关于我站新建实验室的研究报告[1].doc.lnk.doc

关于我站新建检测中心的研究报告概述：一个现代化的检测中心，先进的科学仪器和优越完善的实验室是提升现代科技水平，确立行业信誉度，树立检测分析权威的必备条件。本报告结合我站的检测工作,参考相关技术资料，试图从实验室建设的总体规划与基本要求、实验室建筑的组成及总体布局、实验室的平面构成、实验室的基础设施等几个方面阐述我站未来检测中心的建设理念，为决策提供技术支持。安全、效率、舒适是理想实验环境的三大要素，也是实验室建设的宗旨。 我站新检测中心的建设，不仅是单纯的建设实验楼与选购合理的仪器设备，更要考虑实验室的总体规划，合理的布局和平面设计，以及供电、供水、通风、安全措施、环境保护、物料传递等基础设施和基本条件，力求做到“可持续发展”、“以人为本”、“人与环境和谐”。一 实验室建设的总体规划与基本要求1 实验室的建设规划建设现代化实验室，首先要制定和提出实验室的总体规划；确定建设实验室的性质、建设用地、建设依据、目的及规模；同时，一定要做好调查研究；考察国内不同级别的同类实验室，避免走弯路。除此之外，还要考虑：1) 发展方向以建材检测、建筑工程检测为主导；2) 今后可能承担的科研任务；3) 人员编制，包括现有人员、核定人员、扩项增加人员；4) 建筑物的要求：结构宜为框架结构，层数、建筑标准、及各种工程管网。总体上讲，物理实验室对建筑结构、减振、物料传递路线要求较高，化学实验室对水源、电源、温度、管道布置要求较高；5) 抗震、防空措施；6) 公害处理：废气、废水、废物、噪声、辐射、放射、振动等技术处理措施（沥青燃烧废气、混凝土清洗水、已破坏试件等）；7) 特殊设备的要求：如能谱仪的防护要求、大型试验机的建筑结构要求、养护室的保温要求、击实设备的防振要求等；8) 建筑模数与建筑面积；9) 投资与施工期限。2.实验室设计的前期工作1) 参观同类型实验室或参考国内外文献资料。考察同类型、不同级别实验室（国家级、省级、行业），确定我们的实验规模。借鉴同类型实验室成功经验和失败教训，为方案创造有利条件。可与设计单位研究下列几个问题： 总体布局中，各幢建筑物之间的相互关系及关联； 平面组合的几种可能性； 实验楼的工艺布局与物料（样品）流程的关系； 实验室与研究室（或数据处理区）的关系，实验室与办公室的关系，是包含、毗连、还是分隔； 管线设置，是否可以实现远程控制或网络反控（砼冻融、砼抗渗、气相色谱等）。 公害处理技术； 发展计划与变化（灵活性）。2) 与有关单位的密切联系，包括：建设主管部门：城市管线、给排水、道路交通、附近建筑影响等；公安消防部门：防火、防爆措施，安全措施；环保部门：污染防治；疾控中心：在设计时就了解有毒、有害物质的管理规定及实验场所的卫生标准，防止职业病的发生。人防部门。3) 搜集当地详细资料：水、电、煤气等设施资料，气象、水文、地质资料，做到全面详尽，不急于全面设计，以免造成返工。4) 设计。在交由设计单位进行设计前，必须由各实验室人员共同参加研究，反复讨论，确定各实验室方案。可按照：方案设计初步设计施工图设计的程序进行，先做出数个方案，经专家评审、协调后，再确定设计方案。二实验室建筑的组成及总体布局1. 建筑组成实验室的建筑按其用途一般可分为四类：1) 实验研究类 实验室的核心，包括各类通用实验室、专用实验室、研究室、数据处理室（或办公室），建筑面积约占30-69%；2) 辅助建筑 资料库、教室等，建筑面积约占5-31%；3) 公用设施 水、电、暖控制室，仓库, 建筑面积约占5-18%；4) 行政及生活建筑 包括行政办公、接待、福利设施，建筑面积约占10-29%。2.总体布局在总体布局设计中，首先要研究的问题是采用“集中配置”的形式还是“分散配置”的形式。集中配置是将所有建筑组成组合到一座建筑物中，分散配置是按照实验楼的不同功能分散布置。两种形式由实验室规模、用地等条件决定。国家计量科学研究院、山东省计量科学院、山东省建筑科学院均采用分散配置的形式，即由不同功能的多幢实验楼、研究楼及辅助建筑灵活组合而成，对人流、物流进行合理的分散，从而大大提高工作效率。从长远来看，这种建筑布局形式较为科学，适合大型检测服务机构，为每一检测项的发展留出足够的余地将我站未来的实验室 分为：建筑材料检测及科研中心（物理实验楼），建筑结构鉴定及科研中心（道路、桥梁、工业与民用建筑物现场检测楼），装饰装修材料及室内环境检测中心（化学分析与仪器分析楼），行政办公中心等。但是采用分散配置的形式，占地面积大，组织机构臃肿，管理跨度加大。 集中配置的形式适合小型检测机构，建筑规划方正规则，但设计要求高，各个实验室之间易出现相互影响，人流、物流控制相对较复杂。可以这样考虑：近期内(5-10年)按集中配置的形式建立实验主楼，在裙楼或其附属建筑物内设立物理实验室（水泥、砂石、砖、试块等），在上层设分析化学实验室。建筑规模以适当留出发展余地为宜。现代检测技术的发展，趋向于越来越复杂的成分分析、越来越低的痕量分析、越来越快的仪器分析，这就要求检测中心除建立一般性物理实验室外，还需建立化学分析实验室、洁净实验室甚至生物实验室等，而每一类实验室对水、电、管道等建筑要求不一，必需考虑建设满足不同功能的分散式、专业型建筑。当然，集中配置 “实验主楼+裙楼”的形式，完全可以满足目前的检测需求。三实验室的平面构成实验室建筑的主要特点是实验内容众多，工艺要求繁杂，工程管网较多，工程造价较高。根据这些特点，实验室的平面构成应遵循下列原则：同类实验室组合在一起（如物理类与化学分析类）；工程管网较多的实验室组合在一起（如化学分析实验室）；有隔振要求的实验室组合在一起（如击实仪室、振筛机室等）；有洁净要求的实验室组合在一起（精密仪器室、化学室）；有防辐射要求的实验室组合在一起（能谱仪室）；有毒性物质的实验室组合在一起（化学分析室、气相色谱室）。遵循上述原则，有利于环境卫生，可降低实验室之间的相互干扰，有利于各项检测工作顺利进行。1. 实验室平面类型通常的实验室有三种平面类型：单走廊组合、双走廊组合、单元组合。单走廊平面组合为实验建筑中最常见的平面形式。中间为走廊，两侧布置实验室、研究室。该形式形体简单，便于施工，造价较低，易于布置管线，特别适宜于利用自然通风、采光的普通实验室。缺点是交通噪声影响，保温性能差。可采用优质断桥铝塑铝外窗、外墙保温、中央控温等方式有效解决。走廊的布置形式有:即“一”型、“l”型、“x”型等不同组合。“一”型设计简洁，管线布置方便，但不利于物料传递与分流，实验室相互之间有影响。“l”型与“x”型，设计稍微复杂，但可将楼层平面按功能划分为实验控制区与办公区，在实验控制区设置垂直管线，在实验控制区与办公区之间设置水平管线,管线可从走廊吊顶布置，实现远程控制与数据传递。底层及裙楼考虑到设立业务大厅与部分实验室，应对人流、物流进行划分。可将业务大厅、收样室与样品库设置在主楼的一层，将力学实验室、水泥室、砂石室、混凝土室安置在裙楼或副楼。在裙楼或副楼内单独设置无障碍通道，便于将待检样品直接用小型车辆送至待检区域，将已检样品输出。收样室与实验室之间配置小型灵活推车及塑料集装盒，便于样品传递。也可将部分实验室安置在一层，业务大厅安置在二层，但必须处理好一层实验室的采光、通风、物料传递等问题。电梯设置人员电梯与设备（或样品）电梯，区分人流、物流，以提高工作效率，控制环境卫生。2. 空间尺度包括实验室的开间、进深、层高、走廊尺寸等尺度，需根据人员活动范围及实验设备布置要求而定。1) 开间 我国实验室的开间一般采用3.0m、3.3m、3.6m三种开间模数，理由是一：能满足实验工作的正常需要，即满足中央实验台和侧式实验台的尺寸并留出足够的过道。二：与民用建筑的模数尺度结合。2) 进深 实验台的布置方式、通风柜的布置方式、采光通风方式决定进深尺寸，一般为6.0m9.0m。3) 层高 一般来说，空调管道、通风管道对层高影响较大。另外，大型设备将对层高提出要求。集中控温的实验室可适当降低层高，以节约空调制冷量。3. 实验室与研究室的平面布局实验室与研究室之间联系应方便，尽量避免实验产生的有害气体、噪声等对研究室的影响，功能满足要求，经济合理。一般有内含型、毗连型、隔离型三种布局方式。建议采用隔离型布局。理由是：一实验室受控，避免无关人员进出，二减少实验对研究室的干扰，三便于管理。个别实验室，如门窗检测室 、化学实验室可在其内部隔离出数据处理区域。 图为浙江省疾病控制中心实验控制区 化学实验室的数据处理区设置隔离式的实验控制区，便于管理。4.朝向一般来说，人员集中的实验室应布置朝南，精密仪器室可考虑朝北避阳，并可节约空调制冷量。精密仪器实验台的安置应垂直于自然采光的窗户，以防产生阴影或眩目。化学药品室宜置于北侧，避免日光直晒。5.防振有隔振要求的如：力学室、砂石室、击实室需安置在底层并有隔振措施，有防振要求的如：天平室、精密仪器室，需作防振处理。四实验室的基础设施实验室的基础设施是实验室建设的重要组成部分，是检测工作的基本保障。这些基础设施主要包括：实验室用水、电、气、采暖、制冷、家具及安全防护（防火、防雷、防静电、电磁屏蔽等）。1. 实验室用水实验室用水，是实验室基础设施之一，一般分为生活用水、生产用水和消防用水。实验室用水的特点是用水点多且分散，用水量不均匀，管网布置复杂。可设置垂直综合管道井。1) 水质目前我站的实验项目中，一般饮用水即可满足实验要求。用到蒸馏水的实验项目有：砖的泛霜实验、水泥的仲裁实验、室内空气中甲醛含量的仲裁实验、室内空气中氨含量的常规实验等，总体用量不大，不必单设纯水处理系统，只需设置蒸馏水制备间，聚乙烯桶装盛备用即可。蒸馏水制备间要求给水系统的水量、水压稳定。2) 给水系统实验室内部供水系统尽量利用室外给水管网的压力直接供水。在高层实验室内，室外管网不能满足要求时，低层部分应充分利用室外管网的压力直接供水，上层部分可设局部加压设备。当室外管网压力经常或周期性不足时，应考虑设置屋顶水箱或水泵。3) 消防用水普通消防系统是实验室普遍应用的一种消防系统，自动喷洒系统可应用于办公区域和部分实验室，避免应用于精密仪器实验室，以防误损精密设备。精密仪器室可配备小型干粉或co2灭火器。4) 排污实验室污水处理有主要三种：物理污染、化学污染、生物污染。我站检测项目中的水泥、砂浆与混凝土配合比、砖等项目，实验废水中含大量水泥、砂石，因此，物理性处理尤为重要。砂浆与混凝土配合比区域应设置钢盘隔离、钢筛隔离、沉淀池等方式进行污水处理。我站化学污水的污染源较为单一，不外乎酸、碱、盐，采用酸碱中和的方式简单处理即可排放。2. 实验室用电实验室用电主要包括照明电和动力电两大部分。随着科学技术的不断发展，新的实验仪器日新月异，很难提出明确的供电要求，但有几个原则值得借鉴：1) 每一实验室内要设三相交流和单相交流电源，并设置总电源开关，当实验室无人时，可切断电源。2) 长期用电设备（如冰箱）与即时用电设备（如电脑、试验机）的总开关分开。3) 在实验室四周的墙上，至少设一个三相插座，2-4个单相插座。4) 通常物理实验室比化学实验室的用电量大，必须留有足够余地。建议采用铜芯线，管线以暗敷为好。5) 关键科室，诸如业务室、信息中心、精密仪器室设置不间断电源，保护数据信息。3. 实验室接地 实验室的接地类型较多，有工作接地、保护接地、过电压保护接地、设备仪器接地、屏蔽接地以及防雷接地等。当某设备有诸如以上的接地要求时，必须严格执行，否则将留下安全隐患。实验室的大型或精密设备可以考虑单独的接地系统，虽然费用较高，但可靠性好。4. 实验室用气实验室用气，主要包括实验用燃气、实验载气。 我站实验室的用气量总体不多，只有电器实验室、气相色谱室、钢铁分析室。实验室用气必须做到：设置钢瓶柜并将所有钢瓶放置在钢瓶柜中，有可燃气体的实验室安装排气扇，遵守安全用气守则。钢瓶柜5. 实验室的通风排风实验室通风是实验室设计必须考虑的一部分。我站需设通风柜的实验室目前有化学实验室、电器实验室。可将其组合在一起，设置分散式通风管道。至于排风系统，可在楼顶设置风机，并按照工业企业设计卫生标准、工业“三废”排放标准执行。可挥发性有机物的操作、加热实验以及燃烧实验，必须在通风柜内进行，将污染物通过管道或直接排放至室外。放置原子吸收分光光度计、液相色谱仪等精密仪器室应在吊顶（技术夹层）内设置通风管道，安装抽气系统,及时排除挥发的有机物和空气中的悬浮物，降低污染本底，减少实验误差，同时减少对实验员的危害。其它物理实验室，采用自然通风即可，但在设计时，应考虑可否设置自然通风管道，进行有组织的通风。6. 空调系统各类实验室对环境温度的要求不同，空调的配置也不尽相同。新实验楼空调系统的关键是确定选取何种空调方式中央控温还是分散控温。实验室可采用外墙保温+双层保温窗+中央空调的方式控制室内温度。个别实验室（精密仪器室）需设单独控温空调甚至双空调。深圳市疾控中心gc-ms实验室的双空调设置。目的是两台空调轮流工作，对设备进行降温。采暖系统同上，可考虑采用集中供热。7. 实验家具实验家具需适应各种不同类型实验室需要，应满足功能性、坚固性、耐高温、耐腐蚀以及灵活性。一般按照其功能分为：实验台、功能柜、通风柜三大类。由于新材料的广泛应用，实验家具的选型与设计应根据实验要求，选择不同材质、不同规格的实验家具，做到经济合理、满足使用功能并且美观大方。 实验台分类：按功能分，主要有化学实验台、仪器实验台、天平台、洗涤台等；按布置方式分，边台、岛型台、半岛台等。每一种实验台的要求不尽相同。上图为实验边台与岛型台的组合1) 材质 结构包括：木质、钢质、钢木、铝合金、混凝土等；台面包括：三聚氰胺酯、贴面理化板、实芯理化板等。综合来考虑，不同组合，满足不同功能，价格差别也很大，一般在750-1500元/延米 不等。以仪器实验台为例：要求坚固耐用、灵活组合，但不要求耐酸碱腐蚀，可选择钢木结构 + 三聚氰胺酯台面。2) 规格尺寸 我国的实验台台面宽度一般取750mm，高度取850mm，长度根据具体实验而定。另外，实验室家具还包括：样品柜、药品柜、危险品柜、玻璃器皿柜、工具柜、更衣柜等实验柜，以及实验椅凳、工具推车等等，不再赘述。全国有上百家实验设备公司，建议我站实验室的实验家具的选购，成立专业考察组，经周密分析考察而定。公司名单见附件1。8. 辅助设施设置实验人员活动室、资料室，环境要求特殊的地方，如混凝土室、化学室等设置更衣室、淋浴室。五，工程管网综合设计在实验室设计时，工程管网的综合是一项错综复杂而又必不可少的工作。我站实验室的工程管网主要包括：水管、风管、强电管、弱电管，这些管道虽然都有各专业人员设计，但是如果不经过各管道相互配合与综合布置，往往会产生管道凌乱、建筑空间使用不合理及影响结构等不良后果。因此，需要统筹安排、综合布置，同时便于拓展与维护。水平管道布置（延内墙上方及走廊）垂直管道布置（延墙）六，实验室安全防护设施实验室的安全防护设施，主要包括实验室的防火、防盗、防爆、防雷、防静电以及电磁屏蔽等。设计中就考虑这些安全防护设施，对于设备保护、人员安全是非常重要的。1. 防火建筑设计在进行方案设计时就考虑消防设计，在建筑遇到火灾时，如何进行人员疏散、火灾报警和及时扑救等措施。建立排烟系统、水喷淋系统、烟感报警系统及防火分隔区。但要注意的是精密仪器室的水喷淋系统的设置一定要慎重，以防设备受水喷淋而报废。1) 防火设施 在实验室的多数严重事故中，火灾是最普遍的起因之一。化学实验室的有机溶剂有些是易挥发的，有些是极端易燃的，因此，在化学实验室中，要分清易燃物质的等级，分别制定防护措施。化学药品室考虑加设放火门、通风装置、混合可燃气报警装置等。不同性质的化学品，如储于同一仓库内，应将燃烧性能相似或使用相同灭火剂的化学品分别放置。实验楼应设防火墙、防火带以及防火门窗。为防止低层起火时，火舌贴墙窜入上层，高层实验楼宜在每层窗顶装有飘出的雨蓬，或安装防火帘。各种大口径管道必须用非燃烧材料制成，并应安装防火闸门，防止火势借助管道蔓延。人员密集的实验室设置安全出口，楼层设置疏散楼梯、通道。2) 灭火 有些实验室的电器设备较多，在消防时，不适合用水消防或要求灭火剂对设备不能对设备造成玷污和腐蚀，因此，实验室除了设置给水消防外，二氯化碳灭火机、四氯化碳灭火机、干粉灭火机或卤化物灭火剂装置。尤其是干粉灭火剂和卤化物灭火剂装置的灭火性能较好，对设备无腐蚀，可广泛用于特种危险场所和特殊设备的灭火。在有贵重器材的实验室发生火灾时，应用干式灭火予以扑灭以减少损失。3) 灭火剂 灭火剂与灭火器的种类很多，主要有化学泡沫灭火剂、二氧化碳灭火剂、干粉灭火剂、卤代烷灭火剂、水、干冰及其它灭火剂。需要注意的是：泡沫灭火剂不适于电器设备的灭火；四氯化碳受热产生毒性化合物，不适于小空间灭火；四氯化碳绝不可用于碱金属，否则会引起爆炸；水不适于燃烧液体及电气设备。4) 防火措施 实验室必须建立必要的、专门的防火措施。2. 防爆我站目前有防爆要求的有：蒸压釜、气体钢瓶、部分化学试剂。可燃气体、蒸汽的爆炸压力一般在0.25-1.0mpa范围内，建筑物的耐压力在0.01mpa，显然，设计完全密闭的防爆室是不现实的。解决的方法是一方面建立防爆墙，一方面利用门、窗等设施卸压。尽量单独设立或靠建筑外墙设立，绝不能放置在楼层中间和地下室。应对可燃气体进行监控。产生可燃气体的实验室，如药品室、气相色谱室，加装监测报警装置及通风装置。3.防雷应考虑避直击雷，防反击雷，防静电感应与电磁感应，防雷电波侵入户内，经常性防雷装置检查。4.防静电 在有燃烧、爆炸危险性的工作场所，应设接地金属棒或踏板，供卸除工作人员身上的静电之用。部分实验室，干燥季节可设置空气加湿器，以卸除静电。七，各类实验室.我站目前的实验项目见下表：分类项目说明建材检测室水泥仅做物理性能，可扩项砂砖砂浆配比砼配比外加剂仅做物理性能，可扩项钢筋仅做物理性能，可扩项砼试块抗压砂浆试块抗压砼试块抗渗其它砌筑块的力学性能管材分ppr与pvc管件瓦瓷砖（含大理石）门窗涂料仅做物理性能，可扩项防水卷材现场检测室市政工程沥青沥青混合料土工无机结合料无侧限抗压无机结合料配比结构检测回弹可增加桩基、钢结构检测取芯砂浆贯入室内环境检测氨可增加装饰材料检测：石材、板材、涂料检测氡苯甲醛tvoc可以看到，有许多检测项目有很大发展空间，因此，在实验室设计时，必须从长计议，留出发展空间。总体上讲，我站实验楼可分为：房间分类详情简单说明业务部分业务大厅低层安置收样室低层安置样品库低层安置资料室低层安置档案室低层安置信息中心低层安置其它服务室低层安置物理