物理化學(xué)實驗室是一種應(yīng)用非常廣泛的實驗室。它也是最基本的實驗室。我們的實驗室建設(shè)大多是從物理化學(xué)實驗室開始的。相對而言，物理化學(xué)實驗室的建設(shè)也是最簡單的。理化實驗室的設(shè)計可參照《理化實驗工程技術(shù)規(guī)范》。
一、理化實驗室功能分區(qū)
理化實驗室的功能進行分區(qū)研究主要可以分為三大類：實驗教學(xué)用房、輔助設(shè)計實驗用房和輔助用房和設(shè)施用房；
實驗室是指進行特定功能實驗的房間，通常包括如預(yù)處理室、各類分析儀器室、暗房、各類物理性能測試(如力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等) ，這些都是實驗室;
輔助實驗室是指不用于完成特定實驗，但用于輔助某些實驗操作或程序的房間，如僅用于輔助稱重的平衡室，這類房間一般包括平衡室、高溫室、樣品室、試劑室、危險化學(xué)品室、洗滌室等。
輔助室是指一些配合實驗的房間，如試衣間、數(shù)據(jù)處理室、會議室、檔案室、樣品接收室等。這些房間不參與實驗操作，但也是完成實驗功能的必備房間；
設(shè)施設(shè)備用房指的是企業(yè)達到一個實驗教學(xué)環(huán)境、實驗發(fā)展需求等配套的設(shè)施進行放置的房間，比如中國空調(diào)機房、強電間、弱電間、氣瓶間、純水間、廢液收集間等等。
所有的理化實驗室都是由這四種類型的房間組成，其設(shè)計也是如何合理地安排這四種類型的房間，以保證使用的方便、安全、合理，是一個很好的設(shè)計。
二.理化實驗室各功能室介紹
前處理室專門為色譜、光譜進行分析可以設(shè)置，樣品在用一個大型設(shè)備儀器測定前，需進行前處理；
化學(xué)分析室通常進行樣品的化學(xué)處理和常規(guī)理化項目的測定，側(cè)重于容量分析，放置一些小型儀器設(shè)備；
在光譜分析室內(nèi)，主要放置了基于光的吸收、散射和發(fā)射原理的大型儀器
色譜分析室負責(zé)揮發(fā)性有機物的分析檢測；
氣體進行分析是一種通過測定金屬材料及其合金中以化合物或游離態(tài)狀態(tài)管理存在的氣體含量的方法；
平衡室是一個單獨的房間，用于放置稱重設(shè)備，用于稱量化學(xué)試劑和樣品;
操作溫度高的設(shè)備，如烤箱和馬弗爐，放在高溫室中。
樣品進行接收與暫存室是為暫存大批量生產(chǎn)樣品可以設(shè)置的房間；
化學(xué)實驗試劑室以用于進行存放常用化學(xué)試劑及標(biāo)準以及物質(zhì)；
取樣設(shè)備存放在便攜式儀器室內(nèi)
鋼瓶間用于放置實驗室使用的鋼瓶，為大型儀器提供所需氣體。
其他企業(yè)辦公、存放數(shù)據(jù)資料等房間為配套實驗室進行建設(shè)。
理化實驗室工藝設(shè)計要求
1、工藝建筑布局要求
理化實驗室通常采用中間走廊的形式，即上下布置房間的中間走廊。這種條形建筑用途廣泛，使用方便。在這種模式下，辦公區(qū)一般放在一側(cè)，實驗區(qū)放在另一側(cè)，實現(xiàn)辦公與實驗的分離。實驗區(qū)內(nèi)，部分房間如精密儀器室、天平室、試劑室、氣瓶室等布置在北側(cè)，部分對溫度要求較低的實驗室布置在南側(cè)。
另一種是采用邊廊是的發(fā)展格局，就走廊在一側(cè)，另一側(cè)是房間，這種結(jié)構(gòu)布局都中廊式的要求我們差不多，只是一個房間的利用率上比中廊要差一點。
如果建筑較寬，需要設(shè)置雙走廊，最好在北面設(shè)置儀器室，中間設(shè)置輔助實驗室，南面設(shè)置前處理實驗室，中間沒有陽光。
以上兩種形式的使用頻率較高。他們有自己的優(yōu)勢，但劣勢也是顯而易見的。如果建筑物很長，從辦公區(qū)到實驗區(qū)的距離太長，不利于數(shù)據(jù)的操作，實驗人員需要從實驗室到辦公室來回走動，在路上浪費大量時間，效率相對較低,
以上形式基本包括幾種常見的布局形式，使用哪一種是根據(jù)建筑的形式和實驗的使用要求來確定的，需要在設(shè)計中靈活考慮。
2、工藝區(qū)域布局要求
實驗室進行整體發(fā)展布局宜遵循組合布局設(shè)計原則、底層布局基本原則、頂層布 局原則、北側(cè)布局原則。
組合進行布局設(shè)計原則，即：同類實驗室組合在作為一個重要區(qū)域；工程管 網(wǎng)較多的實驗室組合在我們一個中國區(qū)域；有潔凈技術(shù)要求的實驗室組合在一個民族區(qū)域；有防輻射要求的實驗室組合在一個國家區(qū)域；有毒性物質(zhì)文化產(chǎn)生的實 驗室組合在一個發(fā)展區(qū)域；有相同層高要求的實驗室組合在一個經(jīng)濟區(qū)域；有防振動控制要求的實驗室組合在一個不同區(qū)域。
底部布置原則為: 底部設(shè)置大型或重型設(shè)備; 振動較大，設(shè)備安裝在底部; 噪音設(shè)備安裝在底部; 對振動設(shè)備非常敏感，設(shè)置在底部; 重型或大型試樣設(shè)備安裝在底部; 設(shè)置基礎(chǔ)或防振基礎(chǔ)的設(shè)備安裝在底部; 設(shè)置特殊防護設(shè)施的設(shè)備安裝在底部; 較大的試樣尺寸安裝在底層或下層; 下層有凈高要求或配套設(shè)備特殊布置; 較高的耗水量安裝在底層。
頂層布置原則，即有害氣體布置在頂層或高樓層，盡量布置在順風(fēng)方向；產(chǎn)塵物質(zhì)應(yīng)布置在頂層或頂層，并盡可能布置在順風(fēng)方向；強制排風(fēng)要求布置在頂層或高樓層，并盡可能在順風(fēng)位置；易燃易爆物品應(yīng)盡可能布置在頂層或高樓層以及順風(fēng)位置；布置在有特殊朝向要求的頂層或高樓層；容易布置在有外部干擾的頂層或高樓層；預(yù)留的研究實驗室安排在頂層或高層。
北側(cè)空間布局設(shè)計原則，即：有溫濕度控制要求的布置在背陰方向, 且盡量安 排在社會底層或低層；需避免學(xué)生陽光可以直射的布置在背陰方向,且盡量安排在 底層或低層；器皿、標(biāo)物、氣體、化學(xué)反應(yīng)試劑、精密科學(xué)儀器、工裝進行備件管理儲存功能用房以及布置在背陰方向, 且盡量安排在一個底層或低層；供配電及空調(diào)機 房、環(huán)境分析實驗等連續(xù)系統(tǒng)運行基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)備, 布置在背陰方向, 且盡量安排在 底層或低層。
以上基本上清楚了每個房間的布局要求，如儀器室，盡可能在北面，了解每個房間的環(huán)境要求，我們可以靈活的布局，通常如果我們遇到一個整個建筑的規(guī)劃，首先考慮樓層布局，它去頂層，在中間，在底層，通常更多的通風(fēng)，更多的污染將被放置在頂層，其余的是放置在下面。
對于只有一層的實驗室來說，就簡單多了。根據(jù)上面提到的布局要求，可以很好地安排。
3、工藝房間布局要求
（1）前處理室宜分為無機前處理室和有機前處理室兩個學(xué)生獨立房間。因為這些無機前處理室用于以酸、堿、鹽等無機化學(xué)試劑信息處理技術(shù)為主，一般企業(yè)主要問題進行控制加熱、消煮、蒸餾、滴定等操作。由于我們經(jīng)?？梢允褂秒姞t等明 火，所以房間內(nèi)不可持續(xù)進行分析有機試劑操作，以免引起火災(zāi)發(fā)生事故。有機前處理室用于以甲醇、乙醚、丙酮等有機試劑處理方式為主，一般情況進行研究萃取、 濃縮、凈化、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)等操作。由于我國主要包括使用易燃易爆有機試劑，所以對于房間內(nèi)應(yīng)避免資金使用電爐、烘箱等明火加熱系統(tǒng)設(shè)備。
(二)在平衡室的設(shè)計中，盡可能布置一個腔室，以有效防止外界對平衡室的沖擊，該腔室還可用于放置標(biāo)準等，提供空間利用。
(3)洗滌室和純水制備室應(yīng)分開設(shè)置。由于該實驗室為濕式實驗室，主要設(shè)計有邊桌和洗漱臺。因為長期潮濕，最好獨立設(shè)置，這樣不會影響其他實驗室家具。
（4）氣瓶間宜為獨立進行房間，可燃混合氣體與不可燃氣體可以分開，獨立機構(gòu)設(shè)置。
(五)樣品登記室設(shè)在大廳入口處，接收人員和派送人員通過工作臺相互隔離。
(六)實驗區(qū)應(yīng)在合理范圍內(nèi)設(shè)置公共區(qū)域供專家休息和交流。這是實驗室人性化的體現(xiàn)，畢竟實驗是人類的活動，這樣人們可以更好地放松和激發(fā)靈感，這是實驗室設(shè)計必須要做的。
四、理化實驗室裝修設(shè)計
理化實驗室對裝飾設(shè)計主要問題還是需要考慮企業(yè)使用的便捷性，選材這塊考慮的更多發(fā)展還是材料的耐腐蝕性，特別是強酸堿性的實驗研究區(qū)域。
1、墻體
較常見的還是用乳膠漆較多、價格較便宜，修補也比較簡單，如何預(yù)算不夠，還可以貼在墻面防腐蝕的板材上，如無機種板材。
一些用水較多的潮濕實驗室可以考慮貼瓷磚，如果預(yù)算不夠，水池可以使用防水乳膠漆。
對環(huán)境有特殊教育要求的，比如放射性、潔凈類等，根據(jù)社會環(huán)境設(shè)計要求進行選材不同的墻面材料。
2、吊頂
吊頂有兩種，無吊頂和吊頂。在一些大空間里通常不用吊頂。
如果安裝吊頂，最好設(shè)置金屬板式吊頂，不要灰塵，如果酸腐蝕比較大，可以考慮使用防腐蝕板。
3、地面
因為地面暴露在容易的化學(xué)物質(zhì)中，地面必須耐腐蝕且易于清潔。地毯等絕對不允許使用。瓷磚和聚氯乙烯是常用的。大空間工廠也用環(huán)氧自流平，但是耐磨性不是很好。
裝飾設(shè)計需要與實驗平臺的布局相結(jié)合。如何設(shè)計一個功能性、特色性強的實驗室是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。
五、理化分析實驗室暖通設(shè)計
理化實驗室的暖通空調(diào)主要體現(xiàn)在通風(fēng)方面。理化實驗室會產(chǎn)生大量廢氣，污染實驗室環(huán)境。如何排出廢氣，創(chuàng)造良好的實驗環(huán)境，是暖通空調(diào)設(shè)計的重點。
暖通設(shè)計研究主要包含了通風(fēng)以及新風(fēng)，具體的設(shè)計教學(xué)方案我們可以通過參考通風(fēng)的文章，里面詳細介紹了通風(fēng)管理系統(tǒng)學(xué)習(xí)如何去設(shè)計。
通風(fēng)系統(tǒng)管道的材質(zhì)我們需要一個具有耐腐蝕性，比較分析常用的有玻璃鋼風(fēng)管、PP風(fēng)管、PVC風(fēng)管以及中國不銹鋼風(fēng)管，每種材質(zhì)耐腐蝕性會有所了解不同，需要學(xué)生根據(jù)企業(yè)具體的實驗廢氣物成分來選擇。
理化實驗室電氣設(shè)計
電氣設(shè)計需要考慮設(shè)備的功耗，尤其是大型儀器的功耗，比如ICP-MS，功耗大，由多個耗電設(shè)備組成，需要預(yù)留多個電路和多個插座。
重要的儀器公司需要進行配置UPS，至少都需要通過配置一個穩(wěn)壓系統(tǒng)電源，比如氣相、液相、質(zhì)譜等，基本分析儀器的場地設(shè)計說明書里面都說明要配置以及穩(wěn)壓電源，最好留UPS，所以UPS是理化實驗室研究比較我們常用的設(shè)備，在做一些平面設(shè)計時，需要預(yù)留好機房。
備用接地，許多儀表需要接地，特別是精密儀表甚至需要獨立接地，還有接地電阻的要求，一般不超過4歐姆，有些不超過1歐姆，這件最好在民用建筑時保留，避免以后再做，這會造成很多返工。
這些基本都是理化實驗室電學(xué)的主要重點。考慮到這些問題，電氣設(shè)備幾乎是一樣的。
七、理化分析實驗室給排水系統(tǒng)設(shè)計
給排水設(shè)計主要集中在排水管的選材上，因為實驗室的廢液需要集中收集，排出的廢水全部是低濃度的洗滌廢水。因此，UPVC總體上可以滿足要求。如果濃度比較高，有特殊溶劑，就要考慮HDPE管。當(dāng)然，PVDF管的耐腐蝕性最高，但成本太高，很少使用。
理化實驗室安全設(shè)計
安全設(shè)計包括安全標(biāo)志、安全設(shè)施等。所有危險的地方都需要設(shè)置安全標(biāo)志。在化學(xué)試劑較多的地方，需要設(shè)置洗眼器和緊急淋浴。一般情況下，應(yīng)急噴淋的輻射半徑在15米以內(nèi)
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