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实验室设计和建构

实验室设计和建构
详细介绍:

试验室的建造,无论是新建、扩建、或是改建项目,它不单纯是选购合理的仪器设备,还要归纳考虑试验室的总体规划、合理布局和平面规划,以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全办法、环境维护等设施条件。因而试验室的建造是一项杂乱的体系工程,在现代试验室里,先进的科学仪器和优胜完善的试验室是进步现代化科技水平,促进科研成果增长的必备条件。“以人为本,人与环境”己成为人们高度重视的课题。
本着“安全、环保、有用、耐久、经济、杰出、抢先”,的规划理念。首要分为五个方面:平面规划体系、单台结构功用规划体系、供排水规划体系、电控体系、特别气体配送体系等五个方面。下面就按上述五方面依次解说。
一、平面规划体系
平面规划咱们首要考虑以下几个方面的要素:
1
、分散、撤离、逃生、顺畅、无阻,安全通道;一般试验室门首要向里开,但如设置有爆破风险的房间,房门应朝外开,房门原料最好挑选压力玻璃。
2
、人体学(前后左右作业空间),完美的设备与科技作业者操作空间规划的和谐调配表现了科学化、人性化的规划规划。
在做平面规划的时分,首先要考虑的要素是就是“安全”,试验室是最易发作爆破、火灾、毒气走漏等的场所。咱们在做平面规划的时分,应尽量地要保持试验室的通风流通、逃生通道疏通。根据世界人体工程学的规范。咱们做如下的区分以供参照:(详见下图)
 
试验台与试验台通道区分规范(通道间隔用L表明)
L>500mm
时,一边可站人操作;
L>800mm
时,一边可坐人操作;
L>1200mm
时,一边可坐人,一边可站人,中心不行过人;
L>1500mm
时,两头可坐人,中心可过人;
L>1800mm
时,两头可坐人,中心可过人可过仪器
天渠道、仪器台不宜离墙太近,离墙400mm为宜。为了在作业发作风险时易于分散,试验台间的过道应悉数通向走廊。另:试验室修建层高宜为3.7-4.0米为宜,净高宜为2.7-2.8米,有洁净度、压力梯度、恒温恒湿等特别要求的试验室净高宜为2.5-2.7米(不包含吊顶);试验室走廊净宽宜为2.5-3.0.一般试验室双门宽以1.1-1.5(不对称对开门)为宜,单门宽以0.8-0.9米为宜。
3
、专业学科功用。试验室一般按物理学,无机化学,有机组成化学,生物学来分类。根据试验室内容、用处和规划的不同又各有自己的特色,比如根底教育试验室,按学科专业分,多为较简略的教育试验对水电气风等要求较低,而科研机构对试验室通风、供排水、电控及洁净都要求较高,但试验室规划的底子原则都是具有一起性的,以有机化学为例,首要由化学底子试验室、仪器剖析试验室、洁净试验室、电子计算机室、研讨室、辅佐试验室、效劳供给室等组成。
化学底子试验室,首要是进行容量剖析、离子测定、氧化复原等试验,一般规划的配备有:试验台与洗刷台;通风柜及管道修检井;带试剂架的试验台及辅佐作业台,需考虑设在试验室内的研讨空间或电脑台,药品柜、器皿柜、落地安顿的仪器设备、急救器等。
仪器剖析试验室,首要设置各种大型精细剖析仪器,一起也包含一般小型剖析仪等,一般规划的配备有:仪器台、试验台、通风柜、天渠道、电脑台、气瓶柜、洗刷台、器皿柜、药品柜、急救器、万向排气罩、原子吸收罩等。以下列出各类仪器剖析试验室的要求,以供参阅。
各类仪器剖析试验室要求表

试验室名称

所 属 各 室 的 要 求

气相色谱
剖析室

首要是对简单转化为气态而不分化的液态有机化合物及气态样品的剖析。仪器设备首要有气相色谱仪,具有计算机操控体系及数据处理体系,自动化程度很高,对有机化合物具有高效的别离才能,所用载气首要有:H2N2ArHeCO2等。但对高沸点化合物,难蒸发的及热不稳定的化合物、离子化合物、高聚物的别离却力不从心。要求部分排风及避免阳光直射在仪器上,避免影响电路体系正常作业的电场及磁场存在,一般规划:仪器台(应离墙以便仪器修理)、万向排气罩、电脑台(一般在仪器台旁配备)、边台、洗刷台、试剂柜等

液相色谱
剖析室

首要表现在高功率别离,对杂乱的有机化合物别离制取纯洁化合物,定量剖析和定性剖析,仪器设备首要有:高效液相色谱仪,适合于高沸点化合物、难蒸发化合物、热不稳定化合物、离子化合物、高聚物等,弥补气相色谱仪的缺乏。环境和试验室根底配备规划要求与气相色谙室附近。

质谱剖析室

首要是对纯有机物的定性剖析,完成对有机化合物的分子量、分子式、分子结构的测定,剖析样品可所以气体、液体、固体,首要设备有质谱仪、气-质联用仪。质谱仪是运用电磁学的原理,使物质的离子依照基特征的质荷比(即质量m与电荷e之比—m/e)来进行别离并进行质谱剖析的仪器,缺陷是对杂乱有机混合物的别离力不从心。气相色谱别离功率高,定量剖析简洁的特色,结合质谱仪灵敏度高,定性剖析才能强的特色,两种仪器联用为气-质联用仪。能够扬长避短,进步剖析质量和功率。质谱仪可能有汞蒸汽逸出,要考虑部分排风。

光谱剖析室

首要是根据物质对光具有吸收、散射的物理特征及发射光的物理特性,在剖析化学范畴建立化学剖析。首要是仪器是原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪,分光光度计、原子荧光光谱仪、荧光分光光度计、X射线荧光仪、红外光光谱仪、电感耦合等离子体(LCP)光谱仪、拉曼光谱仪等。试验室应尽量远离化学试验室、以避免酸、碱、腐蚀性气体等对仪器的危害,远离辐射源;室内应有防尘、防震、防潮等办法。仪器台与窗、墙之间要有必定间隔,便于对仪器的调试和检修。应规划部分排风。运用原子吸收罩排风较为适合。


以上试验室,根据实际需求可设置样品处理室,一般有洗刷台、试验台、通风柜等设备,同化学试验室相似。

 
 
洁净试验室首要是经过人为的手法,运用洁净技能完成操控室内空气中尘土、含菌浓度、温湿度与压力、以到达所要求的洁净度、温湿度和气流速度等环境参数。空气洁净度是指洁净空气环境中空气含尘量程度,空气洁净度的等级以含尘浓度区分。洁净度是指每升空气中所含粒径≥0.5um的尘粒的总颗粒。我国空气洁净等级规范分为:100级、1000级、10000级、100000级。世界规范则区分为:1级、2级、3级、4级、5级。洁净室的组及其相互关系如图所示:
 
洁净室一般施行两级阻隔,一级阻隔经过生物安全柜、负压阻隔器、正压防护服、手套、眼罩等完成;二级阻隔经过试验室的修建、空调净化和电气操控体系来完成。但因为净化空调需求风量小为了安全起见,风量都按大的预算,一般都要超越规范规则,物别是百级以上,冷热负荷在要求不是很严厉的状况可能预算,现在专门有净化空调机组,能够直接运用。二级~四级生物安全试验室应施行两级阻隔。一般试验室配备有:超净作业台、生物安全柜、边台或不锈钢操作台、洗刷台等。
PRC试验室为例(PCR即聚合酶链式反响),是分子生物学研讨和试验的常规办法,也是生物学、医学临床等范畴广泛运用的试验技能。其特色是能将微量的DNA大幅添加,试验室一般分为四个区域,即:试剂贮存和预备区、标本制备区、扩增反响混合物制造和扩增区、扩增产品剖析区(如运用全自动剖析仪,区域可适当兼并)。进入各个区域有必要严厉依照单一方向进行,不同的作业区域运用不同的作业服(例如不同的色彩)。作业人员离开时,不得将作业服带出。
试剂贮存和预备室(标本制备区),仪器首要配备有:冷冻离心机、生物安全柜、冰箱、可移动紫外灯、全自动力核酸蛋白纯化仪、专用作业服和作业鞋等。扩增反响混合物制造和扩增区配备有:冰箱、高速离心机、超净作业台、PCR仪(要求负压状态)、可移动紫外灯、微量加样器、核酸扩增仪等。扩增产品剖析区首要配备有:移液器、振荡器、超净作业台、毛细管电泳仪、冰箱、离心机、微量加样器、可移动紫外灯等。PCR试验室规划计划如下图所示:
 


电子计算机室和研讨室,电子计算机与咱们的日子最为亲近,首要考虑空调散热、电源电压等问题。配备的配备首要是带键盘仪器台。研讨所首要是供研讨人员作业的当地,对咱们试验室配备要求较低,在此不多作解说。
辅佐试验室:首要有天平室、高温室、纯水室、气瓶室、贮藏室、溶液制造室、暗室等。天平室,剖析天平是化学试验室必备的常用仪器,高精度天平对环境有必定要求,首要是气流和风速的影响,天平室应接近化学试验室,以方便运用,但不宜与高温室和有较强电磁搅扰的房间相邻。高精度微量天平宜设在底层。天平室内不得设置洗刷台或任何管道穿过窒内,避免管道渗漏影响天平的维护和运用。高温室,高温炉和恒温箱是常备设备,一般放置在高温作业台上,但特大型的恒温箱须落地安顿为宜,高温炉秘恒温箱须分隔放置。纯水室,首要是规划的试验配备有;边台和洗刷台。现代试验室多运用去离子水、水量大且能确保水质。地上需设地漏。气瓶室,试验室用气除不燃气体(氮气、二氧化碳)、惰性气体(氩气、氦气等)外,其他气体具有高压、剧毒、氧化分化、爆破等风险性气体,例如易燃气体氢气、一氧化碳;剧毒气体为氟气、氯气;助燃气体为氧气等,这些气体不得进行试验室。能够经过管子接到各试验室内。溶液制造室,用于制造各种规范溶液和不同浓度的溶液。在答应的条件下,可由两个房间组成,其一设有天渠道。另一间作制造试剂和存放试剂之用,一般应配备:通风柜、试验台、试剂柜。
效劳供给部分,为底子试验室和辅佐试验室效劳的场所,如高压锅室和水电气辅佐室等。咱们只需稍作了解。
4
、试验室作业人员总人数;
5
、仪器设备布局;
6
、作业程序、流程专业规划;
榜首部分为平面规划,甲方(运用方)先拿出最底子的功用要求、分布计划,乙方(规划院)、丙方(试验室规划与规划专业公司)与甲方参加试验室建造规划小组,一起评论,三方一起承认后方进入第二程序。因为传统试验室修建规划按国家修建规范,仅是以外型和室内结构为主,并非以试验室功用为主,修建规划与功用规划脱节。
第二部分为单台功用,单台结构规划,应逐项、逐件、逐层,从整栋大楼、分层、分房间、分单件规划断定,全面细分承认;
第三部分,悉数承认后,约请用户高层领导参加试验室建造演示会,当场表态决议计划;由甲方请乙方、丙方的项目监理严厉监督装置、修建过程中规范执行状况跟踪试验室建造项目的顺畅竣工;建造试验室规划与规划和产品投标分为两部分;投标:A、规划为榜首部分;B、产品规范为第二部分;修建装饰、净化、根底配备分三个专业进行,不行混淆、总包,不同专业,别离投标,然后中标三方紧密配合,装饰和净化工程先行,交工检验后试验室根底配套将进入职责清晰阶段,承当职责,悉数竣工时集中三家一起检验,根底配备部分为产品测验规范,测验与前两项工程不同,有很大差异不行同等对待。
7
、地上、墙面通风流通,避免死角,室内四角尽量闲暇,易打理,简洁。
二、单台结构功用规划体系
不同专业选用不同试验室专用根底配套配备,系列产品共分五大部分:A、试验台部分;B、仪器台部分;C、功用柜部分;D、仪器设备部分;E、输出体系部分;
A
、试验台部分
1
、试验台的分类:
①试验台按试验室的功用区分为:物理试验台(首要用于电子、电工、物理试验);化学试验台(首要用于有机、无机化学试验);生物试验台(首要用于净化无菌试验,如简易解剖台、不锈钢操作台等);
②按结构划样式分为:MM(由钢制支撑架、基箱、台面、试剂架、衔接件、辅件组成)MR(基箱、台面、试剂架、衔接件、辅件组成)。
③按用处可分为:中心试验台、边台试验台、洗刷试验台、试剂架、基箱、试验凳。
2
、基箱的分类:
基箱按原料可分为:钢木制基箱、铝木制基箱、全木制基箱。
按制造工艺分为:钢制欧式基箱(即门面板与侧板衔接)、钢制美式基箱(即门面板装嵌在基箱内)
按样式可分为:活动式基箱、落地式基箱、悬挂式基箱。其间活动式基箱、悬挂式基箱用于MM款。落地式基箱用于MR款。钢木制基箱是咱们公司新开发的产品,侧板、门面板为钢制原料,其它如层板、顶板、抽屉底板、修理板均为木制原料,具有安全防火、性价比高、玻璃器皿放置时不易破碎等优点。全木制不适于制造悬挂式基箱和洗刷台。
B
、仪器台部分:承重性、稳定性、抗外搅扰、电控要求很高,气体配送严厉、安全、牢靠、方便、易管理;承重:500Kg以上。首要用于仪器剖析试验室,如光谱、色谱、原子剖析试验室等。产品首要有:规范仪器台、光谱仪器台、色谱仪器台、显微镜台、连体仪器台、天渠道、电脑台、高温仪器台、教育台功用柜部分:
功用柜部分是前两部分效劳、贮存,重要功用部分触及安全、环保问题;有全木和钢木之分;试剂、药剂、蒸发性药品、辐射性药品、剧毒品、易燃培育等贮存功用底子分十三种:
1
、一般功用药品柜;            2、蒸发性药品贮存柜;
3
、染剂专用柜;              4、防辐射药品柜;
5
、易燃品贮存柜(防火柜);        6、文件柜(资料柜);
7
、更衣柜(刹菌更衣柜);         8、培育柜;
9
、标本柜;                10、仪器柜;
11
、纯碱柜;                12、硫酸柜;
13
、无菌柜。
D
、仪器设备部分:
1
、通风柜;                2、生物安全柜;
3
、超净作业台;              4、器皿清洗机(全自动)
5
、剧毒品安全贮存柜;           6、智能密集柜;
7
、解剖台;                8、选材台;
9
、感应功用柜。              10、蒸发性药品柜
E
、有害气体输出部分。在后面章节将会具体阐明,这儿就作不重复。
三、供排水规划体系
供排水规划体系首要是为前期试验室修建规划效劳。为修建规划院供给试验台上下水水点。水嘴分为急流水嘴弛缓流水嘴,单联水嘴(MBs-016)为急流水嘴。一般调配PP水槽(MBc-032)。双联水嘴(MBs-02)为缓流水嘴,一般调配PP水槽(MBc-029)标准为。在默许状况下咱们一般给客户配备双联水嘴。三联水嘴(MBc-01)为一急两缓水嘴。一般调配PP水槽(MBc-029)。大水槽(MBc-031)、通风柜的杯槽(MBc-028)。
四、电控体系
试验室用电首要包含照明电和动力电两大部分。动力电首要用于各类仪器设备用电、电梯、空调等的电力供给。试验室供电体系也是试验室最底子的条件之一。电源插座有:10A13A16A20A;漏电维护开关、过载维护开关等。电源插座应远离水盆和煤气、氢气等喷嘴口,并不影响试验台仪器的放置和操作方位。线槽首要多功用钢线槽(首要用于试剂架上)PVC线槽配西班牙插座(首要用于边台和中心台台面上).
五、特别气体配送体系
试验室用气首要有不燃气体(氮气、二氧化碳)、惰性气体(氩气、氦气等)、易燃气体(氢气、一氧化碳);剧毒气体(氟气、氯气);助燃气体(氧气)组成。除不燃气体、惰性气体外其它气体不得进行试验室。能够经过输气管接到各试验室内。一般气相室配备氦气(He)、氮气(N2)。气质联用室配备了氮气、氢气、氧气。氢气管线上的衔接收件都要衔接后焊接,禁止有走漏的可能。一切的管线在装置结束后必定要做气密性试验,并在运用前要先除油。因为管道细微,管距离小,装置过程中可根据现场状况进行调整,确保距离不小于45mm,气瓶装瓶时,易燃易爆与惰性气体同柜,根绝两种易燃气体同瓶装一柜。

 

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