环境检测实验室设计

一、平面设计系统1.人体学完美的设备与实验室工作者操作空间范围的协调搭配体现了科学化、人性化的规划设计。在做平面设计的时候，首先要考虑的因素就是安全，实验室是最容易发生爆炸、火灾、毒气泄漏等事件的地方，所以在做平面设计的时候，应尽量地要保持实验室的通风流畅、逃生通道畅通。天平台、仪器台不宜离墙太近，离墙40CM为宜。为了在工作发生危险时易于疏散，实验台过道全部通向走廊。实验室走廊净宽度宜为2.5-3.5米，普通实验室双门宽以1.1-1.5米为宜，单门宽以0.8-0.9米为宜。2、实验室功能分类根据监测监控中心实验室检测分析功能的不同，主要将实验室分为五类：普通化学实验室、物理监测实验室、仪器分析实验室、洁净实验室（无菌实验室）和辅助实验室。普通化学实验室，主要是进行容量分析、离子测定、氧化还原等实验，一般设计的装备有：实验台、洗涤台、通风柜、万向排气罩及管道检修井；带试剂架的实验台及辅助工作台，另外还需设置药品柜、器皿柜、落地安置的仪器设备、急救器等。物理监测实验室，主要是进行物理性监测分析实验，比如：噪声分析、辐射监测分析、恶臭分析等实验，一般设计的装备有：实验台与洗涤台，通风柜、万向排气罩及管道检修井等。仪器分析实验室主要设置各种大型精密分析仪器，同时也包括普通小型分析仪器等，一般设计的装备有：仪器台、实验台、通风柜、电脑台、气瓶柜、洗涤台、器皿柜、药品柜、急救器、万向排气罩、原子吸收罩等。仪器分析实验室根据需要设置样品前处理室，一般有洗涤台、实验台、通风柜等设备同普通化学实验室类似。洁净实验室主要是通过人为的手段，应用洁净技术实现控制室内空气中尘埃、含菌浓度、温湿度与压力、以达到所要求的洁净度、温湿度和气流速度等环境参数。洁净室一般实施两级隔离，一级隔离通过生物安全柜、负压隔离器、正压防护服、手套、眼罩等实现；二级隔离通过实验室的建筑、空调净化和电器控制系统来实现。一般实验室装备有：超净工作台、生物安全柜、边台或不锈钢操作台、洗涤台等。辅助实验室主要有天平室、高温室、纯水室、气瓶室、贮藏室、等。天平室，分析天平是化学实验室必备的常用仪器，高精度天平对环境有一定要求，主要是气流和风速的影响，天平室应靠近普通化学试验室，以方便使用，但不宜与高温室和有较强电磁干扰的房间相邻。高精度微量天平宜设在较低楼层。天平室内不得设置洗涤台或任何管道穿过室内，以免管道渗漏影响天平的维护和使用。高温室，高温炉和恒温箱是常备设备，一般放置在高温工作台上，大型恒温箱须落地放置为宜，高温炉和恒温箱需分开放置。纯水室，主要设计的实验装备有：边台和洗涤台。实验室多使用去离子水、水量大且能保证水质，地面需设置地漏。气瓶室，实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，其他具有高压、剧毒、氧化分解、爆炸等危险性气体，例如易燃气体氦气、一氧化碳，助燃气体氧气等原则上不宜进入实验室，可以通过管子接到各实验室内。3.平面布局方案平面布局依据上海同设设计院提供的大楼整体平面结构，本着科学、实用、美观、领先的设计思路进行整体规划布局。二、单台结构功能设计系统实验室专用基础配套装备主要分三大部分：A.实验台部分；B.仪器台部分；C.功能柜部分。A.实验台部分1.根据监控中心实验室设计功能，主要涉及三类实验台：物理实验台（物理监测实验）；化学实验台；生物实验台（主要用于净化无菌实验）三类实验台的基箱部分宜采用钢木制材质，其中侧板、门面板采用钢制材质，其它采用木质材质。实验台台面部分根据防酸防碱等具体要求采用实芯理化板和贴面板相结合。B.仪器台部分仪器台对承重性、稳定性、抗外干扰、电控要求很高，气体配送严格、安全、可靠、方便、易管理；承重最好达到500Kg以上，用于仪器分析实验室。主要类别有标准仪器台、光谱仪器台、色谱仪器台、显微镜台、连体仪器台、天平台、高温仪器台等。C.功能柜部门

微生物实验室建设标准

一、设计微生物实验室由准备室、洗涤室、灭菌室、无菌室、恒温培养室和普通实验室六部分组成。这些房间的共同特点是地板和墙壁的质地光滑坚硬，仪器和设备的陈设简洁，便于打扫卫生。二、微生物实验室基本要求一准备室准备室用于配制培养基和样品处理等。室内设有试剂柜、存放器具或材料的专柜、实验台、电炉、冰箱和上下水道、电源等。二洗涤室洗涤室用于洗刷器皿等。由于使用过的器皿已被微生物污染，有时还会存在病原微生物。因此，在条件允许的情况下，最好设置洗涤室。室内应备有加热器、蒸锅，洗刷器皿用的盆、桶等，还应有各种瓶刷、去污粉、肥皂、洗衣粉等。三灭菌室灭菌室主要用于培养基的灭菌和各种器具的灭菌，室内应备有高压蒸汽灭菌器、烘箱等灭菌设备及设施。四无菌室无菌室也称接种室，是系统接种、纯化菌种等无菌操作的专用实验室。在微生物中，菌种的接种移植是一项主要操作，这项操作的特点就是要保证菌种纯种，防止杂菌的污染。在一般环境的空气中，由于存在许多尘埃和杂菌，很易造成污染，对接种工作干扰很大。 1. 无菌室的设置无菌室应根据既经济又科学的原则来设置。其基本要求有以下几点：（1）无菌室应有内、外两间，内间是无菌室，外间是缓冲室。房间容积不宜过大，以便于空气灭菌。最小内间面积2×2.5＝5m2，外间面积1×2＝2m2，高以2.5m以下为宜，都应有天花板。（2）内间应当设拉门，以减少空气的波动，门应设在离工作台最远的位置上；外间的门最好也用拉门，要设在距内间最远的位置上。（3）在分隔内间与外间的墙壁或“隔扇”上，应开一个小窗，作接种过程中必要的内外传递物品的通道，以减少人员进出内间的次数，降低污染程度。小窗宽60cm、高40cm、厚30cm，内外都挂对拉的窗扇。（4）无菌室容积小而严密，使用一段时间后，室内温度很高，故应设置通气窗。通气窗应设在内室进门处的顶棚上（即离工作台最远的位置），最好为双层结构，外层为百叶窗，内层可用抽板式窗扇。通气窗可在内室使用后、灭菌前开启，以流通空气。有条件可安装恒温恒湿机。2. 无菌室内设备和用具（1）无菌室内的工作台，不论是什么材质、用途的，都要求表面光滑和台面水平。（2）在内室和外室各安装一个紫外灯（多为30W）。内室的紫外线灯应安装在经常工作的座位正上方，离地面2m，外室的紫外线灯可安装在外室中央。（3）外室应有专用的工作服、鞋、帽、口罩、盛有来苏儿水的瓷盆和毛巾、手持喷雾器和5%石炭酸溶液等。（4）内室应有酒精灯、常用接种工具、不锈钢制的刀、剪、镊子、70%的酒精棉球、工业酒精、载玻璃片、特种蜡笔、记录本、铅笔、标签纸、胶水、废物筐等。3. 无菌室的灭菌消毒（1）薰蒸：这是无菌室彻底灭菌的措施。无菌室使用了较长时间，污染比较严重时，应进行薰蒸灭菌。可用甲醛、乳酸或硫磺薰蒸。（2）喷雾：在每次使用无菌室前进行。喷雾可促使空气中微粒及微生物沉降，防止桌面、地面上的微尘飞场，并有杀菌作用。可用5%石炭酸喷雾。（3）紫外线照射：在每次使用无菌室前进行。紫外线有较好的杀菌效果。通常应开启紫外线灯照射30～60min。4. 无菌室工作规程（1）无菌室灭菌。每次使用前开启紫外线灯照射30min以上，或在使用前30min，对内外室用5%石炭酸喷雾。（2）用肥皂洗手后，把所需器材搬入外室；在外室换上已灭菌的工作服、工作帽和工作鞋，戴好口罩，然后用2%煤酚皂液将手浸洗2分钟。（3）将各种需用物品搬进内室清点、就位，用5%石炭酸在工作台面上方和操作员站位空间喷雾，返回外室，5～10min后再进内室工作。（4）接种操作前，用70%酒精棉球擦手；进行无菌操作时，动作要轻缓，尽量减少空气波动和地面扬尘。（5）工作中应注意安全。如遇棉塞着火，用手紧握或用湿布包裹熄灭，切勿用嘴吹，以免扩大燃烧；如遇有菌培养物洒落或打碎有菌容器时，浸润5%石炭酸的抹布包裹后，并用浸润5%石炭酸的抹布擦拭台面或地面，用酒精棉球擦手后再继续操作。（6）工作结束，立即将台面收拾干净，将不应在无菌室存放的物品和废弃物全部拿出无菌室后，对无菌室用5%石炭酸喷雾，或开紫外线灯照射30min。五恒温培养室1. 培养室的设置（1）培养室应有内、外两间，内室是培养室，外室是缓冲室。房间容积不宜大，以利于空气灭菌，内室面积在3.2×4.4＝14m2左右，外室面积在3.2×1.8＝6m2左右，高以2.5m左右为宜，都应有天花板。（2）分隔内室与外室的墙壁上部应设带空气过滤装置的通风口。（3）为满足微生物对温度的需要，需安装恒温恒湿机。（4）内外室都应在室中央安装紫外线灯，以供灭菌用。2. 培养室内设备及用具（1）内室通常配备培养架和摇瓶机（摇床）。常用的摇瓶机有旋转式、往复式两种。（2）外室应有专用的工作服、鞋、帽、口罩、手持喷雾器和5%石炭酸溶液、70%酒精棉球等。3. 培养室的灭菌、消毒同无菌室的灭菌、消毒措施。小规模的培养可不启用恒温培养室，而在恒温培养箱中进行。六普通实验室进行微生物的观察、计数和生理生化测定工作的场所。室内的陈设因工作侧重点不同而有很大的差异。一般均配备实验台、显微镜、柜子及凳子。实验台要求平整、光滑，实验柜要足以容纳日常使用的用具及药品等。七实验室其他要求水、电、气等的容量、布设、性能均应满足实验室工作的需要。

环境监测实验室规划设计需考虑的重点问题

环境监测实验室规划设计需考虑的重点问题　　实验室建设方首先要明确建设原则和理念，要了解内部设计整个过程，要重点关注好设计过程中应注意的一些重要问题，相关设计公司也要好中选优，为形成一致决策，应多加以交流和沟通，要围绕建设理念和原则，将前期设计工作做实、做长、做细，尽量减少差错，结合实际情况进行有针对性、操作性强的规划设计，并能密切关注关键环节，保证基本符合实验室的需求。　　一、应明确实验室建设的原则和理念　　1、环境监测实验室建设的原则　　实验室是人员和仪器设备共同工作的场所，会用到大量的有毒有害试剂，会对实验室人员、仪器甚至周围环境造成不利的影响。实验室在建设和运行过程中会消耗大量的资源和能源，因此，还要考虑实验室的运行成本。因此，建设实验室应遵循“三个保护，两个节约和一个确保”的原则。三个保护，就是要做到对人员的保护、对仪器设备的保护和对周围环境的保护。两个节约，就是在建设过程中节约资源，在使用过程中节约能源。一个确保，就是所有目的只有一个，确保检测结果准确可靠。　　2、环境监测实验室建设理念　　为确保以上原则的实现，在实验室前期内部设计时需要明确相关建设理念，为使建设的实验室达到国内领先、国际同步的建设方向，一般需考虑安全性、舒适性、节能性和可靠性这四个方面。　　(1)安全性　　一般使用化学品实验室，依相关国际标准，均要求使用全新风系统，保障试验中产生的化学气体不被循环使用。各个有化学物质污染可能性的实验室或房间，依相关国际标准，需提供4次以上的全新风换气次数，保障实验室气流不断更新，防止在实验室内的毒害气体浓度增加，确保室内空气质量的维持，以保证人员安全。有化学物质污染可能性的实验室或房间，依相关国际标准，应始终保持实验室为负压(除洁净室外)，以充分保障周边临界区域的安全。通风柜在投入运行模式时，其面风速在任何工况下均能保持安全值，以有效排除污染。　　(2)舒适性　　一般实验室的空调方式应为风机盘管加新风空调器，经过温度调节的新风直接送至室内，可维持房间温度的适宜。各实验室应设计有风机盘管，在新风量不足以维持温度，或送排风系统不启动时仍可维持房间的舒适性。　　(3)节能性　　实验室的一些值班室、计算机房等应采用小型单独分体空调主机供给，不与大系统结合，以避免不必要的能耗。个别需24小时排风的实验区的相关房间采用同一小型定风量排风机排风(与BA自控系统结合时也可定时开关)，不与大系统结合以避免不必要的能耗及确保污染气源的有效排除。整个通风系统可以根据实验室通风设备以及房间投入使用的状况，提供安全、稳定的最低送/排风风量，降低不必要的送/排风风量，实验室送排风系统应采用各分区控制模式，各实验室分区可根据实际使用需求，启闭送排风系统，避免整个楼面因少数实验室使用，却需开启整层送排风系统的可能，从而达到节能要求。　　(4)可靠性　　环境监测实验室气流控制方法可采用变风量气流控制(VAV)，所以实验室大楼的通排风系统设备应选用与压力无关型风量控制阀，从而保证快速、稳定特性，达到高可靠性的流量控制。在通风系统运行过程中，系统风道压力状况的改变，也会因选用与压力无关型的送排风阀，而保证安全、稳定的气流流量，且设备维护工作少。各实验室均需安装房间控制器，可通过高阶接口与大楼的EMS结合，除可以就地监控外，亦可具备未来远程监控的扩充性。变频设计使送排风变频风机不用长时间处在高负荷状态，工作噪音低且寿命长。　　二、环境监测实验室规划设计过程和内容　　实验室的建设，不论是新建、扩建或改建项目。它不单纯是选购合理的实验室家具设备，还要综合考虑实验室的总体规划、合理布局和平面设计，以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全设施、环境保护等基础设施和基本条件，因此实验室的建设是一项复杂的系统工程。实验室前期内部设计工作一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。而对于综合性环境监测实验室工程设计在初步设计之前应进行方案设计，所以环境监测实验室内部规划设计应有三个过程。　　1、方案设计　　根据实验室建设的任务及基本要求，在前期准备工作的基础上先进行建筑方案设计，一般要求设计方案满足实验室的功能，在外观上要求有时代感，符合城市建设规划。设计方案经过专家认证、审核、比较，提出一个实施方案或兼顾几个方案的优点进一步做出修改而获得较为满意的设计方案。　　2、初步设计　　在方案设计的基础上通过实验室建筑设计方与实验室内部设计方的沟通之后，形成充分信息交流，由实验室设计方进行实验室内部规划设计。(如建筑设计方有能力，实验室内部规划设计也可由其承担)，实验室初步设计是进行施工图设计的主要依据。其内容主要包括设计依据、设计构思、总体平面布局、实验室家具设备方案布置设计、实验室采暖通排风设计、实验室电控设计、实验室供排水系统设计、实验室特殊气体配送系统设计、实验室纯水管路设计、主要设备造型、三废处理、有关技术经济指标、建设顺序与期限及总概算等。　　3、施工图设计　　施工图设计是建筑设计的最后阶段。其主要任务是满足施工要求，即在初步设计或技术设计的基础上，综合建筑、结构、设备各工种，相互交底、核实核对，深入了解材料供应、施工技术、设备等条件。其主要内容包括：总平面、建筑、结构、给排水、电气、采暖通风、特殊气体及其他有关的专业设备系统的设计，精确详细地确定它们位置净距、坐标、标高、构造形式、节点详图、用料做法、尺寸、坡向、材质型号、设备规格或选用的标准图纸构件样图索引号、施工安装技术要求和特殊部位的检验方法等。把满足工程施工的各项具体要求反映在图纸中，做到整套图纸齐全统一，明确无误。　　三、环境监测实验室规划设计重点关注点　　1、设计过程的完整性　　由于环境监测实验室属于综合较复杂的实验室，一般建筑设计单位很难设计出较合理和完整的设计，很多功能设计如平面布局、通排风、电控系统等需要由专门的实验室设备设计公司在与业主充分沟通的情况下，才能提供出完整合理的功能设计。业主需要协调建筑设计和实验室功能设计单位，将建筑设计与功能设计完整地配套起来。同时由于一般实验室设备公司考虑到今后中标与否的问题，一般提供图纸会有所保留，其提供的设计会停留在初步设计阶段，而施工图设计却是大楼建设时的最终依据，如无施工图设计会给大楼建设带来诸多麻烦。所以在开始设计之前需要选择一家优质的实验室设备设计公司来配合建筑设计单位完成最终规划设计，同时要和实验室设备设计公司明确权利与义务，一定要求实验室设备设计公司提供最终施工图纸与建筑设计进行整合。　　2、平面设计的关注点　　在平面设计时，一般实验室的门主要向里开，但考虑到安全因素，如有爆炸危险的房间，房门应朝外开，房门材质最好选择压力玻璃。为了在工作发生危险时易于疏散，一般实验室台间的过道应全部通向走廊。环境监测实验室平面布局时一般要考虑常规、无机、有机、生物实验室等的分类，同时需将实验室和办公室进行合理区隔。为便于大型仪器的进出，一般实验室走廊宜在2.5米一3.0米，双门宽宜在1.1米一1.5米(不对称开门)，单门宽以0.9米为宜。在这里要强调的是实验室楼层层高的确定，实验室楼层中除了铺设常规办公室的送风管、消防管及各种桥架外，还需增加铺设新风管、实验室排风管等设施，所以实验室建筑层高要求较高，一般需在4.4米以上。　　3、电控系统设计关注点　　实验室用电主要包括照明用电和动力用电二大部分。一般动力用电主要用于各类仪器设备、空调和电梯等，在进行内部的电控设计时，要明确实验室3Kw以上的特殊用电点位，因为环境监测实验室有很多仪器设备如原子吸收、ICP—MS、GC—MS、ICP—AES、马福炉、六联电炉等设备功率较高，一般都在6 Kw以上，这些设备的布线回路、布线方式、线的选择及插座的方式都有不同。需要重点考虑。实验室的电源插座有10 A、16 A、20 A、30 A的几种.要根据仪器设备功率明确那个点位需配置插座的种类。实验室用电在考虑了一定的同时使用率的情况下，对以后的实验室用电情况要适当留有余量，因为整个用电负荷的计算直接涉及到大楼变压器种类的选择，大楼变压器选定以后如要更换则是非常麻烦的，远不是买一台变压器回来那么简单。　　4、实验室排气系统设计关注点　　实验室里往往存在着一些不利于人体健康的化学物质污染源，特别是有害气体，将其排除是非常重要的。但能源会被大量消耗，因而实验室的通风控制系统要求较高，通风控制方式也有早期的定风量(CV)，双稳态式(2一state)到现在一般采用的变风量控制系统(VAV)。在进行排气系统设计时一般需根据设计理念、实际情况确定通风控制方式，要明确实验室中需要通排风的点位，如酸碱试剂柜、无机前处理通风柜设置、有机前处理通风柜设置、大型仪器处、COD分析等，要明确不同的通风方式，如有通风柜、原子吸收罩、万向抽气罩、吸顶式排气、直接排气等。由于环境监测发展方向在有机和生物生态上有较大潜力，所以在排气系统设计时要给有机等实验室多留余量。要考虑好风管的走向，这直接影响到排风阻力、实验室净高和建设成本。实验室的排风量要精确计算，要在考虑使用系数的基础上，留有一定余量。实验室的排风量直接涉及到风机的选择，涉及到新风送风机组的选择和空调器的选择。实验室的排风情况直接涉及到废气处理方式的选择，实验室的排风对楼顶的布局和楼顶的荷载也有着较大关系。所以实验室排风是整个系统设计中的重中之重，要密切给以关注。　　5、特殊设计要求的关注点　　一般环境监测实验室会有冷藏间、无菌室、BOD恒温恒湿室、ICP—MS室、气瓶间、嗅辨问等特殊房间需要专门设计，要对这些房间的功能要求进行详细描述和关注。如ICP—MS室的实验室布局、净化程度、电源、接地、排风要求;冷藏间对墙面和地面的要求;气瓶间的设计考虑墙体防爆、楼板承重、防火门、换气次数、泄爆容积比、报警系统等;无菌室的布置、布局和净化;嗅辨间的玻璃幕墙、玻璃隔断等特殊要求。这些都要在前期的内部设计中加以密切关注，及时提出相关要求。