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現代食品檢測實驗室是食品化學、物理學、微生物學、分子生物學和食品感官評價的專業化實驗室,從功能上講,它還涉及到給水、排水、通風、通電、強電、…
現代食品檢測實驗室是食品化學、物理學、微生物學、分子生物學和食品感官評價的專業化實驗室,從功能上講,它還涉及到給水、排水、通風、通電、強電、弱電、空氣調節、消防、廢氣處理、集中供氣等複雜技術,是一項綜合考慮環境保護、安全、可持續發展等諸多因素的複雜系統工程。
01
合理定位,科學規劃
在構建一個專業技術實驗室的流程中,“構”的部分企業至關因素重要,它包括了實驗室的定位和規劃,是整個國家實驗室進行建設的基礎和靈魂。
实验室定位是指: 实验室在国际和国内的定位(达到什么水平?)实验室在行业(系统)中的定位; 实验室在社会中的定位(政府职能?第三方测试?普通实验室?)地理区域内实验室的位置。
實驗室規劃包括兩個方面:一是實驗室建設規劃,二是實驗室流程規劃。實驗樓規劃包括建築外觀、風格、高度、園區布局等。實驗室建設之前,調研實驗室需求的過程,其實就是確定整個實驗室3-5年規劃的過程。因此,有必要開展大量的前期研究工作,既要明確自身需求和未來發展方向,又要廣泛考察相關單位建設的實驗室,學習其經驗教訓。
2:實驗室建設流程
此外,還應該從理念上充分認識到自己專業實驗室建設是一個非常複雜的系統設計工程,是對工作生活環境的構建社會以及發展環境造就出的工作管理方式,而不是儀器和家具的簡單組合。
02
實驗室進行設計應先于土建工程設計
“構造”應該放在“構造”之前。只有當“建設”是清楚的,才能“建設”開始。就是用專業的手段抽象出具體的實施過程,包括實驗室的設計、安裝、調試、維護和升級。
我國目前還沒有相關的建築規範對實驗室的建設進行規定,所以很多實驗室在土建設計階段並沒有充分考慮實驗室對建築的特殊要求。正確的實驗室建設流程是先設計實驗室工藝,然後在滿足實驗室工藝要求的前提下進行實驗室的土建設計。這就需要建設單位在項目土建設計階段,咨詢專業實驗設計人員,及時介入。如有可能,最好帶土建設計師去其他單位的實驗室參觀,加深了解。
比較典型的土建設計一個問題主要包括:
1)風井設計不當,或風井位置、尺寸、數量不能滿足要求;
2)不考慮氣瓶間,只設計消防用氣瓶間;
3)未對實驗室管理進行一個整體的平面設計規劃,分區過于簡單或不合理;
4)沒有考慮文書的用途;
5)不考慮特殊的房間功能,如恒溫恒濕房間;
6)淨高過低,影響管線布置,裝修後空間低。
03
實驗室進行設計與承建企業單位的選擇
實驗室研究設計與承建單位應選擇中國國內發展具有存在一定市場規模的企業,必須通過嚴格考察其設計、研發、生産和施工管理能力和資質水准,最好實地考察其已完工的項目和公司所在地。設計一個單位的設計技術人員應專業學生全面、經驗可以豐富、認真學習負責、隊伍穩定。承建單位最好在實驗室所在地已承擔過建設投資項目,這樣一種比較熟悉當地經濟情況。此外,由于目前我國不同地域遼闊,南北方差異影響較大,因此就近原則也便于施工和後續的維護社會工作。設計圖紙完成後,最好請第三方支付機構和權威專家系統進行更加詳細審核,以避免出現一些不合理的設計和重大缺陷。在施工環境工程中,應要求對方配備一名富有生活實際教學經驗的項目經理,這樣不僅有利于進度控制、資源調配、溝通協調。
04
實驗室平面布局的設計
实验室布局是實驗室設計的基础。只有根据功能区划和工作流程的要求进行布局,才能保证以下水、电、风的专业设计,就像一件事导致另一件事。因此平面布置设计阶段应尽可能考虑工程与开发要求,合理的配置空间,尽可能优化整合。除了优化布局和安置设备外,还应适当考虑人员和货物的流动方向是否符合工作要求。例如,为避免实验室人员频繁流动,预处理室应与仪器室设在同一楼层; 气瓶室应与气相色谱仪、气相质谱仪等设在同一楼层; 应尽量扩大单层面积,避免地面空间过大;
每层楼应设有洗手间和样品室,充分利用空间; 生物安全室应合理安排清洁区、半清洁区和污染区,避免交叉污染。
05
實驗室配電系統
實驗室的配電管理系統是根據學生實驗教學儀器和設備的具體工作要求,經過自己專業的設計研究人員進行綜合多方面影響因素分析設計可以完成的,與普通建築有很大區別。因爲我們實驗室儀器技術設備對電路的要求企業比較複雜,並不是通常需要人們所認爲的那樣,只要能夠滿足社會最大電壓和最大功率的要求教師就可以了。事實上有很多儀器設備對電路都有一個特殊的要求(例如靜電接地、斷電保護、等電位連接等)。對配電網絡系統的設計,不但要考慮公司現有的儀器設備使用情況,同時也要考慮實驗室幾年的發展戰略規劃,充分考慮配電系統的預留問題及日後的電路維護等問題。爲了得到保證電力的可靠安全保障,還應考慮不間斷電源或雙線路産品設計,不間斷電源的容量應符合自身實際生活所需並保證一定可擴增區間以滿足市場未來的發展過程中所需。
此外我們對于企業某些具有特殊的區域,如氣瓶間則應通過采用防爆電器元件以確保無安全風險隱患。牆上的插座應充分發展考慮市場需求,例如進行樣品室應留足冰箱的插座、前處理室應預備離心機的插座、門口應預留自動鞋套機的插座、走廊兩側也應考慮到數據分布存在一些信息插座。
06
實驗室弱電系統
實驗室的弱電系統主要包括電話、監控、門禁、網絡等。弱電系統有一個特點,預置後不能改變,所以不能像強電線路一樣按要求改變。比如網絡接口要和牆插並列,高度要剛好高于測試台,方便以後使用。儀表室內應預留足夠的網絡接口,並預留足夠長的連接器代替接地插頭,以便安裝時將儀表台連接到儀表台的網絡接口上。如果走廊很長,可以在遠端預留電話線,方便工作時打電話。由于隔音效果好,室內室外都要預設對講電話,方便溝通。訪問控制系統應位于每個實驗室的主入口或其他需要控制訪問的地方。
07
實驗室空調系統
空調系統不僅僅是控制實驗室的溫度和濕度,還要配合實驗室的通風系統,這樣可以有效保證實驗室的溫度和濕度以及房間的壓差,爲人員和精密儀器提供良好的工作環境。如果實驗室所在的整棟樓采用中央空調,則必須能夠在不同區域、不同時間段進行模塊化管理,避免因加班時空調使用不正常而影響儀器的檢測性能。中央空調管道的布置應與實驗室通風管道的設計相結合,避免施工時重疊影響層高。極端天氣條件下,應能保證樣品室、氣瓶室、超低溫冰箱室、精密儀器室、不間斷電源室等對溫度要求較高的區域保持24小時恒溫調節。
08
實驗室消防系統
實驗室是一個具有特殊教育環境,對消防的要求企業相對于其他普通的辦公樓來說要高很多。實驗室進行設計人員要根據實驗室的具體實際情況(設備以及投資及工藝技術特點、實驗研究工藝發展要求、儲存樣品和試劑的種類、實驗室建築物的特點等),采用各種不同的消防控制措施來保障實驗室的消防系統安全。如對于一些精密儀器室和無菌室、配電室、不間斷電源室而言,其消防就不能通過采用可以自動噴淋裝置,而應采用這種氣體滅火裝置,以避免使用自動噴淋裝置損壞儀器設備或破壞潔淨環境。
09
實驗室給排水系統
排水系统的管道应是耐酸碱腐蚀和有机试剂上熔融的材料,应采用 ppr 或其他材料,而不是普通的 pvc 管,同时,根据污水的性质、流量、排放规律并结合室外排水条件来确定方案。针对大型实验室排水管道的复杂性,应采取形成良好的用水习惯、设置过滤器、设置蓄水弯头、采用弯头45 ° 角连接等措施防止泄漏。中央供水系统成本高,水质不稳定,因此不推荐使用。为了避免二次污染,可以使用感应水龙头,缺点是容易破裂。为了美观,热水器可以内置快速热水器。
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實驗室集中供氣系統
實驗室中的許多設備需要各種氣體供應。目前,集中供氣被廣泛用作主流設計方案。必須保證氣瓶間的安全,必須采用防爆門、防爆窗和氣體泄漏感應報警裝置。所有電路應防爆,還應考慮防雷、防靜電和空調設備。
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實驗室通排風系統
實驗室供排風系統是整個實驗室進行設計和建設發展過程中企業規模最大、影響最廣泛的系統之一。供排風系統不斷完善與否,直接對實驗室環境、實驗研究人員的身體健康、實驗教學設備的運行維護社會等方面産生一個重要因素影響。
通排风系统完善的实验室,应该是环境和谐、安全、健康的工作场所。实验室噪音、房间的换气次数、压差、通風櫃有毒气体残留等都是值得关注的问题。另外,样品室和试剂室也应考虑有通排风设备,以免样品带来的异味影响环境;一个现代化的实验室,应设计新风系统;通風櫃前方的新风口散流器应采用可以调节方向活动室百叶设计,以避免冬夏季节外界冷热空气直接吹响操作者。
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實驗室家具的選擇
實驗室家具的選擇应首先考虑能否充分满足工作的需要,主要涉及到桌面材料、橱柜结构和材料、色彩搭配等要素。例如,预处理室应使用耐酸耐碱陶瓷板桌,仪器室应使用物理和化学板桌等。计数器的结构主要分为钢木、铝木、全钢三种,试验台可分为 c 形、异形,应根据各单元的需要而定。每个房间的柜台布局、类型、数量也应充分考虑,边桌、中央桌、高柜、吊柜应适当匹配,避免今后工作带来的不便。此外,还应该考虑一些细节,如计算机位的合理配置,以避免将来的不便。
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實驗室室內裝修細節
實驗室的天花應采用小方格的扣板形式,而不應通過采用大塊的整體經濟結構,這樣可以便于進行施工和後期系統維護。爲了能夠便于學生參觀檢查,參觀走廊兩側或大型設備儀器室可采用落地玻璃幕牆工程設計,這樣我們更加具有通透明亮,便于企業管理,缺點是不能在牆根預留插座,同時門的穩定性相對較差,造價也較高。實驗室若要達到實現最佳的視覺藝術效果,配色也是作爲一個需要考慮的方面。搭配科學合理的櫃體、台面、地面、天花會凸顯其卓爾不凡的高端技術特征,令參觀者過目不忘,令使用者身心健康愉悅。