实验室设计主要从安全性、功能性、灵活性、环境控制、经济性,这5大核心进行,
1.安全性
根据实验内容确定生物安全等级和化学防护等级,配备相应的安全设施,如负压控制、通风系统等。
在设计通风系统时,要确保通风良好,像使用挥发性有机溶剂(如苯、甲醛等)的实验区域,通风橱的风速要达到0.5 - 1m/s,能够及时排出有害气体,防止实验人员吸入中毒。
于物理实验室,要注意防止辐射、触电等危险。在有高压电设备的区域,要设置明显的警示标识,并且设备要具备完善的接地装置,接地电阻一般要小于4Ω,避免实验人员触电。
生物实验室要重点防范生物危害。比如,在涉及病原微生物的实验室,需要设计负压实验室,使室内气压低于室外,防止微生物泄漏到外部环境,保障人员安全。
2.功能性
将实验室划分为实验操作区、办公区、辅助区等,实验操作区还需细分为污染区、清洁区和安全缓冲区。
对于从原料制备到产物纯化的一系列实验过程,原料储存区应靠近反应实验台,反应后的产物处理区域(如蒸馏、萃取装置放置区)要与之相邻,方便实验操作,减少实验人员在实验过程中的移动距离,提高实验效率。
3.灵活性
采用模块化墙体和可移动隔断,使空间可以根据未来实验需求的变化进行调整。在一个多学科综合实验室中,当生物实验项目增多,需要扩大生物实验区时,可以拆除部分轻质隔墙,重新布局实验设备。
实验室在设计阶段就要考虑未来设备的更新换代。例如,在电子实验室设计时,要预留足够的电力容量和合适的设备接口。如果未来要引进新的高精度电子测试设备,其功率可能较大,提前预留的电力容量就可以满足设备的运行需求,而且合适的接口可以方便设备的快速安装和调试。
4.环境控制
温湿度控制:保持室内恒定的温湿度,特殊实验室需控制在更精确的范围内。
通风系统:配置高效的通风系统,确保空气质量,避免有害气体滞留。
洁净度要求:对洁净室或生物实验室需达到相应的洁净等级。
5.经济性
在实验室建设初期,要合理规划建设规模和装修标准。设备采购方面,要根据实验室的实际需求和预算,选择合适的仪器设备。在设计照明系统时,要采用节能灯具,如LED灯,其能耗比传统荧光灯低很多。