化学实验室设计基本要求

发布日期:2021-05-29　浏览次数：707

你所在的实验室是功能完善的实验室吗？不但要美观舒适，还要做到防火、防潮、防腐等性能，增加通风、净化、消毒、无菌功能，达到环保安全可靠经久耐用等要求，遵循安全、高效、舒适以及“以人为本”的原则，才能建成正规化、标准化的实验室以达到最佳的使用效率。

设计实验室的三大要素

在现代化的研究实验室里，先进的科学仪器和完善的实验设备是提升科学水平，促进科研成果的必备条件。“以人为本”是最初实验室设计阶段就应该遵循的首要准则，所以，安全、高效、美观舒适应该是是我们规划、设计实验室的三大要素。

安全：在进行实验作业时，必须确保安全性，尤其是在进行化学试验时，必须有效地排出有毒、有害、有味的废气，以保障实验人员的身心健康；

高效：提高实验效率，才能加快实验进程，必须根据不同的实验课题，以及其工艺性配置合适的实验设备；

舒适：明快、亲切的色彩；符合人体工程学的外形尺寸；方便、美观大方的样式，选用不同材质，可以为实验室工作人员提供安全、舒适的工作环境。

实验台的布置方式

实验台主要由台面、台下的支架和器皿柜组成，为方便操作，台上可设药品架，台的两端可安装水槽。台面常用贴面理化板、实芯理化板、耐腐人造石或水磨石预制板等制成。理想的台面应平整、不易碎裂、耐酸碱及溶剂腐蚀，耐热，不易碰碎玻璃器皿等。

实验台的长度分配：一般实验室 1.2 米/人；有机实验室 1.5 米/人；

台面高度：中国：850mm；美国、德：900～920mm；日本：800mm；

台面宽度：600mm，尽量不要超过 750mm（板材最大利用率）；

试剂架：深度能并列放置两瓶中型试剂瓶（500ml）为合适。通常为 200～300mm，分上下两层；靠墙边台用试剂架取：200mm；中央台用试剂架取：300mm。

实验室温湿度控制范围

环境条件温湿度的控制方面考虑的要素就是保证实验操作的环境温湿度是能够满足实验程序各个过程的需要。主要从以下几个方面来制定实验室环境温湿度控制范围。

首先，识别各项工作对环境温湿度的要求。主要识别仪器的需要、试剂的需要、实验程序的需要，以及实验室员工的人性化考虑四个方面要素综合考虑，列出对温湿度控制范围要求的清单。

第二，选择并制定有效的环境温湿度控制范围。从以上各要素所有要求清单中摘取最窄范围作为该实验室环境控制的允许范围，并依据实际情况制定合理有效的SOP。

第三、保持和监控。通过各项措施保证环境的温湿度在控制的范围内，并对环境温湿度进行监控和做好监控的记录，超过允许范围及时采取措施，开空调调节温度，开除湿机控制湿度。

实验室各分室内温湿度要求如下图：

实验室功能间的布局

(1)中心实验室。

(2)仪器室,包括普通仪器室、精密仪器室、天平室等。

(3)微生物检查室,包括无菌或半无菌室、培养室。

(4)干燥室、消毒室、试剂存放间、玻璃仪器存放间、毒气室、特殊气体供应室以及留样观察等辅助功能间。

(5)办公室、档案室等管理功能间。

辅助用室管理原则

（1）药品储藏室 由于很多化学试剂属于易燃、易爆、有毒或腐蚀性物品，故不要购臵过多。储藏室仅用于存放少量近期要用的化学药品，且要符合危险品存放安全要求。要具有防明火、防潮湿、防高温、防日光直射、防雷电的功能。药品储藏室房间应朝北、干燥、通风良好，顶棚应遮阳隔热，门窗应坚固，窗应为高窗，门窗应设遮阳板。门应朝外开。易燃液体储藏室室温一般不许超过28℃，爆炸品不许超过30℃。少量危险品可用铁板柜或水泥柜分类隔离贮存。室内设排气降温风扇，采用防爆型照明灯具。备有消防器材。可以符合上述条件的半地下室为药品储藏室。

（2）钢瓶室 易燃或助燃气体钢瓶要求安放在室外的钢瓶室内，钢瓶室要求远离热源、火源及可燃物仓库。钢瓶室要用非燃或难燃材料构造，墙壁用防爆墙，轻质顶盖，门朝外开。要避免阳光照射，并有良好的通风条件。钢瓶距明火热源10m以上，室内设有直立稳固的铁架用于放钢瓶。

中心实验室的布局：中心实验室是各类药品检验时的样品处理、试剂配制、滴定分析、清洗器具、书写报告等的综合工作之地,是主要的分析检测场所,占地面积相对较大。为了方便操作,应与干燥室、天平室、仪器室等邻近。

安全高效的仪器室规划

光谱分析室：

1.配备样品处理间：有洗涤池、实验台、通风柜等；

2.仪器室（摄谱室）：室温 20±5℃，湿度 65±5％；

3.通风：仪器激发部分的上方要有局部排气罩装置。

质谱分析室：

1.配备样品处理间：有洗涤池、实验台、通风柜等；

2.仪器室：室温 20±5℃，湿度 60%～65％；

3.通风：质谱仪有汞蒸汽逸出，室内需局部通风，仪器上方要有局部排气罩装置。

光衍射分析仪器室：

1.配备样品处理间：有洗涤池、实验台、通风柜等；

2.仪器室：室温±5 ℃ ，湿度65±5％；

3.要有足够的防护厚度，防护门要有打开关闭的信号装置，要有良好的通风，需具备：真空、压缩空气、冷却水的供应。

色谱分析室：

1.配备气瓶贮藏室；

2.仪器室：室温 20±5 ℃，湿度65±5％；

3.有稳固的色谱仪器台，仪器台应离墙距离 600mm，以便于仪器的检修，仪器的上方要有局部排气罩装置。

原子吸收室：

1.配备样品处理间：有洗涤池、实验台、药品柜、通风柜等；

2.不易和液相色谱、气相色谱放在同一个房间。室温 22～27℃，湿度 65±5％；

3.有稳固的色谱仪器台，仪器台应离墙距离 600mm，以便于仪器的检修。4.气路：一般设有三种气路管线：笑气、乙炔气、压缩空气，气路由气瓶贮藏间进入室内，室内总管线通过稳压阀分向每一台色谱仪，在连接每一台色谱仪前加针型阀。助燃气可用空气压缩泵。

5.通风：原子吸收用可燃气体，燃烧放出大量二氧化碳，室内要有良好的通风，仪器的上方要有局部排气罩装置。

液相色谱室：

1.配备样品处理间：有洗涤池、实验台、药品柜、通风柜等；

2.不宜和原子吸收、气相色谱放在同一个房间。

3.室温 22～27℃，湿度 65±5％；有稳固的色谱仪器台，仪器台应离墙距离 600mm，以便于仪器的检修。

4.通风：液相色谱有有机气体，室内要有良好的通风，在仪器的上方要有局部排风罩装置。

气相色谱室：

1.配备样品处理间：有洗涤池、实验台、药品柜、通风柜等；不易和液相色谱、气相色谱放在同一个房间。

2.室温 22 ～ 27 ℃ ，湿度65±5％；有稳固的色谱仪器台，仪器台应离墙距离 600mm，以便于仪器的检修。

3.气路：一般设有四种气路管线：氮气、氢气、氦气、压缩空气，气路由气瓶贮藏间进入室内，气路上要加过滤器，进入室内后总管线通过稳压阀分向每一台色谱仪，在连接每一台色谱仪前加针型阀。助燃气可用空气压缩泵，氢气可用氢气发生器。TCD 检测器的尾气要用管线连接到室外。

4.通风：色谱室有氢气和燃烧放出的二氧化碳，室内要有良好的通风。

天平室：天平是化学试验室必备的常用仪器。

1.高精度天平对环境有一定的要求：防振、防尘、防阳光直射、防腐蚀性气体侵蚀及有恒定的气温，故设专用天平室以满足以上要求。

2.天平室以北向为宜，还应远离振源，不能与高温室和有较强电磁干扰的房间相邻。而高精度、微量天平应设在底层。

3.天平室要采用双层窗，利于隔热防尘，天平室最好设置有过渡间进入，以免受气流的影响，

有空调，风速宜小。

4.天平室内不得设置水盆或有任何管道穿过室内，以免管道渗漏、结露或在管道检修时影响；

5.天平的使用和维护：尽量不要放置一些不必要的家具，以减少积尘。

6.其它环境因素对天平的影响有：人的走动、门的开关等。环境低频对天平的影响最大。

安装时，不能紧贴墙身，应离墙 20mm～50mm，防止来自振动。

实验室设备这样使用才安全！

1.实验室通风系统设计的必要性

实验室因缺少换气次数监控装置，送排风不联动、导致实验室存在有异味、温湿度不均匀、新风量不足、噪音高等现象。降低操作人员的工作效率，影响工作心情。

2. 100台通风柜99%的时间只有18个或更少的人在使用

实验室通风系统设计是整个实验室规划设计和建设过程中，规模最大、影响最广泛的系统之一。通风系统的完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。

实验室根据工艺要求和功能布置选择一定数量的通风柜，有的还兼有部分局部排风罩。通常校核下来换气次数远远大于10次，一般在20-30次以上，满足换气次数要求。资料和经验表明，100台通风柜99%的时间只有18个或更少的人在使用。故还应校核通风柜最小开启面积时的通风量和换气次数，若小于换气次数要求，则增加综合排风系统。

3.实验室需要多少新风量？

(2)实验室通风系统设计采用全新风系统，通风柜的排气不在室内循环。由于实验室要求房间相对其他辅助区域为负压。所以实验室的新风量设计为排风量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新风送至实验室辅助房间、办公、管理用房、内走道等，再由门窗缝隙补充到房间。

小结

实验室是分析技术人员从事各领域分析测试工作的重要场所。实验室的建设，不单纯是选购合理的仪器设备，还要综合考虑实验室的合理布局，以及供气、通风、净化、安全措施、环境保护等。不可否认的是，安全、效率、舒适才是理想实验环境的三大要素，也是实验室建设的宗旨。