設(shè)計實驗室的三大要素

在現(xiàn)代化的研究實驗室里，先進的科學(xué)儀器和完善的實驗設(shè)備是提升科學(xué)水平，促進科研成果的必備條件。“以人為本”是*初實驗室設(shè)計階段就應(yīng)該遵循的首要準則，所以，安全、高效、美觀舒適應(yīng)該是是我們規(guī)劃、設(shè)計實驗室的三大要素。   

安全：在進行實驗作業(yè)時，必須確保安全性，尤其是在進行化學(xué)試驗時，必須有效地排出有毒、有害、有味的廢氣，以保障實驗人員的身心健康；  

高效：提高實驗效率，才能加快實驗進程，必須根據(jù)不同的實驗課題，以及其工藝性配置合適的實驗設(shè)備； 

舒適：明快、親切的色彩；符合人體工程學(xué)的外形尺寸；方便、美觀大方的樣式，選用不同材質(zhì)，可以為實驗室工作人員提供安全、舒適的工作環(huán)境。

實驗臺的布置方式

實驗臺主要由臺面、臺下的支架和器皿柜組成，為方便操作，臺上可設(shè)藥品架，臺的兩端可安裝水槽。臺面常用貼面理化板、實芯理化板、耐腐人造石或水磨石預(yù)制板等制成。理想的臺面應(yīng)平整、不易碎裂、耐酸堿及溶劑腐蝕，耐熱，不易碰碎玻璃器皿等。

實驗臺的長度分配：一般實驗室 1.2 米/人；有機實驗室 1.5 米/人；

臺面高度：中國：850mm；美國、德：900～920mm；日本：800mm； 

臺面寬度：600mm，盡量不要超過 750mm（板材*大利用率）；

試劑架：深度能并列放置兩瓶中型試劑瓶（500ml）為合適。通常為  200～300mm，分上下兩層；靠墻邊臺用試劑架取：200mm；中央臺用試劑架取：300mm。

實驗室溫濕度控制范圍

環(huán)境條件溫濕度的控制方面考慮的要素就是保證實驗操作的環(huán)境溫濕度是能夠滿足實驗程序各個過程的需要。主要從以下幾個方面來制定實驗室環(huán)境溫濕度控制范圍。  

首先，識別各項工作對環(huán)境溫濕度的要求。主要識別儀器的需要、試劑的需要、實驗程序的需要，以及實驗室員工的人性化考慮四個方面要素綜合考慮，列出對溫濕度控制范圍要求的清單。 

第二，選擇并制定有效的環(huán)境溫濕度控制范圍。從以上各要素所有要求清單中摘取*窄范圍作為該實驗室環(huán)境控制的允許范圍，并依據(jù)實際情況制定合理有效的SOP。 

第三、保持和監(jiān)控。通過各項措施保證環(huán)境的溫濕度在控制的范圍內(nèi)，并對環(huán)境溫濕度進行監(jiān)控和做好監(jiān)控的記錄，超過允許范圍及時采取措施，開空調(diào)調(diào)節(jié)溫度，開除濕機控制濕度。 

實驗室功能間的布局

(1)中心實驗室。

(2)儀器室,包括普通儀器室、精密儀器室、天平室等。

(3)微生物檢查室,包括無菌或半無菌室、培養(yǎng)室。(4)干燥室、消毒室、試劑存放間、玻璃儀器存放間、毒氣室、特殊氣體供應(yīng)室以及留樣觀察等輔助功能間。

(5)辦公室、檔案室等管理功能間。

輔助用室管理原則

（1）藥品儲藏室  由于很多化學(xué)試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品，故不要購臵過多。儲藏室僅用于存放少量近期要用的化學(xué)藥品，且要符合危險品存放安全要求。要具有防明火、防潮濕、防高溫、防日光直射、防雷電的功能。藥品儲藏室房間應(yīng)朝北、干燥、通風良好，頂棚應(yīng)遮陽隔熱，門窗應(yīng)堅固，窗應(yīng)為高窗，門窗應(yīng)設(shè)遮陽板。門應(yīng)朝外開。易燃液體儲藏室室溫一般不許超過28℃，爆炸品不許超過30℃。少量危險品可用鐵板柜或水泥柜分類隔離貯存。室內(nèi)設(shè)排氣降溫風扇，采用防爆型照明燈具。備有消防器材。可以符合上述條件的半地下室為藥品儲藏室。

（2）鋼瓶室  易燃或助燃氣體鋼瓶要求安放在室外的鋼瓶室內(nèi)，鋼瓶室要求遠離熱源、火源及可燃物倉庫。鋼瓶室要用非燃或難燃材料構(gòu)造，墻壁用防爆墻，輕質(zhì)頂蓋，門朝外開。要避免陽光照射，并有良好的通風條件。鋼瓶距明火熱源10m以上，室內(nèi)設(shè)有直立穩(wěn)固的鐵架用于放鋼瓶。

中心實驗室的布局：中心實驗室是各類藥品檢驗時的樣品處理、試劑配制、滴定分析、清洗器具、書寫報告等的綜合工作之地,是主要的分析檢測場所,占地面積相對較大。為了方便操作,應(yīng)與干燥室、天平室、儀器室等鄰近。

安全高效的儀器室規(guī)劃

光譜分析室：

1.配備樣品處理間：有洗滌池、實驗臺、通風柜等；

2.儀器室（攝譜室）：室溫 20±5℃，濕度 65±5％；

3.通風：儀器激發(fā)部分的上方要有局部排氣罩裝置。

質(zhì)譜分析室：

1.配備樣品處理間：有洗滌池、實驗臺、通風柜等；

2.儀器室：室溫  20±5℃，濕度  60%～65％；

3.通風：質(zhì)譜儀有汞蒸汽逸出，室內(nèi)需局部通風，儀器上方要有局部排氣罩裝置。

光衍射分析儀器室：

1.配備樣品處理間：有洗滌池、實驗臺、通風柜等；

2.儀 器 室 ：室 溫±5 ℃ ， 濕 度65±5％；

3.要有足夠的防護厚度，防護門要有打開關(guān)閉的信號裝置，要有良好的通風，需具備：真空、壓縮空氣、冷卻水的供應(yīng)。

色譜分析室： 

1.配備氣瓶貯藏室；

2.儀 器 室 ：室 溫 20±5 ℃，濕 度65±5％；

3.有穩(wěn)固的色譜儀器臺，儀器臺應(yīng)離墻距離  600mm，以便于儀器的檢修，儀器的上方要有局部排氣罩裝置。 

原子吸收室： 

1.配備樣品處理間：有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風柜等；

2.不易和液相色譜、氣相色譜放在同一個房間。室溫 22～27℃，濕度 65±5％；

3.有穩(wěn)固的色譜儀器臺，儀器臺應(yīng)離墻距離  600mm，以便于儀器的檢修。

4.氣路：一般設(shè)有三種氣路管線：笑氣、乙炔氣、壓縮空氣，氣路由氣瓶貯藏間進入室內(nèi)，室內(nèi)總管線通過穩(wěn)壓閥分向每一臺色譜儀，在連接每一臺色譜儀前加針型閥。助燃氣可用空氣壓縮泵。

5.通風：原子吸收用可燃氣體，燃燒放出大量二氧化碳，室內(nèi)要有良好的通風，儀器的上方要有局部排氣罩裝置。 

液相色譜室：

1.配備樣品處理間：有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風柜等；

2.不宜和原子吸收、氣相色譜放在同一個房間。

3.室溫 22～27℃，濕度 65±5％；有穩(wěn)固的色譜儀器臺，儀器臺應(yīng)離墻距離  600mm，以便于儀器的檢修。

4.通風：液相色譜有有機氣體，室內(nèi)要有良好的通風，在儀器的上方要有局部排風罩裝置。 

氣相色譜室：

1.配備樣品處理間：有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風柜等；不易和液相色譜、氣相色譜放在同一個房間 。

2.室 溫 22 ～ 27 ℃ ， 濕 度65±5％；有穩(wěn)固的色譜儀器臺，儀器臺應(yīng)離墻距離 600mm，以便于儀器的檢修。

3.氣路：一般設(shè)有四種氣路管線：氮氣、氫氣、氦氣、壓縮空氣，氣路由氣瓶貯藏間進入室內(nèi)，氣路上要加過濾器，進入室內(nèi)后總管線通過穩(wěn)壓閥分向每一臺色譜儀，在連接每一臺色譜儀前加針型閥。助燃氣可用空氣壓縮泵，氫氣可用氫氣發(fā)生器。TCD 檢測器的尾氣要用管線連接到室外。

4.通風：色譜室有氫氣和燃燒放出的二氧化碳，室內(nèi)要有良好的通風。 

天平室：天平是化學(xué)試驗室必備的常用儀器。

1.高精度天平對環(huán)境有一定的要求：防振、防塵、防陽光直射、防腐蝕性氣體侵蝕及有恒定的氣溫，故設(shè)專用天平室以滿足以上要求。

2.天平室以北向為宜，還應(yīng)遠離振源，不能與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。而高精度、微量天平應(yīng)設(shè)在底層。

3.天平室要采用雙層窗，利于隔熱防塵，天平室*好設(shè)置有過渡間進入，以免受氣流的影響，有空調(diào)，風速宜小。

4.天平室內(nèi)不得設(shè)置水盆或有任何管道穿過室內(nèi)，以免管道滲漏、結(jié)露或在管道檢修時影響；5.天平的使用和維護：盡量不要放置一些不必要的家具，以減少積塵。

6.其它環(huán)境因素對天平的影響有：人的走動、門的開關(guān)等。環(huán)境低頻對天平的影響*大。安裝時，不能緊貼墻身，應(yīng)離墻 20mm～50mm，防止來自振動。

實驗室設(shè)備這樣使用才安全！

1.實驗室通風系統(tǒng)設(shè)計的必要性

實驗室因缺少換氣次數(shù)監(jiān)控裝置，送排風不聯(lián)動、導(dǎo)致實驗室存在有異味、溫濕度不均勻、新風量不足、噪音高等現(xiàn)象。降低操作人員的工作效率，影響工作心情。

2. 100臺通風柜99%的時間只有18個或更少的人在使用實驗室通風系統(tǒng)設(shè)計是整個實驗室規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)過程中，規(guī)模*大、影響*廣泛的系統(tǒng)之一。通風系統(tǒng)的完善與否，直接對實驗室環(huán)境、實驗人員的身體健康、實驗設(shè)備的運行維護等方面產(chǎn)生重要影響。實驗室根據(jù)工藝要求和功能布置選擇一定數(shù)量的通風柜，有的還兼有部分局部排風罩。通常校核下來換氣次數(shù)遠遠大于10次，一般在20-30次以上，滿足換氣次數(shù)要求。資料和經(jīng)驗表明，100臺通風柜99%的時間只有18個或更少的人在使用。故還應(yīng)校核通風柜*小開啟面積時的通風量和換氣次數(shù)，若小于換氣次數(shù)要求，則增加綜合排風系統(tǒng)。

3.實驗室需要多少新風量？實驗室通風系統(tǒng)設(shè)計采用全新風系統(tǒng)，通風柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán)。由于實驗室要求房間相對其他輔助區(qū)域為負壓。所以實驗室的新風量設(shè)計為排風量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風送至實驗室輔助房間、辦公、管理用房、內(nèi)走道等，再由門窗縫隙補充到房間。

小結(jié)

實驗室是分析技術(shù)人員從事各領(lǐng)域分析測試工作的重要場所。實驗室的建設(shè)，不單純是選購合理的儀器設(shè)備，還要綜合考慮實驗室的合理布局，以及供氣、通風、凈化、安全措施、環(huán)境保護等。不可否認的是，安全、效率、舒適才是理想實驗環(huán)境的三大要素，也是實驗室建設(shè)的宗旨。