實(shí)驗室設計--食品檢驗實(shí)驗室設計
2021-02-10 10:58:02
1. 合理定位，科學(xué)規劃。
在構建專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室的流程中，“構”的部分至關(guān)重要，它包括了實(shí)驗室的定位和規劃，是整個(gè)實(shí)驗室建設的基礎和靈魂
實(shí)驗室規劃包括兩個(gè)方面：一是實(shí)驗室建筑規劃，二是實(shí)驗室工藝規劃。實(shí)驗室建筑規劃包括建筑外觀(guān)、風(fēng)格、高度、園區布局等；實(shí)驗室建設之前，調查實(shí)驗 室需求的過(guò)程實(shí)際上就是確定整個(gè)實(shí)驗室3～5年規劃的過(guò)程，因此需要進(jìn)行大量前期調研工作，既要明晰自身的需求和未來(lái)的發(fā)展方向又要廣泛地考察相關(guān)單位已 建成的實(shí)驗室，學(xué)習其經(jīng)驗和教訓。
此外，還應該從理念上充分認識到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室建設是一個(gè)復雜的系統工程，是對工作環(huán)境的構建以及環(huán)境造就出的工作方式，而不是儀器和家具的簡(jiǎn)單組合。
2. 實(shí)驗室設計應先于土建設計
“構”應先于“建”，只有“構”清楚了，才可以開(kāi)始“建”。就是用專(zhuān)業(yè)的手段將抽象構思進(jìn)行具體實(shí)現的過(guò)程，包括實(shí)驗室設計、安裝、調試、維護和升級等。
目前，我國對實(shí)驗室的建設沒(méi)有相關(guān)的建筑規范，因此很多實(shí)驗室在土建設計階段，沒(méi)有充分考慮到實(shí)驗室對建筑的特殊要求。正確的實(shí)驗室建設流程是首先進(jìn) 行實(shí)驗室的工藝設計，然后在滿(mǎn)足實(shí)驗室工藝要求的前提下，進(jìn)行實(shí)驗室的土建設計。這就要求建設單位咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗設計方，在項目的土建設計階段，就及時(shí)介 入。如有可能最好帶土建設計師一起參觀(guān)其他單位的實(shí)驗室以加深其認識。
比較典型的土建設計問(wèn)題包括：
1）未設計風(fēng)井，或者風(fēng)井的位置、大小、數量不能滿(mǎn)足要求
2）未考慮氣瓶室，僅按消防用氣瓶室設計；
3）未對實(shí)驗室進(jìn)行整體的平面規劃，分區過(guò)于簡(jiǎn)單或不合理；
4）未考慮儀器的使用情況；
5）未考慮特殊房間功能，如恒溫恒濕室等；
6）凈層高過(guò)低，影響管線(xiàn)布局，裝修后空間低矮。
3. 實(shí)驗室設計與承建單位的選擇
實(shí)驗室設計與承建單位應選擇國內具有一定規模的企業(yè)，必須嚴格考察其設計、研發(fā)、生產(chǎn)和施工能力和資質(zhì)水準，最好實(shí)地考察其已完工的項目和公司所在 地。設計單位的設計人員應專(zhuān)業(yè)全面、經(jīng)驗豐富、認真負責、隊伍穩定。承建單位最好在實(shí)驗室所在地已承擔過(guò)建設項目，這樣比較熟悉當地情況。此外，由于我國 地域遼闊，南北方差異較大，因此就近原則也便于施工和后續的維護工作。設計圖紙完成后，最好請第三方機構和權威專(zhuān)家進(jìn)行詳細審核，以避免出現不合理的設計 和重大缺陷。在施工工程中，應要求對方配備一名富有實(shí)際經(jīng)驗的項目經(jīng)理，這樣有利于進(jìn)度控制、資源調配、溝通協(xié)調。
4. 實(shí)驗室平面布局的設計
實(shí)驗室平面布局是實(shí)驗室設計的基礎，只有按照功能分區和工作流程的需求做好相應的平面布局規劃才能確保后續的水、電、風(fēng)等專(zhuān)業(yè)的設計，可謂牽一發(fā)而動(dòng) 全身。因此平面布局設計階段應盡可能地詳細考慮工作和發(fā)展的需求，合理配置空間，盡量?jì)?yōu)化整合。除了布局的優(yōu)化和儀器設備的擺放位置的設計外，還應充分考 慮到人員流動(dòng)與物品流動(dòng)的方向是否符合工作要求。
例如，為了避免實(shí)驗人員頻繁跑動(dòng)，前處理室應該和儀器室在同一樓層；氣瓶室應和氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀等儀器在同一樓層；盡量讓單層面積最大化，以避 免樓層過(guò)多，每一層都要設置洗滌室、樣品室以充分利用空間；生物安全室應合理布局潔凈區、半潔凈區、污染區，以避免交叉污染。
5. 實(shí)驗室配電系統
實(shí)驗室的配電系統是根據實(shí)驗儀器和設備的具體要求，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的設計人員綜合多方面因素設計完成的，與普通建筑有很大區別。因為實(shí)驗室儀器設備對電路的 要求比較復雜，并不是通常人們所認為的那樣，只要滿(mǎn)足最大電壓和最大功率的要求就可以了。事實(shí)上有很多儀器設備對電路都有特殊的要求（例如靜電接地、斷電 保護、等電位連接等）。對配電系統的設計，不但要考慮現有的儀器設備情況，同時(shí)也要考慮實(shí)驗室幾年的發(fā)展規劃，充分考慮配電系統的預留問(wèn)題及日后的電路維 護等問(wèn)題。為了保證電力的可靠保障，還應考慮不間斷電源或雙線(xiàn)路設計，不間斷電源的容量應符合實(shí)際所需并保證一定可擴增區間以滿(mǎn)足未來(lái)的發(fā)展所需。
此外對于某些特殊的區域，如氣瓶間則應采用防爆電器元件以確保無(wú)安全隱患。墻上的插座應充分考慮需求，例如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(mén)口應預留自動(dòng)鞋套機的插座、走廊兩側也應考慮到分布一些插座。
6. 實(shí)驗室弱電系統
實(shí)驗室的弱電系統主要包括電話(huà)、監控、門(mén)禁、網(wǎng)絡(luò )等，弱電系統有一個(gè)特點(diǎn)即預置后不可變更，因此不能像強電線(xiàn)路一樣可以根據所需任意更改。例如，網(wǎng)絡(luò ) 接口應與墻插并列，高度應恰好高過(guò)實(shí)驗臺，這樣方便日后使用。儀器室應預留足夠多的網(wǎng)絡(luò )接口，不要采用地插形式而應預留足夠長(cháng)的線(xiàn)頭以方便儀器臺安裝時(shí)連 接到臺面網(wǎng)絡(luò )接口。走廊如果很長(cháng)，可以在遠端預留電話(huà)線(xiàn)，方便工作時(shí)接打電話(huà)，無(wú)菌室內外由于隔音效果較好，應預設對講電話(huà)，便于溝通。門(mén)禁系統應設在每 層實(shí)驗室的主入口處或其他需要控制出入的地方。
7. 實(shí)驗室空調系統
空調系統不僅僅是控制實(shí)驗室的溫濕度，同時(shí)還應實(shí)驗室通風(fēng)系統配合，才能真正有效地保證實(shí)驗室的溫濕度和房間壓差，令人員和精密儀器有一個(gè)良好的工作 環(huán)境。實(shí)驗室所在的整棟大樓若采用中央空調則一定要能夠進(jìn)行分區域、分時(shí)段的模塊式管理，以避免加班時(shí)因不能正常使用空調而影響儀器的檢測性能。中央空調 管線(xiàn)的布局應結合實(shí)驗室通排風(fēng)管道的設計，避免施工的時(shí)候交錯重疊，影響層高。極端天氣情況下，應能確保樣品室、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高的區域保持24小時(shí)的恒定溫度調節。
8. 實(shí)驗室消防系統
實(shí)驗室是一個(gè)特殊環(huán)境，對消防的要求相對于普通的辦公樓來(lái)說(shuō)要高很多。實(shí)驗室設計要根據實(shí)驗室的具體情況（設備投資及工藝特點(diǎn)、實(shí)驗工藝要求、儲存樣 品和試劑的種類(lèi)、實(shí)驗室建筑物的特點(diǎn)等），采用不同的消防措施來(lái)保障實(shí)驗室的消防安全。如對于精密儀器室和無(wú)菌室、配電室、不間斷電源室而言，其消防就不 能采用自動(dòng)噴淋裝置，而應采用氣體滅火裝置，以避免自動(dòng)噴淋裝置損壞儀器設備或破壞潔凈環(huán)境。
9. 實(shí)驗室給排水系統
排水系統的管道應耐酸堿腐蝕及有機試劑對材質(zhì)的融解，應采用PPR或其他材質(zhì)，而不能用普通的PVC管材，同時(shí)也要根據污水的性質(zhì)、流量、排放規律并 結合室外排水條件而確定方案。由于大型實(shí)驗室下水管道復雜，應采取必要措施避免管道堵塞滲漏，如養成良好的用水習慣、放置濾網(wǎng)、設置存水彎、彎頭采用 45°角連接等。集中供水系統由于成本較高，水質(zhì)不穩定，因此不推薦使用。為了避免二次污染，可采用感應式水龍頭，缺點(diǎn)是容易壞。為了美觀(guān)，熱水器可采用 內置式的即熱式電熱水器。
10.實(shí)驗室集中供氣系統
實(shí)驗室的很多設備的運行都需要各種各樣的氣體供應，目前來(lái)說(shuō)以集中供氣作為主流設計方案得到廣泛使用。氣瓶室的安全性必須得到保障，必須采用防爆門(mén)、泄爆窗、氣體泄漏感應報警裝置、所有電器電路均應采用防爆型的、還應考慮防雷、防靜電以及空調設備。
11. 實(shí)驗室通排風(fēng)系統
實(shí)驗室供排風(fēng)系統是整個(gè)實(shí)驗室設計和建設過(guò)程中規模最大、影響最廣泛的系統之一。供排風(fēng)系統完善與否，直接對實(shí)驗室環(huán)境、實(shí)驗人員的身體健康、實(shí)驗設備的運行維護等方面產(chǎn)生重要影響。
通排風(fēng)系統完善的實(shí)驗室，應該是環(huán)境和諧、安全、健康的工作場(chǎng)所。實(shí)驗室噪音、房間的換氣次數、壓差、通風(fēng)柜有毒氣體殘留等都是值得關(guān)注的問(wèn)題。另
外，樣品室和試劑室也應考慮有通排風(fēng)設備，以免樣品帶來(lái)的異味影響環(huán)境；一個(gè)現代化的實(shí)驗室，應設計新風(fēng)系統；通風(fēng)柜前方的新風(fēng)口散流器應采用可以調節方
向活動(dòng)室百葉設計，以避免冬夏季節外界冷熱空氣直接吹響操作者。
12. 實(shí)驗室家具的選擇
實(shí)驗室家具的選擇首先應考慮能充分滿(mǎn)足工作所需，主要涉及到臺面材質(zhì)、柜體結構與材質(zhì)、顏色搭配等要素。例如前處理室應采用耐酸堿的陶瓷板臺面、儀器
室應采用理化板臺面等。臺柜的結構主要分為鋼木、鋁木、全鋼三種，實(shí)驗臺的支架又可分為C形、回形，應根據各個(gè)單位的需求而定。每個(gè)房間臺柜的布局、種
類(lèi)、數量也要充分考量，邊臺、中央臺、高柜、吊柜等應搭配得當，避免造成日后工作的不便。此外，還有一些細節也應考慮，例如電腦位合理配置，以避免將來(lái)使
用的不便。
13. 實(shí)驗室室內裝修細節
實(shí)驗室的天花應采用小方格的扣板形式，而不應采用大塊的整體結構，這樣便于施工和后期維護。為了便于參觀(guān)檢查，參觀(guān)走廊兩側或大型儀器室可采用落地玻
璃幕墻設計，這樣更加通透明亮，便于管理，缺點(diǎn)是不能在墻根預留插座，同時(shí)門(mén)的穩定性較差，造價(jià)也較高。實(shí)驗室若要達到最佳的視覺(jué)效果，配色也是一個(gè)考慮
的方面。搭配合理的柜體、臺面、地面、天花會(huì )凸顯其卓爾不凡的高端特征，令參觀(guān)者過(guò)目不忘，令使用者身心愉悅。
14. 實(shí)驗室建設涉及到的常用標準規范
GB 19489-2004 實(shí)驗室 生物安全通用要求
GB/T 3325-2008金屬家具通用技術(shù)條件
微生物和生物醫學(xué)實(shí)驗室生物安全通用準則
GB 50019-2003 采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范
GB50346-2004生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范
GB50243-2002通風(fēng)與空調工程施工質(zhì)量驗收規范
GB/T13868-1992 感官分析 建立感官分析實(shí)驗室的一般導則
GB16912-1997 氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規范
GB50073-2001 潔凈廠(chǎng)房設計規范
GB 50052-1995 供配電系統設計規范
JGJ71-1990 潔凈室施工及驗收規范
GB 50054-1995 低壓配電設計規范
ISO14644 潔凈室與受控環(huán)境
GB 50034-2004 建筑照明設計標準
病原微生物生物安全管理條例
GB 50057-1994 建筑物防雷設計規范
SN/T1193-2003 基因檢驗實(shí)驗室技術(shù)要求
GBJ 14-1987 室外排水設計規范
GB/T 3324-2008 木家具通用技術(shù)條件
CJ 343-2010 污水排入城鎮下水道水質(zhì)標準