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實驗室設計過程中不容忽視(shì)的技術問題(tí)

針(zhēn)對(duì)在實驗室工作的同誌抱怨新到的設備不好(hǎo)卸車(chē),較大一些(xiē)儀(yí)器設備想上樓,而樓梯平台處轉不過彎,想用電梯又進不去電梯門,設備(bèi)上了樓又進(jìn)不了實(shí)驗(yàn)室門,還擔(dān)心(xīn)把樓麵壓壞等,製約實驗(yàn)室發展的問題。通過詳細調查,提出幾點供實(shí)驗室建設中需重視和提前預見(jiàn)到的幾個問題。

一、樓麵(miàn)活荷載設計問題
綜合(hé)性實驗室樓麵活荷載設計一般取400kg/㎡,這種荷載標準對(duì)於一般的普通物理性實(shí)驗室、化學實驗室、電氣安全性能實驗室等尚可滿(mǎn)足。由(yóu)於一般實驗樓底層空間有限(xiàn),一(yī)些重型設備如大噸位萬(wàn)能材料試驗機,大型環境實驗箱,製冷機組等(děng)超重,超大(dà),超高試驗設備都必須放置在底層,一些次(cì)重或外型尺寸較大的(de)設備上樓。這(zhè)些設備一般自重都在600~1000kg,折成單位麵積活荷載達500~1000kg/㎡,遠遠超過了樓麵設計(jì)荷載的安全界線(xiàn)。如何解決這一問題?一是在實驗室建設初期應以發展的眼光預見到這一問題,每個樓層都要設計數間活荷載在800~900kg/㎡的(de)樓(lóu)麵和(hé)600~700kg/㎡的主次梁。如果事先(xiān)未預見到,在對實驗室改造時應采取補救措施(shī),提高樓麵荷(hé)載能力,如在樓麵上加鋪帶有鋼筋網的(de)細石混凝土(必須深入承重牆內(nèi)),可(kě)大幅度提高承載(zǎi)力和分散負荷(hé),這種方法一般可(kě)將承載力提高200~300kg/㎡,也(yě)可將設備放在下麵有單梁的樓麵(miàn)處,並盡可能的靠近梁端(duān)。在樓麵架設鋼梁,將設備放到鋼梁上(shàng),鋼梁將受力傳到承重(chóng)牆上,也可承載較重設(shè)備,隻是這種(zhǒng)方法相當(dāng)於抬高(gāo)了樓麵,降低(dī)了空間,不方便又(yòu)不美觀,萬不得已時才用。也有將樓麵鑿透,加設單梁,可(kě)使承載力提高500kg/㎡以上,這種辦法太笨又太(tài)費事,隻有萬(wàn)不得已時可采用。
二、交通問題(tí)
實驗設備上樓一般采用(yòng)樓梯運(yùn)輸或電梯運輸(shū)。如考慮用樓梯運輸設備時梯寬(kuān)不小於1.8米,平台不宜小於1.6米活荷載(zǎi)不小(xiǎo)於400kg/㎡,淨空(kōng)不小於3米,否則有些設備帶包裝上樓十分困難。如果用電梯運輸,電梯載重應不小於1噸,門寬不小於1.1米,門高不小於2.1米,進深不小於2米,這樣一般較重(chóng)寬高長的設備(bèi)都可以通過電梯來運輸了。至(zhì)於設備卸貨問題(tí),隻需在大樓口處(如(rú)雨篷單梁上)設計一吊耳(明(míng)式或隱蔽式),掛(guà)上吊練(liàn)就可以輕鬆方便的卸下貨物。有條件的實驗室應設計一個載人電梯,一個(gè)卸貨電梯(tī)。也有一些(xiē)特情況,如電梯間(jiān)間的曳引機又小又重有時采(cǎi)用上(shàng)述兩種方式都無法運輸,當樓層小於六層時可采用多級伸臂式汽車吊至屋麵,再設法進入電梯間,如樓層更高時,設計時還應考慮電梯間曳引機的運輸問題。
三、門內問題
需進重高寬長設備的實驗室內門,能事先預見到的,可(kě)按實(shí)際尺寸設計,不能預見到的宜采用門寬1.3米,門(mén)高2.1米的(de)模數,為便於整齊(qí)化一,最好選用2.7米帶亮窗的門,一旦(dàn)2.1米的高度設備仍進不去,可采(cǎi)取將門楣(méi)先(xiān)鋸下再上的辦(bàn)法,這樣一(yī)般進門設備大的高低可達到2.6米。當然一(yī)些設備也可解體,化大為小(xiǎo)。
四、電力線路問題
實驗室電力線路的設計一般與實際使用存(cún)在較大距離,能事先預見到的用電,如恒溫恒濕機,使用大負荷電(diàn)流或大功率的設備可按實際情況設計和走線。未能預見到(dào)的如改(gǎi)放恒溫(wēn)恒濕(shī)機組的房間等必須另設專線。現有實驗室空(kōng)調(diào)安裝也(yě)不能與照明線路爭電,必須另設空調專用(yòng)線。實驗室工作用電宜在牆(qiáng)上安裝帶有220伏和380伏的配電箱,比分(fèn)散設計安全又便(biàn)於施工。另(lìng)外,實驗室用電接地保護也是一個十分重要的(de)問題,要采用多重接地保護措施,不要以接零代替接地。
五(wǔ)、震動和噪聲(shēng)問題
震動和噪聲是實(shí)驗認可時必須考核的環境(jìng)條件。專業實驗室的建設一般(bān)必須遠離有噪聲和震動的工廠,最好也不要臨街建築,因為街道上的過往(wǎng)載重汽車會給實驗樓的臨街的底層帶(dài)來強烈的震動。實驗室的環境噪聲要(yào)求不大於70dB,有些特殊要求的實驗室,如測試家(jiā)用電器(qì)噪聲的實驗室,其背景噪聲要求不大於40dB,而(ér)且(qiě)越小越好,而臨街房間噪聲會增大20~30dB,很難達到對環境噪聲的要求,設(shè)計和規定房間用途時應充分考慮到這一點。
六、通風問題
有些(xiē)實(shí)驗室如(rú)化學,橡塑,防水材料實驗室(shì)中(zhōng)常產生有害氣體,必須設置通風(fēng)櫥。一(yī)般易(yì)產生(shēng)有害有毒氣體的實驗(yàn)室應設在實驗樓的頂層,通風櫥應設(shè)計(jì)有(yǒu)引風機,引風機放在比通風櫥高的位置,最(zuì)好設在屋麵上,位於其他層的通風櫥可以2-3個互相連接在一起,共用一(yī)個風管和共用一台大流量的引風機。還有一些不產生有(yǒu)害氣體的密閉房間,如暗室,恒溫水池間(jiān),也需要經常換氣,這(zhè)些地方可根據(jù)空間大小采用不同規格的吸排風扇進行換氣。
七、地下室問(wèn)題(tí)
地下室是建設(shè)恒溫恒濕房間最理想的地方,也是儲存化學藥品,保存食品,化(huà)工類樣品(pǐn)最理想的地方。設在地下室的恒溫(wēn)恒濕房間其(qí)溫濕(shī)度波動最(zuì)小(xiǎo),日常運行能耗費用最低,完(wán)全可(kě)以利用好地下(xià)室的優勢。因此需(xū)要恒溫恒濕房間較多的實驗室,設計時首選地下室是完全合算的。
還有實驗室的防火、防水、防盜、也是極(jí)易忽(hū)視的薄弱環節,這些在實驗室設計(jì)施工時(shí)都應考慮(lǜ)到(dào)。
以上幾個探討的問題,雖然被(bèi)人認為是枝節問題,但也(yě)是一些不容忽視的技術問題,所以希望(wàng)實驗室建設時(shí),建設單位(wèi),設計單位(wèi),施工單位以及儀(yí)器設備生產(chǎn)和研製單位,都要考慮上述問題,減少在實際使用時再采取補救及不能補(bǔ)救的煩惱。
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