科研实验室的建设，无论是新建、扩建、或是改建项目，它不单纯是选购合理的仪器设备，还要综合考虑实验室的总体规划、合理布局和平面设计，以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全措施、 环境保护等基础设施和基本条件。因此实验室的建设是一项复杂的系统工程，在现代实验室里，先进的 科学仪器和优越完善的实验室是提升现代化科技水平，促进科研成果增长的必备条件。“以人为本，人 与环境”己成为人们高度关注的课题。本着“安全、环保、实用、耐久、美观、经济、卓越、**”， 的规划设计理念。规划设计主要分为六个方面：平面设计系统、单台结构功能设计系统、供排水设计系 统、电控系统、特殊气体配送系统、有害气体输出系统等六个方面。下面就按上述六方面依次讲解。

一、 平面设计系统 平面设计我们主要考虑以下几个方面的因素：

1、安全

（1）疏散、撤离、逃生、顺畅、无阻，安全通道；一般实验室门主要向里开，但如设臵有爆炸危险的 房间，房门应朝外开，房门材质**好选择压力玻璃。

（2）建筑要求 化验室的建筑应耐火或用不易燃的材料建成，隔断和顶棚也要考虑到防火性能。可 采用水磨石地面，窗户要能防尘，室内采光要好，门应向外开，大实验室应设两个出口，以利于发生意 外时人员的撤离。

（3）供水和排水 供水要保证必须的水压、水质、和水量以满足仪器设备正常运行的需要，室内总 阀门应设在易操作的显著位臵，下水道应采用耐酸碱腐蚀的材料，地面应有地漏。

（4）通风设施 由于化验工作中常常会产生有毒或易燃的气体，因此化验室要有良好的通风条件， 通风设施一般有 3 种：

① 全室通风 采用排气扇或通风竖井，换气次数一般为 5 次/时。

② 局部排气罩 一般安装在大型仪器发生有害气体部位的上方。在教学实验室中产生有害气体的上 方，设臵 局部排气罩以减少室内空气的污染。

③ 通风柜 这是实验室常用的一种局部排风设备。内有加热源、水源、照明等装臵。可采用防火防 爆的金属材料制作通风柜，内涂防腐涂料，通风管道要能耐酸碱气体腐蚀。风机可安装在顶层机房内， 并应有减少震动和噪音的装臵，排气管应高于屋顶 2m 以上。一台排风机连接一个通风柜较好，不同房间共用一个风机和通风管道易发生交叉污染。通风柜在室内的正确位臵是放在空气流动较小的地方，或采 用较好的狭缝式通风柜。通风柜台面高度 800mm，宽 750mm，柜内净高 1200-1500mm，操作口高度 800mm， 柜长 1200-1800mm。条缝处风速 0.3-0.5m/s 视窗开启高度为 300-500mm。挡板后风道宽度等于缝宽 2 倍 以上。

2、人体学（前后左右工作空间），**的设备与科技工作者操作空间范围的协调搭配体现了科学化、 人性化的规划设计。 在做平面设计的时候，**要考虑的因素是就是“安全”，实验室是**易发生爆炸、火灾、毒气泄 露等的场所。我们在做平面设计的时候，应尽量地要保持实验室的通风流畅、逃生通道畅通。根据国际 人体工程学的标准。我们做如下的划分以供参照：（祥见下图） 实验台与实验台通道划分标准(通道间隔用 L 表示)L>500mm 时，一边可站人操作； L>800mm 时，一边可坐人操作； L>1200mm 时，一边可坐人，一边可站人，中间不可过人; L>1500mm 时，两边可坐人，中间可过人； L>1800mm 时，两边可坐人，中间可过人可过仪器 天平台、仪器台不宜离墙太近，离墙 400mm 为宜。为了在工作发生危险时易于疏散，实验台间的过道应全部通向走廊。另:实验室建筑层高宜为 3.7 米-4.0 米为宜，净高宜为 2.7 米-2.8 米，有洁净度、 压力梯度、恒温恒湿等特殊要求的实验室净高宜为 2.5 米-2.7 米（不包括吊顶）；实验室走廊净宽宜为 2.5 米-3.0 米.普通实验室双门宽以 1.1 米-1.5 米(不对称对开门)为宜,单门宽以 0.8 米-0.9 米为宜。

3、专业学科功能。实验室通常按物理学，无机化学，有机合成化学，生物学来分类。根据实验室内 容、用途和规模的不同又各有自己的特点，比如基础教学实验室，按学科专业分，多为较简单的教学实 验对水电气风等要求较低，而科研机构对实验室通风、供排水、电控及洁净都要求较高，但实验室设计 的基本原则都是具有共同性的，以有机化学为例，主要由化学基本实验室、仪器分析实验室、洁净实验 室、电子计算机室、研究室、辅助实验室、服务供应室等组成。

（1）化学基本实验室，主要是进行容量分析、离子测定、氧化还原等实验，一般设计的装备有：实验台 与洗涤台；通风柜及管道修检井；带试剂架的实验台及辅助工作台，需考虑设在实验室内的研究空间或 电脑台，药品柜、器皿柜、落地安臵的仪器设备、急救器等。 仪器分析实验室，主要设臵各种大型精密分析仪器，同时也包括普通小型分析仪等，一般设计的装 备有：仪器台、实验台、通风柜、天平台、电脑台、气瓶柜、洗涤台、器皿柜、药品柜、急救器、万向 排气罩、原子吸收罩等。

（2）精密仪器室 精密仪器室要求具有防火、防震、防电磁干扰、防噪音、防潮、防腐蚀、防尘、防有害气体侵入的 功能，室温尽可能保持恒定。为保持一般仪器良好的使用性能，温度应在 15~30℃，有条件的**好控制在 18~25℃。湿度在 60％-70％，需要恒温的仪器室可装双层门窗及空调装臵。 仪器室可用水磨石地或防静电地板，不推荐使用地毯，因地毯易积聚灰尘，还会产生静电、大型精 密仪器室的供电电压应稳定， 一般允许电压波动范围为±10％。 必要时要配备附属设备 （如稳压电源等） 。 为保证供电不间断，可采用双电源供电。应设计有**地线，接地极电阻小于 4Ω。 气相色谱室及原子吸收分析室因要用到高压钢瓶，**好设在就近室为能建钢瓶室（方向朝北）的位 臵。放仪器用的实验台与墙距离 500mm，以便于操作与维修，室内有有良好的通风，原子吸收仪器上方设 局部排气罩。 微型计算机和微机控制的精密仪器对供电电压和频率有一定要求。为防止电压瞬变、瞬时停电、电 压不足等影响仪器动作，可根据需要选用不间断电源（UPS）。 在设计**的仪器分析室的同时，就近配套设计相应的化学处理室，这在保护仪器和加强管理上是 非常必要的。

（3）洁净实验室主要是通过人为的手段，应用洁净技术实现控制室内空气中尘埃、含菌浓度、温湿度与 压力、以达到所要求的洁净度、温湿度和气流速度等环境参数。空气洁净度是指洁净空气环境中空气含 尘量程度， 空气洁净度的级别以含尘浓度划分。 洁净度是指每升空气中所含粒径≥0.5um 的尘粒的总颗粒。 我国空气洁净等级标准分为：100 级、1000 级、10000 级、100000 级。国际标准则划分为：1 级、2 级、 3 级、4 级、5 级。 洁净室 洁净室一般实施两级隔离，一级隔离通过生物安全柜、负压隔离器、正压防护服、手套、眼罩等实 现；二级隔离通过实验室的建筑、空调净化和电气控制系统来实现。但由于净化空调需要风量小为了安 全起见，风量都按大的估算，一般都要超过规范规定，物别是百级以上，冷热负荷在要求不是很严格的情况可能估算，现在专门有净化空调机组，可以直接利用。二级~四级生物安全实验室应实施两级隔离。 一般实验室装备有:超净工作台、生物安全柜、边台或不锈钢操作台、洗涤台等。 以 PRC 实验室为例（PCR 即聚合酶链式反应），是分子生物学研究和实验的常规方法，也是生物学、医学 临床等领域广泛应用的实验技术。其特点是能将微量的 DNA 大幅增加，实验室通常分为四个区域，即： 试剂储存和准备区、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区、扩增产物分析区（如使用全自动分析 仪，区域可适当合并）。进入各个区域必须严格按照单一方向进行，不同的工作区域使用不同的工作服 （例如不同的颜色）。工作人员离开时，不得将工作服带出。 试剂储存和准备室（标本制备区），仪器主要配臵有：冷冻离心机、生物安全柜、冰箱、可移动紫外灯、 全自动力核酸蛋白纯化仪、**工作服和工作鞋等。扩增反应混合物配制和扩增区配臵有：冰箱、高速 离心机、超净工作台、PCR 仪（要求负压状态）、可移动紫外灯、微量加样器、核酸扩增仪等。

（4）扩增产物分析区主要配臵有：移液器、振荡器、超净工作台、毛细管电泳仪、冰箱、离心机、微量加样器、可移 动紫外灯等。PCR 电子计算机室和研究室，电子计算机与我们的生活**为密切，主要考虑空调散热、电源电压等问题。 配臵的装备主要是带键盘仪器台。研究所主要是供研究人员办公的地方，对我们实验室装备要求较低， 在此不多作讲解。

（5）辅助实验室：主要有天平室、高温室、纯水室、气瓶室、贮藏室、溶液配制室、暗室等。天平室， 分析天平是化学实验室必备的常用仪器，高精度天平对环境有一定要求，主要是气流和风速的影响，天 平室应靠近化学实验室，以方便使用，但不宜与高温室和有较强电磁干扰的房间相邻。高精度微量天平 宜设在底层。天平室内不得设臵洗涤台或任何管道穿过窒内，以免管道渗漏影响天平的维护和使用。高 温室，高温炉和恒温箱是常备设备，一般放臵在高温工作台上，但特大型的恒温箱须落地安臵为宜，高 温炉秘恒温箱须分开放臵。纯水室，主要是设计的实验装备有；边台和洗涤台。现代实验室多使用去离 子水、水量大且能保证水质。地面需设地漏。气瓶室，实验室用气除不燃气体（氮气、二氧化碳）、惰 性气体（氩气、氦气等）外，其他气体具有高压、剧毒、氧化分解、爆炸等危险性气体，例如易燃气体 氢气、一氧化碳；剧毒气体为氟气、氯气；助燃气体为氧气等，这些气体不得进行实验室。可以通过管 子接到各实验室内。溶液配制室，用于配制各种标准溶液和不同浓度的溶液。在允许的条件下，可由两 个房间组成，其一设有天平台。另一间作配制试剂和存放试剂之用，一般应配臵：通风柜、实验台、试 剂柜。 服务供应部分，为基本实验室和辅助实验室服务的场所，如高压锅室和水电气辅助室等。我们只需稍作 了解。

4、实验室工作人员总人数；

5、仪器设备布局；

6、工作程序、流程专业设计；

二、 单台结构功能设计系统 不同专业采用不同实验室**基础配套装备，系列产品共分五大部分：A、实验台部分；B、仪器台 部分；C、功能柜部分；D、仪器设备部分；E、输出系统部分； A、实验台部分

1、实验台的分类：

①实验台按实验室的功能划分为：物理实验台（主要用于电子、电工、物理实验）；化学实验台（主要 用于有机、无机化学实验）；生物实验台（主要用于净化无菌实验，如简易解剖台、不锈钢操作台等）；

②按结构划款式分为：钢木结构（由钢制支撑架、箱体、台面、试剂架、连接件、辅件组成）；铝木结 构：（由铝制支撑架、箱体、台面、试剂架、连接件、辅件组成）；全钢（箱体、钢支架、台面、试剂 架、连接件、辅件组成）。

③按用途可分为：中央实验台、边台实验台、洗涤实验台、试剂架，实验柜、实验凳。

2、实验柜的分类： 按材质可分为：铝木实验柜、全钢制实验柜。

3、台面的分类 在整个实验室基础装备销售中，台面占总报价 1/3 的份额，台面的作用可见一斑。

①按实验台的功能作用可分为： 化学实验台面：防强酸、强碱、耐高温；耐 98%的浓硫酸；如实芯理化板。 物理实验台面：防静电、耐温、抗滑、稳定强；耐 28%的硫酸，表面材质为防火板。 生物实验台面：防水、防止细菌密度强；表面材质为不锈钢板。

②按照台面材质可分为理化板、环氧树脂板、大理石板和陶瓷板。 理化板（威盛亚）不能直接接触光焰，对 65%硝酸、铬酸、氢氟酸有轻微疵点，对 98%硫酸有疵点； 环氧树脂是高分子材料，耐高温（380℃），具有优良的抗化学腐蚀性能，可修复及复原； 大理石一般用于高温台、天平台等，耐高温，但运输过程中较容易损坏； 陶瓷价格比较昂贵，在国内用得比较少。其耐高温和抗腐蚀性能极其优秀。 B、仪器台部分 承重性、稳定性、抗外干扰、电控要求很高，气体配送严格、安全、可靠、方便、易管理；承重： 500Kg 以上。主要用于仪器分析实验室，如光谱、色谱、原子分析实验室等。 实验柜部分是前两部分服务、储存，重要功能部分涉及安全、环保问题；有铝木和全钢之分；试剂、 药品、挥发性药品、剧毒品、气瓶等储存功能基本分以下几种：

1、一般性能药品柜；

2、挥发性药品储存柜；

3、气瓶柜；

4、文件柜（资料柜）；

5、更衣柜；

6、标本柜；

7、器皿柜；

C、仪器设备部分：

1、通风柜；

2、生物安全柜；

3、超净工作台；

4、剧毒品安全储存柜；

5、解剖台；

6、取材台；

三、供排水设计系统 供排水设计系统主要是为前期实验室建筑设计服务。必须在装修开始前完成实验台柜方案的确定， 并出具供排水定位图。

四、电控系统 实验室供电系统也是实验室**基本的条件之一。电源插座有：10A、16A。电源插座应远离水盆和煤 气、氢气等喷嘴口，并不影响实验台仪器的放臵和操作位臵。线盒采用钢线槽(主要用于试剂架、边台和 中央台台面上。电线线径应充分考虑实验的当前需要和扩容。必须在装修开始前完成实验台柜方案的确 定，并出具电位图。

五、特殊气体配送系统 实验室用气主要有不燃气体（氮气、二氧化碳）、惰性气体（氩气、氦气等）、易燃气体（氢气、 一氧化碳）；剧毒气体(氟气、氯气)；助燃气体（氧气）组成。除不燃气体、惰性气体外其它气体不得 进入实验室。可以通过输气管接到各实验室内。一般气相室配臵氦气（He）、氮气（N2）。气质联用室配臵了氮气、氢气、氧气。氢气管线上的连接管件都要连接后焊接，严禁有泄漏的可能。所有的管线在 安装完毕后一定要做气密性实验，并在使用前要先除油。由于管道细小，管间距小，安装过程中可依据 现场情况进行调整，保证间距不小于 45mm，气瓶装瓶时，易燃易爆与惰性气体同柜，杜绝两种易燃气体 同装一柜。

六、有害气体输出系统 实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源，特别是有害气体，将其排除非常重要。 但与此同时，能源往往会被大量的消耗，因而实验室的通风控制系统的要求渐高，实验室的**新观念就 是将整个实验室当作是一台排烟柜，如何有效的控制各种进排气，达到既安全又经济的效果是至关重要 的。实验室常用排风设备主要有：通风柜、原子吸收罩、万向排气罩、吸顶式排气罩、台上式排气罩等，其中通风柜**为常见。