心怡科技---整套实验室方案

一、前言

食品检验监测实验室在专业上涉及到食品化学、物理学、微生物学、分子生物

学和食品感官品评等多个学科，在功能上又涉及到给水、排水、通风、排风、强电、弱电、

空调、消防、废气废液处理、集中供气等复杂的工艺技术，同时还要考虑到环保、安全、

可持续性发展等诸多因素，因此是一个复杂的系统工程。

如图所示：

图   1：现代化专业食品检验实验室主要涉及到工艺技术

1.合理定位，科学规划。

在构建专业实验室的流程中，“构”的部分至关重要，它包括了实验室的定位和规划，

是整个实验室建设的基础和灵魂。

实验室定位是指：实验室实用性要求及相关国标要求要达到一个什么样的水准；

室在行业（系统）内的定位；实验室在社会中的定位（行使政府职能、通用实验室）实验

室在所处地理区域的定位。

实验

实验室规划包括两个方面：一是实验室建筑规划，二是实验室工艺规划。实验室建筑

规划包括建筑外观、风格、高度、园区布局等；实验室建设之前，调查实验室需求的过程

实际上就是确定整个实验室

3～  5年规划的过程，因此需要进行大量前期调研工作，既要

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明晰自身的需求和未来的发展方向又要广泛地考察相关单位已建成的实验室，学习其经验

和教训。

图   2：实验室建设流程

此外，还应该从理念上充分认识到专业实验室建设是一个复杂的系统工程，

环境的构建以及环境造就出的工作方式，而不是仪器和家具的简单组合。

2.实验室设计应先于土建设计。

是对工作

“构”应先于“建”，只有“构”清楚了，才可以开始“建”。就是用专业的

手段将抽象构思进行具体实现的过程，    包括实验室设计、安装、调试、维护和升级等。

目前，由于我国对实验室的建设没有相关的建筑规范，

因此很多实验室在土建设

计阶段，没有充分考虑到实验室对建筑的特殊要求。     正确的实验室建设流程是首先进

行实验室的工艺设计，然后在满足实验室工艺要求的前提下，进行实验室的土建设计。

这就要求建设单位咨询专业的实验设计方，在项目的土建设计阶段，就及时介入。

比较典型的土建设计问题包括：

1）未设计风井，或者风井的位置、大小、数量不能满足要求；

2）未考虑气瓶室，仅按消防用气瓶室设计；

3）未对实验室进行整体的平面规划，分区过于简单或不合理；

4）未考虑仪器的使用情况；

5）未考虑特殊房间功能，如恒温恒湿室等；

6）净层高过低，影响管线布局，装修后空间低矮。

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二、实验室布局规划

1、实验室功能性房间规划

依据仪器配置及实验室房间功能划分，需要如下独立实验室及使用面积基本要求：

1.1理化室（综合实验室）

理化实验室分：无机理化室、有机理化室

占用面积不小于（              30㎡）     /间

通风橱（            1800mm*850mm*2350mm）  2台   /间；

不低于（        1500mm*850mm*2350mm）尺寸的

设有中央台、边台、立于生活用水的上下水管道，利于废水收集处理；

设有独立的排风管道（外排连接）

1.2理化分析室

分有色谱室：

气相色谱室、气质联用仪室   ；可联用，以单台计算面积不小于

10㎡以单台计算）

液相色谱室、液质联用仪室   ；可联用，面积不小于                  20㎡   /间（以单台计算）

标准化的至少需要              3台液相色谱仪，两台共用一个实验室，至少

离子色谱室；可以与液相室联用；

2 个房间

单独实验室房间建议：                   15 ㎡以上

光谱室：（建议配置独立三相                        380V 电源）

原子吸收室：独立排风（外排）通道，上下水

原子荧光室：独立排风（外排）通道

原吸与原子荧光室可联用

条件好的可配备             ICP-MS室

单独实验室房间建议：                   15 ㎡以上

1.3样品前处理室

需要通风橱不低于（                  1500mm*850mm*2350mm）尺寸的        1台

工作台

条件允许的情况下，有机、无机前处理可分开，

设有独立的排风管道（外排连接）

建议：    15 ㎡以上

1.4 高温室

需要动力电源三相                 380V 、高温台

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建议：    15 ㎡以上

1.5洗消纯水制备室

独立上下水，下水分生活用水（例如洗墩布、打扫卫生取水）      、实验室洗涤废水（需

要收集专门处理排放）

220V/50HZ 独立电源

工作台、水池（耐酸碱）滴水架、洗眼器等配套配件

建议：    15 ㎡以上

1.6 天平室

天平台：至少               3台天平（十万分之一、万分之一、千分之一）

防震标准：十万级，大理石台面、减震装置

工作台

建议：    8 ㎡以上

1.7小型仪器室

紫外分光光度计、显微镜等小型仪器的观察

工作台、        220V电源

建议：    15 ㎡以上

1.8 药品室

区隔强酸碱、易挥发性药品的保存需要通风良好、具有外排管路

及普通药品储存

耐酸碱的试剂柜带排风功能

建议：    20 ㎡以上

1.9 留样室

样品柜、工作台

建议：    20 ㎡以上

1.11 办公室

作为实验室管理及数据报告填写等工作要求，根据实验室人员设定

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建议：    20 ㎡以上

1.12 气瓶房

建议：    10 ㎡以上

如果统一供气             4路气（高纯乙炔、氮气、氢气、氩气）（实验室仪器设备需要的载气）

的情况下设定，不统一供气载气需要送到需要载气操作的实验室内，该实验室还需要

配置气瓶柜；

需要通风顺畅及防爆预警装置

备注：以上空间面积均以有效内容积核算

楼层空高不低于               3.3m，便于吊顶处理

2、实验室上下水规划

上水：在实验室用房装修前，按照实验室功能性布局图，上水接到点位，应采用

PPR材质

下水：分普通废水、实验室废水两套排放管网

普通废水直接排出（生活用水排污管网即可）连接生活排水管网

实验室废水需要进行专门收集处理，    达标后方可排放；单独管网收集由实验室废水处

理设备处理达标排放；

排水系统的管道应耐酸碱腐蚀及有机试剂对材质的融解，

应采用      PPR 或其他材质，

而不能用普通的            PVC 管材，

3、实验室配电规划

实验室的配电系统是根据实验仪器和设备的具体要求，经过专业的设计人员综

合多方面因素设计完成的，与普通建筑有很大区别。因为实验室仪器设备对电路的要

求比较复杂，并不是通常人们所认为的那样，只要满足大电压和大功率的要求就

可以了。事实上有很多仪器设备对电路都有特殊的要求（例如静电接地、断电保护、

等电位连接等）。对配电系统的设计，不但要考虑现有的仪器设备情况，同时也要考

虑实验室几年的发展规划，充分考虑配电系统的预留问题及日后的电路维护等问题。

为了保证电力的可靠保障，还应考虑不间断电源或双线路设计，      不间断电源的容量应

符合实际所需并保证一定可扩增区间以满足未来的发展所需。

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此外对于某些特殊的区域，如气瓶间则应采用防爆电器元件以确保无安全隐患。

墙上的插座应充分考虑需求，例如样品室应留足冰箱的插座、前处理室应预备离心机

的插座、门口应预留自动鞋套机的插座、走廊两侧也应考虑到分布一些插座。

3.1实验室用电：需要独立的供电、静电接地

3.2从主电源线引进实验室用电，

A、楼层需要配置独立的主配电箱、断电

/过载保护装置，需要不小于                        10平方毫米的

铜芯线作为主线；

B、从主配电箱分出各实验室配电箱、各路实验室用电需配置断电

要不小于         6平方毫米的铜芯线作为主线；

/过载保护装置，需

C、从实验室配电箱分出各仪器设备用电预留端、各路仪器预留用电需配置断电

保护装置，需要不小于                     4平方毫米的铜芯线作为主线；

/过载

D、个别大型仪器需要独立供电及静电接地（原子吸收、

ICP-MS等）或三相            380V电

源需要设计进入楼层配电箱，并从楼层配电箱直接引入仪器设备设定的实验室房间预

留端口

E、实验室用电要严格与实验室照明用电区分开来；

4、实验室通、排风系统规划

4.1通风系统分为保持实验室要求的恒温状态的空调系统、实验室废气排出系统

4.2实验室空调系统不仅仅是控制实验室的温湿度，同时还应实验室通风系统配合，

才能真正有效地保证实验室的温湿度和房间压差，

令人员和精密仪器有一个良好的工

作环境。实验室所在的整栋大楼若采用中央空调则一定要能够进行分区域、

模块式管理，以避免加班时因不能正常使用空调而影响仪器的检测性能。

分时段的

中央空调管

线的布局应结合实验室通排风管道的设计，避免施工的时候交错重叠，影响层高。极

端天气情况下，应能确保样品室、气瓶室、超低温冰箱室、精密仪器室、不间断电源

室等对温度要求高的区域保持                        24小时的恒定温度调节。

4.3实验室通风系统区别于普通环境下的通风系统，主要涉及到有毒有害气体的排出

因素，应采用以下示意图工艺所示方案，集中抽风、活性炭吸附处理排出；既按照国

家废气排放标准处理排放，有效的减少污染，也有利于实验室随时保持在有害气体低

污染环境下，实验室人员的安全工作、生存环境；并能降低实验室噪音污染

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实验室供排风系统是整个实验室设计和建设过程中规模大、影响广泛的系

统之一。供排风系统完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备

的运行维护等方面产生重要影响。

图一

图二

图三

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通排风系统完善的实验室，应该是环境和谐、安全、健康的工作场所。实验室

噪音、房间的换气次数、压差、通风柜有毒气体残留等都是值得关注的问题。另外，

样品室和试剂室也应考虑有通排风设备，    以免样品带来的异味影响环境；一个现代化

的实验室，应设计新风系统；通风柜前方的新风口散流器应采用可以调节方向活动室

百叶设计，以避免冬夏季节外界冷热空气直接吹响操作者。

5、实验室集中供气系统

实验室的很多设备的运行都需要各种各样的载气气体供应，目前来说以集中供

气作为主流设计方案得到广泛使用。

实验室气体管路工程包括气体管路的设计、供货、安装和验收等方面的内容。本

工程“气体管路”包括从气瓶房各路气体总阀门到实验室内各用气点，涉及的所有气

体切换装置、管路、二次减压装置等。如条件允许建议加装泄露报警装置，报警器采

用灵敏度高的声光报警，报警联动强排风装置。

实验室气体均由高压气瓶形式供应。    实现气体不间断供应和安全输送。   实验室气

体管路工程主要材质为                  316L BA等级的不锈钢无缝钢管，所有气体管路的连接采用无

缝焊接技术。管道和阀件的连接方式采用双卡套连接以便维修。

作台上配备合适的控制阀门，便于试验人员的控制。

所有的气体管路在工

从高压钢瓶出来用一段盘管连接到汇流排上的各个控制阀，

换装置，实现在用气瓶和备用气瓶之间的气体切换和不间断供应。