食品檢測實驗室在專業(yè)上涉及到食品化學、物理學、微生物學、分子生物學和食品感官品評等多個學科,在功能上又涉及到給水、排水、通風、排風、強電、弱電、空調、消防、廢氣廢液處理、集中供氣等復雜的工藝技術,是一個復雜的系統(tǒng)工程。
1、實驗室平面布局
平面布局設計應充分考慮到人員流動與物品流動的方向是否符合工作要求。
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為了避免實驗人員頻繁跑動,前處理室應該和儀器室在同一樓層;
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氣瓶室應和氣相色譜儀、氣質聯(lián)用儀等儀器在同一樓層;
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盡量讓單層面積最大化,以避免樓層過多,每一層都要設置洗滌室、樣品室以充分利用空間;
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生物安全室應合理布局潔凈區(qū)、半潔凈區(qū)、污染區(qū),以避免交叉污染。
2、實驗室配電系統(tǒng)
實驗室的配電系統(tǒng)是根據實驗儀器和設備的具體要求綜合多方面因素設計完成的,與普通建筑有很大區(qū)別。
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對于某些特殊的區(qū)域,如氣瓶間則應采用防爆電器元件以確保無安全隱患。
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墻上的插座應充分考慮需求,例如樣品室應留足冰箱的插座、前處理室應預備離心機的插座、門口應預留自動鞋套機的插座、走廊兩側也應考慮到分布一些插座。
3、實驗室弱電系統(tǒng)
實驗室的弱電系統(tǒng)主要包括電話、監(jiān)控、門禁、網絡等,弱電系統(tǒng)有一個特點即預置后不可變更,因此不能像強電線路一樣可以根據所需任意更改。
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網絡接口應與墻插并列,高度應恰好高過實驗臺,這樣方便日后使用。
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儀器室應預留足夠多的網絡接口,不要采用地插形式而應預留足夠長的線頭以方便儀器臺安裝時連接到臺面網絡接口。
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走廊如果很長,可以在遠端預留電話線,方便工作時接打電話。
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無菌室內外由于隔音效果較好,應預設對講電話,便于溝通。
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門禁系統(tǒng)應設在每層實驗室的主入口處或其他需要控制出入的地方。
4、實驗室通排風系統(tǒng)
實驗室供排風系統(tǒng)是整個實驗室設計和建設過程中規(guī)模最大、影響最廣泛的系統(tǒng)之一。供排風系統(tǒng)完善與否,直接對實驗室環(huán)境、實驗人員的身體健康、實驗設備的運行維護等方面產生重要影響。
實驗室噪音、房間的換氣次數、壓差、通風柜有毒氣體殘留等都是值得關注的問題。
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樣品室和試劑室也應考慮有通排風設備,以免樣品帶來的異味影響環(huán)境;
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實驗室應設計新風系統(tǒng);
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通風柜前方的新風口散流器應采用可以調節(jié)方向活動式百葉設計,以避免冬夏季節(jié)外界冷熱空氣直接吹向操作者。
(1)自然通風
用室內、外溫差,即室內、外空氣的密度差而產生的熱壓,把室內的有害氣體排出室外。
(2)機械通風
依靠排風機提供的動力迫使空氣流通來進行室內、外空氣交換的方式。與自然通風相比,機械通風具有加熱或冷卻、加濕或除濕處理的作用,從工作房間排出的廢氣可以進行凈化除塵處理,以保證建筑物附近的空氣不被污染。機械通風可根據有害物分布的狀況,選用局部通風或全面通風兩種方式。
(3)實驗室通風機
通風機一般安裝在屋頂上或頂層的機房內,不占用使用面積,而且使室內的排風管道處于負壓狀態(tài),以免有害物質侵入室內。此外,安裝在屋頂上檢修方便,易于消聲或減振。
通風系統(tǒng)有害物質排放高度按現(xiàn)行的《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》和《工業(yè)三廢排放標準》執(zhí)行。一般情況下,如果附近50 m以內沒有較高建筑物時,排放高度應超過建筑物最高處2m以上。
5、實驗室空調系統(tǒng)
空調系統(tǒng)不僅僅是控制實驗室的溫濕度,同時還應實驗室通風系統(tǒng)配合,才能真正有效地保證實驗室的溫濕度和房間壓差,令人員和精密儀器有一個良好的工作環(huán)境。
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若采用中央空調則一定要能夠進行分區(qū)域、分時段的模塊式管理,以避免加班時因不能正常使用空調而影響儀器的檢測性能。
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中央空調管線的布局應結合實驗室通排風管道的設計,避免施工的時候交錯重疊,影響層高。
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極端天氣情況下,應能確保樣品室、氣瓶室、超低溫冰箱室、精密儀器室、不間斷電源室等對溫度要求高的區(qū)域保持24小時的恒定溫度調節(jié)。
6、實驗室消防系統(tǒng)
實驗室對消防的要求相對于普通的辦公樓來說要高很多。對于精密儀器室和無菌室、配電室、不間斷電源室而言,其消防不能采用自動噴淋裝置,而應采用氣體滅火裝置,以避免自動噴淋裝置損壞儀器設備或破壞潔凈環(huán)境。
7、實驗室給排水系統(tǒng)
(1)給水
在進行實驗室的給水系統(tǒng)設計的時候,水量、水質和水壓都要保證足夠,除了實驗和日常的基本用水以外,還要考慮和配置相應的消防設備的給水。
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實驗室內部給水管道要能夠布置合理,這樣就便于管道的維護。
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內部的管道線盡可能地短,同時避免交叉,以使供水更加安全、可靠。
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普通實驗室管道通常是沿著走道、墻壁、天棚或柱角等位置,走明線,方便觀察,但是易積累灰塵。在安全要求比較高的實驗室中通常盡可能進行暗裝,將管道敷設在地下室、天棚、管溝或公用管廊內部。
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所有的暗設管道都應該在控制閥門的位置設置相應的檢修孔,以方便故障維修。
(2)排水
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實驗室排水系統(tǒng)應該根據相應的排出廢水的性質、成份和受污程度來進行設置。有害物質的排放要符合相應的國家標準,要設置獨立排水的管道進行局部處理,方可排入室外的排水管網。
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排水管道的設置同樣需要進行合理的布局,轉角盡量少,以防止雜質堵塞,在安排上要相對集中,這樣就便于出現(xiàn)故障后的維修。
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排管時要盡量沿著走道、柱角、墻壁、天棚等,但要注意,避免穿過精密儀器室等衛(wèi)生安全需求較高的實驗室。
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主管道應盡量安排在靠近雜質較多、排水量較大的設備的位置。
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廢水量不大的小型實驗室可采用一個排水系統(tǒng)。排出的放射性廢水不可貫通潔凈區(qū),而應由潔凈區(qū)向受污區(qū)排流,避免擴散污染。
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排水系統(tǒng)的管道應耐酸堿腐蝕及有機試劑對材質的溶解,應采用PPR或其他材質,而不能用普通的PVC管材。
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由于大型實驗室下水管道復雜,應采取必要措施避免管道堵塞滲漏,如養(yǎng)成良好的用水習慣、放置濾網、設置存水彎、彎頭采用45°角連接等。
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為了美觀,熱水器可采用內置式的即熱式電熱水器。
8、實驗室集中供氣系統(tǒng)
實驗室的很多設備的運行都需要各種各樣的氣體供應,目前來說以集中供氣作為主流設計方案得到廣泛使用。
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建立集中的氣瓶間可節(jié)省實驗室空間,更換鋼瓶時不需要切斷氣體,保證氣體的連續(xù)供應。
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氣瓶室的安全性必須得到保障,必須采用防爆門、泄爆窗、氣體泄漏感應報警裝置、所有電器電路均應采用防爆型的、還應考慮防雷、防靜電以及空調設備。
9、實驗室室內裝修細節(jié)
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實驗室的天花應采用小方格的扣板形式,而不應采用大塊的整體結構,這樣便于施工和后期維護。
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為了便于參觀檢查,參觀走廊兩側或大型儀器室可采用落地玻璃幕墻設計,這樣更加通透明亮,便于管理。