理化實(shí)驗(yàn)室主要是以提供針對(duì)某種產(chǎn)品或物質(zhì)在研制、生產(chǎn)、使用過(guò)程中采用物理方法和化學(xué)方法進(jìn)行測(cè)試、分析或研究性為目的，是科研與教學(xué)的多功能場(chǎng)所，配備各種儀器設(shè)備和試劑，支持物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。
理化實(shí)驗(yàn)室主要功能包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究、化學(xué)合成和反應(yīng)機(jī)理研究以及新材料研究。實(shí)驗(yàn)室需遵守嚴(yán)格的規(guī)章管理制度，注重空間布局和通風(fēng)設(shè)計(jì)，確保實(shí)驗(yàn)安全。改造過(guò)程需綜合考慮多個(gè)因素，與專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)需充分交流合作以達(dá)預(yù)期效果，且在應(yīng)用領(lǐng)域上較為廣泛。
一、理化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)介紹
1、常見(jiàn)儀器設(shè)備
質(zhì)譜儀、色譜儀、光譜儀、電子天平、恒溫水浴鍋、酸度計(jì)、分光光度計(jì)、自動(dòng)溶出儀、超聲波清洗器、真空離心濃縮儀、恒溫干燥箱、低溫冰箱、攪拌器和振蕩器等為理化實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的儀器設(shè)備。
儀器分為精密儀器與普通儀器。
精密儀器主要有氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液相色譜儀、液質(zhì)聯(lián)用儀、離子色譜儀、原子吸收光譜儀、原子熒光儀、ICP-MS、ICP-OES等大型分析儀器。
普通儀器主要有分光光度計(jì)、紅外光譜儀、毛細(xì)管電泳儀等小型分析儀器。
各類(lèi)儀器根據(jù)分析室的具體需求配置相應(yīng)的儀器，即使是同類(lèi)儀器，如其型號(hào)不同，其要求往往也不相同，而且有時(shí)會(huì)有較大差別。
2、主要通風(fēng)設(shè)備
（1）生物安全柜
生物安全柜保護(hù)對(duì)象包括操作人員、環(huán)境、實(shí)驗(yàn)對(duì)象。通過(guò)維持前窗一定的流入氣流的面風(fēng)速，保護(hù)操作人員不受柜體內(nèi)操作的污染。外排空氣經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾保護(hù)環(huán)境。柜體內(nèi)高效過(guò)濾空氣形成下降氣流起到保護(hù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的作用。
生物安全柜分為三級(jí)：Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)。
Ⅰ級(jí)生物安全柜（保護(hù)人員、環(huán)境）
Ⅱ級(jí)生物安全柜（保護(hù)人員、環(huán)境、實(shí)驗(yàn)對(duì)象）
Ⅲ級(jí)生物安全柜（保護(hù)人員、環(huán)境、實(shí)驗(yàn)對(duì)象）
目前市場(chǎng)上通用的是Ⅱ級(jí)A2型生物安全柜和Ⅱ級(jí)B2型生物安全柜。
（2）通風(fēng)柜
保護(hù)操作人員。通過(guò)外部排風(fēng)系統(tǒng)的抽吸，維持通風(fēng)柜前窗一定的吸入面風(fēng)速，使得通風(fēng)柜內(nèi)的氣溶膠污染不會(huì)經(jīng)由前窗逸出，保護(hù)操作人員不受柜體內(nèi)操作的污染。
特性尺寸以其外形寬度表示，標(biāo)準(zhǔn)型通風(fēng)柜尺寸為1.2m、1.5m、1.8m，通風(fēng)柜高度一般為2.35m(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)小于2.4m)，深0.85m(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)0.8~0.9m)。面風(fēng)速為0.50m/s；風(fēng)量為1200m3/h、1500m3/h、1800m3/h。
（3）潔凈工作臺(tái)
潔凈工作臺(tái)常見(jiàn)名稱(chēng)有：超凈工作臺(tái)、超凈臺(tái)、醫(yī)用潔凈工作臺(tái)、生物潔凈工作臺(tái)。
潔凈臺(tái)內(nèi)置高效過(guò)濾器及風(fēng)機(jī)，經(jīng)高效過(guò)濾后的空氣以單向流狀態(tài)低速淹沒(méi)工作臺(tái)面，氣流最終由操作口流向室內(nèi)，潔凈工作臺(tái)只保護(hù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
潔凈臺(tái)按氣流流型分為水平單向流與垂直單向流兩種。
潔凈臺(tái)規(guī)格按操作區(qū)寬度近似值表示，常見(jiàn)的有600mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm。
3、暖通專(zhuān)項(xiàng)
（1）機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)
機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)氣流不應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)裝置的正常工作，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量宜大于排風(fēng)量的 70%，并應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室壓差要
求，供暖地區(qū)冬季應(yīng)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行加熱。
2）實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)系統(tǒng)宜根據(jù)工藝要求對(duì)送風(fēng)進(jìn)行空氣凈化處理，宜至少設(shè)初效和中效兩級(jí)過(guò)濾。
3）機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)宜按實(shí)驗(yàn)室類(lèi)別獨(dú)立設(shè)置。
（2）排風(fēng)系統(tǒng)
排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)裝置、風(fēng)管、閥門(mén)、附件和風(fēng)機(jī)等材質(zhì)應(yīng)依系統(tǒng)所排除的有害物的種類(lèi)確定。當(dāng)按防腐或其他要求必須采用難燃燒材料制作風(fēng)管時(shí)，只應(yīng)在本實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)敷設(shè)。當(dāng)必須穿越其他房間時(shí)，用難燃燒材料制作的通過(guò)式風(fēng)管應(yīng)沿風(fēng)管全長(zhǎng)設(shè)置耐火極限不低于0.50h的套管或防護(hù)結(jié)構(gòu)。不得利用建筑物的可燃燒和難燃燒結(jié)構(gòu)直接作為風(fēng)管側(cè)壁。
（3）譜儀室、洗滌臺(tái)
譜儀室、洗滌臺(tái)上部應(yīng)配置萬(wàn)向排氣罩，光譜分析室根據(jù)需要可設(shè)置萬(wàn)向排氣罩或不銹鋼原子吸收罩。譜儀、洗滌臺(tái)廢氣產(chǎn)生較少，僅對(duì)每張實(shí)驗(yàn)臺(tái)局部設(shè)有萬(wàn)向排氣罩即可，光譜分析室中火焰原子吸收分光光度計(jì)(AAS)、電感禍合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP一AES) 在工作時(shí)氣體燃燒產(chǎn)生火焰，故光譜分析室可設(shè)有萬(wàn)向排氣罩或排風(fēng)量較大的原子吸收罩。
（4）化學(xué)分析室及前處理室
宜根據(jù)需要設(shè)置全覆式桌上型通風(fēng)柜和臺(tái)式通風(fēng)柜，無(wú)機(jī)前處理通風(fēng)柜應(yīng)耐強(qiáng)酸腐蝕，實(shí)驗(yàn)臺(tái)局部上方應(yīng)設(shè)萬(wàn)向排氣罩。
（5）暗室的通風(fēng)
暗室的應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）控制外界光線(xiàn)進(jìn)入，減少光干擾，可進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)、光敏材料測(cè)試等。
2）換氣次數(shù)不宜小于5次/h，吸氣口宜設(shè)置在水池附近。
3）應(yīng)采用機(jī)械排風(fēng) 、自然補(bǔ)風(fēng)；補(bǔ)風(fēng)口宜采用遮光百葉式。
4）暗室的風(fēng)管等處應(yīng)采取防漏光措施。
（6）排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不應(yīng)將需24h不間斷排風(fēng)的區(qū)域和間歇運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)室區(qū)域劃分在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。如試劑室、樣品接收與暫存庫(kù)房采用帶排風(fēng)的試劑柜。
（7）換氣次數(shù)
實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有足夠的換氣次數(shù)，實(shí)驗(yàn)室無(wú)人時(shí)換氣次數(shù)宜為5次/h~6次/h。
（8）送排風(fēng)系統(tǒng)
應(yīng)設(shè)置消聲裝置，用于室內(nèi)排風(fēng)的風(fēng)機(jī)宜放置于室外，條件允許時(shí)可設(shè)通風(fēng)機(jī)房。
（9）排風(fēng)機(jī)的設(shè)置
未設(shè)置通風(fēng)機(jī)房時(shí)，排風(fēng)機(jī)宜設(shè)置在建筑物外，排除有害氣體的排風(fēng)機(jī)不得設(shè)置在送風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)。
（10）空氣調(diào)節(jié)設(shè)置宜采取下列方式：
1）實(shí)驗(yàn)用房宜采用獨(dú)立全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)。
2）輔助用房和公共設(shè)施用房可依據(jù)具體情況采用集中或分散空調(diào)系統(tǒng)。
4、給排水專(zhuān)項(xiàng)
（1）實(shí)驗(yàn)室給水管道和排水管道，應(yīng)沿墻、柱、管道井、實(shí)驗(yàn)臺(tái)夾腔、通風(fēng)柜內(nèi)襯板等部位布置。不應(yīng)敷設(shè)在有工藝性空調(diào)要求的房間內(nèi)。必須敷設(shè)時(shí)，應(yīng)采取防潮、防結(jié)露措施。給水排水管道不應(yīng)設(shè)置在遇水會(huì)迅速分解、引起燃燒、爆炸或損壞的物品旁，以及貴重儀器設(shè)備的上方。用于排放腐蝕性污水的管材及附件應(yīng)采取防腐措施。規(guī)模較大、用水較多的實(shí)驗(yàn)室宜設(shè)立中央純水制備系統(tǒng)。亦可采用分散供水模式，即在實(shí)驗(yàn)室各用水點(diǎn)位置設(shè)置純水機(jī)或成品水。化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)工作需要選用不同級(jí)別的實(shí)驗(yàn)用水?；瘜W(xué)分析實(shí)驗(yàn)室用水的原水應(yīng)為飲用水或適當(dāng)純度的水，通常實(shí)驗(yàn)用水共分一級(jí)水、二級(jí)水和三級(jí)水三個(gè)級(jí)別。
（2）有特殊水質(zhì)要求的給水系統(tǒng)，應(yīng)采用相應(yīng)材質(zhì)的管材及配件。純水系統(tǒng)一般采用衛(wèi)生級(jí)PP-H管，這種管材的特點(diǎn)是高純度、低溶出，減少給微生物釋放的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物；高光滑度、低摩擦帶來(lái)的是降低微生物在管壁附著的概率和較容易沖去和清洗的優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于PVC、UPVC、CPVC，其防菌效果是比較理想的，屬于實(shí)驗(yàn)室級(jí)防菌管材。純水制備室供水水龍頭應(yīng)設(shè)隔渣網(wǎng)或過(guò)濾器，超純水制水環(huán)境潔凈度不應(yīng)低于ISO8。
（3）放射性同位素的操作間、去污室的水龍頭，應(yīng)采用腳踏開(kāi)關(guān)、肘式開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)。前處理室、化學(xué)分析室等產(chǎn)生腐蝕性污水的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置防倒流密閉地漏，排水下水道應(yīng)采用耐酸堿腐蝕的材料。洗滌應(yīng)設(shè)置專(zhuān)門(mén)清洗玻璃器皿區(qū)域，有機(jī)分析用的器皿與無(wú)機(jī)分析用的器皿應(yīng)分開(kāi)，用于檢測(cè)有毒物品的器皿應(yīng)專(zhuān)用。放射性同位素實(shí)驗(yàn)室的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)將長(zhǎng)壽命和短壽命的核素廢水分流。廢水流向，應(yīng)從清潔區(qū)至污染區(qū)。
（4）排出有毒和有害物質(zhì)的污水，應(yīng)與生活污水及其他廢水廢液分開(kāi)。對(duì)于較純的溶劑廢液或貴重試劑，宜在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后回收利用。對(duì)產(chǎn)生廢液的洗滌室等實(shí)驗(yàn)用房和輔助用房，應(yīng)設(shè)廢液桶分類(lèi)收集，回收處理。規(guī)模較大理化實(shí)驗(yàn)室宜建設(shè)配套的污水處理站。一般實(shí)驗(yàn)室的廢水可直接排人污水處理站進(jìn)行處理，對(duì)高濃度的酸堿廢水應(yīng)先中和再排人污水處理站。使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等有化學(xué)品危險(xiǎn)隱患的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)在近處設(shè)置應(yīng)急噴淋器及應(yīng)急洗眼器，服務(wù)半徑不應(yīng)大于15m，當(dāng)應(yīng)急眼睛沖洗器水頭大于1m時(shí)，應(yīng)采取減壓措施。
5、強(qiáng)弱電專(zhuān)項(xiàng)
用電負(fù)荷具有下列情況之一時(shí)，宜采用交流不間斷電源系統(tǒng)供電 :（UPS保證15分鐘用電，手術(shù)室30分鐘）
（1）當(dāng)采用備用電源自動(dòng)投人(BZT)或柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急自啟動(dòng)等方式仍不能滿(mǎn)足要求時(shí)。
（2）當(dāng)實(shí)驗(yàn)或設(shè)備需要保證順序斷電操作安全停機(jī)時(shí)。
（3）當(dāng)停電損失大于不間斷電源設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的總和時(shí)。
a.對(duì)識(shí)別顏色有要求的實(shí)驗(yàn)室，宜采用高顯色性光源，照明光源的顯色指數(shù)不宜小于80。
b.對(duì)電磁干擾要求嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室，不宜采用氣體放電燈。
c.暗室、電鏡室等應(yīng)設(shè)紅色或黃色單色照明。人口處宜設(shè)工作狀態(tài)標(biāo)志燈。有輻射危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)區(qū)，入口處應(yīng)設(shè)紅色警示燈。
d.輸送可燃?xì)怏w的金屬管道，應(yīng)采取防靜電接地措施。突出屋面裝設(shè)有阻火器的金屬放空管應(yīng)與屋面防雷裝置連接。
e.理化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置信息通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，根據(jù)需要可設(shè)置內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，信息點(diǎn)數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)、辦公等需求和語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的傳輸要求。
f.內(nèi)網(wǎng)用于上述實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)等數(shù)據(jù)傳輸和處理，外網(wǎng)用于科研單位對(duì)外交流、檢索資料等使用。
g.滿(mǎn)足空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的自控要求。
二、理化實(shí)驗(yàn)室安全防護(hù)
理化實(shí)驗(yàn)室安全技術(shù)防范系統(tǒng)除應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《安全防范工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50348的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室各重要出人口、通道以及使用或存放劇毒危險(xiǎn)化學(xué)品、貴重物品、放射性物質(zhì)的實(shí) (試)驗(yàn)室設(shè)置入侵報(bào)警裝置、出人口控制裝置和視頻監(jiān)控裝置。
實(shí)驗(yàn)用房?jī)?nèi)的受控環(huán)境指標(biāo)、有害氣體或液體濃度監(jiān)測(cè)以及氣瓶存氣量和防爆間氣體濃度等，均應(yīng)布置監(jiān)控傳感器，并宜在實(shí)驗(yàn)人員易獲取的移動(dòng)設(shè)備中查看 ，應(yīng)具有超限報(bào)警提醒功能。
密閉和危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)室宜安裝對(duì)講、呼救系統(tǒng)。
1、使用氣體的實(shí)驗(yàn)室及走廊等區(qū)域，宜在明顯且易于操作位置安裝急停按鈕（特別是易燃、易爆氣體），按鈕高度宜距離地面高度1.20m。設(shè)有中央純水系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)配置純水監(jiān)控系統(tǒng)，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不宜少于1年。
2、純水監(jiān)控系統(tǒng)可獲取管路電阻率、管路總有機(jī)碳值、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、反滲透膜截留率、進(jìn)水電導(dǎo)率、EDI產(chǎn)水電阻率、TOC(總有機(jī)碳)、水溫、日期等等多種參數(shù)。存儲(chǔ)系統(tǒng)一般存儲(chǔ)不少于1年的歷史數(shù)據(jù)，以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室對(duì)CNAS、GLP、GMP等認(rèn)證和水質(zhì)溯源性的要求。
3、危險(xiǎn)化學(xué)品及貴重物品貯存場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置防盜門(mén)、防盜窗及監(jiān)控報(bào)警裝置等安全防護(hù)設(shè)施。存放危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)設(shè)置24h持續(xù)通風(fēng)的專(zhuān)用化學(xué)品貯存柜或通風(fēng)柜。使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等有化學(xué)品危險(xiǎn)隱患的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)在近處設(shè)置應(yīng)急噴淋器及應(yīng)急洗眼器，服務(wù)半徑不應(yīng)大于15m，當(dāng)應(yīng)急眼睛沖洗器水頭大于1m時(shí)，應(yīng)采取減壓措施。
4、實(shí)驗(yàn)室有機(jī)廢氣排放宜設(shè)置活性炭吸附系統(tǒng)，無(wú)機(jī)廢氣的處理宜設(shè)置酸堿噴淋系統(tǒng)或干式處理系統(tǒng)。放有譜儀等貴重儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室的隔墻應(yīng)采用耐火極限不低于lh的非燃燒體。前處理室區(qū)域除常規(guī)的消防設(shè)施外還應(yīng)配置一定數(shù)量的手提式滅火器、沙袋、石棉毯等應(yīng)急消防器具。有毒有害試劑、易燃易爆廢液存放區(qū)域宜與消防部門(mén)聯(lián)機(jī)，裝修設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)埋好通信和監(jiān)控設(shè)備的線(xiàn)路。