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實驗室家具設(shè)計和選型

2021-10-20| 來源: 網(wǎng)絡整理| 查看: 107

實驗室家具設(shè)計和選型


實驗室家具是一類比較特殊的家具,實驗室家具不僅應具有優(yōu)良的使用功能,還應具備整潔明朗的外觀和色彩,以改善室內(nèi)環(huán)境,體現(xiàn)時代特征。實驗室家具的設(shè)計、靈活性以及系列化是實驗室建筑的組成部分之一,是實驗室的基本條件之一。


實驗室家具不同于家用家具,它的使用常與水、電、氣、化學物質(zhì)和材質(zhì)以及儀器設(shè)備相接觸,因此對家具的構(gòu)造和材質(zhì)提出更高的要求,在實驗室建設(shè)時必須重視實驗室家具的設(shè)計和選型。


實驗室家具設(shè)計和選型


實驗臺


按結(jié)構(gòu)形式分


固定式實驗臺:固定式實驗臺的形式很多,國內(nèi)至今仍普遍采用。常見的用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的臺面和磚砌支座,臺下為木制器皿柜,臺面上用白色瓷磚、水磨石、大理石或天然花崗巖等。


組合式實驗臺:依靠自身的構(gòu)造形式,分為幾個獨立的部分,分別制作,然后組合在一起,可以靈活布置實驗室,便于運輸,便于系列化生產(chǎn)。


按材質(zhì)分類


木結(jié)構(gòu):這是國內(nèi)外較普遍采用的形式,質(zhì)量較輕,又較靈活,而且可以做成各種單元組合式,其缺點是木材耗用量較大。


鋼結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)由鋼支架、器皿柜、臺面和試劑架等構(gòu)件組成。鋼支架系薄壁型鋼制成,腳支架底腳有微調(diào)螺絲,鋼支架之間留有管道空間。器皿柜是木制構(gòu)件,可以靈活地掛在鋼支架上。這種材質(zhì)盡管其外表有防腐涂料,但難免有銹蝕,一般用于儀器分析室。


鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):這種實驗臺包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的臺面與支座(或磚砌支座)和臺下的器皿柜。其缺點是質(zhì)量大,又缺乏靈活性。


混合結(jié)構(gòu):采用鋼架、鋼筋混凝土臺面或新型臺面材料與下部活動的木制器皿柜,這也有可能做成單元組合式,其質(zhì)量較輕,從靈活方面考慮也較上一種有好。


按實驗用途分類


主要有化學實驗臺、儀器實驗臺、天平臺、洗滌臺等,種類繁多。


實驗臺根據(jù)實驗室布局不同,位于實驗室中間,稱為島式實驗臺;實驗臺的一端靠墻則稱為半島式實驗臺;如果實驗臺的一條長邊靠墻稱為側(cè)邊實驗臺。與之相適應的試劑架、洗滌臺、器皿柜也有所不同。有的還把實驗臺分為單面實驗臺和雙面實驗臺,后者實指島式實驗臺和半島式實驗臺。


實驗室家具設(shè)計和選型


臺面


常用臺面材料


環(huán)氧樹脂臺面:主要為加強型環(huán)氧樹脂成份,有平滑而安全的弧型收邊,是模具一體成型的化學臺面板。內(nèi)外材質(zhì)一致,損傷時可修復還原。具卓越的耐酸堿、而撞擊、耐高溫(約800℃)能力。


耐蝕實心理化板:系以篩選后之優(yōu)質(zhì)多重夾紙,浸泡于特殊酚液后經(jīng)高壓熱固效應成型,并經(jīng)表面特殊耐蝕處理。具有耐酸堿、耐撞擊、耐熱特性,經(jīng)濟而耐用。


TRESPA(千思板):成分為70%的木質(zhì)纖維,30%的三聚氰胺樹脂,采用雙電子束掃描專利技術(shù)將三聚氰胺附貼在面層,經(jīng)高溫高壓成型。


實驗室家具設(shè)計和選型


實驗用柜


藥品柜


藥品柜是化學實驗室必不可少的櫥柜。主要放置固體化學試劑和標準溶液,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,便于查找。同時為了安全,藥品柜應設(shè)置玻璃門窗,柜體也應具有一定的承重能力和防腐蝕性。


專用柜


樣品柜:放置各類實驗樣品用的樣品柜,應有分格且可貼標簽等的隔板,便于存放樣品和查找樣品,因為有些樣品,根據(jù)樣品的物理性質(zhì)和化學穩(wěn)定性而需放入干燥器保存,因此分格有大有小,以便于存放不同的樣品。


藥品保管柜:用于存放液體試劑,如鹽酸、硝酸、過氯酸、有機試劑等揮發(fā)性藥品。一般為木制,也有鋼制,可存放規(guī)格不同的試劑。柜子要求穩(wěn)固,可以并排使用,也可以與地面墻壁固定。


危險品保管柜:適用于危險物品的簡單保管和短期保管,采用不銹鋼制作,或耐火磚砌而成。


玻璃器皿干燥和保管柜:洗凈后的下班器皿在托架上保存,托架用導軌與柜體固定,使玻璃器皿存取方便,各層托架可根據(jù)器皿尺寸大小調(diào)節(jié)位置,器皿架通風良好,易于清潔干燥。除此之外,還有工具柜、雜品柜、更衣柜等。


實驗室家具設(shè)計和選型


潔凈柜


潔凈柜又稱超凈工作臺,廣泛應用于生物、醫(yī)藥、衛(wèi)生、電子、精密儀器、儀表等行業(yè)?商峁o菌、無塵的潔凈操作環(huán)境。


潔凈柜的結(jié)構(gòu)與工作原理:主要部件包括柜體、操作臺面、前面板、風機、靜壓箱、過濾器、照明燈、殺菌燈等。外部氣體經(jīng)風機區(qū),工作區(qū)氣體呈正壓以保證不受外界氣體的污染,潔凈柜根據(jù)氣體的流向可分為水平層流和垂直層流,規(guī)格有單人、雙人、單面、雙面,也可串聯(lián)使用。


生物安全柜


生物安全柜廣泛應用于大專院校、科研院所、藥廠、衛(wèi)生防疫等單位,是微生物實驗操作的主要潔凈設(shè)備,可防止可能存在的有毒有害懸浮顆粒的擴散,保護實驗過程中操作者和環(huán)境的安全,也可保護操作過程中樣品免受污染。


生物安全柜等級


一級:相當于帶過濾器的排毒柜功能,保護操作者和環(huán)境。

二級:同時保護操作者,環(huán)境和樣品,適用于生物安全1、2、3級的樣品。

三級:同時保護操作者,環(huán)境和樣品,操作環(huán)境與外界環(huán)境完全隔離,帶有手套箱,全密式操作,適用于高危險性樣品的實驗操作。


實驗室家具設(shè)計和選型


通風柜


實驗室通風是實驗室設(shè)計中不可缺少的一個組成部分。為了使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物質(zhì)和有機體、實驗室中應有良好的通風。


為阻止一些蒸氣、氣體和微粒(煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體)的吸收,污染物質(zhì)須用通風柜、通風罩或局部通風的方法除去。


通風柜是實驗室中最常用的一種局部排風設(shè)備,種類繁多,由于其結(jié)構(gòu)不同,使用的條件不同,其排風效果也不相同。通風柜的性能好環(huán),主要取決于通過通風柜空氣移動的速度。


實驗室家具設(shè)計和選型


實驗室規(guī)劃與家具設(shè)計


設(shè)計前


在進行設(shè)計之前,首先要對目標實驗室的以下內(nèi)容進行了解,并進行初步規(guī)劃。


設(shè)計現(xiàn)代化的實驗室,首先要制定的提出實驗室的總體規(guī)劃,確定實驗室的性質(zhì)、目的、任務、依據(jù)和規(guī)模,確定各類實驗室功能和工藝條件以及規(guī)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


地面:要針對不同實驗室采用不同地面,不能在實驗室內(nèi)使用大理石地面。現(xiàn)在人們最常用的是PVC地面和還氧樹脂地面兩種,也有的用瓷磚。地面除了要注意類型外,還要注意上下水管道的位置等。


墻面:包括柱體的位置、窗臺高、踢腳板的寬度等都要確定清楚,這是很重要的一個方面,因為這些都是在具體施工中經(jīng)常出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。


實驗室家具設(shè)計和選型


實驗室工作臺

實驗室家具設(shè)計和選型


對實驗室進行規(guī)劃設(shè)計,就不能不了解實驗室家具的尺寸參數(shù)和實驗臺的設(shè)計模式,如坐式工作臺的高度通常在750-850mm之間,如果男性實驗員占較高比率也可考慮900mm高。站式高度則在850mm-920mm之間;工作臺的長度通常宜考慮每人1200mm(最小不應小于1000mm),而有機化學實驗臺則須考慮長一些,可取1400-1600mm。試劑架高度為1200-1650mm之間;而高柜可達1800-2000mm等。


實驗臺的設(shè)計模式的重點是安全性和方便性,有以下幾種常用的設(shè)計模式:


1.島型:是最常見的一種模式。常使用于大空間、成長方形的室內(nèi)形式。此模式的特點是人流順暢。

2.半島型:這也是一種比較典型的應用方式,此模式適用于狹長的房間。

3.L型:L型適用于較為窄小的房間形式。


除以上三種外,還有U型與一字型(即側(cè)邊實驗臺)布局也較常用。 在設(shè)計化學分析實驗時,通常在實驗室中央配置從兩面都能夠操作的中央實驗臺,兩邊配置邊實驗臺、測試臺、通風柜、藥品柜、干燥柜等,根據(jù)需要配備凈化臺、恒溫恒濕設(shè)備,為了盡可能多地增加使用空間,往往還需配備一些平面型實驗臺。


為了便于分析儀器的操作使用,分析儀器使用的特殊氣體的配管,應該盡量接近分析儀器。


在生物實驗室中,考慮從一般實驗到檢查、測試、照相、洗相等數(shù)據(jù)處理工作流程的特殊要求。通?稍谶M口處設(shè)水池臺和干燥臺,便于實驗室器皿的清洗。


實驗室家具設(shè)計和選型


安全通道


實驗室規(guī)劃設(shè)計中當然也不能忽視對安全通道的特別設(shè)計。這里指的是實驗室室內(nèi)設(shè)計中的安全距離等。


安全門:作為疏散通道。門寬900-1500mm,其中單門一般為900mm。,雙門有1200mm、1400mm、1500mm等。


安全距離:對于主通道來說,若兩個實驗臺雙面操作,距離應≥1500mm;單面操作≥1200mm(而現(xiàn)在學校的實驗室通道基本未達到此要求);有排毒柜的話,距離應≥1500mm,且特別注意排毒柜不能放置在靠近門口的位置。


通道距離:一般建筑內(nèi)部的消防通道最小寬度是1200mm,而實驗室則不同,最少應留1500mm寬。


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實驗室的通風系統(tǒng)


化學實驗室的通風方式有兩種,即局部排風和全室通風。局部排風是在有害物產(chǎn)生后產(chǎn)即就近排出,這種方式能以較少的風量排走大量的有害物,節(jié)能有效,是改善現(xiàn)在實驗室條件可行和經(jīng)濟的方法,也可能是適應新實驗室通風建設(shè)的最好的方式,所以在實驗室中廣泛地被采用。


對于有些實驗不能使用局部排風,或者局部排風滿足不了要求時,應該采用全室通風。


實驗室家具設(shè)計和選型


通風系統(tǒng)設(shè)計的指導思想:


①有效、經(jīng)濟的原則,力求達到排出實驗中所有污染氣體的目的;

②采取將實驗中生產(chǎn)的污染氣體就近抽走,不使其擴散的措施;

③通風管路系統(tǒng)布局要合理,消除各種不合理因素、減少阻力和噪聲;

④通風臺面裝置力求外型美觀、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合理的選擇風機,防止或減少噪音和震動,便于安裝和維護;

⑥考慮局部和全室通風的同時,兼顧給排水、煤氣、電源線路的合理安排。


實驗室內(nèi)各種有害氣體主要發(fā)生在實驗桌面上。實驗室桌面排風系統(tǒng)就是通過設(shè)置在桌面上的吸氣罩,把實驗過程中產(chǎn)生的有害氣體呼入罩內(nèi),通過風道,以離心風機為動力,排放到室外高層大氣中。


桌面吸氣罩是桌面系統(tǒng)重要的組成部分,其性能的優(yōu)劣對桌面排風系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟效果具有重要影響,如設(shè)計合理,用較小的排風量能獲得良好的效果,反之用了較大的風量也達不到預期的目的。因此,研究和設(shè)計新型的性能優(yōu)良的吸氣罩對環(huán)保、節(jié)能、降低成本都具有很大的現(xiàn)實意義。


現(xiàn)在有一種常用的新型通風裝置的吸風罩,在原有軸向升降旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上,又開發(fā)了一種徑向可以在360度范圍內(nèi)任意旋轉(zhuǎn)的創(chuàng)新產(chǎn)品,使臺面裝置變成萬向型臺面裝置,即吸風罩可以在最佳排放距離范圍內(nèi)任何一點接近污染源,同時該裝置也可以懸掛在棚頂或墻壁上。這種吸風罩設(shè)計科學、造型美觀、操作極為方便。


實驗室家具設(shè)計和選型


安全設(shè)備


此處所說的安全設(shè)計指的是實驗室的備用設(shè)備,如桌上型洗眼器、落地式淋浴、洗眼器、安全箱等。桌上型洗眼器要放于水槽右側(cè),因中國人習慣右手操作的緣故;落地式淋浴、洗眼器要放置在出口處,且室內(nèi)要求配地漏;安全箱則應放在最顯眼的地方,內(nèi)裝急救藥品。



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