理化實驗室是一種應(yīng)用非常廣泛的實驗室。它也是最基本的一種實驗室。我們的實驗室建設(shè)大多是從理化實驗室起步的。相對而言，理化實驗室的建設(shè)也是最簡單的。理化實驗室的設(shè)計可參考《理化實驗室工程技術(shù)規(guī)范》。
一、理化實驗室功能區(qū)劃
理化實驗室的功能進(jìn)行分區(qū)研究主要可以分為三大類：實驗教學(xué)用房、輔助設(shè)計實驗用房和輔助用房和設(shè)施用房；
實驗室是指進(jìn)行特定功能實驗的房間，通常包括如預(yù)處理室、各類分析儀器室、暗房、各類物理性能測試(如力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等) ，這些都是實驗室;
輔助實驗室是指不完成具體實驗，只輔助一些實驗操作或步驟的房間，如天平室，僅用于輔助稱重。此類房間一般包括平衡室、高溫溫室、樣品室、試劑室、危險化學(xué)品室、清洗室等。
輔助用房指的是配合進(jìn)行實驗的一些房間，比如更衣室、數(shù)據(jù)信息處理室、會議室、檔案室、樣品接收室等等，這些問題并不參與實驗方法操作，但是我們也是一個實驗系統(tǒng)功能設(shè)計完成必備的房間；
設(shè)施用房是指符合實驗環(huán)境、實驗要求和其他配套設(shè)施的房間，如空調(diào)房、強電房、弱電房、氣瓶房、純水室、廢液收集室等。
所有的理化實驗室都是由這四種類型的房間組成，其設(shè)計也是如何合理地安排這四種類型的房間，以保證使用的方便、安全、合理，是一個很好的設(shè)計。
二.理化實驗室各功能室介紹
前處理室專門為色譜、光譜進(jìn)行分析可以設(shè)置，樣品在用一個大型設(shè)備儀器測定前，需進(jìn)行前處理；
化學(xué)分析室通常進(jìn)行樣品化學(xué)處理和常規(guī)物理化學(xué)項目的測定，主要以體積分析為主，放置一些小型儀器設(shè)備;
光譜分析室主要放置基于光吸收、散射和發(fā)射原理的大型儀器；
色譜進(jìn)行分析室承擔(dān)揮發(fā)性有機(jī)物的分析方法檢測；
氣體分析是一種測定金屬及其合金中化合物或游離態(tài)氣體含量的方法。
平衡室是一個單獨的房間，用于放置稱重設(shè)備，用于稱量化學(xué)試劑和樣品;
操作溫度高的設(shè)備，如烘箱、馬弗爐等，放置在高溫室內(nèi)。
樣品進(jìn)行接收與暫存室是為暫存大批量生產(chǎn)樣品可以設(shè)置的房間；
存放常用化學(xué)試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的化學(xué)試劑室;
取樣設(shè)備存放在便攜式儀器室；
鋼瓶間是用來放置實驗室研究所用鋼瓶，為大型儀器發(fā)展提供企業(yè)所需氣體。
其他辦公、儲藏室及其他配套實驗室建設(shè)用房。
理化實驗室工藝設(shè)計要求
1、工藝建筑布局要求
理化實驗室通常采用中間走廊的形式，即上下布置房間的中間走廊。這種條形建筑用途廣泛，使用方便。在這種模式下，辦公區(qū)一般放在一邊，實驗區(qū)放在另一邊，實現(xiàn)辦公和實驗的分離。在實驗區(qū)，一些房間如精密儀器室、天平室、試劑室、氣瓶室等放置在北側(cè)，一些對溫度要求較低的實驗室放置在南側(cè)。
另一種是采用邊廊是的發(fā)展格局，就走廊在一側(cè)，另一側(cè)是房間，這種結(jié)構(gòu)布局都中廊式的要求我們差不多，只是一個房間的利用率上比中廊要差一點。
如果建筑比較寬，需要設(shè)置雙走廊，則需要在北面設(shè)置儀器室，中間設(shè)置輔助實驗室，南面設(shè)置預(yù)處理等實驗室。中間沒有陽光，一些不需要太多光線的實驗室應(yīng)該設(shè)置，最好使用它，
以上兩種形式運用的方式很多，各有千秋，但缺點也很明顯。如果樓長，辦公區(qū)到實驗區(qū)距離太遠(yuǎn)，不利于數(shù)據(jù)的操作。實驗者需要從實驗到辦公室來回奔波，在路上浪費大量時間，效率相對較低。因此，在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)以下布局形式:
這種教學(xué)形式發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)最大化的縮短企業(yè)辦公區(qū)到實驗區(qū)的距離，在面積的使用上，效率也非常高。
上述形式基本包括幾種常見的布局形式，也要根據(jù)建筑形式和實驗需要確定使用哪種，設(shè)計時需要靈活考慮。
2、工藝區(qū)域布局要求
實驗室的總體布局應(yīng)遵循組合布局原則、底部布局原則、頂部布局原則和北部布局原則。
組合布局原則，即在一個區(qū)域內(nèi)組合相似的實驗室；工程管理網(wǎng)絡(luò)較多的實驗室合并在一個區(qū)域；有清潔要求的實驗室合并在一個區(qū)域；有輻射防護(hù)要求的實驗室合二為一；有毒物質(zhì)實驗室合并在一個區(qū)域；同一高度要求的實驗室合并在一個區(qū)域；有防振要求的實驗室合二為
一。
底層網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計原則，即：大型或重型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行布置在底層；有較大影響振動的 設(shè)備可以布置在底層；噪聲具有較大的設(shè)備通過布置在底層；對振動很敏感的設(shè)備 布置在底層；被檢測分析樣品質(zhì)量較重或較大的設(shè)備以及布置在底層；需部署技術(shù)設(shè)備 基礎(chǔ)或防振基礎(chǔ)的布置在底層；需設(shè)置一個特殊安全防護(hù)工程設(shè)施的布置在底層；有恒溫恒濕要求的布置在底層；樣品量較大的布置在底層或低層；有凈高控制要求或配套發(fā)展裝備企業(yè)特殊的布置在底層；用水需求量大的布置在底層。
頂層布置原則，即: 有害氣體產(chǎn)生的布置應(yīng)在頂層或高層，并盡可能安排在下風(fēng)向位置; 頂層或高層應(yīng)安排強制通風(fēng)，并盡可能在下層和順風(fēng)向安排強制通風(fēng); 頂層或高層應(yīng)盡可能在下風(fēng)向安排易燃易爆物品; 容易外部干擾設(shè)置在頂層或高層; 頂層或高層預(yù)留實驗室布置。
北側(cè)布置原則，即: 將溫濕度要求安排在陰涼方向，并盡可能安排在底層或低層; 容器、物品、氣體、化學(xué)試劑、精密儀器及工具備件的儲藏室均安排在陰涼方向，并盡可能安排在底層或低層，在陰涼處，并盡可能安排在底層或低層。
以上基本把各個房間進(jìn)行布置的要求學(xué)生說的很明白了，比如通過儀器室，盡量放置在北側(cè)，知道自己各個房間的環(huán)境設(shè)計要求，就能更加靈活的來布置，通常需要我們國家如果企業(yè)遇到這樣一個整棟樓的規(guī)劃時，首先可以考慮樓層的布置，既哪些問題放在頂層，哪些放中間，哪些工作放在社會底層，通常通風(fēng)多，污染多的會布置在頂層，其他都往下布置。
對于一個只規(guī)劃一層樓的實驗室來說，要簡單得多，可以根據(jù)上面提到的布局要求進(jìn)行很好的布置。
3、工藝房間布局要求
(1)預(yù)處理室應(yīng)分為兩個獨立的房間:無機(jī)預(yù)處理室和有機(jī)預(yù)處理室。由于無機(jī)前處理間主要用于酸、堿、鹽等無機(jī)試劑的處理，所以主要用于加熱、消化、蒸餾、滴定等操作。由于經(jīng)常使用電爐等明火，所以室內(nèi)不能進(jìn)行有機(jī)試劑操作，以免引起火災(zāi)事故。有機(jī)預(yù)處理室主要用于處理甲醇、乙醚、丙酮等有機(jī)試劑。由于主要使用易燃易爆的有機(jī)試劑，所以房間應(yīng)避免使用電爐、烤箱等明火加熱設(shè)備。
(2)設(shè)計平衡室時，盡量安排前室，這樣可以有效防止外界對平衡室的影響。前室也可以用來放置標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，提供空間利用。
（3）洗滌室及純水制備室宜單獨設(shè)置。由于該實驗室是濕性實驗室，主要是研究設(shè)計的實驗技術(shù)裝備有邊 臺和洗滌臺，因為有長期的水分，所以我們最好方法能夠自己單獨設(shè)立，這樣一個不會直接影響到學(xué)生其他國家實驗室家具。
(4)氣瓶室應(yīng)為單獨的房間，可燃?xì)怏w與非可燃?xì)怏w分開，單獨設(shè)置。
(5)樣品登記室應(yīng)位于門廳入口處，樣品接收人員和樣品發(fā)送人員應(yīng)通過臺面相互隔離。
（6）實驗區(qū)宜在合理的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個公共服務(wù)區(qū)域，用于研究專家休息與交 流。這是我們實驗室人性化的體現(xiàn)，而且通過實驗畢竟是人的操作，讓人能夠得到更好的放松，激發(fā)學(xué)生靈感，也是實驗室教學(xué)設(shè)計企業(yè)必須要做到的。
四、理化實驗室裝修設(shè)計
理化實驗室裝修主要是考慮使用的便利性，選材這一塊考慮的是更多的還是材料的耐腐蝕性，尤其是耐酸堿性強的試驗區(qū)。
1、墻體
比較常見的是乳膠漆，便宜，維修簡單。如果預(yù)算足夠，也可以在墻上貼耐腐蝕的板材，比如各種無機(jī)板材。
有些用水比較多的濕性實驗室管理可以進(jìn)行考慮貼磚，預(yù)算制度不夠我們可以在水池位置用防水乳膠漆。
環(huán)境有特殊要求，如放射性、清潔等級，可根據(jù)環(huán)境要求選用不同的墻面材料。
2、吊頂
目前吊頂有兩種:吊頂和吊頂。吊頂一般用于一些大空間。通過鋁型材的不同組合設(shè)計了靈活的管道布局，方便后期改造時的管道搬遷。
如果沒有設(shè)置吊頂，最好通過設(shè)置不同金屬板材類吊頂，不落灰，如果酸性腐蝕比較大，可以進(jìn)行考慮企業(yè)采用耐腐蝕的板材。
3、地面
因為地面暴露在化學(xué)物質(zhì)中非常容易，所以地面必須耐腐蝕，容易清洗，比如地毯絕對不允許使用，常用的還是磚塊和PVC，大型空間廠房也采用環(huán)氧樹脂自流平，但耐磨性不是很好。
裝飾設(shè)計需要與實驗平臺的布局相結(jié)合。如何設(shè)計一個功能性、特色性強的實驗室是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。
五、理化實驗室暖通設(shè)計
理化實驗室的暖通主要是可以體現(xiàn)在自然通風(fēng)系統(tǒng)上面，理化實驗室會產(chǎn)生需要大量的廢氣，污染進(jìn)行實驗室的使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如何將廢氣排出，創(chuàng)造一個良好的實驗教學(xué)環(huán)境，是暖通設(shè)計的重點。
暖通空調(diào)設(shè)計主要包括通風(fēng)和新風(fēng)，具體設(shè)計可參考通風(fēng)文章，其中詳細(xì)介紹了如何設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)。
通風(fēng)管道的材料需要具有耐腐蝕性。常用的有玻璃鋼風(fēng)管、PP風(fēng)管、PVC風(fēng)管、不銹鋼風(fēng)管。每種材料的耐腐蝕性會有所不同，需要根據(jù)具體的實驗廢氣成分進(jìn)行選擇。
六、理化實驗室進(jìn)行電氣工程設(shè)計
電氣設(shè)計需要考慮設(shè)備的電功率，特別是大型儀器的功耗，如ICP-MS，儀器耗電量大，由多個用電設(shè)備組成，需要預(yù)留多個回路和插座。
重要的工具需要配備ups,至少需要配備穩(wěn)壓電源,如氣相、液相、質(zhì)譜,等等,所以ups是一個物理和化學(xué)實驗室常用設(shè)備,做平面設(shè)計,需要預(yù)定好房間。
接地是預(yù)留的，很多儀器需要接地，特別是精密儀器甚至需要獨立接地，也需要接地電阻，一般不超過4歐姆，有的不超過1歐姆。土建最好保留這一塊，避免后期大的返工。
這些基本是理化實驗室進(jìn)行電氣的主要發(fā)展關(guān)鍵點，考慮好這幾個方面問題， 電氣工程設(shè)備管理基本就差不多了。
理化實驗室給排水設(shè)計
給排水設(shè)計主要集中在排水管的選材上，因為實驗室的廢液需要集中收集，排出的廢水都是低濃度的洗滌廢水。所以UPVC總體上是可以滿足要求的。如果濃度比較高，有特殊溶劑的話，應(yīng)該考慮HDPE管。當(dāng)然，PVC管是耐腐蝕性最高的，但是成本太高，很少使用。
八、理化分析實驗室的安全問題設(shè)計
安全設(shè)計包括安全標(biāo)識、安全設(shè)施等，所有危險場所都需要設(shè)置安全標(biāo)識，有很多化學(xué)試劑的地方需要設(shè)置洗眼器和應(yīng)急淋浴。
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