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物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是一種應(yīng)用非常廣泛的實(shí)驗(yàn)室。它也是最基本的實(shí)驗(yàn)室。我們的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)大多是從物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開始的。相對(duì)而言，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也是最簡單的。理化實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)可參照《理化實(shí)驗(yàn)工程技術(shù)規(guī)范》。
一、理化實(shí)驗(yàn)室功能分區(qū)
理化實(shí)驗(yàn)室的功能進(jìn)行分區(qū)研究主要可以分為三大類：實(shí)驗(yàn)教學(xué)用房、輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用房和輔助用房和設(shè)施用房；
實(shí)驗(yàn)室是指進(jìn)行特定功能實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室;
輔助實(shí)驗(yàn)室是指不用于完成特定實(shí)驗(yàn)，但用于輔助某些實(shí)驗(yàn)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(xiǎn)化學(xué)品室、洗滌室等。
輔助室是指一些配合實(shí)驗(yàn)的房間，如試衣間、數(shù)據(jù)處理室、會(huì)議室、檔案室、樣品接收室等。這些房間不參與實(shí)驗(yàn)操作，但也是完成實(shí)驗(yàn)功能的必備房間；
設(shè)施設(shè)備用房指的是企業(yè)達(dá)到一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)發(fā)展需求等配套的設(shè)施進(jìn)行放置的房間，比如中國空調(diào)機(jī)房、強(qiáng)電間、弱電間、氣瓶間、純水間、廢液收集間等等。
所有的理化實(shí)驗(yàn)室都是由這四種類型的房間組成，其設(shè)計(jì)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(gè)很好的設(shè)計(jì)。

二.理化實(shí)驗(yàn)室各功能室介紹

前處理室專門為色譜、光譜進(jìn)行分析可以設(shè)置，樣品在用一個(gè)大型設(shè)備儀器測定前，需進(jìn)行前處理；
化學(xué)分析室通常進(jìn)行樣品的化學(xué)處理和常規(guī)理化項(xiàng)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(fù)責(zé)揮發(fā)性有機(jī)物的分析檢測；
氣體進(jìn)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(gè)單獨(dú)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(jìn)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(shí)驗(yàn)試劑室以用于進(jìn)行存放常用化學(xué)試劑及標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)。
理化實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)要求
1、工藝建筑布局要求
理化實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)區(qū)放在另一側(cè)，實(shí)現(xiàn)辦公與實(shí)驗(yàn)的分離。實(shí)驗(yàn)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(duì)溫度要求較低的實(shí)驗(yàn)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(gè)房間的利用率上比中廊要差一點(diǎn)。
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(shí)驗(yàn)室，南面設(shè)置前處理實(shí)驗(yàn)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(shì)，但劣勢(shì)也是顯而易見的。如果建筑物很長，從辦公區(qū)到實(shí)驗(yàn)區(qū)的距離太長，不利于數(shù)據(jù)的操作，實(shí)驗(yàn)人員需要從實(shí)驗(yàn)室到辦公室來回走動(dòng)，在路上浪費(fèi)大量時(shí)間，效率相對(duì)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(shí)驗(yàn)的使用要求來確定的，需要在設(shè)計(jì)中靈活考慮。

2、工藝區(qū)域布局要求

實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體發(fā)展布局宜遵循組合布局設(shè)計(jì)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(jìn)行布局設(shè)計(jì)原則，即：同類實(shí)驗(yàn)室組合在作為一個(gè)重要區(qū)域；工程管 網(wǎng)較多的實(shí)驗(yàn)室組合在我們一個(gè)中國區(qū)域；有潔凈技術(shù)要求的實(shí)驗(yàn)室組合在一個(gè)民族區(qū)域；有防輻射要求的實(shí)驗(yàn)室組合在一個(gè)國家區(qū)域；有毒性物質(zhì)文化產(chǎn)生的實(shí) 驗(yàn)室組合在一個(gè)發(fā)展區(qū)域；有相同層高要求的實(shí)驗(yàn)室組合在一個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)域；有防振動(dòng)控制要求的實(shí)驗(yàn)室組合在一個(gè)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(dòng)較大，設(shè)備安裝在底部; 噪音設(shè)備安裝在底部; 對(duì)振動(dòng)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(hù)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)室安排在頂層或高層。
北側(cè)空間布局設(shè)計(jì)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(huì)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(jìn)行備件管理儲(chǔ)存功能用房以及布置在背陰方向, 且盡量安排在一個(gè)底層或低層；供配電及空調(diào)機(jī) 房、環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)等連續(xù)系統(tǒng)運(yùn)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(gè)房間的布局要求，如儀器室，盡可能在北面，了解每個(gè)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(gè)整個(gè)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(duì)于只有一層的實(shí)驗(yàn)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(jī)前處理室和有機(jī)前處理室兩個(gè)學(xué)生獨(dú)立房間。因?yàn)檫@些無機(jī)前處理室用于以酸、堿、鹽等無機(jī)化學(xué)試劑信息處理技術(shù)為主，一般企業(yè)主要問題進(jìn)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(jìn)行分析有機(jī)試劑操作，以免引起火災(zāi)發(fā)生事故。有機(jī)前處理室用于以甲醇、乙醚、丙酮等有機(jī)試劑處理方式為主，一般情況進(jìn)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(jī)試劑，所以對(duì)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(jì)中，盡可能布置一個(gè)腔室，以有效防止外界對(duì)平衡室的沖擊，該腔室還可用于放置標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)室為濕式實(shí)驗(yàn)室，主要設(shè)計(jì)有邊桌和洗漱臺(tái)。因?yàn)殚L期潮濕，最好獨(dú)立設(shè)置，這樣不會(huì)影響其他實(shí)驗(yàn)室家具。
（4）氣瓶間宜為獨(dú)立進(jìn)行房間，可燃混合氣體與不可燃?xì)怏w可以分開，獨(dú)立機(jī)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(tái)相互隔離。
(六)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室人性化的體現(xiàn)，畢竟實(shí)驗(yàn)是人類的活動(dòng)，這樣人們可以更好地放松和激發(fā)靈感，這是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)必須要做的。
四、理化實(shí)驗(yàn)室裝修設(shè)計(jì)
理化實(shí)驗(yàn)室對(duì)裝飾設(shè)計(jì)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(qiáng)酸堿性的實(shí)驗(yàn)研究區(qū)域。
1、墻體
較常見的還是用乳膠漆較多、價(jià)格較便宜，修補(bǔ)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(jī)種板材。
一些用水較多的潮濕實(shí)驗(yàn)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(duì)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(huì)環(huán)境設(shè)計(jì)要求進(jìn)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?yàn)榈孛姹┞对谌菀椎幕瘜W(xué)物質(zhì)中，地面必須耐腐蝕且易于清潔。地毯等絕對(duì)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(jì)需要與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的布局相結(jié)合。如何設(shè)計(jì)一個(gè)功能性、特色性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵。
五、理化分析實(shí)驗(yàn)室暖通設(shè)計(jì)
理化實(shí)驗(yàn)室的暖通空調(diào)主要體現(xiàn)在通風(fēng)方面。理化實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量廢氣，污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。如何排出廢氣，創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
暖通設(shè)計(jì)研究主要包含了通風(fēng)以及新風(fēng)，具體的設(shè)計(jì)教學(xué)方案我們可以通過參考通風(fēng)的文章，里面詳細(xì)介紹了通風(fēng)管理系統(tǒng)學(xué)習(xí)如何去設(shè)計(jì)。
通風(fēng)系統(tǒng)管道的材質(zhì)我們需要一個(gè)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(huì)有所了解不同，需要學(xué)生根據(jù)企業(yè)具體的實(shí)驗(yàn)廢氣物成分來選擇。
理化實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)
電氣設(shè)計(jì)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(gè)耗電設(shè)備組成，需要預(yù)留多個(gè)電路和多個(gè)插座。
重要的儀器公司需要進(jìn)行配置UPS，至少都需要通過配置一個(gè)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(jì)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(shí)驗(yàn)室研究比較我們常用的設(shè)備，在做一些平面設(shè)計(jì)時(shí)，需要預(yù)留好機(jī)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(dú)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(shí)保留，避免以后再做，這會(huì)造成很多返工。
這些基本都是理化實(shí)驗(yàn)室電學(xué)的主要重點(diǎn)?？紤]到這些問題，電氣設(shè)備幾乎是一樣的。
七、理化分析實(shí)驗(yàn)室給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
給排水設(shè)計(jì)主要集中在排水管的選材上，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室安全設(shè)計(jì)
安全設(shè)計(jì)包括安全標(biāo)志、安全設(shè)施等。所有危險(xiǎn)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)