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化工廠實驗室裝修設(shè)計布局八大要點
化工廠的中心實驗室旨在合理安排和布置中心實驗室內(nèi)的各種分析和測試儀器和設(shè)備。中央實驗室一般負責工廠各生產(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。它對生產(chǎn)過程、能耗控制、工藝指標優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量管理、工藝改進和產(chǎn)品優(yōu)化具有非常重要的指導意義。因此,大型化工設(shè)計中心實驗室的設(shè)計越來越重要。作為重要的輔助生產(chǎn)建筑,化工廠中心實驗室的設(shè)計過程是一個復雜的系統(tǒng)工程。除了考慮購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。中央實驗室的設(shè)計需要更標準化的支持。
1.實驗室布局
目前,實驗室房間大致分為三類:精密儀器實驗室、化學分析實驗室和輔助室(辦公室、儲藏室、氣瓶室、會議室等)。
隨著中央實驗室的功能越來越多,分析檢測設(shè)備的數(shù)量也越來越多,這就要求室內(nèi)布局應考慮功能分區(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,整體實驗室應實用、簡潔、美觀。因此,實驗室的布局應遵循以下原則:同類型的實驗室應集中布置。例如,擁有大量工程管網(wǎng)的分析實驗室應集中布置,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集中布置,以便于管道的安裝和維護;有特殊要求的實驗室(如有清潔要求的實驗室、恒溫恒濕的實驗室、毒性實驗室、有抗震要求的實驗室等)集中布置;輔助實驗室和功能實驗室應合理布置。例如,熱設(shè)備室應設(shè)置烤箱和馬弗爐,以防止對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)置在陽光充足的一側(cè)。
2.建筑設(shè)計
1) 實驗室選址應遠離振動源、噪聲源和電磁干擾源,并應位于有害物質(zhì)發(fā)出的最低頻率風的迎風側(cè);位于爆炸危險區(qū)外的實驗室不應與A類和B類建筑位于同一建筑內(nèi);
2) 實驗室建筑的耐火等級不得低于二級,火災危險性為丙級,屋頂防水等級為一級;
3) 實驗室的層高一般不小于3.9m。如果對實驗室有特殊要求,可以根據(jù)實際情況增加。當房間布置在兩側(cè)時,中央走廊的寬度應為2.4~2.7m。樓面荷載設(shè)計一般不小于3000N/m2,荷載較大的房間按實際要求設(shè)計。
4) 墻壁、天花板和地板:墻壁和天花板應設(shè)計為光滑干凈,無眩光、水分、灰塵和灰塵積聚。實驗室地板應堅固、耐磨、防水、防滑、無塵。如有特殊需要,瓷磚護墻板應設(shè)計在必要房間室內(nèi)地板以上1.2~1.5m的墻高。
5) 門窗:實驗室的門應向外打開,并設(shè)有觀察窗。裝有空調(diào)的實驗室房間的外窗應具有良好的氣密性和隔熱性,可開啟的窗扇面積不應小于窗面積的1/3。窗戶應采用雙層玻璃和紗布密封,并考慮遮陽措施,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
0.1供暖根據(jù)項目的具體要求,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),應設(shè)置集中供暖措施。
0.2通風實驗室的通風系統(tǒng)一般應符合以下要求:1)對于產(chǎn)生有毒、有害、腐蝕性、爆炸性氣體或粉塵的實驗室房間,應根據(jù)操作需要設(shè)置局部通風,如通風櫥、通用通風櫥、原子吸收通風櫥等;采用防爆風機、防腐風機和通風管。2) 除局部通風措施外,產(chǎn)生有毒有害氣體的房間還應配備整體通風設(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。3) 對于具有相同或相似廢氣特性的局部通風設(shè)施,經(jīng)計算可共用一個排氣系統(tǒng)。對于排放氣體可能引起化學反應和爆炸的系統(tǒng),必須設(shè)置獨立的排氣管道設(shè)施。
0.3對于有恒定溫度、濕度和清潔度要求的特殊實驗室,空調(diào)系統(tǒng)應配備空調(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℃,相對濕度保持在30%~70%。部分物理性能試驗室應根據(jù)試驗要求配備獨立的空調(diào)系統(tǒng)。
4.電氣系統(tǒng)設(shè)計
實驗室用電主要包括照明用電和動力用電。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。中心實驗室應設(shè)置220V和380V配電室,電力、照明和電信線路應單獨設(shè)置并隱蔽。應配備不間斷電源。當主電源切斷時,應能向?qū)嶒炇曳治鰞x器信息管理系統(tǒng)供電。所選不間斷電源(UPS)的備份時間不應少于30分鐘。液化烴氣體分析室、氣瓶室、樣品儲存室、藥品倉庫等有易燃易爆物品的房間的插座和燈具應為防爆型。
通風柜內(nèi)的照明燈具應為防爆型。實驗室工作臺、通風柜等工作區(qū)域應預留足夠的電源插座。大于16A的電源插座應使用空氣開關(guān)。實驗室應有接地系統(tǒng),實驗室內(nèi)的大型儀器和貴重儀器應有接地設(shè)施。實驗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
實驗室應配備自來水,自來水應根據(jù)需要從脫鹽水站引入。供應的自來水和脫鹽水的水壓、水質(zhì)和水量應滿足實驗室的用水要求。實驗室使用的高純度水由實驗室制備。給排水管道的設(shè)計應滿足實驗室的總用水量和排水量。實驗室內(nèi)的所有排水管和所有地漏應配備水封。實驗室的試驗臺和通風柜應配備水箱,并根據(jù)需要安裝不同的閥門。
分析和試驗產(chǎn)生的污水不得直接引入生活污水管道,應排入生產(chǎn)污水管網(wǎng)。分析實驗室日常試驗產(chǎn)生的廢酸、堿、油污、化學試劑和廢渣應根據(jù)性質(zhì)分類收集,集中存放后定期統(tǒng)一處理。對恒溫恒濕有嚴格要求的分析室不應設(shè)置水點。實驗室應配備消防栓。二氧化碳滅火器應安裝在放置精密儀器的實驗室內(nèi)。
6.鋼瓶間
中央實驗室的分析儀器使用的高純度氣體通常由高壓鋼瓶供應,這些鋼瓶應分類并放置在鋼瓶室中。氣瓶室應位于中央實驗室的非主入口側(cè),氣瓶室應采取遮陽和防曬措施。氣瓶室不應位于中央實驗室內(nèi)。當鋼瓶室與建筑物相鄰設(shè)計時,根據(jù)規(guī)范,與主樓相鄰的墻壁應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,并具有足夠的防爆通風面積。室內(nèi)地面應防火花和靜電??扇細怏w鋼瓶(如H2、CO、CH4、C2H2等)與助燃氣體(O2)鋼瓶分開。
7.實驗室家具和其他設(shè)計
實驗室的家具包括實驗室工作臺、設(shè)備工作臺、屋頂平臺、高溫工作臺、通風柜、藥柜、洗手盆等,測試臺的結(jié)構(gòu)一般為鋼木結(jié)構(gòu),家具桌子要求耐磨、耐酸、耐堿。實驗室試驗臺和機柜之間的間距應符合人體工程學要求和操作要求。放置分析儀器的設(shè)備臺一般遠離墻壁布置,留出600~1000mm的維護空間。中央實驗室桌和設(shè)備桌應按要求配備插座和水管。
8.實驗室信息管理系統(tǒng)設(shè)計
中心實驗室應根據(jù)需要配備行政電話和生產(chǎn)調(diào)度電話,每個房間應預留網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口。隨著中央實驗室設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展,實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)得到了越來越多的應用。實驗室信息管理系統(tǒng)可以管理樣本(如采樣頻率、采樣任務計劃等)、實驗管理(儀器管理、測試數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)發(fā)布等)、權(quán)限管理、實驗室試劑管理等。它使實驗室中分析儀器和分析數(shù)據(jù)處理的管理網(wǎng)絡(luò)化和標準化。
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