实验室设计实例-乙二醇项目

实验室设计实例

煤化工实验室设计-生物化工项目

一：项目概况：本项目新建现形成以糠醇、2-甲基呋喃、四氢糠醇、乙酰正丙醇、2-甲基四氢呋喃等链条式产品的生产基地。已拥有年产10万吨糠醇、5000吨2-甲基呋喃、5000吨四氢糠醇、5000吨2-甲基四氢呋喃和5000吨乙酰丙醇五个产品的生产项目。占地约300亩，实验室将建设中心化验室，化验室为二层，一层办公，二层化验室。总体规划需要建筑面积1500m2。中心化验负责全厂所有原辅材料、安全分析、中间控制、产成品的分析任务，总体规划有原材料检验科室、产品检验科室、中控检验科室、色谱室、电化学室、光谱室，辅助科室有：天平室、高温室、钢瓶室、制样室、留样室、试剂仓库、玻璃仪器仓库、会议室、茶水室、资料室、办公室1个、休息室。组织展开质量管理和质量管理培训，以及仪器设备校正和维修工作。

三：实验室设计依据

1 JGJ91-93《科学实验建筑设计规范》

2 建标127-2009 《疾病预防控制中心建设标准》

3 GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》

4 GB50057-94 《建筑防雷设计规范》

5 GB J16-87《建筑设计防火规范》

6 GB50346-2004 《实验室建筑设计规范》

7 GB50019-2003 《采暖通风与空气调节设计规范》

8 GB50073-2001 《洁净厂房设计规范》

9 GB IT14925-94 《实验室防护基本标准》

10 GB 4972-84 《放射卫生防护基本标准》

11 GB8703-88《辐射防护规定》

12 GB 8978-1996《污水综合排放标准》

13 GB16297-1996 《大气污染物综合排放》

四：实验室设计理念

实验室设计理念，应根据实际工厂的生产规模、化验的原辅材料、中间控制、产品的样品数量，将实验室设计目标结合实际运行要求，将依据工作便捷的要求，设计的目标是创造安全、高效、舒适的工作环境，规划理念是安全第一、布局合理、功能性强、节能环保、人性化、智能化、国际化，打造“人、机、环”和谐为目标。

五：实验室平面设计

1 由于实验室集中在中心化验楼内，应按照垂直布局由上至下，依据实验室的功能和通风要求，将毒理性实验室、理化实验室、微生物实验室、仪器分析实验室、仓储、留样室、档案室、办公室等依次设计。

2 化验室将成品、原料、中控的化验放在二楼，一楼办公、仓储、档案室、会议室。

3 在符合工作流程的情况下，湿性实验室、干性实验室、辅助实验室，既自成一区又能想通，湿性实验室和理化性实验室应安排在便于安装通风系统的位置。

4 前处理和无机物前处理室、有机物前处理室分开，尽量设在走廊的入口，并处于下风向。

5 样品处理室与仪器分析室分开。

6 易燃易爆、易制毒、剧毒试剂应与其他试剂分开存放，无机试剂和有机试剂分开存放，并在试剂储存长设通风系统。

7 钢瓶室尽量设在阴凉角落位置，并很少有人走动，可燃性气体和不可燃性气体分开，可燃性气体和助燃性气体分开。并且钢瓶室屋顶设自燃通风口。

8 需要供气的仪器在满足工作流程的情况下尽量集中供气，并避开阳光直射。实验室所有需要供气的分析仪器设备，统一由气路系统供气，选用高压管线供气。

9 天平室尽量与药品室、高温室靠近，符合（药品存取干燥称量）的工作流程。洗涤室尽量安排在有上下水的角落位置。

六：实验室装饰工程

现代化实验室的功能要求，满足人体工程学的要求，实验室以通透式玻璃隔墙为基础，给人以淡雅、清新的色调、将现代、简约、自然、实用、美观、大方融为一体。体现出现代化实验室的设计之精美。

走廊天花：二、三楼走廊采用50系列玻镁彩钢天花板，防火等级达到A级，天花选用彩钢板可大幅度降低通风和几点施工及维修的难度和强度，也利于日后的正常维护和检修，天花采用彩钢板有实用、美观的特点，而且有易清洁、易消毒、耐腐蚀、不起尘、光滑防水的作用。

走廊地面：一、二、三楼走廊均采用均采用进口PVC卷材地板，防火等级为B级以上，PVC卷材地板有防酸碱腐蚀、易清洁、易消毒的作用，同时耐磨度达到国家标准实验室要求等级。或抛光砖（瓷砖）（800mm*800mm），要求耐酸碱腐蚀、易清洁、易消毒的作用，同时耐磨度达到国家标准实验室要求等级。

墙体：一、二、三楼的走廊与走廊之间、房间与房间之间均采用带玻璃视窗的彩钢板墙面，走廊为6mm防火玻璃，房间为6mm钢化玻璃。或者走廊与走廊之间、房间与房间之间均采用带玻璃视窗的玻镁板墙面，1000mm高玻镁板墙面，墙厚度为200mm，走廊为12mm 防火玻璃，房间为12mm钢化玻璃。

门窗：一、二、三楼的门窗统一采用12mm钢化玻璃门，实验室入口用带有门禁系统的防火玻璃地弹簧双开门，更增加实验室的安全性。

实验台面：根据实验性质不同和使用场所的要求，高温实验室选择大理石台面（台面厚度25mm），化学实验室采用实芯理化板台面（台面厚度12.5mm），仪器分析室（色谱室、ICP室、电化学室、光谱室）均采用环氧树脂台面（环氧树脂A和环氧树脂B 两个品牌，厚度为36mm），其中环氧树脂B（洛氏硬度为124，A的洛氏硬度为110）。

实验台面物理性能和化学性能检验标准参照ASTM D695-02 、ASTM D790-03和GB/T17657-1999。

试验台面物质性质对比具体如下表所示：

试验台面化学性质对比，如下所示：

七：实验室通风系统

本工程中需要设置排风系统的实验设备有：通风柜、原子吸收罩、万向抽气罩等，实验室全面排风在二、三楼设计，一楼局部排风，二需要设置通风系统的实验室以按实际需要设置，即当自燃补风无法满足排风要求时考虑增加强制通风并网系统。

1设计：排风系统主管直径800mm不锈钢通风管（厚度3mm）或采用PP材质直径800mm （厚度5mm），排风风管内风速为6~9m/s，支管为直径500mm不锈钢通风管（厚度3mm）或采用PP材直径500mm（厚度5mm）10~15m/s。实验室通风为常开状态（在工作中，不关闭通风系统）。实验室通风设备设计理论风量如下表：

2通风系统运行设计要求：

风速、风量稳定、噪音低（≦60DB），符合国家相关标准及招标要求。

通风橱工作面抽风表面平均风速设计为0.6±0.1m/s。采用VAV风阀控制通风橱排风，使通风橱的排风随通风橱工作状态变化而同步变化（调节风阀的角度，控制风量）。在保证工作人员的安全基础上最大可能的实现节能，并可根据通风橱做做实验的性质及排出废气的毒性大小、浓度高低对排风量进行控制（通过风阀），或者在设计的时候增加排风量（布局）。万向抽气罩、原子吸收罩的排风量，一定要根据实际需要独立设计，并可进行单独调节风量。

3通风橱、桌面抽气罩：

通风橱、桌面抽气罩的排风孔藕上安装压力无关型VAV变风电动蝶阀以恒定其工作面的表面风速（变风量排风），并需要符合以下要求：

工作状态下，风阀反应速度小于3S、方法控制器风速显示（读数）在全量程内精度为±5%、风量可测比（最大/最小控制风量）达到20:1、当通风橱入口风速下降到警报线下（标准0.3m/s），警报灯和声音报警同时启动。、风阀控制器必须设置紧急按钮以应对可能出现的实验事故。

4 万向抽气罩、原子吸收罩

万向抽气罩、原子吸收罩的水平支管上安装微电脑式电子调风风阀以恒定设备排风量，并可依据实际需要对王晓抽气罩和原子吸收罩的排风量进行调节，电子调风阀的口罩面才艺触摸屏，并可以直接安装内墙上的1.4m位置（或者与照明开关高度一致），保证操作方便、直观，风阀的角度可从0~900做任意调整，工作人员可以通过其口罩面板的触摸按钮任意设置风阀的角度，风阀自动保存设定值，电子调风阀的关机状态时能自动回复为00并要求具备密封、止回阀的功能，易爆炸其其他症状工作的设备产生的废气不会逆流。

5 实验室通风系统风管材质

气瓶间排放采用δ=0.75mm的镀锌钢板、室内排风管全部采用不锈钢管材（或者PP、PVC 管材）、室外排风管全部采用不锈钢管材（耐酸碱腐蚀、防火的聚PMMA风管）风管材质厚

排风系统风管设计壁厚：主风管厚度为δ≧6mm，支风管厚度为δ≧4mm，有机玻璃风管后附δ≧8mm。

八：生物实验室设计通风洁净系统

本工程需要做净化设计的实验室为生物实验室，根据实验室设备的不知情况和该建筑的结构情况进行设计。

1 空调净化系统及设计：

大气压力：冬季=1016bar，夏季=1002.4bar。

包括：室外计算干球温度，冬季空调t=10℃，冬季通风t=17℃，夏季空调t=35.5℃，夏季通风t=32℃，冬季采暖t=12℃，夏季空调室外计算湿球温度t=27.9℃，冬季空调室外计算相对湿度60.冬季室外风速v=3.4m/s，夏季室外风速v=2.8m/s。

空调机组及送风系统，为一次回风系统，空调主机选用风冷冷水模块化机组集中洪冷，过滤器段、末端选用组合式自动控制及远程控制等。

实验室设排风系统，排风系统的流程为：实验室→排风竖井→排风管道→中效排风机→排出室外。

实验室的系统气流组织为：上送、下排，系统为一次或二次回风供给的紊流。

各主实验室送风采用定风量控制送风量的恒定，排风量、回风量采用自动比列调节阀控制，保证压力梯度恒定。

高效过滤器均采用0.5um粒径的例子过滤效果达到99.997%的高效过滤器。

九：实验室供气系统

化验中心办公大楼，设有ICP室、气相色谱室、气体样品处理室等，共需要压缩空气（Air）He、H2、N2、氩气（Ar）。本实验室所有气体走集中钢瓶室出来，分别进入二楼中控、三楼产品分析室和原料分析室。气路走从二楼进入后，一路走内墙到三楼个而用户室内，另一路从天花板下来到气相色谱室。出气瓶前间或气瓶柜时，通过不锈钢管道接至个用气点，末端阀门及配件按照在试验台的边台或中央台的背板上，方便使用，有利于拆卸和检修，如室的气路必须装有二级减压阀，以稳定气路压力。

气瓶室不可作为气体钢瓶的库存间，气瓶间应单独建设一个独立储气室，气瓶间应有良好通风，气瓶间应防火防爆，气瓶间的隔壁要采用防火墙和防爆墙。

根据市实验的用气量，对于气体使用量较小的房间，确保不间断供气，充分满足实验室的使用要求，更换气瓶时，可通过按照在高压软管下面的卡套进行气瓶更换，方便使用。

减压阀、截止阀均采用进口品牌，对于氢气管线设置排空管路，在排空管路上加装单向阀，防止明火回流，对于可燃气体配制可燃气体报警系统，当室内可燃气体积聚到危险上线时，可燃气体报警系统发出蜂鸣声及灯光指示报警。

十：实验室电气系统

本工程设计选用电气系统为TN-S系统（三相五线）

防雷接地、工作接地、安全接地共用同一接地网，凡动力开关箱及照明（插座）箱各个回路均需带漏电保护装置，末级漏电保护动作电流=30mA。

1 房间内照明、插座全部是暗线安装，全部电器所用的金属管口用密封胶进行防尘密封，各种电线在敷设时采用分色先安装，在同一系统内易用相同色。黄绿相间先禁止作相线使用。全部线管均需可靠接地，线管之间的接地应采用专用接地跨接夹方式进行，跨接线采用不小于4mm铜芯线。

2 灯具设置

本设计灯具全部才艺三联600*600mm的吸顶电棒管，防爆灯管在试剂仓库和气象色谱室、ICP室内安装，卫生间采用普通吸顶灯。

除特别注明安装方式外，全部照明灯具均为吸顶安装，安全诱导（出口指示）灯、应急照明灯及其插座底边装高2300mm，走道疏散指示灯底边装高为300mm。

3 开关、插座（箱）设置

照明开关为指甲开关，处特别注明或绘出外，单相插座为二级、三级插座，容量、规格应按设计要求执行。

5 电器设备及器件安装

开关、插座面板及插座箱和动力开关箱均需暗装。在配电间内的电气设备明装。专门开关中心线装高1400mm，插座一班装高为底边距地300mm，烘手器及洗衣机的插座装高1000mm，实验室的实验台插座有实验台配套安装。

十一：实验室消防系统

实验楼内个仪器室：色谱室、电化学室、ICP室、光谱室、纯水室、天平室、高温室等，分别是设14个防区，设一套组合分配系统（或每个房间放两具灭火器），个防区设二氧化

碳灭火器。

系统构成：本系统由火灾自动报警系统、气体灭火系统设备及灭火剂输送管道组成。

火灾自动报警系统包括火灾探测器、气体灭火控制器、消防警铃、声光报警器、紧急启停按钮、放气指示灯及系统布线。

灭火剂输送管道包括高压内外镀锌无缝钢管及管道部件。

系统控制方式：本系统由自动、手动、机械应急操作三种启动方式。

自动启动：灭火控制器设置在自动状态时，若某防护区发生有烟雾（或温度异常上升），该防护区（或感温）探测器动作并向灭火器控制器送入一个火警信号，灭火控制器即进入单一火警状态，同时驱动消防警铃发出单一火灾警报信号，此时不会发出启动灭火系统的控制信号。随着该防护区火灾的蔓延，温度持续上升（或产生烟雾），另一回路的感温（或感烟）探测器动作，向灭火控制器送入另一个火警信号，灭火控制器立即确认发生火灾并发出符合火灾警报信号机联动信号（关闭送风装置和防火阀等）。经过设定时间的延时，灭火控制器输出信号启动灭火系统，灭火剂输送管道释放到该防护区实施灭火。灭火控制器接收到压力信号器的反馈信号后显亮防护区门外的放气指示灯，避免人员误入。

气体灭火控制器可设置在手动状态下，在火灾发生时只发出火灾警报信号而不产生联动。

手动操作：在值班人员确定火警后，按下灭火器控制器面板上或现场“紧急启动”按钮可马上启动灭火系统，在灭火剂喷放前按下灭火控制器面板上或现场“紧急停止”按钮，灭火系统不会启动喷放。

当自动启动、手动启动均失效时，可进入气瓶间实施机械应急操作启动灭火系统。