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烟草局实验室设计与建设

admin 2020-01-30 22:18:15 137阅读

烟草局实验室设计与建设

1实验(experiment)室平面布置
实验(experiment)室平面布局既关系到实验工作流程是否合理,也与工程造价、实验室安全密切相关。归纳起来大致有四方面需重点考虑:
1.1有恒温恒湿要求的实验室靠近布置
恒温恒湿实验室的机房尽量少占建筑面积,采用两套以上机组共用一间机房的方式;为实现节约能源,这类实验室墙壁均采用了保温措施,因此将这类实验室就近、并列布置可最大限度减少能量散失;
1.2有洁净要求的实验室靠近布置
化学检测中的重金属检测,如IcpMs、原子吸取需洁净实验室中进行,以保证监测数据的可靠性。无论几间仪器室共用一套洁净机组还是分别净化,将洁净机组同置一间机房,应该是最为节约占地面积的方案。
1.3有通风系统的实验室靠近布置
实验室通风系统是占用室内空间最大的装备,其投资额度也是较大的。为使室内空间更有效利用,降低工程造价,保证良好的通风效果,需就近布置有通风设备的实验室。这样可有效减少通风管道的长度,便于防火分区管理,同时也便于设置补风系统以及必可少的补风热平衡系统。
1.4有集中供气系统的实验室靠近布置
中烟企业实验室常用的气相色谱、质谱、IcpMs、原子吸取、流动分析等表征仪器要用到稀有气体(noble gases)、助燃性气体、可燃性气体、有毒气体,比如:氮气、氦气、氩气;氧气、零级空气;乙炔气、氢(Hydrogen)气、石油气、一氧化(oxidation)碳等。这些气体是由汇流供气系统经管线直接输至仪器进气端口。将有这些仪器的仪器室就近布置减少了管线的长度,也提高了危险气体输送的安全性。
1.5参观通道
 实验区走廊既有工作人员通过的作用,也有领导巡查、视察,同行参观的作用。实验室的硬件条件也体现着一个单位的实力。一般来讲,把大型表征仪器室安排在参观通道的起始端可以更好地将实验室实力展现给领导、同行也是向领导汇报工作、在同行中提高企业知名度的有效途径。
2.实验室立面布置
在实验室立面布置中仍需沿用工作流程合理的理念,杜绝一个工作流程在不同楼层间反复穿插。造成工作人员为完成一项工作,反复上下楼才能完成。
实验室立面布置主要从1安全性,2有害气体排放,3建筑承重,4振动等几方面考虑。
2.1安全性
实验室建设首先考虑安全性。它包含工作人员的人身安全,同时也包含仪器设备的安全。人员的安全主要考虑水、电、气、有害气体、易燃易爆物品对人体的影响;仪器设备的安全除考虑对人员安全影响的因素以外还需考虑工作状态的安全性和实验数据的安全措施。
实验室供气系统中的气瓶室建设从选址到管线敷设国家有明确的设计规范:
《氢气站设计规范》GB 、《氧气站设计规范》GB 、《乙炔站设计规范》GB 5003191、《氢气使用安全技术规程》GB 、《气瓶安全检查规程》、《石油化工(petrochemical industry)仪表供气设计规范》SH 、《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 。但在实验室建设中,大部分单位不采用这些危险性气体高压钢瓶供气方式。例如:氢气采用氢气发生器供气方式。即使这样,惰性气体的气瓶间再采取了防爆措施的情况下,也需尽量将其设置在上部楼层。
2.2有害气体排放
化学实验过程中不可避免地会产生一些有毒有害气体。为了减少通风管道长度,为使通风设备工作更加有效降低(reduce)工程造价,有必要将有通风设备的实验室设置于上部楼层,并对排放的废气进行净化处理。
生物检测实验室(尤其有生物安全危险的实验室)宜设置于上部楼层;
2.3建筑承重
大型表征仪器需要配置(deploy)不间断电源(UPS),目前越来越多的工程是建设集中的不间断电源系统,这时蓄电池的重量在工程规划初期就需要考虑。其位置尽量设置在建筑的底层。
烟草业有些实验室配备了切丝机、小型卷烟机、振动筛,这些设备自重一般在200公斤左右。在实验室建筑荷载中不可小视,况且有的设备工作过程中还伴有震动。
2.4震动与防震
实验(experiment)中常用的各类电镜、精密(precise)天平、核磁共振等表征仪器安装环境需有严密的防震措施。其振动频率(frequency)、振幅均需在仪器使用环境要求的允许范围内。否则不但得不到可靠的实验数据,而且极易造成仪器的损坏。防震的前提条件是一定要将这些仪器安顿在建筑首层,其次是按照建筑力学的原理建造有效的仪器设备独立基础,以隔绝或衰减建筑及周边环境振动的频率和振幅。
3.实验(experiment)室其他功能需求
实验室是进行科学研究、数据检测的专业场所。为满足实验内容和仪器设备对环境的要求,需要在实验室规划设计时一并考虑。
3.1配电与照明
烟草业实验(experiment)室设备中大型用电器主要是恒温恒湿机组和洁净空调机组;仪器中大型用电器主要是各类气相或液相质谱仪以及IcpMs。实验室设计以淡雅、清新色调为主,简约、自然、时尚、高档融为一体,不仅可以体现现代实验室的功能要求,而且极大的满足了人体工程学的规范。在实验室功能隔断时,尽可能减轻建筑楼板的承重,实验室内隔断选用轻质隔墙,根据实验室不同采用不同材料的隔断处理。实验室规划包括技术和设备的更新,研究人员增加和现有研究员的能力提高等。实验室建设原则是满足实验室工作业务流程的优化及日常管理等方面的需要。设计主要考虑实验室的工艺流程、特殊实验室和功能间的位置选择、建筑物内上层和下层的具体环境、建筑结构等因素。机组配电强度(strength)不会小于几十千瓦,质谱仪的配电强度也需在六千瓦以上。而且对他们的配电方式须采用树干式与放射式结合的方法以提高控制精度、降低(reduce)造价。
实验(experiment)室照明系统有安全规定(试剂间、防爆气瓶间需配置防爆照明器具),也有照度、均匀(jūn yún)度及色温要求。实验室规划配电工程是根据实验仪器和设备的具体要求,经过专业的设计人员综合多方面因素设计完成的,与普通建筑有很大区别。因为,实验室仪器设备对电路的要求比较复杂,并不是通常人们所认为的那样,只要满足最大电压和最大功率的要求就可以了。需进行颜色鉴别的实验室照度不小于500Lux、色温接近日光,照明系统最好分为工作照明和常规照明。不进行颜色鉴别实验时开启常规照明,以延缓工作照明灯具性能下降,节约投资(意义:是未来收益的累积)。照明均匀度也需按照烟草行业标准设计建造。
3.2地线(别称:避雷线)系统
目前国内配电均采用三相五线制。实验室地线系统在此基础上依仪器对使用环境的要求,有时要建设直流工作接地系统。通常采用《电子信息系统机房设计规范》GB进行设计、施工,以保证仪器设备正常工作。
3.3通风系统热补偿
实验室通风系统在逐级(楼内与楼外、楼道与室内、通风设备与室内)负压的工作方式下,补风系统采用全新风方式。补进室内的新风随四季的变化会有几十度的温度变化。不但使人体很不适应,影响工作人员的健康,还破坏了仪器设备的工作环境。为使实验室内温度保持在允许的范围内,在补风系统内需设置换热器将空调系统冷热源引入。
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