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化工廠實(shí)驗(yàn)室裝修設(shè)計(jì)布局八大要點(diǎn)
化工廠的中心實(shí)驗(yàn)室旨在合理安排和布置中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的各種分析和測(cè)試儀器和設(shè)備。中央實(shí)驗(yàn)室一般負(fù)責(zé)工廠各生產(chǎn)單元的原材料和輔助原材料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品的規(guī)格分析,以及各單元的中間控制分析,以及公用工程和輔助單元的所有原材料分析。它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、能耗控制、工藝指標(biāo)優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量管理、工藝改進(jìn)和產(chǎn)品優(yōu)化具有非常重要的指導(dǎo)意義。因此,大型化工設(shè)計(jì)中心實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)越來(lái)越重要。作為重要的輔助生產(chǎn)建筑,化工廠中心實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。除了考慮購(gòu)買合理的分析儀器和設(shè)備外,還需要建筑結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、給排水、電信和電氣等相關(guān)專業(yè)的密切配合。中央實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)需要更標(biāo)準(zhǔn)化的支持。
1.實(shí)驗(yàn)室布局
目前,實(shí)驗(yàn)室房間大致分為三類:精密儀器實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室和輔助室(辦公室、儲(chǔ)藏室、氣瓶室、會(huì)議室等)。
隨著中央實(shí)驗(yàn)室的功能越來(lái)越多,分析檢測(cè)設(shè)備的數(shù)量也越來(lái)越多,這就要求室內(nèi)布局應(yīng)考慮功能分區(qū)清晰、設(shè)備間布局合理緊湊、各設(shè)備操作方便、互不干擾,整體實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)用、簡(jiǎn)潔、美觀。因此,實(shí)驗(yàn)室的布局應(yīng)遵循以下原則:同類型的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)集中布置。例如,擁有大量工程管網(wǎng)的分析實(shí)驗(yàn)室應(yīng)集中布置,以便于管網(wǎng)的布局和共享。例如,氫氣和氦氣等氣相色譜分析應(yīng)集中布置,以便于管道的安裝和維護(hù);有特殊要求的實(shí)驗(yàn)室(如有清潔要求的實(shí)驗(yàn)室、恒溫恒濕的實(shí)驗(yàn)室、毒性實(shí)驗(yàn)室、有抗震要求的實(shí)驗(yàn)室等)集中布置;輔助實(shí)驗(yàn)室和功能實(shí)驗(yàn)室應(yīng)合理布置。例如,熱設(shè)備室應(yīng)設(shè)置烤箱和馬弗爐,以防止對(duì)其他有高溫要求的設(shè)備產(chǎn)生不利影響;需要防振設(shè)備的重型設(shè)備或房間可布置在底層。通常,掃描電子顯微鏡布置在底層,以防止振動(dòng)影響透鏡穩(wěn)定性;高層可布置有清潔、安靜要求的房間;有防潮或防曬要求的房間可以分別設(shè)置在陽(yáng)光充足的一側(cè)。
2.建筑設(shè)計(jì)
1) 實(shí)驗(yàn)室選址應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源、噪聲源和電磁干擾源,并應(yīng)位于有害物質(zhì)發(fā)出的最低頻率風(fēng)的迎風(fēng)側(cè);位于爆炸危險(xiǎn)區(qū)外的實(shí)驗(yàn)室不應(yīng)與A類和B類建筑位于同一建筑內(nèi);
2) 實(shí)驗(yàn)室建筑的耐火等級(jí)不得低于二級(jí),火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙級(jí),屋頂防水等級(jí)為一級(jí);
3) 實(shí)驗(yàn)室的層高一般不小于3.9m。如果對(duì)實(shí)驗(yàn)室有特殊要求,可以根據(jù)實(shí)際情況增加。當(dāng)房間布置在兩側(cè)時(shí),中央走廊的寬度應(yīng)為2.4~2.7m。樓面荷載設(shè)計(jì)一般不小于3000N/m2,荷載較大的房間按實(shí)際要求設(shè)計(jì)。
4) 墻壁、天花板和地板:墻壁和天花板應(yīng)設(shè)計(jì)為光滑干凈,無(wú)眩光、水分、灰塵和灰塵積聚。實(shí)驗(yàn)室地板應(yīng)堅(jiān)固、耐磨、防水、防滑、無(wú)塵。如有特殊需要,瓷磚護(hù)墻板應(yīng)設(shè)計(jì)在必要房間室內(nèi)地板以上1.2~1.5m的墻高。
5) 門窗:實(shí)驗(yàn)室的門應(yīng)向外打開,并設(shè)有觀察窗。裝有空調(diào)的實(shí)驗(yàn)室房間的外窗應(yīng)具有良好的氣密性和隔熱性,可開啟的窗扇面積不應(yīng)小于窗面積的1/3。窗戶應(yīng)采用雙層玻璃和紗布密封,并考慮遮陽(yáng)措施,確保自然采光面積不小于室內(nèi)建筑面積的1/6。
3.暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
0.1供暖根據(jù)項(xiàng)目的具體要求,如果地理位置處于年平均日氣溫低于或等于5℃且天數(shù)大于或等于90天的地區(qū),應(yīng)設(shè)置集中供暖措施。
0.2通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)一般應(yīng)符合以下要求:1)對(duì)于產(chǎn)生有毒、有害、腐蝕性、爆炸性氣體或粉塵的實(shí)驗(yàn)室房間,應(yīng)根據(jù)操作需要設(shè)置局部通風(fēng),如通風(fēng)櫥、通用通風(fēng)櫥、原子吸收通風(fēng)櫥等;采用防爆風(fēng)機(jī)、防腐風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管。2) 除局部通風(fēng)措施外,產(chǎn)生有毒有害氣體的房間還應(yīng)配備整體通風(fēng)設(shè)施,以確保室內(nèi)空氣交換率不低于7次/h。高溫房間等產(chǎn)生熱源的房間需要整體通風(fēng)。3) 對(duì)于具有相同或相似廢氣特性的局部通風(fēng)設(shè)施,經(jīng)計(jì)算可共用一個(gè)排氣系統(tǒng)。對(duì)于排放氣體可能引起化學(xué)反應(yīng)和爆炸的系統(tǒng),必須設(shè)置獨(dú)立的排氣管道設(shè)施。
0.3對(duì)于有恒定溫度、濕度和清潔度要求的特殊實(shí)驗(yàn)室,空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)配備空調(diào)設(shè)施以控制溫度和濕度。分析室內(nèi)的空氣溫度一般保持在18~28℃,相對(duì)濕度保持在30%~70%。部分物理性能試驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求配備獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)。
4.電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室用電主要包括照明用電和動(dòng)力用電。電力主要用于各種儀器設(shè)備、電梯、空調(diào)等大功率設(shè)備的供電。中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置220V和380V配電室,電力、照明和電信線路應(yīng)單獨(dú)設(shè)置并隱蔽。應(yīng)配備不間斷電源。當(dāng)主電源切斷時(shí),應(yīng)能向?qū)嶒?yàn)室分析儀器信息管理系統(tǒng)供電。所選不間斷電源(UPS)的備份時(shí)間不應(yīng)少于30分鐘。液化烴氣體分析室、氣瓶室、樣品儲(chǔ)存室、藥品倉(cāng)庫(kù)等有易燃易爆物品的房間的插座和燈具應(yīng)為防爆型。
通風(fēng)柜內(nèi)的照明燈具應(yīng)為防爆型。實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)、通風(fēng)柜等工作區(qū)域應(yīng)預(yù)留足夠的電源插座。大于16A的電源插座應(yīng)使用空氣開關(guān)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有接地系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的大型儀器和貴重儀器應(yīng)有接地設(shè)施。實(shí)驗(yàn)室照明一般采用熒光燈或LED燈,照度不低于300Iux。
5.給排水及消防設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備自來(lái)水,自來(lái)水應(yīng)根據(jù)需要從脫鹽水站引入。供應(yīng)的自來(lái)水和脫鹽水的水壓、水質(zhì)和水量應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)室的用水要求。實(shí)驗(yàn)室使用的高純度水由實(shí)驗(yàn)室制備。給排水管道的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)室的總用水量和排水量。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有排水管和所有地漏應(yīng)配備水封。實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)臺(tái)和通風(fēng)柜應(yīng)配備水箱,并根據(jù)需要安裝不同的閥門。
分析和試驗(yàn)產(chǎn)生的污水不得直接引入生活污水管道,應(yīng)排入生產(chǎn)污水管網(wǎng)。分析實(shí)驗(yàn)室日常試驗(yàn)產(chǎn)生的廢酸、堿、油污、化學(xué)試劑和廢渣應(yīng)根據(jù)性質(zhì)分類收集,集中存放后定期統(tǒng)一處理。對(duì)恒溫恒濕有嚴(yán)格要求的分析室不應(yīng)設(shè)置水點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備消防栓。二氧化碳滅火器應(yīng)安裝在放置精密儀器的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。
6.鋼瓶間
中央實(shí)驗(yàn)室的分析儀器使用的高純度氣體通常由高壓鋼瓶供應(yīng),這些鋼瓶應(yīng)分類并放置在鋼瓶室中。氣瓶室應(yīng)位于中央實(shí)驗(yàn)室的非主入口側(cè),氣瓶室應(yīng)采取遮陽(yáng)和防曬措施。氣瓶室不應(yīng)位于中央實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。當(dāng)鋼瓶室與建筑物相鄰設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)規(guī)范,與主樓相鄰的墻壁應(yīng)為鋼筋混凝土防爆墻,帶輕型鋼板天花板,以保持良好的自然通風(fēng),并具有足夠的防爆通風(fēng)面積。室內(nèi)地面應(yīng)防火花和靜電??扇?xì)怏w鋼瓶(如H2、CO、CH4、C2H2等)與助燃?xì)怏w(O2)鋼瓶分開。
7.實(shí)驗(yàn)室家具和其他設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室的家具包括實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)、設(shè)備工作臺(tái)、屋頂平臺(tái)、高溫工作臺(tái)、通風(fēng)柜、藥柜、洗手盆等,測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)一般為鋼木結(jié)構(gòu),家具桌子要求耐磨、耐酸、耐堿。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)臺(tái)和機(jī)柜之間的間距應(yīng)符合人體工程學(xué)要求和操作要求。放置分析儀器的設(shè)備臺(tái)一般遠(yuǎn)離墻壁布置,留出600~1000mm的維護(hù)空間。中央實(shí)驗(yàn)室桌和設(shè)備桌應(yīng)按要求配備插座和水管。
8.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)需要配備行政電話和生產(chǎn)調(diào)度電話,每個(gè)房間應(yīng)預(yù)留網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口。隨著中央實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)可以管理樣本(如采樣頻率、采樣任務(wù)計(jì)劃等)、實(shí)驗(yàn)管理(儀器管理、測(cè)試數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)發(fā)布等)、權(quán)限管理、實(shí)驗(yàn)室試劑管理等。它使實(shí)驗(yàn)室中分析儀器和分析數(shù)據(jù)處理的管理網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化。
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