实验室规划设计是一项系统工程,涉及专业众多更需要同时精通实验室使用知识和建筑知识作为技术基础。无论是新建、扩建、或是改建项目,都不单纯是选购合理的仪器设备与实验室家具,还要综合考虑实验室的总体规划、合理布局和平面设计,一比较强弱电、给排水、供气、通风、空调、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施和基本条件。实验室通风与舒适性空调系统的通风设计要求不同,主要目的是提供安全、舒适的工作环境,减少人员暴露在危险空气下的可能。通风主要解决的是工作环境对实验人员的身体健康和劳动保护问题。在实验室建设时,必须针对实验室工作内容、环境条件及具体要求进行家具的设计和选型。实验室家具的布局、功能、灵活性设计是实验建筑设计的重要组成部分之一。实验室装修设计时应注意的细节:实验室的装修大体上和普通工装类似,主要区别在于:水、电、风、材料、工艺、流程等特殊的施工和选择。目前大多数实验室中的各种分析仪器如气相色谱仪、气相色谱质谱仪、液相色谱质谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、等离子发射光谱仪、电感耦合等离子质谱仪等都需要连续使用高纯载气和燃气。 操作时避免交谈或咳嗽,必要时佩戴口罩。江苏净化实验室新风系统
层流罩采用独特的层流送风设计,让洁净空气如同一股平稳的溪流,均匀覆盖工作区域,避免出现气流死角和回流现象,维持空气流动的高效性和稳定性,为对洁净度要求极高的实验操作提供了 “一方净土”。风机滤网单元(FFU)通常安装在天花板上,通过内置的 HEPA 或 ULPA 滤网,持续过滤室内空气,并使实验室保持正压状态,形成一道坚固的屏障,有效阻止外部污染物的入侵,与层流罩相互配合,全方面保障实验室的空气质量。温湿度的精细控制对于洁净实验室至关重要,犹如为实验环境安装了一台 “稳定器”。在细胞培养实验中,温度的细微波动可能影响细胞的生长速度和形态,而湿度的变化则可能导致培养基水分蒸发,改变其成分浓度,进而影响细胞的生存状态。一般来说,洁净实验室的温度需稳定在 20℃ - 25℃之间,湿度控制在 40% - 60% RH,通过高精度的恒温恒湿机组,实时监测并调节室内温湿度,为实验提供稳定、适宜的环境条件。昆山实验室工作台每月检查应急照明与疏散指示标志,确保功能正常。
在生物安全实验室中,为防止实验过程中可能产生的病原体泄漏,危害实验人员和环境安全,采用了多重防护措施。一级隔离通过生物安全柜、负压隔离器、正压防护服、手套、眼罩等设备,将实验操作与外界环境有效隔离;二级隔离则依托实验室的建筑结构、空调净化和电气控制系统,进一步强化防护效果。以 P3 实验室为例,实验室内全负压运行,使用 II 级生物安全柜进行实验,排出的空气经过高效过滤器过滤后才排入大气,同时设置双重门或气闸室,严格控制人员和物品的进出,构建起一道坚不可摧的生物安全防线。
在全球倡导绿色发展的大背景下,洁净实验室的绿色节能转型势在必行。一方面,通过优化实验室的设计布局,采用高效的保温材料和节能设备,降低实验室的能耗。例如,选用节能型的空调通风系统,采用智能控制系统,根据实验室的实际使用情况动态调整风量和风压,减少能源浪费;推广使用LED照明灯具,降低照明能耗。另一方面,加强对可再生能源的利用,如在实验室屋顶安装太阳能光伏板,为实验室提供部分电力支持;利用地源热泵技术,实现冬季供暖和夏季制冷,减少对传统能源的依赖,降低碳排放,推动洁净实验室向可持续发展的方向迈进。为了确保监控数据的完整性,监控系统采用多重存储备份方式,防止数据丢失或被篡改。
静电除尘技术是利用高压电场使空气中的尘埃粒子带电,然后在电场力的作用下,将带电粒子吸附到电极板上,从而实现空气净化的目的。该技术具有除尘效率高、阻力小、能耗低等优点,尤其适用于处理大流量的空气。在一些大型的工业净化实验室中,静电除尘设备常与其他净化设备配合使用,作为空气预处理的手段,去除空气中较大粒径的尘埃粒子,减轻后续高效过滤器的负担,延长过滤器的使用寿命。然而,静电除尘技术也存在一定的局限性,如对微小粒径的尘埃粒子过滤效果相对较差,可能会产生臭氧等有害气体。因此,在使用静电除尘技术时,需要采取相应的措施来解决这些问题,如增加后置过滤器进一步过滤微小粒子,安装臭氧分解装置去除臭氧等。操作前后需用消毒剂对手部及台面进行清洁。温州净化实验室通风系统
操作精密仪器前需佩戴无粉乳胶手套,避免污染。江苏净化实验室新风系统
气流组织是净化实验室设计的关键环节之一。合理的气流组织能够确保室内空气的洁净度,有效排除污染物。常见的气流组织形式有层流和混合流。层流又分为垂直层流和水平层流,垂直层流是指空气从天花板垂直向***动,水平层流则是空气从一侧墙壁水平流向另一侧墙壁。层流方式能够提供均匀、稳定的气流,适用于对洁净度要求极高的区域,如半导体制造车间中的光刻区域。混合流则是将层流和紊流相结合,在满足一定洁净度要求的同时,能更好地适应不同的实验布局和空间需求,在一些综合性的生物净化实验室中应用较为普遍。例如,在实验台上方采用局部层流装置,确保实验操作区域的高洁净度,而在实验室的其他区域采用混合流,以降低能耗和建设成本。江苏净化实验室新风系统