煙草業(yè)實驗室規(guī)劃要點淺談

1、煙草業(yè)實驗室規(guī)劃要點淺談關鍵詞：實驗室 規(guī)劃設計 恒溫恒濕 通風 供氣 摘要：本文就煙草行業(yè)技術中心、質(zhì)檢站、研究屮心實驗室建設前期規(guī)劃設計需要考慮的問 題，從規(guī)劃依據(jù)、行業(yè)發(fā)展趨勢、白身特點，對方案的平面和立面設計通風、供氣、恒溫恒 濕、潔凈等方面進行了初步探討。提出實驗室建設是一項須多方共同配合的系統(tǒng)工程，在大 家通力合作的基礎上，做好基木建設的每一項工作。隨著卷煙業(yè)技術進步，提高煙草的整體質(zhì)量，把煙民健康提到更高位置的行 業(yè)發(fā)展趨勢屮，各屮煙企業(yè)技術屮心開發(fā)實驗室、聯(lián)合工房檢測實驗室建設與改 造止在行業(yè)內(nèi)緊鑼密鼓的進行。如何將新建或改建的實驗室更加方便口常檢驗和 技術開發(fā)，更加節(jié)能環(huán)保是

2、各企業(yè)關注的要點，也是實驗室建設規(guī)劃初期需投入 吋間、精力進行考察、規(guī)劃、設計的工作。在我廠異地技術改造過程中，結(jié)合我廠生產(chǎn)實際規(guī)劃了技術中心、聯(lián)合工房 的實驗室。同時也就目前業(yè)內(nèi)普遍關注的技術研發(fā)以及發(fā)展空間預留進行了規(guī)劃 設計。本文就本行業(yè)實驗室建設需思考、定位、規(guī)劃的體會作一總結(jié)，供同行參 考。1整體規(guī)劃實驗室作為企業(yè)的重要組成部分，其位置、建筑面積、功能至關重要，決定 著能否支持企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、檢測數(shù)據(jù)是否可靠、產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定。同時對廠 區(qū)整體視覺效果也有舉足輕重的作用。作為易地技術改造項目，通常設計工作均出設計院來完成。但目前我們國家 設計院業(yè)務量均處于過飽和狀態(tài)，極少有設計院或設

3、計公司能夠獨立完成涉及實 驗室內(nèi)容的整體工程設計。因此，建設方就要根據(jù)自身需要提出規(guī)劃協(xié)助設計院 工作。1.1規(guī)劃的依據(jù)實驗室規(guī)劃所涉及的專業(yè)較多：從廠區(qū)整體美學的視覺效果、企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn) 需要至長遠發(fā)展空間的預留；實驗室必須的恒溫恒濕環(huán)境的實現(xiàn)到通風、供氣、 給排水、配電的合理性；消防、安全的強制標準到工作流程的暢通，這些都構(gòu)成 了實驗室規(guī)劃的重要元素。1.1.1行業(yè)發(fā)展趨勢中國卷煙產(chǎn)品正向低焦減害方向發(fā)展，卷煙配方、制絲工藝、香精香料、造 紙法再造煙葉、膨脹煙絲已成為各金業(yè)的工作重點，與之相關的技術研發(fā)也競相 展開。煙氣分析對于指導卷煙配方、工藝、品控至關重要，加強化學分析已是不爭 的事實，

4、這些都構(gòu)成我們規(guī)劃實驗室的重要依據(jù)。1.1.2國家與行業(yè)的標準、規(guī)范國家設計規(guī)范和國家標準是實驗室建設的基本依據(jù)。同時煙草行業(yè)的行業(yè)標 準多達300多項，與實驗室建設相關的行業(yè)標準也冇百余項。這些為屮煙工業(yè)技 術中心或科研中心實驗室平面、立面規(guī)劃設計提供了基本思路，其中實驗室的安 全性是第一位的。它包含了實驗室工作人員的安全，也涵蓋了儀器設備安全的基 木要素。更重要的是實驗室達標和認可認證制度落實的物質(zhì)保證。1.1.3 口身特點目前國內(nèi)煙草行業(yè)檢測內(nèi)容不盡相同。中煙系統(tǒng)的大部分企業(yè)物理檢測和化 學檢測均在企業(yè)內(nèi)部完成，也有些企業(yè)是將物檢以外的化學檢測和將耍開展的生 物監(jiān)測集中在省中煙集團檢測中

5、心進行。所以在實驗室建設、規(guī)劃初期結(jié)合自身 特點確定功能邊界非常重要。既要注意實驗室功能的完整性，也避免不必要的浪 費。2規(guī)劃內(nèi)容2.1實驗室平面布置實驗室平面布局既關系到實驗工作流程是否合理，也與工程造價、實驗室安 全密切相關。歸納起來大致有四方面需重點考慮：2.1.1有恒溫恒濕要求的實驗室靠近布置恒溫恒濕實驗室的機房盡量少占建筑而積，采用兩套以上機組共用一間機 房的方式；為實現(xiàn)節(jié)約能源，這類實驗室墻壁均采用了保溫措施，因此將這類實 驗室就近、并列布置可最大限度減少能量散失；2.1.2有潔凈要求的實驗室靠近布置化學檢測中的重金屬檢測，如i卬ms、原子吸收需潔凈實驗室中進行，以 保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的

6、可靠性。無論幾間儀器室共用一套潔凈機組還是分別凈化，將潔 凈機組同置一間機房，應該是最為節(jié)約占地面積的方案。2.1.3冇通風系統(tǒng)的實驗室靠近布置實驗室通風系統(tǒng)是占用室內(nèi)空間最大的裝備，其投資額度也是較大的。為使 室內(nèi)空間更有效利用，降低工程造價，保證良好的通風效果，需就近布置有通風 設備的實驗室。這樣可冇效減少通風管道的長度，便丁防火分區(qū)管理，同時也便于 設置補風系統(tǒng)以及必可少的補風熱平衡系統(tǒng)。2.1.4冇集中供氣系統(tǒng)的實驗室靠近布置屮煙企業(yè)實驗室常用的氣相色譜、質(zhì)譜、icp-ms.原子吸收、流動分析等表 征儀器要用到惰性氣休、助燃性氣體、可燃性氣體、有毒氣體，比如：氮氣、m 氣、氟氣；氧氣、

7、零級空氣；乙規(guī)氣、氫氣、右油氣、一氧化碳等。這些氣體是 由匯流供氣系統(tǒng)經(jīng)管線直接輸至儀器進氣端1 i o將有這些儀器的儀器室就近布置 減少了管線的長度，也提高了危險氣體輸送的安全性。2.1.5參觀通道實驗區(qū)走廊既有工作人員通過的作用，也有領導檢查、視察，同行參觀的作 用。實驗室的碩件條件也體現(xiàn)著一個單位的實力。一般來講，把大型表征儀器室 安排在參觀通道的起始端可以更好地將實驗室實力展現(xiàn)給領導、同行也是向領導 匯報工作、在同行中提高公司知名度的有效途徑。2.2實驗室立面布置在實驗室立面布置中仍需沿用工作流程合理的理念，杜絕一個工作流程在不 同樓層間反復穿插。造成工作人員為完成一項工作，反復上下樓

8、才能完成。實驗室立面布置主要從1安全性，2有害氣體排放，3建筑承重，4振動 等幾方面考慮。2.2.1安全性實驗室建設首先考慮安全性。它包含工作人員的人身安全，同時也包含儀 器設備的安全。人員的安全主要考慮水、電、氣、有害氣體、易燃易爆物品對人 體的影響；儀器設備的安全除考慮對人員安全影響的因索以外還需考慮工作狀態(tài) 的安全性和實驗數(shù)據(jù)的安全措施。實驗室供氣系統(tǒng)中的氣瓶室建設從選址到管線敷設國家有明確的設計規(guī)范:氫氣站設計規(guī)范gb 50177-2005、氧氣站設計規(guī)范gb 50030-2007、乙烘 站設計規(guī)范gb 50031-91、氫氣使用安全技術規(guī)程gb 4962-2008.氣瓶安 全檢查規(guī)程

9、、石油化工儀表供氣設計規(guī)范sh 3020-2001.石油化工企業(yè)可 燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范gb50493-2009o但在實驗室建設屮，大 部分單位不采用這些危險性氣體高壓鋼瓶供氣方式。例如：氫氣采用氫氣發(fā)生器 供氣方式。即使這樣，惰性氣體的氣瓶間再采取了防爆措施的情況下，也需盡量 將其設置在上部樓層。2.2.2有害氣體排放化學實驗過程屮不可避免地會產(chǎn)生一些有毒有害氣體。為了減少通風管道長 度，為使通風設備工作更加有效降低工程造價，有必要將有通風設備的實驗室設 置于上部樓層，并對排放的廢氣進行凈化處理。生物檢測實驗室(尤其有生物安全危險的實驗室)宜設置于上部樓層；2.2.3建筑承重大型

10、表征儀器需要配置不間斷電源(ups), 口前越來越多的工程是建設集屮 的不間斷電源系統(tǒng)，這時蓄電池的重量在工程規(guī)劃初期就需要考慮。其位置盡量 設置在建筑的底層。煙草業(yè)有些實驗室配備了切絲機、小型卷煙機、振動篩，這些設備門重一般 在200公斤左右。在實驗室建筑荷載中不可小視，況且冇的設備工作過程中還伴2.2.4震動與防震實驗屮常用的各類電鏡、精密天平、核磁共振等表征儀器安裝環(huán)境需冇嚴密 的防震措施。其振動頻率、振幅均需在儀器使用環(huán)境耍求的允許范圍內(nèi)。否則不 但得不到可靠的實驗數(shù)據(jù)，而且極易造成儀器的損壞。防震的前提條件是一定要 將這些儀器安放在建筑首層，其次是按照建筑力學的原理建造有效的儀器設備

11、獨 立基礎，以隔絕或衰減建筑及周邊環(huán)境振動的頻率和振幅。3實驗室其他功能需求實驗室是進行科學研究、數(shù)據(jù)檢測的專業(yè)場所。為滿足實驗內(nèi)容和儀器設備 對環(huán)境的要求，需要在實驗室規(guī)劃設計吋一并考慮。3.1配電與照明煙草業(yè)實驗室設備中大型用電器主要是恒溫恒濕機組和潔凈空調(diào)機組；儀器 中人型用電器主要是各類氣相或液相質(zhì)譜儀以及icp-mso機組配屯強度不會小于 幾十千瓦，質(zhì)譜儀的配電強度也需在六千瓦以上。而且對他們的配電方式須采用 樹干式與放射式結(jié)合的方法以提高控制精度、降低造價。實驗室照明系統(tǒng)冇安金規(guī)定(試劑間、防爆氣瓶間需配置防爆照明器具)， 也有照度、均勻度及色溫要求。需進行顏色鑒別的實驗室照度不小

12、于500lux、 色溫接近口光，照明系統(tǒng)最好分為工作照明和常規(guī)照明。不進行顏色鑒別實驗吋 開啟常規(guī)照明，以延緩工作照明燈具性能下降，節(jié)約投資。照明均勻度也需按照 煙草行業(yè)標準設計建造。3.2地線系統(tǒng)口前國內(nèi)配電均采用三相五線制。實驗室地線系統(tǒng)在此基礎上依儀器對使用 環(huán)境的要求，冇時要建設直流工作接地系統(tǒng)。通常采用電子信息系統(tǒng)機房設計 規(guī)范gb50174-2008進行設計、施工，以保證儀器設備正常工作。3.3通風系統(tǒng)熱補償實驗室通風系統(tǒng)在逐級(樓內(nèi)與樓外、樓道與室內(nèi)、通風設備與室內(nèi))負壓 的工作方式下，補風系統(tǒng)采用全新風方式。補進室內(nèi)的新風隨四季的變化會有幾 十度的溫度變化。不但使人體很不適應，影響工作人員的健康，還破壞了儀器設 備的工作環(huán)境。為使實驗室內(nèi)溫度保持在允許的范圍內(nèi)，在補風系統(tǒng)內(nèi)需設置換 熱器將空調(diào)系統(tǒng)冷熱源引入。結(jié)語實驗室規(guī)劃建設是一項系統(tǒng)工程，關聯(lián)的專業(yè)、技術、理念很多。需耍協(xié)調(diào) 各使用部門、設計院、工程公司通力合作才能順利完成預期工作任務，建成設計 理念現(xiàn)代、工作流程合理、環(huán)保節(jié)能好用的實驗室。參考文獻：1 劉曉艷恒溫恒濕實驗室溫度、濕度檢測方法探討j,工業(yè)計量，201