實驗室家具設計和選型

實驗室家具是一類比較特殊的家具，實驗室家具不僅應具有優(yōu)良的使用功能，還應具備整潔明朗的外觀和色彩，以改善室內環(huán)境，體現(xiàn)時代特征。實驗室家具的設計、靈活性以及系列化是實驗室建筑的組成部分之一，是實驗室的基本條件之一。

實驗室家具不同于家用家具，它的使用常與水、電、氣、化學物質和材質以及儀器設備相接觸，因此對家具的構造和材質提出更高的要求，在實驗室建設時必須重視實驗室家具的設計和選型。

實驗臺

按結構形式分

固定式實驗臺：固定式實驗臺的形式很多，國內至今仍普遍采用。常見的用鋼筋混凝土結構的臺面和磚砌支座，臺下為木制器皿柜，臺面上用白色瓷磚、水磨石、大理石或天然花崗巖等。

組合式實驗臺：依靠自身的構造形式，分為幾個獨立的部分，分別制作，然后組合在一起，可以靈活布置實驗室，便于運輸，便于系列化生產(chǎn)。

按材質分類

木結構：這是國內外較普遍采用的形式，質量較輕，又較靈活，而且可以做成各種單元組合式，其缺點是木材耗用量較大。

鋼結構：這種結構由鋼支架、器皿柜、臺面和試劑架等構件組成。鋼支架系薄壁型鋼制成，腳支架底腳有微調螺絲，鋼支架之間留有管道空間。器皿柜是木制構件，可以靈活地掛在鋼支架上。這種材質盡管其外表有防腐涂料，但難免有銹蝕，一般用于儀器分析室。

鋼筋混凝土結構：這種實驗臺包括鋼筋混凝土結構的臺面與支座（或磚砌支座）和臺下的器皿柜。其缺點是質量大，又缺乏靈活性。

混合結構：采用鋼架、鋼筋混凝土臺面或新型臺面材料與下部活動的木制器皿柜，這也有可能做成單元組合式，其質量較輕，從靈活方面考慮也較上一種有好。

按實驗用途分類

主要有化學實驗臺、儀器實驗臺、天平臺、洗滌臺等，種類繁多。

實驗臺根據(jù)實驗室布局不同，位于實驗室中間，稱為島式實驗臺；實驗臺的一端靠墻則稱為半島式實驗臺；如果實驗臺的一條長邊靠墻稱為側邊實驗臺。與之相適應的試劑架、洗滌臺、器皿柜也有所不同。有的還把實驗臺分為單面實驗臺和雙面實驗臺，后者實指島式實驗臺和半島式實驗臺。

臺面

常用臺面材料

環(huán)氧樹脂臺面：主要為加強型環(huán)氧樹脂成份，有平滑而安全的弧型收邊，是模具一體成型的化學臺面板。內外材質一致，損傷時可修復還原。具卓越的耐酸堿、而撞擊、耐高溫（約800℃）能力。

耐蝕實心理化板：系以篩選后之優(yōu)質多重夾紙，浸泡于特殊酚液后經(jīng)高壓熱固效應成型，并經(jīng)表面特殊耐蝕處理。具有耐酸堿、耐撞擊、耐熱特性，經(jīng)濟而耐用。

TRESPA（千思板）：成分為70%的木質纖維，30%的三聚氰胺樹脂，采用雙電子束掃描專利技術將三聚氰胺附貼在面層，經(jīng)高溫高壓成型。

實驗用柜

藥品柜

藥品柜是化學實驗室必不可少的櫥柜。主要放置固體化學試劑和標準溶液，這兩者必須分類放置，不可混放在一起。放置化學試劑應分類放置，便于查找。同時為了安全，藥品柜應設置玻璃門窗，柜體也應具有一定的承重能力和防腐蝕性。

專用柜

樣品柜：放置各類實驗樣品用的樣品柜，應有分格且可貼標簽等的隔板，便于存放樣品和查找樣品，因為有些樣品，根據(jù)樣品的物理性質和化學穩(wěn)定性而需放入干燥器保存，因此分格有大有小，以便于存放不同的樣品。

藥品保管柜：用于存放液體試劑，如鹽酸、硝酸、過氯酸、有機試劑等揮發(fā)性藥品。一般為木制，也有鋼制，可存放規(guī)格不同的試劑。柜子要求穩(wěn)固，可以并排使用，也可以與地面墻壁固定。

危險品保管柜：適用于危險物品的簡單保管和短期保管，采用不銹鋼制作，或耐火磚砌而成。

玻璃器皿干燥和保管柜：洗凈后的下班器皿在托架上保存，托架用導軌與柜體固定，使玻璃器皿存取方便，各層托架可根據(jù)器皿尺寸大小調節(jié)位置，器皿架通風良好，易于清潔干燥。除此之外，還有工具柜、雜品柜、更衣柜等。

潔凈柜

潔凈柜又稱超凈工作臺，廣泛應用于生物、醫(yī)藥、衛(wèi)生、電子、精密儀器、儀表等行業(yè)�？商峁�無菌、無塵的潔凈操作環(huán)境。

潔凈柜的結構與工作原理：主要部件包括柜體、操作臺面、前面板、風機、靜壓箱、過濾器、照明燈、殺菌燈等。外部氣體經(jīng)風機區(qū)，工作區(qū)氣體呈正壓以保證不受外界氣體的污染，潔凈柜根據(jù)氣體的流向可分為水平層流和垂直層流，規(guī)格有單人、雙人、單面、雙面，也可串聯(lián)使用。

生物安全柜

生物安全柜廣泛應用于大專院校、科研院所、藥廠、衛(wèi)生防疫等單位，是微生物實驗操作的主要潔凈設備，可防止可能存在的有毒有害懸浮顆粒的擴散，保護實驗過程中操作者和環(huán)境的安全，也可保護操作過程中樣品免受污染。

生物安全柜等級

一級：相當于帶過濾器的排毒柜功能，保護操作者和環(huán)境。

二級：同時保護操作者，環(huán)境和樣品，適用于生物安全1、2、3級的樣品。

三級：同時保護操作者，環(huán)境和樣品，操作環(huán)境與外界環(huán)境完全隔離，帶有手套箱，全密式操作，適用于高危險性樣品的實驗操作。

通風柜

實驗室通風是實驗室設計中不可缺少的一個組成部分。為了使實驗室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學物質和有機體、實驗室中應有良好的通風。

為阻止一些蒸氣、氣體和微粒（煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體）的吸收，污染物質須用通風柜、通風罩或局部通風的方法除去。

通風柜是實驗室中最常用的一種局部排風設備，種類繁多，由于其結構不同，使用的條件不同，其排風效果也不相同。通風柜的性能好環(huán)，主要取決于通過通風柜空氣移動的速度。

實驗室規(guī)劃與家具設計

設計前

在進行設計之前，首先要對目標實驗室的以下內容進行了解，并進行初步規(guī)劃。

設計現(xiàn)代化的實驗室，首先要制定的提出實驗室的總體規(guī)劃，確定實驗室的性質、目的、任務、依據(jù)和規(guī)模，確定各類實驗室功能和工藝條件以及規(guī)模大小。

室內空間的總體概念，如房間形狀，尺寸等。

天花的類型和高度

地面：要針對不同實驗室采用不同地面，不能在實驗室內使用大理石地面�，F(xiàn)在人們最常用的是PVC地面和還氧樹脂地面兩種，也有的用瓷磚。地面除了要注意類型外，還要注意上下水管道的位置等。

墻面：包括柱體的位置、窗臺高、踢腳板的寬度等都要確定清楚，這是很重要的一個方面，因為這些都是在具體施工中經(jīng)常出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。

實驗室工作臺

對實驗室進行規(guī)劃設計，就不能不了解實驗室家具的尺寸參數(shù)和實驗臺的設計模式，如坐式工作臺的高度通常在750-850mm之間，如果男性實驗員占較高比率也可考慮900mm高。站式高度則在850mm-920mm之間；工作臺的長度通常宜考慮每人1200mm(最小不應小于1000mm)，而有機化學實驗臺則須考慮長一些，可取1400-1600mm。試劑架高度為1200-1650mm之間；而高柜可達1800-2000mm等。

實驗臺的設計模式的重點是安全性和方便性，有以下幾種常用的設計模式：

1．島型：是最常見的一種模式。常使用于大空間、成長方形的室內形式。此模式的特點是人流順暢。

2．半島型：這也是一種比較典型的應用方式，此模式適用于狹長的房間。

3．L型：L型適用于較為窄小的房間形式。

除以上三種外，還有U型與一字型（即側邊實驗臺）布局也較常用。 在設計化學分析實驗時，通常在實驗室中央配置從兩面都能夠操作的中央實驗臺，兩邊配置邊實驗臺、測試臺、通風柜、藥品柜、干燥柜等，根據(jù)需要配備凈化臺、恒溫恒濕設備，為了盡可能多地增加使用空間，往往還需配備一些平面型實驗臺。

為了便于分析儀器的操作使用，分析儀器使用的特殊氣體的配管，應該盡量接近分析儀器。

在生物實驗室中，考慮從一般實驗到檢查、測試、照相、洗相等數(shù)據(jù)處理工作流程的特殊要求。通常可在進口處設水池臺和干燥臺，便于實驗室器皿的清洗。

安全通道

實驗室規(guī)劃設計中當然也不能忽視對安全通道的特別設計。這里指的是實驗室室內設計中的安全距離等。

安全門：作為疏散通道。門寬900-1500mm，其中單門一般為900mm。，雙門有1200mm、1400mm、1500mm等。

安全距離：對于主通道來說，若兩個實驗臺雙面操作，距離應≥1500mm；單面操作≥1200mm（而現(xiàn)在學校的實驗室通道基本未達到此要求）；有排毒柜的話，距離應≥1500mm，且特別注意排毒柜不能放置在靠近門口的位置。

通道距離：一般建筑內部的消防通道最小寬度是1200mm，而實驗室則不同，最少應留1500mm寬。

實驗室的通風系統(tǒng)

化學實驗室的通風方式有兩種，即局部排風和全室通風。局部排風是在有害物產(chǎn)生后產(chǎn)即就近排出，這種方式能以較少的風量排走大量的有害物，節(jié)能有效，是改善現(xiàn)在實驗室條件可行和經(jīng)濟的方法，也可能是適應新實驗室通風建設的最好的方式，所以在實驗室中廣泛地被采用。

對于有些實驗不能使用局部排風，或者局部排風滿足不了要求時，應該采用全室通風。

通風系統(tǒng)設計的指導思想：

①有效、經(jīng)濟的原則，力求達到排出實驗中所有污染氣體的目的；

②采取將實驗中生產(chǎn)的污染氣體就近抽走，不使其擴散的措施；

③通風管路系統(tǒng)布局要合理，消除各種不合理因素、減少阻力和噪聲；

④通風臺面裝置力求外型美觀、布局合理，其高度和位置不影響實驗裝置的安裝，不影響實驗操作；

⑤合理的選擇風機，防止或減少噪音和震動，便于安裝和維護；

⑥考慮局部和全室通風的同時，兼顧給排水、煤氣、電源線路的合理安排。

實驗室內各種有害氣體主要發(fā)生在實驗桌面上。實驗室桌面排風系統(tǒng)就是通過設置在桌面上的吸氣罩，把實驗過程中產(chǎn)生的有害氣體呼入罩內，通過風道，以離心風機為動力，排放到室外高層大氣中。

桌面吸氣罩是桌面系統(tǒng)重要的組成部分，其性能的優(yōu)劣對桌面排風系統(tǒng)的技術經(jīng)濟效果具有重要影響，如設計合理，用較小的排風量能獲得良好的效果，反之用了較大的風量也達不到預期的目的。因此，研究和設計新型的性能優(yōu)良的吸氣罩對環(huán)保、節(jié)能、降低成本都具有很大的現(xiàn)實意義。

現(xiàn)在有一種常用的新型通風裝置的吸風罩，在原有軸向升降旋轉的基礎上，又開發(fā)了一種徑向可以在360度范圍內任意旋轉的創(chuàng)新產(chǎn)品，使臺面裝置變成萬向型臺面裝置，即吸風罩可以在最佳排放距離范圍內任何一點接近污染源，同時該裝置也可以懸掛在棚頂或墻壁上。這種吸風罩設計科學、造型美觀、操作極為方便。

安全設備

此處所說的安全設計指的是實驗室的備用設備，如桌上型洗眼器、落地式淋浴、洗眼器、安全箱等。桌上型洗眼器要放于水槽右側，因中國人習慣右手操作的緣故；落地式淋浴、洗眼器要放置在出口處，且室內要求配地漏；安全箱則應放在最顯眼的地方，內裝急救藥品。