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1、第三章 化验室的建筑与设施,学习目标:熟悉化验室设计与建设规划的内容与过程、化验室建筑的基本要求。学习中明白化验室的建筑是化验室最基本的“技术装备”。,第三章 化验室的建筑与设施,第一节 化验室设计与建设规划,一、化验室设计的内容和过程 化验室的建设包括新建、改建和扩建。（一）化验室设计的主要内容化验室的设计，一般包括建筑设计、结构设计和设备设计等几部分。绘制成化验室的建筑图纸。,第一节 化验室设计与建设规划一、化验室设计的内容和过程,（二）化验室建筑设计的过程,化验室建筑设计一般分为设计准备、调研、初步设计、技术设计和施工图设计几个队段。P书22-24,（二）化验室建筑设计的过程化验室建筑设
2、计一般分为设计准备、调,二、化验室的建设规划,化验室的建设规划是化验室具体设计的指导思想，其依据来源于实际检验工作要求。建设完善的化验室符合产品质量检验的要求提供日常检验仪器、设备和辅助装置的工作台及场所； 技术进步增添或更新装备的场所；内部质量控制设置专用工作间、标准样品间等。,二、化验室的建设规划化验室的建设规划是化验室具体设计的指导思,（一）配备仪器设备的种类、数量和辅助设施,1 实验台、仪器设备的放置和运行空间“岛式”实验台一般宽度1.2-1.8m(带工程管加0.2m以上）；靠墙实验台宽度0.75-0.9m (带工程管加0.1m）；靠墙的储物架（柜）宽0.3-0.5m。实验台的长度一般
3、为宽度的1.5-3倍。实验台的高度一般为850mm。,（一）配备仪器设备的种类、数量和辅助设施1 实验台、仪器设备,通道方面，实验台间通道一般为1.5-2.0m，实验台端通道大于1.25m，岛式实验台与外墙窗户的距离一般为0.8m。分析天平台面宽度为0.6m，高度0.7-0.75m。分析天平占用工作台：1台占用3-4m2，2台占用需5-6m2,4台以上每台需2m2。,通道方面，实验台间通道一般为1.5-2.0m，实验台端通道大,2 精密、大型、专用设备放置及配套设施的使用空间普通精密仪器连准备室（或准备工作台），每台通常需要8-10m2，一台大型精密仪器则需要15-25m2。3 辅助设备的放置
4、空间（视具体情况而定）4 检验人员空间活动空间加上实验台，纵向需要1.5-1.8m，若一个人多项目检测，因此，15-50m2/人的工作区间面积。,2 精密、大型、专用设备放置及配套设施的使用空间,5 安全需要的空间主要安全疏散和抢救通道等需要的空间。某些仪器设备在运行时也需要一定的回转空间，需考虑以保证安全运行。6 未来发展空间事业发展留下空间；“预留空间”（安全系数）等,5 安全需要的空间,（二）化验室的平面布置,主要形式为：1 单室布置，所有实验集中于一个实验室内，如图3-1所示。书P262 多室布置，把某些项目分解为多个环节，分别以专室形式进行布置，如图3-2所示。书P26,（二）化验室
5、的平面布置主要形式为：,（三）化验室设计的实施,1 根据建设规划确定专业实验室类型和数量（确定类型、平面空间面积、不同要求等）2 根据专业实验室的工作任务确定室间组合3 配合建筑“模数”要求确定实验室的“开间”和分隔 常用“开间”模数见下页4 根据安全和防干扰原则调整实验室组合（主要考虑方便工作、防干扰，便排水、供电及工程管线，便疏散、考虑灭火禁忌等）5 绘制平面图和总体组合布置图6 化验室的建筑施工和验收（有资质的施工队、规范合法施工、验收等）,（三）化验室设计的实施1 根据建设规划确定专业实验室类型和数,“开间”模数,（1）框架结构 其“开间尺寸”比较灵活，常用“柱距”有4.0m、4.5m
6、、6.0m、6.8m、7.2m等。（2）混合结构 其“开间尺寸”受建筑材料和结构限制，一般在3.0m、3.3m或3.6m，则实验室的实际开间可以取其整数倍。,“开间”模数（1）框架结构 其“开间尺寸”比较灵活，常用,(四)化验室的建筑施工与验收,1 化验室的建筑应由具有注册的建筑施工队伍施工;2 化验室建筑施工应符合国家建筑法规和施工规范;3 化验室的建筑必须经过验收才能投入室内装修和使用;4 化验室的建筑验收完成后,必须由合格的施工队伍进行室内装修等等;5 化验室内装修整饰、工程管网及各种辅助设施的安装工程完工后同样经过验收，才能进行室内布置。,(四)化验室的建筑施工与验收1 化验室的建筑应
7、由具有注册的建,第二节 化验室建筑的基本要求,一、化验室对环境的要求仪器、设备、药剂等，免受阳光、温度、潮湿、粉尘、烟雾、振动、磁场、电场的影响以及有害气体的侵蚀；保持安静的工作环境；注意化验室对环境的影响，避免对环境的污染及破坏。实际安排上有精密设备的应远离生产车间、锅炉房、配电房、交通要道等。,第二节 化验室建筑的基本要求一、化验室对环境的要求,二、化验室对建筑结构的要求,（一）化验室对建筑的要求1 化验室尺寸的要求化验室平面尺寸要求：考虑实际生产检验要求及安全和发展的需要。化验室高度尺寸要求：（1）一般功能实验室：不应小于2.5m，考虑通风、照明及管网等，宜采用3.6m以上。（2）专用计
8、算机室：净高一般为2.6-3m，高于一般实验室。,二、化验室对建筑结构的要求（一）化验室对建筑的要求,2 走廊（1）单面走廊适用狭长的条形建筑物，走廊净宽1.5m左右。（2）双面走廊适用于长而宽的建筑物，中间为走廊，净宽为1.8-2m，当走廊上空有通风管或其他管线时，宜加宽到2.4-3m以保证流通改善通风条件。（3）安全走廊 对于危险性较大或安全要求高的实验室，或工作人员较多，为便于发生事故有助疏散，需在建筑物外侧设安全走廊，宽度一般为1.2m。（4）检修走廊,2 走廊,3 建筑模数要求（1）开间模数要求：主要取决于化验人员活动空间及工程管网合理布置的必需尺度（2）进深模数要求：取决于实验台的
9、长度及其布置形式，还取决通风柜的布置形式（3）层高模数要求：化验室层高是相邻两楼板之间的距离，净高是楼板底面至楼板面的距离,3 建筑模数要求,4 化验室朝向一般取南北朝向，防止阳光直射，或可设计“遮阳”，常宜采用“乳白色”材料。,化验室组织与管理2(第三章),5 建筑结构和楼面载荷（1）宜钢筋混凝土框架结构，载荷能力好；（2）若载荷量过大，采取加强不经济应安置在底层；（3）非专门设计的楼房，宜安排在较底楼层；（4）应使用“不脱落”的墙壁涂料，同时考虑耐酸碱。（5）操作台及地需面应作防腐蚀处理，地板应考虑防静电等。,5 建筑结构和楼面载荷,6 化验室建筑的防火（1）建筑、装修材料：应按一二级耐火
10、等级设计，吊顶、隔墙及装修材料采用非燃烧或难燃烧材料装修。（2）与楼道的距离：两楼梯间化验室门与楼梯之间的最大距离为30m，走廊末端化验室的门与楼梯间的距离不超过15m,方便疏散与抢救。（3）通道净宽：一般楼梯为1.1m，走廊1.4m，门为0.9m。（4）实验室出入口：单开间可以设置一个门，双开间或以上应有两个出入口，双出入口不能保证全部通向走廊时，可通向邻室或在隔墙留有可方便出入的安全通道。,6 化验室建筑的防火,7 采光和照明,采光系数：室内给定水平面上某一点的由全阴天天空漫射光所产生的光照度和同一时间统一地点，在室外无遮挡水平面上由全阴天天空漫射光所产生的照度的比值。照度(Luminos
11、ity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux, lx) ，即 1m/m2 。,7 采光和照明采光系数：室内给定水平面上某一点的由全阴天天空,7 采光和照明,一般工作室采光系数可取0.1-0.12，电气照明的照度为80-100lx；精密实验工作室采光系数应取0.2-0.25，电气照明的照度为150-200lx；具体对实验结果产生影响如银盐试验应加“滤光”，照明引发危险的，可使用“防爆灯具”尽量避免背光摆放。,7 采光和照明一般工作室采光系数可取0.1-0.12，电气照,（二）专业化验室的基本要求,总体要求：阴凉、通风、不潮湿、避粉末及有害气体、远离振动源
12、、噪声源等1 天平室（1）天平室的温度、湿度的要求；（见下页）（2）避阳光直射，冷光源照明；（3）注意防振，必要时安装专用天平防震台；（4）只能采用抽排装置进行通风；（5）专室专用，采取隔离。,（二）专业化验室的基本要求总体要求：阴凉、通风、不潮湿、避粉,（1）天平室的温度、湿度的要求,（1）天平室的温度、湿度的要求天平等级工作温度温度波动相对湿,2 精密仪器室（1）尽可能保持温、湿度恒定，一般温度在15-30 ，最好为18-25 ，湿度60-70%，需要恒温的仪器可装双层门窗及空调装置；（2）宜安装在专用化验室，一般有独立平台；（3）避免电磁场，必要时加电磁屏蔽；（4）地板应密致及防静电，一
13、般不可用地毯；（5）供电电压稳定。,2 精密仪器室,3 化学分析实验室（1）温湿度要求相对较宽（可达35 )，但温度波动 2/h（2）避免阳光直射，避免光对实验的干扰。（3）配备专用的给排水系统。（4）门应往外开，利于发生意外时人员的撤离（5）要有良好的通风条件,3 化学分析实验室,4 加热室,1 操作台应使用防火、耐热的不燃烧材料2 必要时应采取防热或隔热措施3 设置专用排气系统,4 加热室1 操作台应使用防火、耐热的不燃烧材料,5 通风柜,1 应有机械通风装置;2 门窗不宜靠近天平室及精密仪器室之门窗;3 必配有专用的给水、排水设施;4 可与加热室或化学分析室同室设置，但排气系统应予加强。
14、,5 通风柜1 应有机械通风装置;,6 电子机算机室,1 温湿度要求：温度15-25之间，波动小于2 /h，湿度宜在50-60%。2 注意防灰尘、有害气体，避免电场、磁场干扰和振动。,6 电子机算机室 1 温湿度要求：温度15-25之间，波动,7 试样制备室,1 通风良好，避免热源、潮湿和杂物对试样的干扰。2 设置粉尘、废气的收集和排除装置，避免对其他试样的干扰。,7 试样制备室1 通风良好，避免热源、潮湿和杂物对试样的干扰,8 化学试剂溶液的配制储存室,没有条件的可以附设于化学分析实验室内，要注意避免阳光暴晒，防止受强光照变质或受热蒸发。,8 化学试剂溶液的配制储存室,9 数据处理室,化验人
15、员办公室注意不要靠近加热室、通风柜室，最好离实验室稍远。,9 数据处理室,10 感官检验室可以参常规分析室条件，最好能独立以避免干扰。11 储存室可以分试剂储存室和仪器储存室，供存放非危险性化学药品和仪器，要求阳凉通风、避免阳光暴晒，且不要靠近加热室、通风柜室。,10 感官检验室,12 危险物品储存室,（1）远离主建筑、结构坚固并防火规范。（2）远离火源、热源，避免阳光暴晒，温度宜在30以下，相对湿度小于85%。（3）照明可采取“防爆”灯具或自然光。（4）采用防火间隔、贮物架，存放腐蚀性物品的柜架应进行防腐处理。（5）分类存放，避免干扰。（6）易燃易爆物品贮存库地面应采用“不发火地板”。,12
16、 危险物品储存室（1）远离主建筑、结构坚固并防火规范。,三、化验室的防振,（一）环境振源1 环境振源的特征（1）自然振源 如地表振动，风、海浪和地壳内部的变动 不发生影响（2）人工振源 机械冲击、车辆运行等不同的影响自然振源、人工振源合称环境振源。,三、化验室的防振（一）环境振源,2 实验仪器和设备的“允许振动” 在保证仪器设备能够正常工作并达到规定的测量精度的情况下，加上安全系数的考虑后，在其支撑结构表面所容许的最大振动值称为“允许振动”。 防振就是采取一系列防振和隔振措施，使对外来振动对仪器、设备支撑结构表面的影响小于仪器和设备的“允许振动”，以保证其正常的测试和其他工作。,2 实验仪器和
17、设备的“允许振动”,3 化验室设计时应考虑的问题,1 应注意尽量远离震源较大的交通干线2 应将区域内震源较大的车间合理布置到远离化验室的地方3 在总体布置中，应尽可能利用自然地形以减少震动的影响4 采取适当的隔振措施以消除震源的影响,3 化验室设计时应考虑的问题1 应注意尽量远离震源较大的交通,（三）化验楼和化验室的隔振,1 化验室的整体隔振措施（1）震源较大，构筑防振沟 见书P35图3-4（2）建筑物四周用玻璃棉作隔振材料经济（3）化验楼内可设置伸缩缝或者沉降缝，也可以用抗震缝将动力设备房间与化验室隔开,（三）化验楼和化验室的隔振1 化验室的整体隔振措施,2 化验室内部的隔振措施,分为主动隔
18、振（积极隔振）和被动隔振（消极隔振）两种主动隔振通常的做法：（1）加宽设备基础底面积或加深基础；（2）设备基础内加隔装置；（3）建造隔振地坪。被动隔振措施的做法：（1）支撑式隔振措施，使用减振器或减振垫如橡胶或弹簧、或软木、海绵、玻璃纤维等；（2）悬吊式隔振器。,2 化验室内部的隔振措施分为主动隔振（积极隔振）和被动隔振（,（四）常用减振器与隔振材料,1 减振器：剪切减振器、钢弹簧减振器、空气弹簧减振器、组合式减振器、薄板式减振器、钢丝绳减振器。2 隔振材料：玻璃纤维、软木、人造海绵、沥青、隔振胶液等。,（四）常用减振器与隔振材料1 减振器：剪切减振器、钢弹簧减振,小结1 化验室对环境的要求2
19、 化验室对建筑结构和相有关方面的要求3 化验室的防震,小结,第三节 化验室的通风和水电的供应,一、化验室的通风、采暖和空气调节1、自然通风：最常用的通风方式，如建通风“坚井”，效果相对较差。2 机械通风：安装抽风机或排气扇强制换气（局部或全室）,第三节 化验室的通风和水电的供应一、化验室的通风、采暖和空气,常用的局部排风装置有两种：（1）通风柜：上部排风式、下部排风式、上下部同时排风式 见书P37图3-5、3-6、3-7（2）吸风罩：上吸式、侧吸式、万向吸风 具体见书P38图3-8、3-9、3-10,常用的局部排风装置有两种：,化验室内通风柜的平面布置：靠墙布置、嵌墙布置、独立布置。排风系统的
20、划分：通风柜的排风系统可分为集中式和分散式两种,化验室内通风柜的平面布置：靠墙布置、嵌墙布置、独立布置。,3 采暖,高纬度地区冬季须加装暖气系统，采取电热或蒸汽天平室、精密仪器室和计算机房不宜直接加温，可通过暖气自然扩散,3 采暖高纬度地区冬季须加装暖气系统，采取电热或蒸汽,4 空气调节,空调布置方式有3种:（1）单独空调 能耗较少，但噪声较大（2）部分空调 部分集中布置能降低噪声（3）中央空调 噪声极低，能量消耗较大,4 空气调节,二、化验室供电系统,化验室供电应注意如下问题：供电线路直接由企业总配电室引出，避免与大功率设备共线。有备用电源的单位，可用备用电源线路。,二、化验室供电系统化验室
21、供电应注意如下问题：,化验室供电系统设计要注意以下几方面：A 供电线路应给出较大宽余量B 配备三相和单相供电线路C 设置电源总开关D 应有良好的安全保障系统（接地、漏电保护等）E 稳定的供电电压F 避免外电线路电场干扰G 配备足够供电电源插座H 供电线路应采用护套（管）暗铺,化验室供电系统设计要注意以下几方面：,三、化验室的给水和排水系统,1 给水的任务给水的用途有三：实验用水、生活给水、消防用水常见供水方式有四：（1）直接供水；（2）高位水箱供水；（3）混合供水；（4）加压泵供水,三、化验室的给水和排水系统1 给水的任务,2 化验室的排水安装注意事项（1）排水管道尽可能少拐弯以利废水排放；（
22、2）排水干管应尽量靠近排水量最大，拐弯处有清理孔；（3）排水管要大；（4）最好采用耐腐蚀的塑料管道；（5）排水总管设置废水处理装置以便处理,2 化验室的排水,四、化验室“工程管网”布置,1 工程管网的组成工程管网包括供水管道、电线管道、进风管道、燃气管道、压缩空气管道、真空管道等各种供应管道，以及排水、排风管道等各种排放管道系统。管网系统通常由总管、干管和连接到实验台（或实验设备）的支管构成。,四、化验室“工程管网”布置1 工程管网的组成,2 工程管网的布置原则A 间距和排列次序符合安全要求，便于安装、维护、检修、改造和增添等施工；B 可燃气体或易燃液体管线就接地或要装静电设施；C 压力管道要
23、有防止高低压窜气、窜液的隔离装置等安全设施；D 管线标志；E 尽量使线路最短、弯头最少；布置整齐有序、美观大方。,2 工程管网的布置原则,3 工程管网的布置方式,（1）干管布置：多层实验楼垂直布置单层实验室水平布置大型实验室混合布置（2）支管布置：天花板垂直向下连接到实验台从楼板向上穿孔由实验台底下接入实验台,3 工程管网的布置方式（1）干管布置：,实验台简介(P42),（1）岛式固定实验台（岛式实验台是一种比较理想的布置方式，缺点是占地面积大、配管麻烦；半岛式实验台一种是靠外墙，一种是靠内墙）（2）组合式实验台（器皿柜、管道架、药物架拼合组成）（3）带箅式排气口的实验台,实验台简介(P42)
24、（1）岛式固定实验台,（4）实验台简介主要由台面和台下支座或器皿构成。台上常设有药品架管线盒和洗涤池等装置;A管线通道与管线盒：通道宽度常为300-400mm，靠墙实验台为200mm;B 药品架：一般能并列两个中型试剂瓶（500mL）,通道宽度为200-300mm，靠墙药品架宜为200mm。C 实验台下的器皿柜;D 排水设施：洗涤池、排水槽;E 台面：要求耐酸碱、耐高温、耐撞击。常见有木台面、瓷砖台面、塑料台面、不锈钢面等。,（4）实验台简介,化验室组织与管理2(第三章),实验室相关设备图片,实验室相关设备图片,6890N 气相色谱仪,6890N 气相色谱仪,1100液相色谱仪,1100液相色
25、谱仪,石墨炉原子吸收分光光度计,TAS-990AFG,TAS-990AFG,石墨炉原子吸收分光光度计TAS-990AFGTAS-990A,9130原子荧光光度计,9130原子荧光光度计,722分光光度计,UV-9100紫外可见分光光度计,722分光光度计 UV-9100紫外可见分光光度计,PHSJ-4A 酸度计,DDS-307电导率仪,PHSJ-4A 酸度计 DDS-307电导率仪,TFC-203PCB 土肥测试仪,TFC-203PCB 土肥测试仪,303AS-1隔水式培养箱,303AS-1隔水式培养箱,DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱,DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱,ZK-82B电热真空干燥箱 YFX7/10Q-GC箱式电阻炉,ZK-82B电热真空干燥箱 YFX7/10,电子天平,AL204,AB204-N,电子天平 AL204 AB204-N,样 品 贮 藏,样 品 贮 藏,分析测试二室,分析测试二室,
