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實驗室建設中所遇問題的解決方案
日期：2024-11-20 03:22
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摘要：針對在實驗室工作的同志抱怨新到的恒溫恒濕試驗箱不好卸車，較大一些儀器設備想上樓，而樓梯平臺處轉不過彎，想用電梯又進不去電梯門，設備上了樓又進不了實驗室門，還擔心把樓面壓壞等實驗室發(fā)展的問題。經驗所得情況，提出幾點供客戶實驗室建設中需重視和提前預見到的幾個問題。
針對在實驗室工作的同志抱怨新到的恒溫恒濕試驗箱不好卸車，較大一些儀器設備想上樓，而樓梯平臺處轉不過彎，想用電梯又進不去電梯門，設備上了樓又進不了實驗室門，還擔心把樓面壓壞等實驗室發(fā)展的問題。經驗所得情況，提出幾點供客戶實驗室建設中需重視和提前預見到的幾個問題。
綜合性實驗室樓面活荷載設計一般取400kg/㎡，這種荷載標準對于一般的普通物理性實驗室、化學實驗室、電氣安全性能實驗室等尚可滿足。由于一般實驗樓底層空間有限，一些重型設備如大噸位萬能材料試驗機，大型環(huán)境實驗箱，制冷機組等超重，超大，超高試驗設備都必須放置在底層，一些次重或外型尺寸較大的設備上樓。這些設備一般自重都在600～1000kg，折成單位面積活荷載達500～1000kg/㎡，遠遠超過了樓面設計荷載的安全界線。如何解決這一問題？一是在實驗室建設初期應以發(fā)展的眼光預見到這一問題，每個樓層都要設計數間活荷載在800～900kg/㎡的樓面和600～700kg/㎡的主次梁。 如果事先未預見到，在對實驗室改造時應采取補救措施，提高樓面荷載能力，如在樓面上加鋪帶有鋼筋網的細石混凝土（必須深入承重墻內），可大幅度提高承載力 和分散負荷，這種方法一般可將承載力提高200～300kg/㎡，也可將設備放在下面有單梁的樓面處，并盡可能的靠近梁端。在樓面架設鋼梁，將設備放到鋼梁上，鋼梁將受力傳到承重墻上，也可承載較重設備，只是這種方法相當于抬高了樓面，降低了空間，不方便又不美觀，萬不得已時才用。也有將樓面鑿透，加設單 梁，可使承載力提高500kg/㎡以上，這種辦法太笨又太費事，只有萬不得已時可采用。
二、交通問題
實驗設備上樓一般采用樓梯運輸或電梯運輸。如考慮用樓梯運輸設備時梯寬不小于1.8米，平臺不宜小于1.6米活荷載不小于400kg/㎡，凈空不小于3米，否則有些設備帶包裝上樓十分困難。如果用電梯運輸，電梯載重應不小于1噸，門寬不小于1.1米，門高不小于2.1米，進深不小于2米， 這樣一般較重寬高長的設備都可以通過電梯來運輸了。至于設備卸貨問題，只需在大樓口處（如雨篷單梁上）設計一吊耳（明式或隱蔽式），掛上吊練就可以輕松方 便的卸下貨物。有條件的實驗室應設計一個載人電梯，一個卸貨電梯。也有一些特情況，如電梯間間的曳引機又小又重有時采用上述兩種方式都無法運輸，當樓層小 于六層時可采用多級伸臂式汽車吊至屋面，再設法進入電梯間，如樓層更高時，設計時還應考慮電梯間曳引機的運輸問題。
三、門內問題
需進重高寬長設備的實驗室內門，能事先預見到的，可按實際尺寸設計，不能預見到的宜采用門寬1.3米，門高2.1米的模數，為便于整齊化一，最好選用2.7米帶亮窗的門，一旦2.1米的高度設備仍進不去，可采取將門楣先鋸下再上的辦法，這樣一般進門設備大的高低可達到2.6米。當然一些設備也可解體，化大為小。
四、電力線路問題
實驗室電力線路的設計一般與實際使用存在較大距離，能事先預見到的用電，如恒溫恒濕機，使用大負荷電流或大功率的設備可按實際情況設計和走線。未能預見到的如改放恒溫恒濕機組的房間等必須另設專線。現有實驗室空調安裝也不能與照明線路爭電，必須另設空調專用線。實驗室工作用電宜在墻上安裝帶有220伏和380伏的配電箱，比分散設計安全又便于施工。另外，實驗室用電接地保護也是一個十分重要的問題，要采用多重接地保護措施，不要以接零代替接地。
五、震動和噪聲問題
震動和噪聲是實驗認可時必須考核的環(huán)境條件。專業(yè)實驗室的建設一般必須遠離有噪聲和震動的工廠，最好也不要臨街建筑，因為街道上的過往載重汽車會給實驗樓的臨街的底層帶來強烈的震動。實驗室的環(huán)境噪聲要求不大于70dB,有些特殊要求的實驗室，如測試家用電器噪聲的實驗室，其背景噪聲要求不大于40dB，而且越小越好，而臨街房間噪聲會增大20～30dB，很難達到對環(huán)境噪聲的要求，設計和規(guī)定房間用途時應充分考慮到這一點。
六、通風問題
有些實驗室如化學，橡塑，防水材料實驗室中常產生有害氣體，必須設置通風櫥。一般易產生有害有毒氣體的實驗室應設在實驗樓的頂層，通風櫥應設計有引風機，引風機放在比通風櫥高的位置，最好設在屋面上，位于其他層的通風櫥可以2－3個互相連接在一起，共用一個風管和共用一臺大流量的引風機。還有一些不產生有害氣體的密閉房間，如暗室，恒溫水池間，也需要經常換氣，這些地方可根據空間大小采用不同規(guī)格的吸排風扇進行換氣。
七、地下室問題
地下室是建設恒溫恒濕房間最理想的地方，也是儲存化學藥品，保存食品，化工類樣品最理想的地方。設在地下室的恒溫恒濕房間其溫濕度波動最小，日常運行能耗費用最低，完全可以利用好地下室的優(yōu)勢。因此需要恒溫恒濕房間較多的實驗室，設計時首選地下室是完全合算的。還有實驗室的防火、防水、防盜、也是極易忽視的薄弱環(huán)節(jié)，這些在實驗室設計施工時都應考慮到。
以上幾個探討的問題，雖然可能被認為是枝節(jié)問題，但也是一些不容忽視的技術問題。所以希望客戶實驗室建設時，建設單位，設計單位，施工單位以及儀器設備生產和研制單位，都要考慮上述問題，減少在后期使用時再采取補救及不能補救的煩惱。
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綜合性實驗室樓面活荷載設計一般取400kg/㎡，這種荷載標準對于一般的普通物理性實驗室、化學實驗室、電氣安全性能實驗室等尚可滿足。由于一般實驗樓底層空間有限，一些重型設備如大噸位萬能材料試驗機，大型環(huán)境實驗箱，制冷機組等超重，超大，超高試驗設備都必須放置在底層，一些次重或外型尺寸較大的設備上樓。這些設備一般自重都在600～1000kg，折成單位面積活荷載達500～1000kg/㎡，遠遠超過了樓面設計荷載的安全界線。如何解決這一問題？一是在實驗室建設初期應以發(fā)展的眼光預見到這一問題，每個樓層都要設計數間活荷載在800～900kg/㎡的樓面和600～700kg/㎡的主次梁。 如果事先未預見到，在對實驗室改造時應采取補救措施，提高樓面荷載能力，如在樓面上加鋪帶有鋼筋網的細石混凝土（必須深入承重墻內），可大幅度提高承載力 和分散負荷，這種方法一般可將承載力提高200～300kg/㎡，也可將設備放在下面有單梁的樓面處，并盡可能的靠近梁端。在樓面架設鋼梁，將設備放到鋼梁上，鋼梁將受力傳到承重墻上，也可承載較重設備，只是這種方法相當于抬高了樓面，降低了空間，不方便又不美觀，萬不得已時才用。也有將樓面鑿透，加設單 梁，可使承載力提高500kg/㎡以上，這種辦法太笨又太費事，只有萬不得已時可采用。
二、交通問題
實驗設備上樓一般采用樓梯運輸或電梯運輸。如考慮用樓梯運輸設備時梯寬不小于1.8米，平臺不宜小于1.6米活荷載不小于400kg/㎡，凈空不小于3米，否則有些設備帶包裝上樓十分困難。如果用電梯運輸，電梯載重應不小于1噸，門寬不小于1.1米，門高不小于2.1米，進深不小于2米， 這樣一般較重寬高長的設備都可以通過電梯來運輸了。至于設備卸貨問題，只需在大樓口處（如雨篷單梁上）設計一吊耳（明式或隱蔽式），掛上吊練就可以輕松方 便的卸下貨物。有條件的實驗室應設計一個載人電梯，一個卸貨電梯。也有一些特情況，如電梯間間的曳引機又小又重有時采用上述兩種方式都無法運輸，當樓層小 于六層時可采用多級伸臂式汽車吊至屋面，再設法進入電梯間，如樓層更高時，設計時還應考慮電梯間曳引機的運輸問題。
三、門內問題
需進重高寬長設備的實驗室內門，能事先預見到的，可按實際尺寸設計，不能預見到的宜采用門寬1.3米，門高2.1米的模數，為便于整齊化一，最好選用2.7米帶亮窗的門，一旦2.1米的高度設備仍進不去，可采取將門楣先鋸下再上的辦法，這樣一般進門設備大的高低可達到2.6米。當然一些設備也可解體，化大為小。
四、電力線路問題
實驗室電力線路的設計一般與實際使用存在較大距離，能事先預見到的用電，如恒溫恒濕機，使用大負荷電流或大功率的設備可按實際情況設計和走線。未能預見到的如改放恒溫恒濕機組的房間等必須另設專線。現有實驗室空調安裝也不能與照明線路爭電，必須另設空調專用線。實驗室工作用電宜在墻上安裝帶有220伏和380伏的配電箱，比分散設計安全又便于施工。另外，實驗室用電接地保護也是一個十分重要的問題，要采用多重接地保護措施，不要以接零代替接地。
五、震動和噪聲問題
震動和噪聲是實驗認可時必須考核的環(huán)境條件。專業(yè)實驗室的建設一般必須遠離有噪聲和震動的工廠，最好也不要臨街建筑，因為街道上的過往載重汽車會給實驗樓的臨街的底層帶來強烈的震動。實驗室的環(huán)境噪聲要求不大于70dB,有些特殊要求的實驗室，如測試家用電器噪聲的實驗室，其背景噪聲要求不大于40dB，而且越小越好，而臨街房間噪聲會增大20～30dB，很難達到對環(huán)境噪聲的要求，設計和規(guī)定房間用途時應充分考慮到這一點。
六、通風問題
有些實驗室如化學，橡塑，防水材料實驗室中常產生有害氣體，必須設置通風櫥。一般易產生有害有毒氣體的實驗室應設在實驗樓的頂層，通風櫥應設計有引風機，引風機放在比通風櫥高的位置，最好設在屋面上，位于其他層的通風櫥可以2－3個互相連接在一起，共用一個風管和共用一臺大流量的引風機。還有一些不產生有害氣體的密閉房間，如暗室，恒溫水池間，也需要經常換氣，這些地方可根據空間大小采用不同規(guī)格的吸排風扇進行換氣。
七、地下室問題
地下室是建設恒溫恒濕房間最理想的地方，也是儲存化學藥品，保存食品，化工類樣品最理想的地方。設在地下室的恒溫恒濕房間其溫濕度波動最小，日常運行能耗費用最低，完全可以利用好地下室的優(yōu)勢。因此需要恒溫恒濕房間較多的實驗室，設計時首選地下室是完全合算的。還有實驗室的防火、防水、防盜、也是極易忽視的薄弱環(huán)節(jié)，這些在實驗室設計施工時都應考慮到。
以上幾個探討的問題，雖然可能被認為是枝節(jié)問題，但也是一些不容忽視的技術問題。所以希望客戶實驗室建設時，建設單位，設計單位，施工單位以及儀器設備生產和研制單位，都要考慮上述問題，減少在后期使用時再采取補救及不能補救的煩惱。