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      實驗室建設與規劃的總體要求(一)
      時間:2019-04-15 11:30:17
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      實驗室的建設,不論是新建、擴建或改建項目,它不單純是選購合理的儀器設備,還要綜合考慮實驗室的總體規劃,合理布局和平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣凈化、安全措施、環境保護等基礎設施和基本條件,因此實驗室的建設是一次復雜的系統工程。在現代化的實驗室里,先進的科學儀器和優越完善的實驗室是提升現代科技水平,促進科研成果增長的必備條件!耙匀藶楸尽、“人與環境”已成為人們高度關注的課題。安全、效率、舒適是理想實驗環境的三大要素,也是實驗室建設的宗旨。
      實驗室的建設規劃和基本程序
      建設現代化的實驗室,首先要制定和提出實驗室的總體規劃,確定實驗室建設項目的性質、目的、任務、依據和規模,確定各類實驗室功能和工藝條件以及規模大;同時要做好建筑設計的某些準備工作,調查研究,吸納國內外同種性質、同等規模實驗室建設的經驗,作為借鑒,根據實驗室的工藝條件及相關資料,編制好計劃任務書;然后在各方面工作準備就緒后,做好實驗室建筑設計工作,綜合建筑設計各專業的基本要求,結合實際,符合規劃要求,繪制出富有時代感、先進的實驗室建筑藍圖,為實驗室施工建設提供可靠的依據。

       實驗室建設規劃的主要內容如下
      (1)建設單位:如某某研究所、某某學院或某某工廠。
      (2)建設項目:如某某實驗樓或某某研究樓。
      (3)建設性質:新建、擴建或改建。
      (4)建設地點及用地、工程項目的具體位置,
      (5)公害處理、對廢氣、廢水、廢物、噪聲、輻射、振動等的技術處理措施。

       實驗室建筑設計的準備工作
      (1)總體布局中的各棟建筑物的相互關系以及生活區采用什么方式解決;
      (2)各類實驗樓的工藝布局及工藝流程;
      (3)平面組合的幾種可能性,建設實驗樓的層數;
      (4)選擇合適的摸數(包括開間、進深、層高以及走道尺寸);
      (5)主要儀器設備的布置方式以及實驗臺、通風柜等的位置;
      (6)實驗室與研究室之間的布局形式,輔助實驗室與實驗室之間的布局;
      (7)工程管網的布置原則(如明管或暗管,垂直管網或水平管網);
      (8)靈活性的要求;
      (9)環境保護,公害處理方面的詳細技術措施。

      同有關單位進行聯系和配合
      施工單位是基本建設的主要生產單位,設計應該為施工方便創造條件,在設計全過程中必須同施工單位配合。

      收集有關資料
      當地的氣象、水文、地質資料、電源、水源、排水及其他公用設施管道情況、地區工業情況、有無有害氣體、爆炸和噪聲等、地震的詳細情況。

      實驗室建筑設計的基本程序
      實驗室建筑設計工作一般分為初步設計和施工圖設計兩個階段,對于大型實驗室工程設計在初步設計之前應進行方案設計,小型建筑工程設計可以用方案設計代替初步設計。
      (1)方案設計:根據實驗室建設的任務及基本要求,在前期準備工作的基礎上進行建筑方案設計,一般要求設計方案滿足實驗室的功能,在外觀上要求有時代感,符合城市建設規劃。設計方案經過專家論證、審核、比較,提出一個實施方案或兼顧幾個方案的優點進一步做出修改而獲得較為滿意的設計方案。

      (2)初步設計:在方案設計的基礎上進一步進行設計的具體實施方案,是進行施工圖設計的主要依據。其內容主要包括;設計依據、設計構思、總平面圖、主要建筑工程項目的方案設計、主要材料用量、工藝設計、主要設備造型、三廢處理、生活組織與勞動定員、有關技術經濟指標、抗震人防、建設順序與期限及總概算等。

      (3)施工圖設計: 根據已批準的初步設計文件,詳細給出各有關專業工程的尺寸、細部做法等指導現場施工安裝、安排材料設備,并據此做出詳細預算zui后階段的設計工作。其主要內容包括:總平面、建筑、結構、給排水、電氣、采暖通風及其他有關的專業設備系統的設計;精確詳細地交代它們的位置凈距、坐標、標高、構造形式、節點祥圖、用料做法、尺寸、坡向、材質型號、設備規格或選用的標準圖紙構件祥圖索引號、施工安裝的技術要求和特殊部位的檢驗方法等。

      實驗室建筑設計的基本要求
      要建設一個現代化的實驗室,使其能更好地為生產、科研、教學服務,除了先進的科學儀器和完善的實驗設備是提升科技水平,促進科研成果的必備條件以外,實驗室的建設也是一個非常重要的物質條件。實驗室建筑設計的基本要求是建筑設計的前提和依據,在建設單位委托設計單位進行設計時,必須由各實驗室或研究室人員共同參加研究,反復討論,確定各實驗室方案,現將建筑設計的基本要求分述如下。

      實驗室名稱
      (1)房間名稱:根據實驗室功能設置不同的實驗室,如化學分析實驗室、儀器分析實驗室、光譜實驗室、X-射線熒光光譜實驗室、天平室及純水室等。
      (2)需要房屋間數:同一類的房間需要幾間。
      (3)每間房屋使用面積:房間面積大小與建筑模數有關,采用何種模數及何種結構形式比較符合實際,計算實驗室的使用面積。

      建筑要求
      (1)房間位置要求:
      底層:設備重量較大或要求防震,則可設置在底層。
      朝北:有些輔助房間或實驗本身要求朝北。
      朝南:各實驗室都有自己的要求。
      樓層:有的實驗室要求潔凈、安靜,應盡量放在高層。
      (2)室內尺寸要求:如實驗室要求空氣調節系統必須吊頂,則層高就相應地要增加。有些實驗室是屬于特殊類型的,則采用單獨的尺寸。
      (3)房間要求:指實驗室本身的要求。
      有的要求一般清潔。
      有的要求潔凈,進行實驗時要求房間內空氣達到一定的潔凈要求。
      耐火:大多數實驗室要求耐火。
      安靜:如消音室、錄音室等。
      (4)門要求:實驗室的門有各種要求。
      內開:門向房間內開。
      外開:主要設置在有爆炸危險的房間內。
      個別要求:雙向彈簧,有的要求單向彈簧或推拉門。
      隔聲:有的實驗室要求安靜,要求設置隔聲門。
      保溫:如冷藏室要求采用保溫門。
      屏蔽:防止電磁場的干擾而設置屏蔽門。
      自動門:大門口要求自動門。

      (5)窗要求:實驗室的窗有各種要求。
      開啟:指向外開啟的窗扇。

      固定:有潔凈要求的實驗室采用固定窗,避免灰塵進入室內。

      部分開啟:在一般情況下窗扇是關閉的,用空氣調節系統進行換氣,當檢修、停電時,則可以開啟部分窗扇進行自然通風。

      雙層窗:在寒冷地區或空調要求的房間采用。

      遮陽:根據實驗室的要求而定,有時需要水平遮陽,有時須用垂直遮陽。

      有的可用百葉窗。

      密閉:窗扇可以開啟,但又要防止灰塵從窗縫進入,故采用密閉窗。

      屏蔽窗。

      隔聲窗。
      (6)墻面要求:根據實驗室的要求各有不同。

      一般要求

      可以沖洗:有的墻面要求清潔,可以沖洗。

      墻裙高度:離地面1.2-1.5米左右的墻面做墻裙,便于清潔,如瓷磚墻裙、油漆墻裙等。

      隔熱:冷藏室墻面要求隔熱。

      耐酸堿:有的實驗室在實驗時有酸堿氣體逸出,要求設計耐酸堿的油漆墻面。

      吸聲:實驗時產生躁聲,影響周圍環境,墻面要做吸聲材料。

      消音:實驗時避免聲音反射或外界的聲音對實驗有影響,墻面要進行消音設計。

      屏蔽:外界各種電磁波對實驗室內部實驗有影響,或實驗室內部發出各種電磁波對外界有影響。

      色彩:根據實驗的要求和舒適的室內環境選用墻面色彩,墻面色彩的選用應該與地面、平頂、實驗臺等的色彩取得協調。
      (7)樓地面要求

      一般要求;

      清潔;

      防雨:實驗本身所產生的震動,要求設置防震措施以免影響其他房間;另一種是實驗本身或精密儀器本身所提出的防震要求;

      防滑;

      防放射性沾染;

      防靜電;

      干燥;

      隔聲;

      架空:由于管線太多或架空的空間作為靜壓箱,設置架空地板,并提出架空高度。
      (8)頂棚要求

      不吊頂:一般實驗室大多數不吊頂。

      吊頂:在實驗室的頂板下再吊頂,一般用于要求較高的實驗室。

      (9)通風柜:化學實驗室常利用通風柜進行各種化學試驗,根據實驗要求提出通風柜的長度、寬度和高度。

      實驗臺:實驗臺分島式實驗臺(實驗臺四邊可用)、半島式實驗臺(實驗臺三邊可用),靠墻實驗臺和靠窗實驗臺(很少用)。要求實驗臺的長、寬、高的尺寸。

      固定壁柜:一般設置在墻與墻之間,不能移動的柜子。

      結構要求:

      活荷載是作用在結構上的可變荷載,各樓面活荷載、屋面活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載及風荷載等。

      (1)地面荷載:指底層地面荷載,即每平方米的面積內平均有多少千克的物體。
      (2)樓面荷載:指2層及2層以上的各層樓面活荷載。

      (3)屋面荷載:屋面上是否上人,雪荷載有多少等。

      (4)特殊設備附加荷載:有的實驗室內有特殊重的設備,如質譜儀、純水設備等,須注明設備的重量、規格以及標明設備軸心線距離墻的尺寸。

      (5)防護墻:有y射線的實驗裝置的建筑物根據各種不同實驗的要求、防護材料的選擇以及厚度的選用均應該仔細地考慮。

      (6)抗震要求。

      采暖通風:
      (1)蒸汽系統:采用蒸汽供暖的系統。
      (2)熱水系統:采用熱水供暖系統。
      (3)溫度:房間采暖的溫度要求。
      通風:

      (1)自然通風:即不設置機械通風系統(2)單排風:靠機械排風(3)局部排風:如某一實驗產生有害氣體或氣味等需要局部排風。在有機械排風要求時,zui好能提出每小時放氣次數。
      空調:有些實驗室要求恒溫恒濕,采用空氣調節系統可以保證實驗室內的溫度和濕度。提出溫度及允許溫差:相對濕度及允許濕度偏差。
      潔凈要求:

      有些實驗室的空氣要求保持一定的潔凈度時,則需要提出潔凈等級。

      通風柜及其它設備通風:有自然排風、機械排風和有過濾裝置的排風等,根據需要,加以選擇。
      氣體管道:氣體管道分為(蒸汽、氧氣、真空、壓縮空氣及城市燃氣等。)
      給排水:
      冷水:即城市中的自來水或采用地下水。
      熱水:根據實驗要求提出全部實驗室采用,還是局部實驗室采用。還是采用快速加熱器來解決熱水供應。
      去離子水。
      冷熱水分開:系指水龍頭要求。
      冷熱水混合:系指水龍頭要求。
      屋頂水箱:有些實驗要求較高,要有一定的水壓,有的城市水壓不夠,要設置水箱。
      排水:(1)排水溫度。(2)排水中有酸,濃度及數量。(3)排水中有堿,濃度及數量。(4)排水中有放射性物質,有多少種放射性物質,濃度多少。(5)設置地漏,地漏是實驗室的地面上設置的一個排水口,也可不設置地漏。

      電氣:

      照明(1)日光燈(2)安全照明(3)要求工作面上有多少照明(勒克斯)(4)事故照明系指萬一發生危險情況時需要事故照明(5)明線:電線采用外露形式的。(6)暗線:電線采用暗裝形式的
      強電:(1)工藝設備用電量(kw),按每臺設備的容量提出數據(2)供電電壓(v)要求電壓是多少(3)單項插座(A)要求插座的安培是多少(4)三項插座(A)要求插座的安培是多少(5)特殊設備;電幕、電梯、傳送帶的用電要求(6)供電路數:根據實驗樓的重要性,提出供電要求(指不能停電、要求電壓穩定、頻率穩定等)
      弱電:(1)裝設電話分機(2)裝設程控電話(3)裝設電鐘插座(4)裝設閉路電視系統(5)廣播
      防雷:建設地點的防雷情況要調查清楚,提出防雷要求。

      實驗室公害:指實驗過程中產生的公害。
      (1)噪聲:實驗時產生噪聲,zui大分貝是多少(2)振動:屬于低頻、中頻或高頻(3)臭味:化學實驗室會產生臭味,有哪些臭味(4)輻射:實驗時產生a,b,y射線等(5)磁場(6)灰塵(7)細菌(8)蒸汽(9)有害廢氣,實驗時產生哪些廢氣,包括種類及數量。


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