在科研、医疗、制药等领域,洁净实验室是不可或缺的重要设施。它不仅关乎实验结果的准确性和可靠性,还直接关系到实验人员的安全与健康。因此,洁净实验室的设计装修是一个复杂而精细的过程,需要综合考虑安全性、环保性、效率性、效益性、人性化等多方面因素。本文将深入探讨洁净实验室设计装修的各个环节,为读者提供全面而实用的指导。
一、洁净实验室设计的基本原则
1. 安全性原则
实验室的位置应合理,选择粉尘和振动较少的地方。房屋结构应具有抗震性、防尘、防潮、隔热、采光明亮等特点。各车间的布局原则是限制样品的流动面积,缩短样品的流动距离,最大限度地减少物流(样品)与人流的交叉。实验室内部操作空间要顺畅,以防在发生紧急情况时,出现通道堵塞的现象。主通道间距要求大于1500mm,实验室边台间距要求大于1200mm,实验室通风柜的操作间距要求在1500mm以上。同时,实验室的安全设备要保证无故障发生,如桌上型紧急洗眼器或淋浴式紧急冲淋器要配置合理且要放在易拿取的地方,安全储藏柜要标示清楚且要置放在显眼宽敞的位置。
2. 环保原则
实验室设计应注重环保,通过相关排气设备、净化实验室空气环境,如废物处理和回收设备,并减少对室外环境的污染。实验室的温湿度、照明度、洁净度、噪音等环境参数要符合工作要求,要从安全角度,满足实验人员的工作需求,充分节能环保的要求。实验室的安全环保问题要符合国家相关部门对该对应级别的实验室的安全管理规定和要求。
3. 效率原则
设备区、功能区的分布应符合微生物检验管理的业务流程,尽量减少企业人员流动,提高市场运营效率。合理设计气流组织,确保空气流动顺畅,达到理想的洁净效果。
4. 效益原则
实验室家具布置、房间分隔应充分利用空间,适当预留未来发展空间,提高基础设施利用率。在装修过程中,要综合考虑性能、需求和预算,选择性价比高的装修材料和设备。
5. 人性化原则
利用人体工程学原理,专业设计实验室家具及辅助设备,提高工作舒适度。实验台的高度要符合人体工学原理,坐式操作实验台高度范围在750-850mm之间,站式操作实验台高度范围在850-900mm之间,试剂架高度置于实验台上,高度应为700-750mm之间。实验室柜类产品高度最好在1800-2000mm之间。
二、洁净实验室设计装修的具体步骤
1. 需求分析
在设计装修之前,首先要明确实验室的具体用途、洁净度等级以及空间布局等需求。确定室内温湿度、气流模式、静压和空气更换率等参数,为后续设计提供明确指导。例如,对于生物安全实验室,洁净度等级可能要求达到万级甚至更高;而对于化学实验室,可能需要考虑更多的耐腐蚀和防爆措施。
2. 平面布局设计
洁净室的平面布置可以有多种方式,如外廊环绕式、内廊式、两端式和核心式。外廊环绕式适用于大型洁净实验室,外廊可以有窗和无窗,兼作参观和放置一些设备用;内廊式则适用于中小型洁净实验室,洁净室设在外围,而走廊设在内部,这种走廊的洁净度级别一般都较高;两端式将洁净区设在一边,另一边设准洁净和辅助用房;核心式为了节约用地、缩短管线,以洁净区为核心,上下左右被各种辅助用房和隐蔽管道的空间包围起来。
3. 人身净化路线设计
为了在操作中尽量减少人活动产生的污染,人员在进入洁净区之前,必须更换洁净服并吹淋、洗澡、消毒。这些措施即“人身净化”简称“人净”。人净用房中更换洁净服的房间应予送风,并对入口侧等其他房间保持正压,对厕所、淋浴保持少许正压,而厕所、淋浴应保持负压。
4. 物料净化路线设计
各种物件在送入洁净区前必须经过净化处理,简称“物净”。物料净化路线与人净路线应分开,如果物料与人员只能在同一处进入洁净室,也必须分门而入,物料并先经过粗净化处理。对于生产流水线不强的场合在物料路线中间可设中间库。如果生产流水线很强,则采用直通式物料路线,有时还需要在直通路线中间设多次净化、传递设施。
5. 管线组织设计
洁净室的管线非常复杂,所以对这些管线均采用隐蔽组织方式。可以采用技术夹层、技术夹道(墙)和技术竖井等方式来隐藏和组织管线。技术夹层一般用于放置送、回风管、电气管线等设备;技术夹道则可以放置一些不宜在洁净室内的一些辅助设备;技术竖井则用于越层连接各层的管线。
6. 机房位置设计
空调机房最好靠近要求送风量大的洁净室,力求风管的线路最短。但从防止噪声和振动来说又要求把洁净室与机房隔开。可以采用构造分离方式(如沉降缝隔开式、夹壁墙隔开式、辅助室隔开式)或分散方式(如屋面上或吊顶上分散方式、独立建筑方式)来隔开机房和洁净室。
7. 安全疏散设计
洁净室是密闭性很强的建筑,其安全疏散成为非常重要和突出的问题。每一生产层防火区或洁净区至少设2个安全出口,只有面积小于50㎡,人员少于5人时,可允许只设一个安全出口。人净入口不应作疏散出口。洁净区内各洁净室的门,考虑到维持室内压力状况的需要,其开设方向要朝向压力大的房间,但为了考虑平时洁净和紧急疏散时的两方面要求,规定洁净区和非洁净区之间的门、洁净区与室外的门作为安全疏散门对待,其开启方向一律朝向疏散方向。
三、洁净实验室装修材料的选择
1. 地面材料
应选择无缝、防滑、防静电的地板材料,如环氧树脂地板、PVC地板等。这些材料不仅易清洁,而且能有效防止灰尘堆积和静电积累。例如,环氧树脂地坪无缝、防尘、易清洁,耐酸碱,防霉,色彩多样,美观耐用。
2. 墙面材料
应选择易清洁、不产生尘埃、抗腐蚀的材料,如不锈钢板、PVC板、硅酸钙板、瓷砖等。不锈钢板耐腐蚀、防火、易清洁,适合高洁净度和防腐蚀的实验室墙面;PVC板防腐、防潮,表面光滑易清洁,适合化学实验室墙面。
3. 天花板材料
应采用无尘、易清洁的吊顶系统,如PVC吊顶、铝扣板、石膏板、矿棉吸音板等。这些材料不仅美观耐用,而且能有效保证洁净室的密封性能。
4. 实验室家具
实验台应采用全钢架结构,喷塑处理,抗腐蚀、易清洁、防火。柜子可采用不锈钢或冷轧钢板制作,耐腐蚀易清洁。桌子材质多样,但需注意耐腐蚀和易清洁性。
5. 门窗材料
应具有良好的密封性能,采用无尘室专用门窗,确保密闭性,避免外界污染物进入。如钢化玻璃、不锈钢、铝合金等材质,防火防爆防腐密封性好。
四、洁净实验室净化设备和系统的选择
1. 净化空调系统
净化空调系统是洁净实验室的核心设备之一。它应能向室内供给一定比例的新鲜空气,经过初、中效集中过滤和末端安装高效过滤器后,层层过滤进入洁净室,保证洁净室的空气洁净度等级。例如,对于生物安全实验室,可以采用三级过滤的送风系统,确保实验室内洁净效果不受外界因素影响。
2. 排风系统
排风系统应能有效排除洁净室内的污染空气,避免对室外环境造成污染。可以设置独立的房间排风系统,经过物理原理中效阻隔过滤及活性炭过滤机箱吸附有害气体后,再排至高空。
3. 其他净化设备
如传递窗、紫处灯杀菌设置等也是洁净实验室中不可或缺的净化设备。传递窗为全不锈钢材质,机械连锁控制,内带灭菌装置;紫处灯杀菌设置可以有效杀灭空气中的细菌和病毒等微生物。
五、洁净实验室设计装修的施工与验收
1. 施工前准备
在施工前,要做好充分准备,包括材料采购、施工队伍组织和施工计划的制定。要确保所有材料均符合防火、环保和安全标准,施工队伍具备相应的专业资质和经验。
2. 施工过程控制
在施工过程中,要严格按照设计图纸和施工计划进行施工,确保每个环节的质量和安全。对于隐蔽工程(如管线组织等)要进行严格的验收和记录,确保后续维护和使用方便。
3. 施工完成后验收
施工完成后,要进行全面质量检查,确保洁净室符合预定的洁净度等级和使用要求。检查内容包括但不限于空气洁净度等级、温湿度、照明度、噪音等环境参数以及实验室家具、门窗等设备的安装质量和性能等。
六、结论
洁净实验室的设计装修是一个复杂而精细的过程,需要综合考虑安全性、环保性、效率性、效益性、人性化等多方面因素。通过合理的设计布局、选择合适的装修材料和设备以及严格的施工与验收过程,可以打造出一个符合要求的洁净实验室,为科研、医疗、制药等领域提供有力支持。