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【实验室规划】实验室规划设计一般要求-2

发布时间:2019-06-04 09:16来源:TMOON点击:

  

  洁净室

  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、空调净化和电气控制系统来实现。但由于净化空调需要风量小为了安全起见,风量都按大的估算,一般都要超过规范规定,物别是百级以上,冷热负荷在要求不是很严格的情况可能估算,现在专门有净化空调机组,可以直接利用。二级~四级生物安全实验室应实施两级隔离。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。

  以PRC实验室为例(PCR即聚合酶链式反应),是分子生物学研究和实验的常规方法,也是生物学、医学临床等领域广泛应用的实验技术。其特点是能将微量的DNA大幅增加,实验室通常分为四个区域,即:试剂储存和准备区、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区、扩增产物分析区(如使用全自动分析仪,区域可适当合并)。进入各个区域必须严格按照单一方向进行,不同的工作区域使用不同的工作服(例如不同的颜色)。工作人员离开时,不得将工作服带出。

  试剂储存和准备室(标本制备区),仪器主要配臵有: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、专用工作服和工作鞋等。扩增反应混合物配制和扩增区配臵有:冰箱、高速离心机、超净工作台、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。扩增产物分析区主要配臵有:移液器、振荡器、超净工作台、毛细管电泳仪、冰箱、离心机、微量加样器、可移动紫外灯等。PCR实验室设计方案如下图所示:

  PCR实验室平面图

  电子计算机室和研究室,电子计算机与我们的生活最为密切,主要考虑空调散热、电源电压等问题。配臵的装备主要是带键盘仪器台。研究所主要是供研究人员办公的地方,对我们实验室装备要求较低,在此不多作讲解。

  辅助实验室:主要有天平室、高温室、纯水室、气瓶室、贮藏室、溶液配制室、暗室等。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,天平室应靠近化学实验室,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底层。天平室内不得设臵洗涤台或任何管道穿过窒内,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,一般放臵在高温工作台上,但特大型的恒温箱须落地安臵为宜,高温炉秘恒温箱须分开放臵。纯水室,主要是设计的实验装备有;边台和洗涤台。现代实验室多使用去离子水、水量大且能保证水质。地面需设地漏。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,其他气体具有高压、剧毒、氧化分解、爆炸等危险性气体,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,这些气体不得进行实验室。可以通过管子接到各实验室内。溶液配制室,用于配制各种标准溶液和不同浓度的溶液。在允许的条件下,可由两个房间组成,其一设有天平台。另一间作配制试剂和存放试剂之用,一般应配臵:通风柜、实验台、试剂柜。 服务供应部分,为基本实验室和辅助实验室服务的场所,如高压锅室和水电气辅助室等。我们只需稍作了解。

  4、实验室工作人员总人数;

  5、仪器设备布局;

  6、工作程序、流程专业设计;

  第一部分为平面设计,甲方(使用方)先拿出最根本的功能要求、分布方案,乙方(设计院)、丙方(实验室规划与设计专业公司)与甲方参与实验室建设设计小组,共同讨论,三方共同确认后方进入第二程序。因为传统实验室建筑设计按国家建筑标准,仅是以外型和室内结构为主,并非以实验室功能为主,建筑设计与功能设计脱节。我们公司在这方面就有很多教训。比如广东医学院,合同签了两年因为现场不符合安装条件,还没有安装。

  第二部分为单台功能,单台结构设计,应逐项、逐件、逐层,从整栋大楼、分层、分房间、分单件设计确定,全面细分确认;

  第三部分,全部确认后,邀请用户高层领导参与实验室建设演示会,当场表态决策;由甲方请乙方、丙方的项目监理严格监督安装、建筑过程中标准执行情况跟踪实验室建设项目的顺利完工;建设实验室规划与设计和产品招标分为两部分;招标:A、设计为第一部分;B、产品标准为第二部分;建筑装修、净化、基础装备分三个专业进行,不可混同、总包,不同专业,分别招标,然后中标三方紧密配合,装修和净化工程先行,交工验收后实验室基础配套将进入责任明确阶段,承担责任,全部完工时集中三家同时验收,基础装备部分为产品测试标准,测试与前两项工程不同,有很大区别不可等同对待。

  7、地面、墙壁通风流畅,防止死角,室内四角尽量空闲,易打理,简洁。

  单台结构功能设计系统

  不同专业采用不同实验室专用基础配套装备,系列产品共分五大部分:A、实验台部分;B、仪器台部分;C、功能柜部分;D、仪器设备部分;E、输出系统部分; A、实验台部分

  1、实验台的分类:

  ①实验台按实验室的功能划分为:物理实验台(主要用于电子、电工、物理实验);化学实验台(主要用于有机、无机化学实验);生物实验台(主要用于净化无菌实验,如简易解剖台、不锈钢操作台等);

  ②按结构划款式分为:MM(由钢制支撑架、基箱、台面、试剂架、连接件、辅件组成)MR(基箱、台面、试剂架、连接件、辅件组成)。

  ③按用途可分为:中央实验台、边台实验台、洗涤实验台、试剂架、基箱、实验凳。

  2、基箱的分类: 基箱按材质可分为:钢木制基箱、铝木制基箱、全木制基箱。

  按制作工艺分为:钢制欧式基箱(即门面板与侧板连接)、钢制美式基箱(即门面板装嵌在基箱内) 按款式可分为:活动式基箱、落地式基箱、悬挂式基箱。其中活动式基箱、悬挂式基箱用于MM款。落地式基箱用于MR款。钢木制基箱是我们公司新开发的产品,侧板、门面板为钢制材质,其它如层板、顶板、抽屉底板、维修板均为木制材质,具有安全防火、性价比高、玻璃器皿放臵时不易破碎等优点。全木制不适于制作悬挂式基箱和洗涤台。

  3、台面的分类 在整个实验室基础装备销售中,台面占总报价1/3的份额,台面的作用可见一斑。

  ①按实验台的功能作用可分为:

  化学实验台面:防强酸、强碱、耐高温;耐98%的浓硫酸;表面材质为酚醛树脂板

  物理实验台面:防静电、耐温、抗滑、稳定强;耐28%的硫酸,表面材质为防火板

  生物实验台面:防水、防止细菌密度强;表面材质为不锈钢板。

  ②按照台面材质可分为贴面板和实芯板。

  常用的几种贴面板列表如下

  常用贴面板分类

  属性 理化板(威盛亚) 千思板 常规贴面板

  颜色 黑色、灰色 黑色、灰色 黑色、灰色

  定义 美国进口,为筛选的优质多重牛皮纸,浸泡于特殊的酚溶液后经高压热固效应成型,表面用特殊的耐腐蚀处理。 荷兰进口,成分为70%的木质纤维,30%的三聚氰胺树脂,采用双电子束扫描专利技术将三聚氰胺附在面层,经高温高压成型 公司自主开发产品,基材采用三层高密度板压制而成,表面根据用户需求,采用不同的板材。有物理、化学、生物板材之分。经济实用,性价比高。

  台面厚度 0.9、6、12.7、14.6、19、25mm 6、13、16、20、25mm 45mm

  抗高温 不能直接接触光焰 常规可耐140℃、最高可耐180℃超过20分钟 常规可耐140℃

  特性 抗化学试剂、抗菌、抗冲击、不导电、易清洁 抗化学试剂、抗菌、抗冲击、不导电、、易清洁、耐磨损、耐刻刮、耐潮湿、抗紫外线、方便维护 抗化学试剂、抗菌、抗冲击、不导电、易清洁、耐磨、抗紫外线

  忌用试剂 对65%硝酸、铬酸、氢氟酸有轻微疵点,对98%硫酸有疵点 对65%硝酸、98%硫酸、糖醛有轻微疵点,对48%氢氟酸有疵点 酚醛树脂物理板可耐28%硫酸。酚醛树脂化学板要耐98%浓硫酸

  测试时间 16小时 24小时 16小时

  实芯板分为:环氧树脂板、大理石(花岗岩)、陶瓷等。环氧树脂是高分子材料,耐高温(380℃),具有优良的抗化学腐蚀性能,可修复及复原;大理石一般用于高温台、天平台等,耐高温,但运输过程中较容易损坏;陶瓷价格比较昂贵,在国内用得比较少。

  B、仪器台部分: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:500Kg以上。主要用于仪器分析实验室,如光谱、色谱、原子分析实验室等。产品主要有: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、电脑台、高温仪器台、教学台功能柜部分:

  功能柜部分是前两部分服务、储存,重要功能部分涉及安全、环保问题;有全木和钢木之分;试剂、药剂、挥发性药品、辐射性药品、剧毒品、易燃培养等储存功能基本分十三种:

  1、一般性能药品柜;

  2、挥发性药品储存柜;

  3、染剂专用柜;

  4、防辐射药品柜;

  5、易燃品储存柜(防火柜);

  6、文件柜(资料柜);

  8、培养柜;

  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、超净工作台;

  4、器皿清洗机(全自动)

  5、剧毒品安全储存柜;

  6、智能密集柜;

  7、解剖台;

  8、取材台;

  9、感应功能柜。

  10、挥发性药品柜

  E、有害气体输出部分。

  供排水设计系统

  供排水设计系统主要是为前期实验室建筑设计服务。为建筑设计院提供实验台上下水水点。水嘴分为急流水嘴和缓流水嘴,单联水嘴(MBs-016)为急流水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-032)。双联水嘴(MBs-02)为缓流水嘴,一般搭配PP水槽(MBc-029)规格为。在默认情况下我们一般给客户配臵双联水嘴。三联水嘴(MBc-01)为一急两缓水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-029)。大水槽(MBc-031)、通风柜的杯槽(MBc-028)。

  电控系统

  实验室用电主要包括照明电和动力电两大部分。动力电主要用于各类仪器设备用电、电梯、空调等的电力供应。实验室供电系统也是实验室最基本的条件之一。电源插座有:10A、13A、16A、20A;漏电保护开关、过载保护开关等。电源插座应远离水盆和煤气、氢气等喷嘴口,并不影响实验台仪器的放臵和操作位臵。线槽主要多功能钢线槽(主要用于试剂架上)和PVC线槽配西班牙插座(主要用于边台和中央台台面上)。

  特殊气体配送系统

  实验室用气主要有不燃气体(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实验室。可以通过输气管接到各实验室内。一般气相室配臵氦气(He)、氮气(N2)。气质联用室配臵了氮气、氢气、氧气。氢气管线上的连接管件都要连接后焊接,严禁有泄漏的可能。所有的管线在安装完毕后一定要做气密性实验,并在使用前要先除油。由于管道细小,管间距小,安装过程中可依据现场情况进行调整,保证间距不小于45mm,气瓶装瓶时,易燃易爆与惰性气体同柜,杜绝两种易燃气体同瓶装一柜。

  有害气体输出系统

  实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源,特别是有害气体,将其排除非常重要。但与此同时,能源往往会被大量的消耗,因而实验室的通风控制系统的要求渐高,从早期CV(定风量),2-State(双稳态式),VAV(变风量)系统,到最新的适应性控制系统——既安全,又要符合节约能源的需要。总之,实验室的最新观念就是将整个实验室当作是一台排烟柜,如何有效的控制各种进排气,达到既安全又经济的效果是至关重要的。实验室常用排风设备主要有:通风柜、原子吸收罩、万向排气罩、吸顶式排气罩、台上式排气罩等。其中通风柜最为常见。

  通风柜是安全处理有害、有毒气体或蒸汽的通风设备,作用是用来捕捉、密封和转移污染物以及有害化学气体,防止逃逸到实验室内,这样通过吸入工作区域的污染物,使其远离操作者,来达到吸入接触的最小化。通风柜内的气流是通过排风机将实验室内的空气吸进通风柜,将通风柜内污染的气体稀释并通过排风系统排到户外后,可以达到低浓度扩散;

  万向抽气罩是进行局部通风的首选:安装简单、定位灵活,通风性能良好,能有效保护实验室工作人员的人身安全;

  原子吸收罩主要适用于各类大型精密仪器,要求定位安装,有设定的通风性能参数,也是整体实验室规划中必须考虑的因素之一;

  排气罩主要适用于化学实验室,在解决这类实验室的整体通风要求中,它是必不可少的装备之一。


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