生物實驗室設計時有怎樣的要求?

2022-03-16

  製定現代生物實驗室工藝設計任務,包括:製定各部門、各實驗室的麵積和功能要求;製定建築、裝飾內容、門窗要求、環境控製、電力(照明、通信、網絡等)、氣體管道、給排水、空調、消防控製、結構等工藝設計要求;製定各生物實驗室所需的固定實驗設備清單。


  現代生物實驗室工藝設計/設備規劃包括:按照國際生物實驗室標準和項目工藝任務書的要求,完成生物實驗室固定設備規劃、工藝布置圖、典型生物實驗室放大工藝平麵圖、主立麵圖和主剖麵圖;總結生物實驗室固定設備製造商的數據和工程設計數據。


  具體來說,現代生物實驗室設計的要求是-


  1.基地環境。


  在充分分析基地現狀的基礎上,采用以建築為環境背景的設計理念,將單體建築包容在環境中。


  2.建築方麵。


  主要包括:生物實驗室建築設計、室內裝飾材料要求等。


  實驗室的基本工作區域規模(ELM)是為了確保生物醫學研究的安全運行而規劃所需的工作區域規模。實驗室的ELM一般包括操作台、實驗設備(包括:儲物櫃)、工作台、化學排煙罩和生物安全櫃的長度要求。


  實驗室設計的當前趨勢已經開始朝著規劃區域空間規模的方向發展,而不僅限於規劃區域的長度。這一趨勢起源於模塊化實驗室形式的采用。


  由於建築麵積包括流通區、建築核心區、牆體和公共區域,總體上必須大於特定功能區的使用麵積。根據AIA使用麵積和建築麵積的轉換方法,實驗室(包括內部流通和功能分配區)麵積的基本轉換係數在1.7至2.2之間。在實際規劃中,轉換項目總麵積也需要相應調整。


  實驗室建築材料應耐用易清洗,有助於創造舒適安全的工作環境。材料設計的關鍵因素是易於清洗、維護、儲存,盡量減少毒性傳播。當選擇的材料用於穿牆和地板處理時,還必須考慮確保實驗室人員的安全。


  3.結構方麵。


  包括:生物實驗室結構設計、結構負荷要求等。由於振動會幹擾實驗室的敏感儀器,設計者必須考慮適當控製振動,將振動源放置在遠離敏感儀器的區域,並仔細分析建築結構的振動反應。為了控製實驗室振動的傳導,工程師在設計初期需要考慮一些結構因素。


  實驗室開間的尺寸設置必須考慮實驗室模塊、功能分配、振動標準和後期開發。寬度應根據實驗室模塊的大小進行變化,確保靈活性和傳統門窗設計,形成統一的實驗室輔助連接。


  實驗室模塊內不得設置柱,以免阻礙實驗室內部循環和空間使用。結構係統與空調係統應密切協調,防止相互幹擾。


  4.暖通空調。


  包括:生物實驗室暖通空調設計、空氣過濾排氣係統、生物安全櫃排氣係統等要求。暖通空調係統必須滿足實驗室的研究要求。除嚴格控製溫度和濕度外,還需要有足夠的通風量來處理煙塵、氣味和空氣汙垢,並滿足煙罩通風和實驗室和熱負荷的要求。同時,必須充分考慮係統的可靠性和豐富性。不同性質的區域應確保不同的相對壓力,並根據相關標準從長遠來看考慮節能問題。


  在實驗室中間,NC的大值不應超過50dB,除非設備本身允許,否則NC一般不應超過60dB。暖通空調、水、電、照明設備應根據有效利用能源的原則進行選擇,同時應易於控製和管理。防結露的小保溫厚度應符合節能標準,並參考國內相關推薦值。建築圍護材料必須保證居民的健康和安全。建議選用環保節能材料。所有能耗係統和部件應全程控製和管理,是否采用熱回收應進行相應的比較和評價。


  通過對實驗室設備維護成本的經濟分析,選擇不同的暖通空調係統。經濟分析應有足夠的經濟數據和綜合計算能效比。經濟分析主要包括初始投資、能耗、運行成本、係統可靠性、適應性等方麵的分析比較。各係統的選擇應靈活、可靠、易於維護,並保留餘量。項目總投資應包括維護費用。


  5.給排水。


  包括:實驗樓給排水係統設計、設備要求。


  給排水係統應與實驗室模塊一致,設計靈活,預留部分設施,確保實驗室可靠連續運行,盡量避免在實驗室區域穿牆。


  在汙水和廢水係統方麵,應設置生活汙水和生產廢水分流排水管網。生活汙水處理達到中水回用標準後備用,再回用於綠化和水景補水。科研生產廢水采用局部處理和集中處理相結合的方式。對於被毒菌汙染的廢水和放射性廢水,附近應設置失活衰減處理裝置,嚴格控製處理合格後排放。


  地麵雨水通過雨水管道有組織地收集,用流槽卵石層過濾後儲存回用,餘量和洪水就近排入明渠。


  6.強弱電。


  包括:生物實驗室電力係統設計、室配電係統設計、照明設計、智能係統設計、安全係統設計、通信係統設計等要求。


  7.消防。


  主要指:生物實驗室消防係統的設計要求。


  實驗室建築防火的特殊要求應根據當地有關規範考慮實驗室區域的設置,按實驗室建築防火規範采用符合防火等級的防火材料,並設置防火閥、自動噴淋係統、防火信號係統、風管煙氣檢測係統、室內消火栓、消防泵等消防設施。生物實驗室設備和設備要求包括:衛生設備、工作台麵、化學煙罩、生物安全櫃和實驗設備要求。


  8.生物實驗室安全。


  主要包括:常規安全和輻射安全工藝設計要求。


  安全健康指導方針要求施工盡可能有效地控製工程人員的安全保護,以盡量減少工作期間的潛在職業風險。該指導方針還必須適應工程師提交的具體建築設計文件,以便在施工過程中反映安全保護。雖然健康安全政策和工程技術要求可以統一,但仍不能涵蓋所有因素。因此,建議健康安全專家參與施工設計團隊。


  所有實驗室都必須安全可靠地儲存放射性物質。放射性物質的容量和類型取決於實驗室研究功能的類型和數量。因此,設計師需要根據實驗室的功能要求來確定放射性物質的必要區域。


  所有實驗室必須設有相應的普通級別的廢棄放射性物質存放容器。每個實驗室廢料的存放位置必須標準化,以便於緊急防護人員在火災或意外情況下迅速采取措施。


  9.環境保護方麵


  主要包括:汙水汙物處理、噪音防護、輻射防護、生物安全防護等要求。


  注意環境保護和適當處理廢料,對於保證實驗室建築中工作人員、訪問學者的健康,和周圍設施的運行維護,具有十分重要的意義。因此,需對實驗室的有害建築材料、有害廢料儲備與處理、分散儲備設施、廢液排放、固態廢料的管理與回收、氣體散發等做出嚴格控製。


  10.BSL3生物實驗室、動物實驗室規劃/設備規劃方麵


  主要是完成BSL3生物實驗室、動物實驗室平麵工藝布置圖、立麵圖和剖麵圖設計;完成P3生物實驗室、動物實驗室工程設計要求和說明。


  生物安全三級實驗室必須設置淨化設備(推薦采用:高壓滅菌器)。高壓滅菌器區應滿足相應要求。生物安全三級實驗室的真空係統,必須設置保護性過濾器。當生物安全三級實驗室的氣流與設計不相符時,應有圖像和聲音報警,並應結合實際情況,考慮人員安全及材料的選用,設置高效過濾器。排風夾帶有蒸汽,必須設置相應的過濾器(0.2微米濾水過濾器或等同)。高效過濾器的安裝,必須滿足相應的特殊測試要求。


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