理化實驗室應該如何設計規劃及布局
發布時間：2023-08-09來源：上海鑫睿實驗室系統工程供應商
理化實驗室是工業部門、生產企業及研究單位用于檢測材料和產品理化指標不可缺少的重要組成部分，此類實驗室用途非常廣泛，比如：材料分析、某種物質的含量測定、種類測定，基本上是對某種物質的分離純化、是否存在、等定性、定量的分析測定。我們日常生活中常聽說的農藥殘留、瘦肉精檢測，都是這種類型的實驗室做的檢測。
理化實驗室不同于一般科學實驗室，它不僅有電子顯微鏡、高精密天平、等離子質譜儀、色譜儀、熱重分析儀、紅外光譜儀等高精尖設備，還有較多的易燃易爆物及有害物品，需要特殊的環境條件及實驗設施支撐。
一、理化實驗室組成和功能布局
理化實驗室是提供針對某種產品或物質在研制、生產、使用過程中采用物理方法和化學方法進行測試分析的場所，由一系列專用實驗室組成。根據用房類別不同，通常可分為實驗用房、輔助用房和公共設施用房，實驗室的設置、建設規模應結合理化實驗室具體承擔的工作任務性質和實驗內容以及任務量的大小確定。
鑒于理化實驗室組成比較復雜，在整體規劃布局時，應按照不同工藝特點要求，功能分工明確，分布合理，并預留一定的發展空間，總體宜遵循組合布局原則、底層布局原則、頂層布局原則、北側布局原則安排。實驗室人流、物流、污染流應分開布置，非受控區域和受控區域中間設立門禁，以保證實驗人員安全及樣品無交叉污染。
二、理化實驗室設計
實驗室建設是一項復雜的綜合系統工程，涉及建筑、裝飾、結構、通風空調、給水排水、廢水、廢液、供配電、氣體管道以及室內實驗設施設備安裝等多個專業。應按照要求，全面考慮，整體設計，最終確定方案。
1.實驗用房的選擇
為滿足未來實驗室具有較高程度的調整靈活性，理化實驗室實驗用房在結構選型和室內建筑布局時優先采用標準單元組合設計，每個標準單元開間、進深和層高應按實驗儀器設備尺寸、安裝及維護檢修的要求確定，并與通風柜、實驗臺及管道空間布置緊密結合。
不同實驗用房的室內裝修選擇不同，使用強酸、強堿的實驗室，內裝修應耐酸堿、耐腐蝕。實驗室墻面除具有放射性等特殊要求的實驗用房外，其他可采用金屬壁板結構，無凈化要求的實驗室可不設置吊頂或采用格柵吊頂，地面材料根據不同用房要求可選擇耐磨地坪或PVC卷材。實驗臺架的布置應考慮安全性和方便性。
2.通風空調系統
按標準單元組合設計的實驗用房，其通風空調系統也應該按標準單元組合設計。在設計排風系統時，排風裝置、風管、閥門、附件和風機等設施設備的材質應依系統所排除的有害物的種類確定。
制冷方式的選擇和場所設置應根據熱源、電源、水源以及空氣調節所需制冷量、冷水溫度和工藝需求與特點等情況，經技術經濟比較后確定。空氣調節宜采取集中與分散相結合的方式進行設置。
3.給排水及廢水、廢液處理系統
給水系統選擇，應根據科研、生產、生活、消防各項用水對水質、水溫、水壓和水量的要求，并結合室外給水系統等因素，經技術經濟比較后確定。排水系統選擇，應根據污水的性質、流量、排放規律并結合室外排水條件確定。排出有毒和有害物質的污水，應與生活污水及其它廢水廢液分開。對于較純的溶劑廢液或貴重試劑，宜在技術經濟比較后回收利用。凡含有毒和有害物質的污水，均應進行必要的處理，符合國家排放標準后，方可排入城市污水管網。
理化實驗室宜設純水制備系統。規模較大，用水較多的食品檢測理化室宜設立中央純水系統。進行強酸、強堿實驗的前處理室和化學分析室等實驗室以及有飛濺爆炸可能的實驗室，應就近設置應急噴淋設施。
對產生廢液的洗滌室等實驗室，應設廢液桶分類收集，回收處理。一般實驗室的廢水可直接排入污水處理站進行處理，對高濃度的酸堿廢水應先中和再排入污水處理站。凡含有放射性核素的廢水，應根據核素的半衰期長短，分為長壽命和短壽命兩種放射性核素廢水，并應分別進行處理，較大理化實驗室宜建設配套的污水處理站。
4.供配電系統
配電箱宜按照標準單元進行配置，設有設備走廊的實驗室，可將配電箱放置在設備走廊，每個配電箱應設置具有遠程功能的計量表。
城市電網電源質量不能滿足用電要求時，應根據具體條件采用濾波、屏蔽等相應的電源質量改善措施。
有電磁屏蔽要求的實驗室，應根據儀器、設備對電磁屏蔽的要求，對電源進行采取濾波措施。實驗室用電一般分為動力用電與實驗用電，二者線路應分開配置。在同一實驗室內設有兩種及以上不同電壓或頻率的電源供電時，宜分別設置配電裝置；不同電壓或頻率的電源由同一配電裝置供電，配電裝置應有良好的隔離。不同電壓或頻率的電源應有明顯區分或標志。
5.氣體管道系統
按標準單元組合設計的實驗室，各種氣體管道也應按標準單元組合設計。瓶裝氣體供氣宜集中設置氣瓶間，采用管道供應。氣瓶間宜單獨設置。日用氣量小于1瓶、用氣點少的氣體供應，可采用單瓶供氣方式，但氣瓶應放在起防護作用的氣瓶柜內。
氫氣、氧氣和煤氣管道以及引入實驗室的各種氣體管道支管宜明敷；當管道井、管道技術層內敷設有氫氣、氧氣和煤氣管道時，應有換氣次數為1次/h——3次/h的通風措施。氫氣、氧氣管道的末端和最高點宜設放空管，放空管應高出層頂2m以上，并應設在防雷保護區內，氫氣管道上還應設取樣口和吹掃口，放空管、取樣口和吹掃口的位置應能滿足管道內氣體吹掃置換的要求，氫氣、氧氣管道應有導除靜電的接地裝置。
對于當前已建成的一些理化實驗室，由于前期規劃布局和設計不盡合理，造成后期使用很不方便，而且具有很大的安全隱患。因此，如何建設好一個安全、實用、智慧、綠色、人文的理化實驗室，已成為當前亟待解決的重要問題。
