科学研究的基石——实验室设计规范

实验室设计规范是科学研究的基石，对于实验室的安全、高效运作和实验结果的准确性至关重要。本文将详细介绍实验室设计规范的各个方面。
 

一. 实验室布局设计

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实验室的布局设计应根据实验室的功能和需求进行合理规划。首先，实验室应根据工作流程和实验操作的顺序，将实验区、样品处理区、仪器设备区和办公区合理划分。其次，要考虑实验室通风系统、安全设施和紧急出口的位置，确保实验过程中的安全性。

为高效实验提供良好环境

实验室布局设计是建立一个高效实验室的重要步骤。良好的布局设计可以提供一个安全、高效且舒适的工作环境，从而为实验人员提供一个更有利的条件进行实验和研究。

1. 设计原则

在进行实验室布局设计时，需要考虑以下几个原则：

• 安全原则：确保实验室的设计满足相关的安全标准和要求，包括防火、防爆、通风等。
• 功能原则：根据实验室的具体需求，合理规划实验室的功能区域，包括实验台、储存区、设备区、办公区等。
• 流线原则：合理安排实验室内各个功能区域之间的流线，以便实验人员能够方便地进行工作和移动。
• 灵活性原则：考虑到实验室的需求可能会随着时间而变化，设计时应尽量保持灵活性，方便后续的调整和改进。

2. 实验台设计

实验台是实验室中最重要的工作区域之一，其设计应注重以下几个方面：

• 尺寸与布局：根据实验需求和实验人员的工作习惯，确定实验台的尺寸和布局，以便提供足够的工作空间。
• 材料选择：实验台的材料应具有较好的耐腐蚀性和耐高温性，并且易于清洁和维护。
• 设备配置：根据实验需求，合理配置实验台上的设备和工具，方便实验人员进行实验操作。

3. 实验室储存区设计

实验室的储存区设计应考虑以下几个要点：

• 储存设备选择：根据实验室所需的储存物品的特点和数量，选择合适的储存设备，如实验柜、实验架等。
• 储存布局：合理规划储存区的布局，将不同种类的物品进行分类存放，方便查找和取用。
• 安全措施：储存区应考虑安全措施，如使用防火材料、配置安全柜等，确保实验室内的物品安全。

4. 实验室设备区设计

实验室设备区设计应考虑以下几个方面：

• 设备布局：根据实验室内的设备种类和数量，合理规划设备区的布局，确保设备之间有足够的空间，方便使用和维护。
• 通风与排气系统：考虑到实验室内可能产生的有害气体和气味，设计时应考虑通风和排气系统，保证实验室内空气的质量。
• 电源与配电：根据设备的电力需求，合理规划电源和配电系统，以保证设备正常使用。

5. 办公区设计

实验室中的办公区设计应注重以下几个方面：

• 办公桌与椅子选择：选择符合人体工程学要求的办公桌和椅子，确保办公人员的工作舒适性。
• 信息交流设施：配置必要的信息交流设施，如电脑、电话等，方便实验人员进行办公工作。
• 会议室设置：根据实验室的需求，设计合适的会议室，方便进行团队讨论和交流。

实验室布局设计对于提高实验效率、保证实验安全和提供良好的工作环境至关重要。合理规划实验台、储存区、设备区和办公区的布局，可以提高实验室的工作效率和实验的质量。


 

二. 实验室设备选择

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实验室设备的选择应根据实验的具体需求和研究方向进行。首先，要选择符合国家标准和行业要求的设备，确保其性能和质量可靠。其次，要根据实验室的预算和空间限制，选择适合的设备。此外，还要考虑设备的易用性、维护保养和后期升级的可能性。

选择合适的实验室设备是科研工作中的关键

在进行科学研究和实验室工作时，选择合适的实验室设备是至关重要的。合适的设备不仅可以提高实验效率，还能保证实验结果的准确性和可靠性。本文将为您介绍实验室设备选择的一些关键因素，帮助您在设备选购过程中做出明智的决策。

1. 实验需求分析

在选择实验室设备之前，首先需要进行实验需求分析。明确实验的目的、特点和要求，确定所需设备的功能、性能和规格。比如，如果需要进行生物实验，就需要考虑温控设备、离心机、显微镜等；如果是化学实验，就需要考虑反应釜、分析仪器等。通过分析实验需求，可以明确设备种类和性能指标。

2. 设备质量和可靠性

在设备选购过程中，设备的质量和可靠性是非常重要的考虑因素。选择具有良好品牌声誉的设备供应商，并查看用户评价和认证证书，可以帮助您评估设备的质量和可靠性。此外，了解设备的维护保养和售后服务情况也是必要的。

3. 性能指标和技术参数

设备的性能指标和技术参数是选择过程中的关键指标。在选购设备时，需要对设备的参数进行仔细比对，如分辨率、功率、测量范围等。同时，还需要根据实验需求，考虑设备的功能扩展性和兼容性，以满足未来可能的实验需求。

4. 设备价格和预算

设备价格和预算是选择实验室设备时必须要考虑的因素。根据实验室的经济实力和预算限制，合理评估设备的价格和性能之间的关系。除了设备本身的价格，还需要考虑后期维修、耗材和配件的费用，以及设备的使用寿命和性价比。

5. 参考他人经验和专家建议

在选择实验室设备时，可以参考他人的经验和专家的建议。与同行交流、查阅相关文献和报告，参加行业展览和会议等，可以了解行业发展趋势和新技术应用，从而更好地选择适合自己实验室的设备。

选择合适的实验室设备是科研工作中的关键。通过实验需求分析，了解设备质量和可靠性，考虑性能指标和技术参数，评估设备价格和预算，并参考他人经验和专家建议，可以帮您做出明智的设备选择。希望本文对您在实验室设备选择方面有所帮助。



 

三. 实验室安全标准

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1、预防中毒

化学药品可通过呼吸道、皮肤和消化道进入人体而发生中毒现象。因此，我们切忌口 尝、鼻嗅及用手触摸化学药品。预防措施如下。

①一切化学药品瓶要标有标签。

剧毒药品的使用和保管都必须严格执行“五双”的制度管理(保管时双人收发，双人 保管，双本账，双门双锁;使用时双人申请、双人审批、双人使用、双人称量、双人复核) 毒性物质撒落时，应立即全部收拾起来，并尽可能地用冲洗、中和、稀释、消毒等方法把 毒物消除掉。

②尽量避免排出任何药品和溶剂蒸气。

若使用某些有毒的气体和蒸气，如 co、no2、h2s、so2、so3、cl2、br2、hcl、hf、 浓硝酸、发烟硫酸、浓盐酸、乙酰氯等，必须在通风橱中进行;通风橱开启后，不要把头 伸入橱内，并保持实验室通风良好;严禁在酸性介质中使用氰化物。

③严禁用手轻易丢弃任何化学药品。

使用毒品时除用药匙、量器外必须戴橡皮手套，实验后马上清洗仪器用具，立即用肥 皂洗手;禁止口吸吸管移取浓酸、浓碱、有毒液体，应该用洗耳球吸取;禁止冒险品尝药品 试剂，不得用鼻子直接嗅气体，而是用手向鼻孔扇入少量气体。

④不要用乙醇等有机溶剂擦拭飞溅在皮肤上的药品。

这种做法反而会增加皮肤对药品的吸收速度;实验室里禁止吸烟进食，禁止赤膊穿拖 鞋。

⑤中毒时必须救护中毒者，应当根据化学药品的毒性特点、中毒途径及中毒程度采取 相应措施。

救治由于经呼吸道吸入而中毒者，应立刻把中毒者移到新鲜空气中;救治由于皮肤吸 收而中毒者，应迅速脱去污染的衣服、鞋袜等，用大量流动清水冲洗;救治因误服吞咽而 中毒者，常采用催吐、洗胃、清泻、药物解毒等方法，一切患者应请医生治疗。

⑥出席急救者，必须搞好个人防水，步入中毒现场必须穿防毒面具或供氧式防毒面具。

2、预防火灾和爆炸

恰当的实验操作方式对防治火灾和核爆的出现有著极为重要的促进作用。

①挥发性有机药品应存放在通风良好的场地。

②氢气、乙炔、环氧乙烷等气体与空气混合达至一定比例时，可以分解成爆炸性混合 物，突遇氨气即为可以核爆。

因此，当大量使用可燃性气体时，应严禁使用明火和可能产生电火花的电器;

采用易燃液体时不得用氨气、电炉轻易冷却，在酿造可燃性物质时，必须必须存有蒸 气冷凝装置或最合适的尾气排放量装置。

③废溶剂严禁倒入污物缸，应倒入回收瓶内再集中处理

插满的或阴燃的火柴水麻严禁乱丢，应当放到表面皿中，实验完结后一并资金投入废 物缸;

对于易发生自燃的物质(如加氢反应用的催化剂雷尼镍)及沾有它们的滤纸，不能随意 丢弃，以免形成新的火源，引起火灾。

④金属钠不得与水碰触，废钠通常用乙醇封存。

⑤不得在烘箱内存放、干燥、烘焙有机物。

⑥不得把氧化剂与可燃物一起研磨

不能在纸上称量过氧化物和强氧化剂。

⑦采用爆炸性药物，例如苦味酸、高氯酸及其盐、过氧化氢等必须防止喷发、猛烈震 荡和摩擦;

当实验中有高氯酸蒸气产生时，应避免同时有可燃气体或易燃液体蒸气存在。

⑧乙醚、异丙醚、丁醚、甲乙醚、四氢呋喃、二氧六环等物质难稀释空气中的氧，构 成危险性过氧化物，熔化、震撞时可以产生极猛烈的核爆。因此，在展开流入或冷却之前， 应当检查与否存有过氧化物存有，例如存有，应先除去过氧化物，方可采用。

⑨在做高压或减压实验时，应使用防护屏或戴防护面罩

实验时避免煤气管、煤气灯漏气，实验完应立即停用煤气(液化气)和电器控制器

不得让气体钢瓶在地上滚动，不得撞击钢瓶表头，更不得随意调换表头。搬运钢瓶时 应使用钢瓶车。有条件的地方应实行集中供气，即所有钢瓶集中放置，用管线连接到需用 气地点。实行集中供气的实验室必须做到管线不漏气，各用气地点有明确标牌明示，供气 前必须认真检查，确认无误方能供气。

3、避免化学灼伤、划伤、灼伤

化学烧伤是实验室常见的事故，是化学物质及化学反应热引起的对皮肤、黏膜刺激、 腐蚀的急性损害，可由各种刺激性和有毒的化学物质引起。

①在化学实验室里必须一直配戴护目镜(平光玻璃或有机玻璃眼镜)，避免眼睛受到刺 激性气体熏染，避免任何化学药品特别就是强酸强碱、玻璃屑等异物步入眼内。

取用腐蚀性刺激药品，如强酸、强碱、浓氨水、氯化氧磷、浓过氧化氢、氢氟酸、冰 乙酸和溴水时尽可能戴上橡皮手套和防护眼镜;

严禁用鼻子轻易嗅气体，而是用手向鼻孔扇入少量气体;实验后马上冲洗仪器用具， 立即用肥皂刷牙。

②开启大瓶液体药品时，必须用锯子将封口石膏锯开，禁止用其他物体敲打，以免瓶 被打破。

必须用手推车运送装酸或其他腐蚀性液体的坛子、大瓶，不得将坛子腰、扛运送，并 配戴防水镜、橡皮手套和围裙操作方式。

③稀释硫酸时，必须在耐热容器内进行，并且在不断搅拌下，慢慢地将浓硫酸加入水 中。绝对不能将水加注到浓硫酸中;

在熔化氢氧化钠、氢氧化钾等咳嗽物质时，也必须在耐磨容器中展开。

取下正在沸腾的水或溶液时需用烧杯夹夹住，以防突然剧烈沸腾溅出溶液伤人。

④加装或拆除玻璃仪器装置时，必须小心展开，牵制玻璃仪器损坏、割手。例如研磨 玻璃管(棒)及给瓶塞纸带时，极易导致划伤;

往玻璃管上套橡皮管或将玻璃管插进橡皮塞孔内时，易使玻璃管破碎而割伤手部，因 此必须将玻璃管端面烧圆滑，用水或甘油湿润管壁及塞内孔;

把玻璃管填入塞孔内时，必须紧握塞子的侧面，无法把它牵在手掌上，并枕头缠住手。

⑤在使用制冷剂时要注意避免因低温而引起皮肤冻伤，因此，必须戴上手套或用钳子、 铲子、铁勺等工具进行操作。

(1)化学通风橱

化学通风橱是保护人员防止有毒化学烟气危害的一级屏障，可减少实验者和有害气体 的接触。使用通风橱时要注意:禁止在未开启通风橱时在通风橱内做实验，禁止在通风橱 内做国家禁止排放的有机物质与高氯化合物质混合的实验，通风橱台面避免存放过多试验 器材或化学物质，禁止长期堆放。

(2)手套式操作方式箱

操作过程中涉及剧毒物质或必须在惰性气体中或干燥的空气中处理的活性物质时，必 须使用密封性好的手套式操作箱。

3)应急冲淋装置和洗眼器

冲淋设备和紧急洗眼器是在有毒有害危险作业环境下使用的应急救援设施。当发生有 毒有害物质(如酸、碱、有机物等液体)喷溅到工作人员身体、脸、眼或发生火灾引起工作 人员衣物着火时，紧急冲淋装置和洗眼器可以对受伤害者的眼睛和身体进行紧急冲洗或者 冲淋。这些设备只是进行初步的处理，不能代替医学治疗，必须尽快进行进一步的医学治 疗。

(4)消防和救护设备

每个实验室的天花板上要装有火灾检测器(烟火报警器)，实验室内配备灭火器、灭火 砂和灭火毯等消防用品;实验室应备有急救箱，箱内备有消毒剂，如碘酒、75%的卫生酒精 棉球等;外伤药如紫药水、消炎粉和止血粉;烫伤药如烫伤油膏、凡士林、玉树油、甘油等 化学灼伤药如 5%碳酸氢钠溶液、2%乙酸、1%酸、5%硫酸铜溶液、医用双氧水等;治疗用品 如药棉、纱布、创可贴、绷带等。

4、其他方面

①在实验操作前，需了解实验中所有物理、化学、生物方面的潜在危险，及相应的安 全措施。

②步入实验室工作的人员，必须熟识实验室及其周围的环境，例如煤气、水阀、电闸、 灭火器、冲淋装置、洗眼器及实验室外消防水源等设施的边线，津津乐道灭火器和砂箱， 以及救护药箱的.置放地点和采用方法。

③要根据实验情况采取必要的安全措施，如戴防护眼镜、面罩或橡胶手套等。

④步入实验室的人员所穿全棉工作服，严禁穿凉鞋、高跟鞋或拖鞋;领长发者应束扎 头发;返回实验室时须拿掉工作服。

⑤实验人员或最后离开实验室的工作人员都应检查水阀、电闸、煤气阀等，关闭门窗、 水、电、气后才能离开实验室。

1.实验室内必须放置一定数量的消防器材，消防器材必须置放在易于丢弃的显著边线， 选定专人管理，全体人员必须爱惜消防器材，并且按建议定期检查更改。

2.实验室内存放的一切易燃、易爆物品（如，氢气、氮气、氧气等）必须与火源、电 源保持一定距离，不得随意堆放。使用和储存易燃、易爆物品的实验室，严禁烟火。

3.严禁乱接乱扎电线，严禁超负荷用电，实验室内严禁存有外露的电线头，不得用金 属丝替代保险丝；电源开关箱内严禁堆满物品。

4.电器设备和线路、插头插座应经常检查，保持完好状态，发现可能引起火花、短路、 发热和绝缘破损、老化等情况必须通知电工进行修理。电加热器、电烤箱等设备应做到人 走电断。

5.采用电烙铁，必须放到非燃保温的支架上，周围不应当堆满可燃物，用后立即张祯 电源插头。

6.可燃性气体钢瓶与助燃气体钢瓶不得混合放置，各种钢瓶不得靠近热源、明火，要 有防晒措施，禁止碰撞与敲击，保持油漆标志完好，专瓶专用。使用的可燃性气瓶，一般 应放置室外阴凉和空气流通的地方，用管道通入室内，氢、氧和乙炔不能混放一处，要与 使用的火源保持 10m 以上的距离。所有钢瓶都必须有固定装置固定，以防倾倒

7.实验室内未经核准、备案，严禁采用大功率用电设备，以免远远超过用电负荷。

8.严禁在楼内走廊上堆放物品，保证消防通畅通。

四、实验室通风排风系统

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实验室通风系统的基本组成

1、通风末端设备：主要包括通风柜、万向排烟罩、原子吸收罩、吹吸式排风罩等。

2、通风管路系统：主要有风机、风管、风阀、消声器、废气处理塔等。

实验室通风设备简介

1、通风柜：

①柜体：通风柜的柜体可根据使用要求做成钢制、木制、塑料、不锈钢等材料；

②台面及衬板：耐腐蚀、耐酸碱、耐高温的各种材质，如Compact、Epoxy等，进行高温或强酸碱操作的内层板要用不锈钢除渣除油静电喷涂环氧树脂粉末；

③活动拉门：装在柜体表面上的透明玻璃，使用户远离有害的化学物质和气体，同时使有害气体通向通风柜的内部管道；

④导流板：控制气流流经通风柜时的形状，减少空气流入通风柜时产生的由于方式不定造成的回流或涡流，提高使用效率（会对噪声及静压产生影响）；

⑤集流环：位于通风柜的顶部，将通风柜的气体导向风排放（对通风柜的效率和噪声有着重要的影响）；

⑥调风阀：通风柜的附属部件，来调节通风柜的排气量以及最佳表面风速；

⑦水龙、考克水杯等配件。

2、万向排烟罩：主要为PP材质，规格Φ500mm，来源主要为丹麦（ASL）和台湾进口。

3、原子吸收罩：主要为不锈钢材质，规格一般为500×500mm。

 

通风管路的材质要求

1、圆形风管通风效率高但直径不宜太大，（ASL主要选用福建台塑集团生产的华亚牌白色管）。由于北方冬季室内外温差较大，室外管道可选用玻璃钢产品，对于一般的实验室，若室内排放的气体没有腐蚀性，风管可以采用镀锌铁皮。

2、若实验室排放的废气有一定的腐蚀性，风管应采用耐腐蚀材料的PVC、玻璃钢风管；如果通风系统废气含强酸（如盐酸、硝酸等），通风管道应该选用PP材质。对于没有或只有轻微腐蚀或客户要求的话，也可选用不锈钢风管。

3、如果客户要求对系统进行补风，可选用镀锌管进行补风，补风风机也可选用低噪音

轴流风机，在特殊情况下，也可考虑软管连接（如铝箔管、塑料软管等）。

实验室通风系统设计参数

1、对于客户要求对实验室进行通风设计的，通风换气量可根据房间的换气次数来确定，实验室的换气次数取每小时10-12次，特殊情况可以相应增大。[房间通风一般选择500×500的铁皮罩作为通风末端设备，每个通风罩通风量可达到600m3／h，房间的长×宽×高×10（换气次数）=房间每小时的通风量，然后房间每小时的通风量除以600来确定通风罩的数量，支、干管风速按照6m／s计算]

2、通风柜支管风速为6-10m／s（计算时一般选择10m／s），特殊情况可超过10m／s，但不宜超过12m／s；干管风速为10-14m／s（计算时一般选择10m／s，如果管道比较长选择12m／s，如果风量大选择14m／s）。

3、通风柜面风速一般控制在0.375-0.75m／s之间，验收标准一般取0.5m／s，最佳面风速为0.508m／s。（测量面风速时，一般将拉门拉至5cm高度测量，风速达到0.3-0.5 m／s即算合格，如果拉门高度过大时，测量拉门下方5cm高度处风速，也可合格）。

通风柜的危险等级 平均面风速（m／s） 最低面风速（m／s） 备注

高 0.622-0.75m／s 0.5m／s 

中 0.5m／s 0.4 m／s 

低 0.375-0.4m／s 0.25m／s 

4、 室外噪声应控制在70dB（A），实验室内噪声应控制在55dB（A），（室内噪声GB60分贝超标，阿桂实测噪音为75分贝，室外噪音大约为75分贝）。风机的噪声可以分为本身的机械噪声（此噪声主要由风扇质量不同引起）和风声（为主要噪声）。在风机功率不大的情况下，可通过在风机上方加防雨罩来消除风声，在使用大功率风机时一般在风机进出口加消声器来消除风声，机械噪声主要靠建隔音墙、小黑屋或在风机进出口加软接头来解决。

减振的主要方法为风机底座做成减振底座并安装减振器或加装减振垫。

5、 通风量（Q）=表面风速（vs）×排毒柜开口面积。电子调风阀的作用是通过调节每台通风柜的风管半径来调节每台通风柜的通风量，来达到当通风柜开口面积变化时保持表面风速不变。

6、 排风量（Q）=表面风速（vs）×排毒柜开口面积。变频系统的作用是改变风机的转速来改变风机的通风量，当一套通风系统中只有少量几台通风柜工作时，变频系统自动调节风机的转速，从而改变风机的通风量，从而保证通风柜的面风速恒定。变频系统和调风阀的作用类似，但如果只使用调风阀，则当一套通风系统中只有少量几台通风柜工作时，风机仍然以最高转速工作，而使用变频系统后，调整风机转速可节省能源。