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食品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

2019-09-09 17:36

食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案

現(xiàn)代化的食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在專(zhuān)業(yè)上涉及到食品化學(xué)、物理學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)和食品感官品評(píng)等多個(gè)學(xué)科，在功能上又涉及到給水、排水、通風(fēng)、排風(fēng)、強(qiáng)電、弱電、空調(diào)、消防、廢氣廢液處理、集中供氣等復(fù)雜的工藝技術(shù)，同時(shí)還要考慮到環(huán)保、安全、可持續(xù)性發(fā)展等諸多因素，因此是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

圖1：現(xiàn)代化專(zhuān)業(yè)食品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室主要涉及到工藝技術(shù)

1. 合理定位，科學(xué)規(guī)劃。

在構(gòu)建專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的流程中，“構(gòu)”的部分至關(guān)重要，它包括了實(shí)驗(yàn)室的定位和規(guī)劃，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)和靈魂。

實(shí)驗(yàn)室定位是指：實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際、國(guó)內(nèi)的定位（要達(dá)到一個(gè)什么樣的水準(zhǔn)？）；實(shí)驗(yàn)室在行業(yè)（系統(tǒng)）內(nèi)的定位；實(shí)驗(yàn)室在社會(huì)中的定位（行使政府職能？第三方檢測(cè)？通用實(shí)驗(yàn)室？）實(shí)驗(yàn)室在所處地理區(qū)域的定位。

實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃包括兩個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)室建筑規(guī)劃，二是實(shí)驗(yàn)室工藝規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)室建筑規(guī)劃包括建筑外觀(guān)、風(fēng)格、高度、園區(qū)布局等。

圖2：實(shí)驗(yàn)室建設(shè)流程

此外，還應(yīng)該從理念上充分認(rèn)識(shí)到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是對(duì)工作環(huán)境的構(gòu)建以及環(huán)境造就出的工作方式，而不是儀器和家具的簡(jiǎn)單組合。

2. 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)應(yīng)先于土建設(shè)計(jì)。

“構(gòu)”應(yīng)先于“建”，只有“構(gòu)”清楚了，才可以開(kāi)始“建”。就是用專(zhuān)業(yè)的手段將抽象構(gòu)思進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，包括實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)和升級(jí)等。

目前，我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)沒(méi)有相關(guān)的建筑規(guī)范，因此很多實(shí)驗(yàn)室在土建設(shè)計(jì)階段，沒(méi)有充分考慮到實(shí)驗(yàn)室對(duì)建筑的特殊要求。正確的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)流程是首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的工藝設(shè)計(jì)，然后在滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室工藝要求的前提下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的土建設(shè)計(jì)。這就要求建設(shè)單位咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方，在項(xiàng)目的土建設(shè)計(jì)階段，就及時(shí)介入。如有可能最好帶土建設(shè)計(jì)師一起參觀(guān)其他單位的實(shí)驗(yàn)室以加深其認(rèn)識(shí)。

比較典型的土建設(shè)計(jì)問(wèn)題包括：

1）未設(shè)計(jì)風(fēng)井，或者風(fēng)井的位置、大小、數(shù)量不能滿(mǎn)足要求；

2）未考慮氣瓶室，僅按消防用氣瓶室設(shè)計(jì)；

3）未對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體的平面規(guī)劃，分區(qū)過(guò)于簡(jiǎn)單或不合理；

4）未考慮儀器的使用情況；

5）未考慮特殊房間功能，如恒溫恒濕室等；

6）凈層高過(guò)低，影響管線(xiàn)布局，裝修后空間低矮。

3. 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與承建單位的選擇

實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與承建單位應(yīng)選擇國(guó)內(nèi)具有一定規(guī)模的企業(yè)，必須嚴(yán)格考察其設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和施工能力和資質(zhì)水準(zhǔn)，最好實(shí)地考察其已完工的項(xiàng)目和公司所在地。設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)人員應(yīng)專(zhuān)業(yè)全面、經(jīng)驗(yàn)豐富、認(rèn)真負(fù)責(zé)、隊(duì)伍穩(wěn)定。承建單位最好在實(shí)驗(yàn)室所在地已承擔(dān)過(guò)建設(shè)項(xiàng)目，這樣比較熟悉當(dāng)?shù)厍闆r。此外，由于我國(guó)地域遼闊，南北方差異較大，因此就近原則也便于施工和后續(xù)的維護(hù)工作。設(shè)計(jì)圖紙完成后，最好請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)和權(quán)威專(zhuān)家進(jìn)行詳細(xì)審核，以避免出現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)和重大缺陷。在施工工程中，應(yīng)要求對(duì)方配備一名富有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目經(jīng)理，這樣有利于進(jìn)度控制、資源調(diào)配、溝通協(xié)調(diào)。

4. 實(shí)驗(yàn)室平面布局的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室平面布局是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，只有按照功能分區(qū)和工作流程的需求做好相應(yīng)的平面布局規(guī)劃才能確保后續(xù)的水、電、風(fēng)等專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此平面布局設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡可能地詳細(xì)考慮工作和發(fā)展的需求，合理配置空間，盡量?jī)?yōu)化整合。除了布局的優(yōu)化和儀器設(shè)備的擺放位置的設(shè)計(jì)外，還應(yīng)充分考慮到人員流動(dòng)與物品流動(dòng)的方向是否符合工作要求。例如，為了避免實(shí)驗(yàn)人員頻繁跑動(dòng)，前處理室應(yīng)該和儀器室在同一樓層；氣瓶室應(yīng)和氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀等儀器在同一樓層；盡量讓單層面積最大化，以避免樓層過(guò)多，每一層都要設(shè)置洗滌室、樣品室以充分利用空間；生物安全室應(yīng)合理布局潔凈區(qū)、半潔凈區(qū)、污染區(qū)，以避免交叉污染。

5. 實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室的配電系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的具體要求，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員綜合多方面因素設(shè)計(jì)完成的，與普通建筑有很大區(qū)別。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備對(duì)電路的要求比較復(fù)雜，并不是通常人們所認(rèn)為的那樣，只要滿(mǎn)足最大電壓和最大功率的要求就可以了。事實(shí)上有很多儀器設(shè)備對(duì)電路都有特殊的要求（例如靜電接地、斷電保護(hù)、等電位連接等）。對(duì)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不但要考慮現(xiàn)有的儀器設(shè)備情況，同時(shí)也要考慮實(shí)驗(yàn)室?guī)啄甑陌l(fā)展規(guī)劃，充分考慮配電系統(tǒng)的預(yù)留問(wèn)題及日后的電路維護(hù)等問(wèn)題。為了保證電力的可靠保障，還應(yīng)考慮不間斷電源或雙線(xiàn)路設(shè)計(jì)，不間斷電源的容量應(yīng)符合實(shí)際所需并保證一定可擴(kuò)增區(qū)間以滿(mǎn)足未來(lái)的發(fā)展所需。

此外對(duì)于某些特殊的區(qū)域，如氣瓶間則應(yīng)采用防爆電器元件以確保無(wú)安全隱患。墻上的插座應(yīng)充分考慮需求，例如樣品室應(yīng)留足冰箱的插座、前處理室應(yīng)預(yù)備離心機(jī)的插座、門(mén)口應(yīng)預(yù)留自動(dòng)鞋套機(jī)的插座、走廊兩側(cè)也應(yīng)考慮到分布一些插座。

6. 實(shí)驗(yàn)室弱電系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室的弱電系統(tǒng)主要包括電話(huà)、監(jiān)控、門(mén)禁、網(wǎng)絡(luò)等，弱電系統(tǒng)有一個(gè)特點(diǎn)即預(yù)置后不可變更，因此不能像強(qiáng)電線(xiàn)路一樣可以根據(jù)所需任意更改。例如，網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)與墻插并列，高度應(yīng)恰好高過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這樣方便日后使用。儀器室應(yīng)預(yù)留足夠多的網(wǎng)絡(luò)接口，不要采用地插形式而應(yīng)預(yù)留足夠長(zhǎng)的線(xiàn)頭以方便儀器臺(tái)安裝時(shí)連接到臺(tái)面網(wǎng)絡(luò)接口。走廊如果很長(zhǎng)，可以在遠(yuǎn)端預(yù)留電話(huà)線(xiàn)，方便工作時(shí)接打電話(huà)，無(wú)菌室內(nèi)外由于隔音效果較好，應(yīng)預(yù)設(shè)對(duì)講電話(huà)，便于溝通。門(mén)禁系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在每層實(shí)驗(yàn)室的主入口處或其他需要控制出入的地方。

7. 實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)不僅僅是控制實(shí)驗(yàn)室的溫濕度，同時(shí)還應(yīng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)配合，才能真正有效地保證實(shí)驗(yàn)室的溫濕度和房間壓差，令人員和精密儀器有一個(gè)良好的工作環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室所在的整棟大樓若采用中央空調(diào)則一定要能夠進(jìn)行分區(qū)域、分時(shí)段的模塊式管理，以避免加班時(shí)因不能正常使用空調(diào)而影響儀器的檢測(cè)性能。中央空調(diào)管線(xiàn)的布局應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室通排風(fēng)管道的設(shè)計(jì)，避免施工的時(shí)候交錯(cuò)重疊，影響層高。極端天氣情況下，應(yīng)能確保樣品室、氣瓶室、超低溫冰箱室、精密儀器室、不間斷電源室等對(duì)溫度要求高的區(qū)域保持24小時(shí)的恒定溫度調(diào)節(jié)。

8. 實(shí)驗(yàn)室消防系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)特殊環(huán)境，對(duì)消防的要求相對(duì)于普通的辦公樓來(lái)說(shuō)要高很多。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體情況（設(shè)備投資及工藝特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)工藝要求、儲(chǔ)存樣品和試劑的種類(lèi)、實(shí)驗(yàn)室建筑物的特點(diǎn)等），采用不同的消防措施來(lái)保障實(shí)驗(yàn)室的消防安全。如對(duì)于精密儀器室和無(wú)菌室、配電室、不間斷電源室而言，其消防就不能采用自動(dòng)噴淋裝置，而應(yīng)采用氣體滅火裝置，以避免自動(dòng)噴淋裝置損壞儀器設(shè)備或破壞潔凈環(huán)境。

9. 實(shí)驗(yàn)室給排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)的管道應(yīng)耐酸堿腐蝕及有機(jī)試劑對(duì)材質(zhì)的融解，應(yīng)采用PPR或其他材質(zhì)，而不能用普通的PVC管材，同時(shí)也要根據(jù)污水的性質(zhì)、流量、排放規(guī)律并結(jié)合室外排水條件而確定方案。由于大型實(shí)驗(yàn)室下水管道復(fù)雜，應(yīng)采取必要措施避免管道堵塞滲漏，如養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣、放置濾網(wǎng)、設(shè)置存水彎、彎頭采用45°角連接等。集中供水系統(tǒng)由于成本較高，水質(zhì)不穩(wěn)定，因此不推薦使用。為了避免二次污染，可采用感應(yīng)式水龍頭，缺點(diǎn)是容易壞。為了美觀(guān)，熱水器可采用內(nèi)置式的即熱式電熱水器。

10. 實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室的很多設(shè)備的運(yùn)行都需要各種各樣的氣體供應(yīng)，目前來(lái)說(shuō)以集中供氣作為主流設(shè)計(jì)方案得到廣泛使用。氣瓶室的安全性必須得到保障，必須采用防爆門(mén)、泄爆窗、氣體泄漏感應(yīng)報(bào)警裝置、所有電器電路均應(yīng)采用防爆型的、還應(yīng)考慮防雷、防靜電以及空調(diào)設(shè)備。

11. 實(shí)驗(yàn)室通排風(fēng)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室供排風(fēng)系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中規(guī)模最大、影響最廣泛的系統(tǒng)之一。供排風(fēng)系統(tǒng)完善與否，直接對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)人員的身體健康、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)等方面產(chǎn)生重要影響。

通排風(fēng)系統(tǒng)完善的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)該是環(huán)境和諧、安全、健康的工作場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)室噪音、房間的換氣次數(shù)、壓差、通風(fēng)柜有毒氣體殘留等都是值得關(guān)注的問(wèn)題。另外，樣品室和試劑室也應(yīng)考慮有通排風(fēng)設(shè)備，以免樣品帶來(lái)的異味影響環(huán)境；一個(gè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)設(shè)計(jì)新風(fēng)系統(tǒng)；通風(fēng)柜前方的新風(fēng)口散流器應(yīng)采用可以調(diào)節(jié)方向活動(dòng)室百葉設(shè)計(jì)，以避免冬夏季節(jié)外界冷熱空氣直接吹響操作者。

12. 實(shí)驗(yàn)室家具的選擇

實(shí)驗(yàn)室家具的選擇首先應(yīng)考慮能充分滿(mǎn)足工作所需，主要涉及到臺(tái)面材質(zhì)、柜體結(jié)構(gòu)與材質(zhì)、顏色搭配等要素。例如前處理室應(yīng)采用耐酸堿的陶瓷板臺(tái)面、儀器室應(yīng)采用理化板臺(tái)面等。臺(tái)柜的結(jié)構(gòu)主要分為鋼木、鋁木、全鋼三種，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的支架又可分為C形、回形，應(yīng)根據(jù)各個(gè)單位的需求而定。每個(gè)房間臺(tái)柜的布局、種類(lèi)、數(shù)量也要充分考量，邊臺(tái)、中央臺(tái)、高柜、吊柜等應(yīng)搭配得當(dāng)，避免造成日后工作的不便。此外，還有一些細(xì)節(jié)也應(yīng)考慮，例如電腦位合理配置，以避免將來(lái)使用的不便。

13. 實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)裝修細(xì)節(jié)

實(shí)驗(yàn)室的天花應(yīng)采用小方格的扣板形式，而不應(yīng)采用大塊的整體結(jié)構(gòu)，這樣便于施工和后期維護(hù)。為了便于參觀(guān)檢查，參觀(guān)走廊兩側(cè)或大型儀器室可采用落地玻璃幕墻設(shè)計(jì)，這樣更加通透明亮，便于管理，缺點(diǎn)是不能在墻根預(yù)留插座，同時(shí)門(mén)的穩(wěn)定性較差，造價(jià)也較高。實(shí)驗(yàn)室若要達(dá)到最佳的視覺(jué)效果，配色也是一個(gè)考慮的方面。搭配合理的柜體、臺(tái)面、地面、天花會(huì)凸顯其卓爾不凡的高端特征，令參觀(guān)者過(guò)目不忘，令使用者身心愉悅。

14. 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)涉及到的常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

GB 19489-2004 實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求

GB/T 3325-2008金屬家具通用技術(shù)條件

微生物和生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用準(zhǔn)則

GB 50019-2003 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50346-2004生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范

GB50243-2002通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

GB/T13868-1992 感官分析建立感官分析實(shí)驗(yàn)室的一般導(dǎo)則 GB16912-1997 氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)范

GB50073-2001 潔凈廠(chǎng)房設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50052-1995 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

JGJ71-1990 潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB 50054-1995 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范