化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及安全性、功能性、效率性及可持續(xù)性的系統(tǒng)工程?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)需綜合考慮安全性、功能性、環(huán)保性及操作便利性,同時(shí)遵循相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如 GB 50073《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50140《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》等)。
一、安全性設(shè)計(jì)
1. 建筑與結(jié)構(gòu)安全
實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用一二級(jí)耐火材料(如鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)),避免使用木質(zhì)或磚木結(jié)構(gòu),危險(xiǎn)區(qū)域需符合防爆設(shè)計(jì)要求。
建筑布局需設(shè)置多個(gè)緊急出口,通道寬度≥1.5米,門(mén)向外開(kāi)且配備觀察窗,確保突發(fā)事件的快速疏散。
2. 通風(fēng)與有害氣體處理
通風(fēng)系統(tǒng):需配置獨(dú)立的新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng),換氣次數(shù)≥6次/小時(shí)(事故時(shí)≥12次/小時(shí)),采用微負(fù)壓設(shè)計(jì)防止有害氣體外泄。
局部排風(fēng):高危操作區(qū)(如有機(jī)合成、揮發(fā)性試劑使用)需設(shè)置通風(fēng)柜或萬(wàn)向排煙罩,通風(fēng)柜應(yīng)遠(yuǎn)離出入口且靠近管井,排風(fēng)需經(jīng)碳吸附或水噴淋處理后排放。
3. 應(yīng)急設(shè)施
配備緊急洗眼器、淋浴器、滅火器、防化服等,危險(xiǎn)品儲(chǔ)存區(qū)需設(shè)置防爆柜和泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
二、功能分區(qū)與布局規(guī)劃
1. 區(qū)域劃分
實(shí)驗(yàn)操作區(qū):配置通風(fēng)柜、實(shí)驗(yàn)臺(tái)(耐酸堿臺(tái)面)及水槽,臺(tái)間距≥1.2米,操作臺(tái)與通道保持1.1米以上。
試劑儲(chǔ)存區(qū):分類(lèi)存放化學(xué)品(酸、堿、易燃物),采用防火防爆柜,遠(yuǎn)離熱源和操作區(qū)。
儀器區(qū):精密儀器(如光譜儀、色譜儀)需獨(dú)立房間,配備溫控、防震設(shè)施,供電線路獨(dú)立分回路。
2. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)布局
采用單列式、雙列式或島式布局,中央臺(tái)可容納12人/組,邊臺(tái)適合小規(guī)模實(shí)驗(yàn)。
試劑柜、器皿柜靠墻設(shè)置,水槽與器皿柜相鄰,烘箱遠(yuǎn)離有機(jī)溶劑存放區(qū)。

三、設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施配置
1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
基礎(chǔ)設(shè)備:通風(fēng)柜、萬(wàn)向排煙罩、耐腐蝕實(shí)驗(yàn)臺(tái)(推薦環(huán)氧樹(shù)脂材質(zhì))、純水系統(tǒng)、廢液收集裝置。
安全設(shè)備:防爆柜、酸柜、急救箱、防靜電地板及接地系統(tǒng)。
2. 水電與氣體系統(tǒng)
供電:實(shí)驗(yàn)區(qū)與照明區(qū)獨(dú)立供電,高功率設(shè)備單獨(dú)分回路,配備漏電保護(hù)器。
供水:耐腐蝕管道,設(shè)置總閥門(mén)和地漏,排水系統(tǒng)需防腐蝕處理。
氣體供應(yīng):壓縮空氣、氮?dú)獾裙艿佬璺栏g,配備泄壓裝置。
四、環(huán)境控制與材料選擇
1. 溫濕度與潔凈度
普通實(shí)驗(yàn)室溫濕度控制在20℃±5℃、40%-60%RH,精密儀器室需更高標(biāo)準(zhǔn)。
地面采用防滑陶瓷磚或PVC材料,墻面使用防火彩鋼板或環(huán)氧樹(shù)脂漆,天花板為易清潔的鋁扣板。
2. 采光與照明
采用防爆燈具,避免金屬材質(zhì),燈光布局需減少陰影干擾實(shí)驗(yàn)觀察。
優(yōu)先自然采光,避免西向窗戶以減少陽(yáng)光直射。
五、智能化與可持續(xù)性設(shè)計(jì)
1. 智能化系統(tǒng)
引入自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)、聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),提升實(shí)驗(yàn)效率。
配置智能監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫濕度、氣體濃度及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
2. 環(huán)保與節(jié)能
采用節(jié)能燈具、變頻排風(fēng)系統(tǒng),減少能耗。
廢水廢氣分類(lèi)處理,危險(xiǎn)廢棄物獨(dú)立儲(chǔ)存并合規(guī)排放。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)需以安全為核心,結(jié)合功能分區(qū)、設(shè)備配置、環(huán)境控制及智能化技術(shù),實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保與人性化。具體實(shí)施時(shí)需參考《化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ91-2019)等標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型(如有機(jī)、分析、儀器)細(xì)化設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。