,還在實驗室儀器軸線上設置了兩個地底凹槽,給排水管路全部鋪設在地下。

  6、實驗室空調系統

  實驗室的溫濕度應根據實驗要求設計,普通的理化室采用普通的分體空調或多聯機即可。對于精密儀器室對溫濕度有一定的要求,比如ICP、ICP-MS等。另有一些特殊的如纖維檢驗、紙品檢測、紡織面料等對溫濕度都有更高的要求。還有些潔凈實驗室為了使實驗室內保持所需要的溫度、濕度、風速、壓力和潔凈度等參數,比較常用的方法是安裝潔凈空調系統,它可以向室內不斷送入一定量經過處理的空氣,以消除室內外各種熱濕干擾及塵埃污染。。設計師在設計這樣的實驗室是需要依據標準針對性的選材。

  7、實驗室氣路設計

  實驗室供氣模式主要有集中供氣和單獨供氣兩種。實驗室的各種氣體管道支管宜明敷,沿墻明設,以便安裝維護。

  8、實驗室裝備的配置

  實驗室裝備配置內容主要包括實驗臺的布局模式、結構尺寸、臺面選擇、通風柜選型、實驗用柜選型、安全設施配備等。

  實驗臺布局的重點是安全性和方便性,實驗臺布局常用的模式:

  (1)島型。是比較常見的一種模式。常使用于大空間、成長方形的室內形式。此模式的特點是人流順暢;

  (2)半島型。這也是一種比較典型的應用方式,此模式適用于狹長的房間;

  (3)L型。L型適用于較為窄小的房間形式;

  (4)U型與一字型(即側邊實驗臺)布局也較常用。

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