煙草局實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)
煙草局實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)

1實(shí)驗(yàn)室平面布置

　　實(shí)驗(yàn)室平面布局既關(guān)系到實(shí)驗(yàn)工作流程是否合理，也與工程造價(jià)、實(shí)驗(yàn)室安全密切相關(guān)。歸納起來大致有四方面需重點(diǎn)考慮：
　　1.1有恒溫恒濕要求的實(shí)驗(yàn)室靠近布置

　　恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的機(jī)房盡量少占建筑面積，采用兩套以上機(jī)組共用一間機(jī)房的方式；為實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，這類實(shí)驗(yàn)室墻壁均采用了保溫措施，因此將這類實(shí)驗(yàn)室就近、并列布置可最大限度減少能量散失；

　　1.2有潔凈要求的實(shí)驗(yàn)室靠近布置

　　化學(xué)檢測(cè)中的重金屬檢測(cè)，如Icp-Ms、原子吸收需潔凈實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。無論幾間儀器室共用一套潔凈機(jī)組還是分別凈化，將潔凈機(jī)組同置一間機(jī)房，應(yīng)該是最為節(jié)約占地面積的方案。

　　1.3有通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室靠近布置

　　實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)是占用室內(nèi)空間最大的裝備，其投資額度也是較大的。為使室內(nèi)空間更有效利用，降低工程造價(jià)，保證良好的通風(fēng)效果，需就近布置有通風(fēng)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室。這樣可有效減少通風(fēng)管道的長(zhǎng)度,便于防火分區(qū)管理,同時(shí)也便于設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)以及必可少的補(bǔ)風(fēng)熱平衡系統(tǒng)。


　　1.4有集中供氣系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室靠近布置


　　中煙企業(yè)實(shí)驗(yàn)室常用的氣相色譜、質(zhì)譜、Icp-Ms、原子吸收、流動(dòng)分析等表征儀器要用到惰性氣體、助燃性氣體、可燃性氣體、有毒氣體，比如：氮?dú)?、氦氣、氬氣；氧氣、零?jí)空氣；乙炔氣、氫氣、石油氣、一氧化碳等。這些氣體是由匯流供氣系統(tǒng)經(jīng)管線直接輸至儀器進(jìn)氣端口。將有這些儀器的儀器室就近布置減少了管線的長(zhǎng)度，也提高了危險(xiǎn)氣體輸送的安全性。

　　1.5參觀通道

　　實(shí)驗(yàn)區(qū)走廊既有工作人員通過的作用，也有領(lǐng)導(dǎo)檢查、視察，同行參觀的作用。實(shí)驗(yàn)室的硬件條件也體現(xiàn)著一個(gè)單位的實(shí)力。一般來講，把大型表征儀器室安排在參觀通道的起始端可以更好地將實(shí)驗(yàn)室實(shí)力展現(xiàn)給領(lǐng)導(dǎo)、同行也是向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)工作、在同行中提高公司知名度的有效途徑。

2.實(shí)驗(yàn)室立面布置

　　在實(shí)驗(yàn)室立面布置中仍需沿用工作流程合理的理念，杜絕一個(gè)工作流程在不同樓層間反復(fù)穿插。造成工作人員為完成一項(xiàng)工作，反復(fù)上下樓才能完成。

　　實(shí)驗(yàn)室立面布置主要從1安全性，2有害氣體排放，3建筑承重，4振動(dòng)等幾方面考慮。

　　2.1安全性

　　實(shí)驗(yàn)室建設(shè)首先考慮安全性。它包含工作人員的人身安全，同時(shí)也包含儀器設(shè)備的安全。人員的安全主要考慮水、電、氣、有害氣體、易燃易爆物品對(duì)人體的影響；儀器設(shè)備的安全除考慮對(duì)人員安全影響的因素以外還需考慮工作狀態(tài)的安全性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的安全措施。

　　實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)中的氣瓶室建設(shè)從選址到管線敷設(shè)國家有明確的設(shè)計(jì)規(guī)范：

　　《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50177-2005、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50030-2007、《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50031-91、《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》GB 4962-2008、《氣瓶安全檢查規(guī)程》、《石油化工儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)范》SH 3020-2001、《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50493-2009。但在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，大部分單位不采用這些危險(xiǎn)性氣體高壓鋼瓶供氣方式。例如：氫氣采用氫氣發(fā)生器供氣方式。即使這樣，惰性氣體的氣瓶間再采取了防爆措施的情況下，也需盡量將其設(shè)置在上部樓層。

　　2.2有害氣體排放

　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體。為了減少通風(fēng)管道長(zhǎng)度，為使通風(fēng)設(shè)備工作更加有效降低工程造價(jià)，有必要將有通風(fēng)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置于上部樓層，并對(duì)排放的廢氣進(jìn)行凈化處理。

　　生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室（尤其有生物安全危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)室）宜設(shè)置于上部樓層；

　　2.3建筑承重

　　大型表征儀器需要配置不間斷電源（UPS），目前越來越多的工程是建設(shè)集中的不間斷電源系統(tǒng)，這時(shí)蓄電池的重量在工程規(guī)劃初期就需要考慮。其位置盡量設(shè)置在建筑的底層。

　　煙草業(yè)有些實(shí)驗(yàn)室配備了切絲機(jī)、小型卷煙機(jī)、振動(dòng)篩，這些設(shè)備自重一般在200公斤左右。在實(shí)驗(yàn)室建筑荷載中不可小視，況且有的設(shè)備工作過程中還伴有震動(dòng)。

　　2.4震動(dòng)與防震

　　實(shí)驗(yàn)中常用的各類電鏡、精密天平、核磁共振等表征儀器安裝環(huán)境需有嚴(yán)密的防震措施。其振動(dòng)頻率、振幅均需在儀器使用環(huán)境要求的允許范圍內(nèi)。否則不但得不到可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且極易造成儀器的損壞。防震的前提條件是一定要將這些儀器安放在建筑首層，其次是按照建筑力學(xué)的原理建造有效的儀器設(shè)備獨(dú)立基礎(chǔ)，以隔絕或衰減建筑及周邊環(huán)境振動(dòng)的頻率和振幅。

3.實(shí)驗(yàn)室其他功能需求

　　實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行科學(xué)研究、數(shù)據(jù)檢測(cè)的專業(yè)場(chǎng)所。為滿足實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求，需要在實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)一并考慮。
      3.1配電與照明
 　　
　　煙草業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中大型用電器主要是恒溫恒濕機(jī)組和潔凈空調(diào)機(jī)組；儀器中大型用電器主要是各類氣相或液相質(zhì)譜儀以及Icp-Ms。機(jī)組配電強(qiáng)度不會(huì)小于幾十千瓦，質(zhì)譜儀的配電強(qiáng)度也需在六千瓦以上。而且對(duì)他們的配電方式須采用樹干式與放射式結(jié)合的方法以提高控制精度、降低造價(jià)。

　　實(shí)驗(yàn)室照明系統(tǒng)有安全規(guī)定（試劑間、防爆氣瓶間需配置防爆照明器具），也有照度、均勻度及色溫要求。需進(jìn)行顏色鑒別的實(shí)驗(yàn)室照度不小于500Lux、色溫接近日光，照明系統(tǒng)最好分為工作照明和常規(guī)照明。不進(jìn)行顏色鑒別實(shí)驗(yàn)時(shí)開啟常規(guī)照明，以延緩工作照明燈具性能下降，節(jié)約投資。照明均勻度也需按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造。

     3.2地線系統(tǒng)

　　目前國內(nèi)配電均采用三相五線制。實(shí)驗(yàn)室地線系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上依儀器對(duì)使用環(huán)境的要求，有時(shí)要建設(shè)直流工作接地系統(tǒng)。通常采用《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2008進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，以保證儀器設(shè)備正常工作。

    3.3通風(fēng)系統(tǒng)熱補(bǔ)償
　　
　　實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)在逐級(jí)（樓內(nèi)與樓外、樓道與室內(nèi)、通風(fēng)設(shè)備與室內(nèi)）負(fù)壓的工作方式下，補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)采用全新風(fēng)方式。補(bǔ)進(jìn)室內(nèi)的新風(fēng)隨四季的變化會(huì)有幾十度的溫度變化。不但使人體很不適應(yīng)，影響工作人員的健康，還破壞了儀器設(shè)備的工作環(huán)境。為使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度保持在允許的范圍內(nèi)，在補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)需設(shè)置換熱器將空調(diào)系統(tǒng)冷熱源引入。