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實驗室家具如何進行選型和設計

實驗室(shì)家具是一(yī)類比較特殊的家具,實驗室家具不僅應具有優良的使用功能,還應具備整潔明朗的外(wài)觀和色(sè)彩,以改善室內(nèi)環境(jìng),體現時代特征。實驗室家具(jù)的設計、靈活性以(yǐ)及係列化是實驗室建築的組成部分之(zhī)一,是實(shí)驗室的基本(běn)條件之一。
實驗室(shì)家具不同於家用家具,它的使用常與水、電、氣、化學物質和(hé)材質以及儀器設(shè)備相接觸,因此對家具的構造(zào)和材質提出更高的要求,在實驗室建設時必須重(chóng)視實驗(yàn)室(shì)家具的設計和選型。

實驗台
按結構形式分
固定式(shì)實驗台:固定式實驗台的形式很多,國內至今仍普遍(biàn)采用。常見的用鋼筋混凝土結構(gòu)的台麵和磚砌支座,台下(xià)為木製器皿櫃(guì),台麵上用白色瓷磚、水磨石、大理石或天然花崗岩等。
組(zǔ)合式實驗台:依靠自身的構(gòu)造形式,分為幾個獨立的(de)部分,分別(bié)製作,然後組合在(zài)一起,可(kě)以靈活布置實驗室(shì),便於運輸,便(biàn)於係(xì)列化生產。
按材質(zhì)分類
木結構:這是國內外較普遍采用的形(xíng)式,質量較輕,又較靈活,而且可以做成(chéng)各種單元組合(hé)式,其缺點(diǎn)是木材耗用量較大(dà)。
鋼結構(gòu):這種結構由鋼支架、器(qì)皿櫃、台麵和試劑架等構件組成。鋼支架係薄壁型(xíng)鋼製成(chéng),腳支架(jià)底腳有微調螺絲,鋼支架之間留(liú)有管道空間。器皿櫃是木製構件,可以靈活地掛在鋼支(zhī)架上。這種材質盡管其外表有防腐塗料,但難免有鏽蝕,一般用於儀器分析室。
鋼筋混凝土(tǔ)結(jié)構:這種實驗台包括鋼筋混凝土結構的台麵與支座(或磚(zhuān)砌支座)和台(tái)下的器皿櫃。其缺點是質量大(dà),又缺乏靈活性。
混合結構:采用鋼架、鋼筋混凝土台麵或(huò)新型台麵材料與下部活動的木製器皿櫃,這也有可能做成單元組合式,其質量較(jiào)輕(qīng),從靈活方麵考慮也較上一種有好。
按(àn)實(shí)驗用途分類
主要有化學(xué)實驗台、儀器實驗台、天平台、洗滌台等,種類繁多(duō)。
實驗台根據(jù)實驗室布局不同,位於(yú)實驗(yàn)室中間,稱(chēng)為島式(shì)實驗台;實驗台的一(yī)端靠牆則稱為半(bàn)島(dǎo)式實驗台;如果實驗台的一條長邊靠牆稱為側邊實驗台。與之相適應的試劑架、洗(xǐ)滌台、器皿櫃也有所(suǒ)不同。有的(de)還把實驗台分為單麵實驗(yàn)台和雙麵實驗台,後者實指島式實驗台和半(bàn)島(dǎo)式實驗台(tái)。
台麵
常用台(tái)麵材料
耐蝕實心理(lǐ)化板:係以篩(shāi)選後之優質多重夾紙,浸泡於特殊酚液後(hòu)經(jīng)高(gāo)壓熱固(gù)效應成(chéng)型,並經表麵特殊耐(nài)蝕處理。具有耐酸堿、耐撞擊(jī)、耐熱特性,經濟而耐用
環氧樹(shù)脂台(tái)麵:主要為加強型環氧樹脂成份,有平滑而安全的弧型收邊,是模具一體成型的(de)化學台麵板。內外材質一致,損傷時可修複還原。具卓越的耐(nài)酸堿、而撞擊、耐高溫(約800℃)能力。
陶瓷板:采用氧化鋯或(huò)氧化鋁生產的陶瓷板具有極強(qiáng)的耐候(hòu)性,無論日照(zhào)、雨淋(甚至酸雨),還是潮氣都對表(biǎo)麵和基材沒有(yǒu)任何影響。耐紫外線照射和色彩穩定性完(wán)全達到國際灰(huī)度級4-5級。

實驗用櫃
藥品櫃
藥品(pǐn)櫃是化學(xué)實驗室必不可少的(de)櫥櫃。主要放置固體(tǐ)化學試劑和標準溶液(yè),這兩者必須分類放置,不可混放在一起。放置化學試劑應分類放置,便於查找。同(tóng)時為了安全,藥品櫃應設(shè)置玻璃門窗,櫃體(tǐ)也(yě)應具有一定的承重能(néng)力(lì)和防腐蝕性。
實驗室專用櫃
樣品櫃:放置各類實驗樣品用的樣品(pǐn)櫃,應有分格且可貼標簽等的(de)隔板,便(biàn)於存放樣品和查找樣品,因為有些樣品,根據樣(yàng)品的物理性(xìng)質(zhì)和化學穩定性而需放入幹燥器保存,因此分格有大有(yǒu)小,以便(biàn)於存放不同的樣品。
藥品保(bǎo)管櫃:用於存放液體試劑,如鹽酸、硝酸、過氯酸、有機試劑等揮發性藥品。一般為木製,也有(yǒu)鋼製,可存放規格不同的試(shì)劑。櫃子要求穩固(gù),可以並排使用,也可(kě)以與地(dì)麵牆壁固(gù)定。
危險品保管櫃:適用於危險物品的簡單保管和短期保(bǎo)管,采用不鏽鋼製(zhì)作,或耐火磚砌而成。
玻璃器皿幹燥(zào)和保管櫃:洗淨後的下班器皿(mǐn)在托(tuō)架上保存,托架用導軌與(yǔ)櫃體固定,使玻(bō)璃器皿存取方便,各層托架可根據器(qì)皿尺寸大小調節位置,器皿架通風良(liáng)好,易於清(qīng)潔幹燥。除此之(zhī)外,還有工具櫃、雜(zá)品櫃、更(gèng)衣(yī)櫃等。

潔淨櫃
潔淨櫃又稱超淨工作台,廣泛應(yīng)用於生物、醫藥、衛生、電子、精密儀(yí)器、儀表等行業。可提供無菌、無塵的潔淨操作環境。
潔淨櫃的結構與工作(zuò)原理:主要部件包括櫃體、操作台(tái)麵、前麵板、風機、靜壓箱、過濾器、照明燈、殺菌燈等。外部氣體(tǐ)經風機區,工作區氣體呈正壓以保(bǎo)證不(bú)受外界氣體的汙染,潔淨櫃根據氣體的流向可分為水平層流和垂直層流,規格有單人、雙人、單麵、雙麵,也可串聯使用。

生物安全櫃
生物安全(quán)櫃廣泛應用於大專(zhuān)院(yuàn)校、科研院所、藥廠、衛生防(fáng)疫等(děng)單位,是微生物實驗操作的主要潔淨設(shè)備,可防止可能存在的有毒有害懸浮顆粒的擴散,保護實驗(yàn)過程中操作者和環境的(de)安全(quán),也可保護操作過程中樣品免受汙染。
生物安全櫃等(děng)級
一級:相當(dāng)於帶過濾器的排毒櫃功能,保護操作者和環境。
二級:同時保(bǎo)護操作者,環境和樣品,適用於(yú)生物安全1、2、3級的樣品。
三級:同時保護操作者,環境和樣品,操作環境(jìng)與(yǔ)外界環境完全隔(gé)離,帶有手套箱,全密式操作,適用於高危險性樣品的實驗操作。

通(tōng)風櫃
實驗(yàn)室通風是實驗室設計中不可缺少的一個組成(chéng)部分(fèn)。為了使(shǐ)實驗室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學(xué)物質和有機體、實驗室中應(yīng)有良好的通風。
為(wéi)阻止一些蒸氣(qì)、氣(qì)體和微(wēi)粒(煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體)的吸收(shōu),汙染物質須用通風櫃、通風罩或局部通風的方(fāng)法除去。
通風櫃是實驗(yàn)室中最常用的一種局部排風設備,種(zhǒng)類繁多,由於其結(jié)構(gòu)不同,使用的條件不同,其排風效果也不相同。通風櫃(guì)的性能好環,主要取決於通過通(tōng)風櫃空氣移動的速度。
實驗室規劃與家(jiā)具設計
設計前
在進行設計之前,首先(xiān)要(yào)對目(mù)標實驗(yàn)室的以下(xià)內容進行了解,並進行(háng)初步規劃。
設計現代化的實驗室,首先要(yào)製定的提(tí)出實驗室的(de)總體規(guī)劃,確定實驗室的性質(zhì)、目的、任務、依據和規模,確定(dìng)各類實驗室功能和工藝條件以及規模大小,室內(nèi)空間的總體概念,如房間形狀,尺寸等。
天花的類型和高度
地麵:要針對不同實驗室采用不同地麵,不能在實驗室內使用大理石地麵。現在(zài)人們最常用的是PVC地麵和還氧樹脂地麵(miàn)兩(liǎng)種,也有的用瓷磚(zhuān)。地麵除了要注意類型外,還要注意(yì)上(shàng)下水管(guǎn)道(dào)的位置等。
牆麵:包括柱體的位置、窗台高、踢(tī)腳板的寬(kuān)度等都要確定清楚,這是很重要的(de)一個方麵,因(yīn)為這些都是在具體施工(gōng)中經常出現問題的環節。

實驗室工作台
對實驗室進行規劃設計,就不能不了解實驗室家具的尺寸參數和(hé)實驗(yàn)台的設(shè)計模式,
如坐式工作台的高度通常在750-850mm之間,如果男性實驗員占較高比率也(yě)可(kě)考(kǎo)慮900mm高。
站式高度則在850mm-920mm之間;
工作台的長度通(tōng)常宜考慮每人1200mm(最小(xiǎo)不應小於1000mm),而有機化學實驗台(tái)則須考慮長一些,可取1400-1600mm。
試劑架高(gāo)度為1200-1650mm之間;而高櫃可達1800-2000mm等。
實驗台的設計模式的重點是(shì)安全性和方便性,有以下(xià)幾種常(cháng)用(yòng)的設計模式:
1.島型(xíng):是最常見的一種模式。常使(shǐ)用於大空間、成長方形的室內形式。此模式的特點是人流(liú)順暢。
2.半島(dǎo)型:這也是一種比較典型的(de)應用方式(shì),此模式適用於狹長的房間。
3.L型:L型適用於較為(wéi)窄小的房間形式。
除以上三種外,還有U型與(yǔ)一字型(即側邊實(shí)驗台)布局也較常用。 在設計化學分析實驗時,通常在實驗室(shì)中央配置從兩麵都(dōu)能夠操作的中央實驗台,兩邊配置邊實驗台、測(cè)試台(tái)、通風櫃、藥品櫃、幹燥櫃等,根據需要配備淨化台、恒溫恒濕設備,為了盡可能多地增加(jiā)使用空間,往往還需配備一些平麵型實驗台(tái)。
為了(le)便於分析儀(yí)器的(de)操(cāo)作使用,分析儀器使用的特殊氣體的配管,應該盡量接近分(fèn)析儀器。
在生物實(shí)驗室中,考慮從一(yī)般實驗到檢查、測試、照(zhào)相、洗相等數據處理工作流程的特殊要求。通常可在進口處設水池台和幹燥台,便於實驗室器(qì)皿的清洗。

安全通道
實驗室規劃設計中當然也不能忽視對安(ān)全通道的特別設計(jì)。這裏指的(de)是實驗室室內設計中的(de)安全距離等(děng)。
安全門:作為疏散通道。門寬900-1500mm,其中(zhōng)單門一般為900mm。,雙(shuāng)門有(yǒu)1200mm、1400mm、1500mm等。
安全(quán)距離:對於主通道來說,若兩個實驗台雙麵操作,距離應≥1500mm;單(dān)麵操作(zuò)≥1200mm(而(ér)現在學校的實驗室通道基本未(wèi)達到此要(yào)求);有排毒櫃的話,距離應≥1500mm,且特別注意排毒櫃不能放置在靠近門口的(de)位置。
通道距離:一般建築內部的消(xiāo)防通(tōng)道(dào)最小寬度是(shì)1200mm,而實驗室則不(bú)同,最少應留1500mm寬。

實驗室的通風係統
化學實驗室的通風方式有兩種,即(jí)局(jú)部排風(fēng)和全室通風。局部排風是在有害物產生(shēng)後產即就近排出,這種方式能以較少的風量排走大量的有(yǒu)害物,節能有效,是改善現在實(shí)驗室條件(jiàn)可行和經濟的方法,也可能是適應新實(shí)驗室通風建設的最好的方式,所以在實驗室中(zhōng)廣泛地被采用。
對於有些實驗(yàn)不能使用局(jú)部排風,或者局部排風滿足不了要求時,應該(gāi)采用全室通(tōng)風。
通風係統設計的指導思想:
①有效、經濟的原則,力求達到排出實驗中所有汙(wū)染氣體的目的(de);
②采取將實(shí)驗中生產的汙染氣體就近抽走,不使其擴散的措施;
③通風管(guǎn)路係統布局要合(hé)理,消除各種不合理因素(sù)、減(jiǎn)少阻力和噪聲;
④通(tōng)風台麵裝置力求(qiú)外型美觀、布局合理,其高度和位置不影響實驗裝置的安裝,不影響實驗操作;
⑤合理的選擇風(fēng)機,防止或減少噪音和震動,便於安裝和(hé)維護;
⑥考慮局部和全室通風(fēng)的同時,兼顧給排水、煤氣、電源線路的合理安排。
實驗室內各(gè)種有害(hài)氣體主要發生在(zài)實驗桌麵上。實驗室桌麵排風係統就是通過設置在桌麵上的吸氣罩,把實驗過程中產生的有害氣體呼入罩內,通過風道(dào),以離心風機為動力,排放到室外高層大氣中。
桌麵吸氣罩是桌麵(miàn)係統重要(yào)的組成部分,其性能的優劣對桌麵排風係統的技術經濟效果具有重要影響,如(rú)設計合(hé)理,用較小的排風量能獲得良(liáng)好的效果(guǒ),反(fǎn)之用了較大的風量也達不到預期的目的。因此,研究和設計新型的性能優良的吸氣罩對環保、節能(néng)、降低(dī)成本都(dōu)具有很大的現實意義。
現在有一種常用的新型通風裝置的吸風罩,在原有軸向升降旋(xuán)轉的基礎上,又開發了一種徑向可以在360度範圍內任意旋轉的創新產品,使台麵(miàn)裝置變成萬向型台麵裝置,即吸風罩可以在最佳排放距離(lí)範圍內任何(hé)一點接近汙染源,同時該裝置也可以懸(xuán)掛在棚頂(dǐng)或(huò)牆壁上。這種(zhǒng)吸(xī)風罩設計科學、造型美觀、操作極為方便。
安全設備
此處所說的安全(quán)設計指的(de)是實驗室的備用設(shè)備,如桌上型洗眼器、落地式淋浴、洗眼器、安全箱等。桌上型洗眼器要放於水槽右側,因中國人(rén)習慣右手操作的緣故;落(luò)地式淋浴、洗眼器要放置在出口處,且室內要求配(pèi)地漏;安全箱則應放在最顯眼的地方,內裝急救藥品。

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