化工廠的分析化驗工作是生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，不僅要分析生產(chǎn)原料和出廠產(chǎn)品，而且也要及時分析測定中間生產(chǎn)過程的物料，以確保安全穩(wěn)定的生產(chǎn)過程，因此，實驗室設(shè)計是化工廠設(shè)計中不可缺少的組成部分。實驗室不同于一般的民用建筑，它對建筑物的位置、平面布局形式、防塵、防震、配套設(shè)施都有嚴格的要求，需要設(shè)計者根據(jù)標準規(guī)范，結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，與建筑結(jié)構(gòu)及分析化驗人員密切合作，周密妥善地研究設(shè)計方案，使實驗室能夠滿足分析化驗工作的要求，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。下面化工實驗室建設(shè)公司的小編分享一個化工廠實驗室規(guī)劃設(shè)計方案。

1、設(shè)計程序

化工廠實驗室一般分為中央化驗室和車間化驗室，都是分析技術(shù)人員從事化驗工作的場所，各自擔(dān)負不同的分析化驗任務(wù)，實驗室設(shè)計不單是選購合理的儀器設(shè)備，更要綜合考慮實驗室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設(shè)計，以及供電、供水、供氣、通風(fēng)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護等基礎(chǔ)設(shè)施和基本條件，因此實驗室的設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

化工廠實驗室設(shè)計的基本程序：

(1)合同簽訂之前的項目前期階段，要明確項目的性質(zhì)、設(shè)計范圍、設(shè)計原則、設(shè)計依據(jù)和建設(shè)規(guī)模，同時搜集資料、調(diào)查研究，借鑒以往類似產(chǎn)品、同等規(guī)模實驗室的設(shè)計經(jīng)驗，根據(jù)化工工藝及系統(tǒng)、公用工程、環(huán)境保護及安全衛(wèi)生等專業(yè)提出的初步分析項目條件，提出實驗室的初步設(shè)計方案:實驗室類型屬于中央化驗室還是車間化驗室，實驗室的大概面積和實驗室的主要組成等。

(2)在初步設(shè)計階段，針對前期階段制訂的初步設(shè)計方案，征求建設(shè)單位及有關(guān)部門的意見，進一步明確實施方案，依據(jù)有關(guān)專業(yè)提出更加詳細的分析項目及要求，劃分不同功能的實驗室，依據(jù)實驗室平面設(shè)計原則，給建筑專業(yè)提出合理的總體面積及各功能房間的布局要求，由建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計人員共同設(shè)計出實驗室的總平面布置圖。同時給相關(guān)專業(yè)提出各功能房間的基本設(shè)施要求。

(3)在詳細設(shè)計階段，根據(jù)已批準的初步設(shè)計文件以及初步設(shè)計審核意見，修正初步設(shè)計方案，然后詳細提出各功能房間的尺寸大小、基礎(chǔ)設(shè)施要求、設(shè)備布置等情況。

2、平面建筑布局

2.1設(shè)計原則

實驗室布局必須符合實驗流程的規(guī)律，從樣品接收、樣品暫存、試劑和耗材儲存、前處理和準備、樣品分析測試、清洗到廢物回收和處理，都必須有一個清晰的流程。要區(qū)分人流和物流，以及清潔物流和污染物流。由于化工分析項目的種類比較繁雜，所采取的分析方法也很多，所以實驗室的平面布局設(shè)計除要遵循一般建筑物的平面設(shè)計原則外，還要遵循下列原則：

(1)把同類實驗室組合在一起，例如把化學(xué)分析實驗室集中布置在一起，以便于通風(fēng)、排污、排毒措施的集中設(shè)置以及一些輔助儀器的共同利用，避免重復(fù)投資;氣相色譜、液相色譜等有溫度、濕度和潔凈要求實驗室集中布置在一起，便于集中布置空調(diào)設(shè)施。

(2)把工程管網(wǎng)較多的實驗室組合在一起。例如有氣源要求的儀器分析室應(yīng)布置在一起，這樣從鋼瓶間或外管過來的氣體管道就能集中安排在一起，便于敷設(shè)、管理和檢修。

(3)把有隔振要求的實驗室組合在一起，且一般宜設(shè)于底層。例如將天平室和精密儀器室盡量集中布置在底層并采取減振措施。

(4)把有潔凈要求的實驗室組合在一起。

(5)把有毒性物質(zhì)產(chǎn)生的實驗室組合在一起。

(6)把輔助實驗室如天平室、高溫室、樣品處理室等應(yīng)就近布置在常用的實驗室旁邊。遵循上述設(shè)計原則，有利于環(huán)境衛(wèi)生和不同的分析檢測工作順利進行，防止不同性質(zhì)的實驗室相互干擾，并節(jié)約投資。

2.2實驗室實例

2.2.1化工廠中控樓化驗室

某化工廠中控化驗室建筑面積為1662平方米，由于生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品和成品純度的要求，個功能房間均為凈化實驗室。根據(jù)建筑、結(jié)構(gòu)、暖通專業(yè)人員以及工廠分析化驗人員的意見，同時考慮某些大型精密分析儀器對環(huán)境的要求，實驗室劃分為三個區(qū)域：千級凈化區(qū)、萬級凈化區(qū)、普通凈化區(qū)，每進入一個凈化區(qū)都有風(fēng)淋設(shè)施對人、物進行吹掃、消毒。對于要求比較高的千級凈化區(qū)，實驗期間處于封閉狀態(tài)，所需樣品通過傳遞窗進行傳遞，盡量避免外界環(huán)境對分析的干擾和影響。同時各功能房間均有空調(diào)、通風(fēng)、溫濕度控制設(shè)施。

2.2.2化工廠中心化驗室

某MDI化工廠中心化驗室建筑面積1662平方米，分為三層，屬鋼筋混凝土建筑，長度約32m,寬度18m,實驗室層高為3.9m。采用中間走廊帶兩側(cè)房間的方式，在靠近走廊的房間墻壁內(nèi)側(cè)設(shè)置通風(fēng)管道豎井，所有風(fēng)機均置于三層屋頂。各個功能房間均有空調(diào)要求。根據(jù)化驗室化驗任務(wù)的需要和分析項目的物性特點，一層為樣品沖洗、存放、加熱區(qū)；二層為中間產(chǎn)品控制分析區(qū)；三層為產(chǎn)品分析區(qū)。

3、基本要求

3.1建筑和結(jié)構(gòu)

實驗室建筑和結(jié)構(gòu)有如下要求：

(1)實驗室最好在化工廠的上風(fēng)向，避免車間灰塵和有害氣體對分析化驗結(jié)果的影響。

(2)實驗室要遠離震源、噪聲源、粉塵源和電磁干擾源。

(3)實驗室建筑的耐火等級不低于二級。

(4)布置較重設(shè)備或要求防振的房間可設(shè)在底層;有潔凈和安靜要求的房間可布置在高層;有防潮或防曬要求房間則可分別設(shè)置在陽面或陰面。

(5)特殊實驗室除外，實驗室的層高不得低于316m，中心走廊寬度宜214～217m;實驗室建筑物為多層布置時，樓面荷載設(shè)計不小于3000N/m2，負荷較大的房間按實際要求設(shè)計。

(6)有爆炸危險的房間門應(yīng)向外開;大房間應(yīng)設(shè)雙開門;有恒溫恒濕要求的房間應(yīng)設(shè)雙道門(即設(shè)緩沖區(qū))。

(7)有潔凈要求的房間應(yīng)采用固定窗，避免灰塵進入室內(nèi);有防曬要求的房間應(yīng)設(shè)遮陽窗簾;其他房間宜采用雙層活動窗或紗窗。

(8)化驗室的地面應(yīng)平整、防滑、耐酸、耐堿、耐油、防靜電。

(9)用水房間應(yīng)設(shè)112～115m瓷磚墻裙或油漆墻裙，以便于清潔。

(10)需要使用鋼瓶的化驗室應(yīng)在建筑物外便于引管線到所在功能房間的地方建鋼瓶間，鋼瓶間要通風(fēng)良好，并有防爆和泄爆措施。

3.2采暖、通風(fēng)及排風(fēng)和空調(diào)

3.2.1采暖

應(yīng)根據(jù)項目具體情況，按有關(guān)規(guī)范或規(guī)定提出采暖要求。

3.2.2通風(fēng)和排風(fēng)

在化學(xué)實驗過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生各種難聞、有腐蝕性、有毒或易爆的氣體。這些有害氣體如不及時排出室外，就要造成室內(nèi)空氣污染，影響實驗人員的健康和安全以及儀器設(shè)備的精度和壽命，因此，實驗室應(yīng)考慮通風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)。實驗室的通風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計通常有如下要求：

(1)實驗時產(chǎn)生有害氣體的房間可設(shè)置通風(fēng)柜進行局部通風(fēng)，柜內(nèi)需設(shè)熱源、水源、照明等;風(fēng)機要求防爆，通風(fēng)管道要耐酸堿腐蝕;對于合用一個風(fēng)機的多臺通風(fēng)柜，每臺通風(fēng)柜都應(yīng)有獨立的控制按鈕。

(2)對于環(huán)境要求嚴格的原子吸收室、液相色譜室或質(zhì)譜分析室等可在儀器上方設(shè)置局部排風(fēng)罩。

(3)對于會散發(fā)有毒有害氣體的化學(xué)分析室應(yīng)設(shè)置通風(fēng)柜進行局部排風(fēng)。

(4)對于散發(fā)少量有害氣體的房間宜設(shè)軸流風(fēng)機對外排氣。

(5)空氣要求保持一定潔凈度的房間，則要提出潔凈等級。

3.2.3空調(diào)

有恒溫、恒濕要求的房間應(yīng)設(shè)置空調(diào)，溫度宜在18～28℃，濕度在30%～70%。

3.3給水和排水

(1)給排水管道的設(shè)置應(yīng)滿足分析化驗洗滌的要求；室內(nèi)總閥門應(yīng)設(shè)在易操作的顯著位置；下水道應(yīng)采用耐酸堿腐蝕的材料。

(2)應(yīng)按需供給生活用水或新鮮水。

(3)分析化驗污水應(yīng)排入生產(chǎn)污水管網(wǎng)，分析化驗廢棄的酸、堿、油污、化學(xué)試劑和廢渣應(yīng)集中貯存再定期處理。

(4)應(yīng)配備消防栓或化學(xué)滅火等消防設(shè)施。

3.4供電

實驗室供電一般分為照明電和動力電，而動力電主要用于各類儀器設(shè)備、空調(diào)和風(fēng)機等的電力供應(yīng)。實驗室用電有如下要求：

(1)實驗室電氣的設(shè)計應(yīng)遵守國家或行業(yè)相關(guān)標準。

(2)實驗室內(nèi)應(yīng)設(shè)三相和單相交流電源，要設(shè)置電源總開關(guān)，以便能切斷室內(nèi)電源。

(3)實驗室的動力和照明電源線及通信線宜暗設(shè)。應(yīng)配備不間斷電源，當主電源斷電時應(yīng)能給應(yīng)急照明系統(tǒng)提供至少半小時的電源供應(yīng)。

(4)實驗室的實驗臺、通風(fēng)柜及其他實驗區(qū)域應(yīng)有足夠數(shù)量的單相或三相插座，插座一般采用嵌入式，安裝在墻上，也可根據(jù)需要在實驗臺上安裝電源插座，大于16A的電源應(yīng)采用空氣開關(guān)。

(5)實驗室的烘箱、冰箱、恒溫箱等固定設(shè)備應(yīng)有專用供電電源，確保實驗結(jié)束時仍能運轉(zhuǎn)，不至于因切斷實驗室的總電源而影響其工作。

(6)實驗室要有接地系統(tǒng)，對大型精密儀器或有特殊要求的設(shè)備應(yīng)單獨設(shè)置接地系統(tǒng)。

(7)實驗室采用熒光燈照明，藥品間、鋼瓶間等有爆炸危險的場所應(yīng)設(shè)防爆燈具。

(8)根據(jù)需要，部門實驗室應(yīng)設(shè)電話及網(wǎng)絡(luò)接口。 

3.5供氣

實驗室供氣分為鋼瓶和管網(wǎng)供氣，供氣管道設(shè)計有如下要求：

(1)供氣管道應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，集中布置，以便于安裝、操作和檢修。

(2)供氣管道應(yīng)明敷。

(3)實驗室分析一般采用電加熱，室內(nèi)不宜敷設(shè)燃料氣管道。

(4)由系統(tǒng)外管引入實驗室的氣體管道應(yīng)設(shè)切斷閥、過濾器和壓力表。

(5)從系統(tǒng)外管引入的氣體管道宜采用無縫鋼管，儀表空氣可采用鍍鋅鋼管，但引入到儀器分析室后應(yīng)轉(zhuǎn)換成與鋼瓶氣體管道材質(zhì)保持一致的不銹鋼或紫銅管，但乙炔氣管道不得用紫銅管。

(6)鋼瓶氣體管道宜采用球閥、截止閥，嚴禁使用閘閥。

(7)氫氣管道不得穿越不使用氫氣的房間。

(8)管道與鋼瓶或設(shè)備連接時宜采用金屬管道，如為非金屬管道，宜采用聚氟乙烯管或聚氯乙烯管，不得采用乳膠管。

(9)對氫氣管道不得采用銅質(zhì)的閥門和管件。

(10)氫氣、氧氣或乙炔氣管道所用管件和儀表必須是該介質(zhì)的專用產(chǎn)品，不得代用。

(11)氫氣管道不宜采用螺紋連接，應(yīng)采用焊接連接。高純氣體管道應(yīng)采用承插焊接。 

3.6家具

現(xiàn)代化的實驗室在追求環(huán)境舒適、安全的同時，應(yīng)滿足實驗室的功能性、堅固性、耐腐蝕性，以及安裝布置的靈活性。實驗室家具通常分為實驗臺、實驗用柜和通風(fēng)柜等。實驗室家具不同于一般家具，它常與水、電氣、化學(xué)物質(zhì)以及儀器設(shè)備相接觸，因此對家具的構(gòu)造和材質(zhì)提出更高的要求。

(1)實驗臺一般為寬度750～800mm，高度800～900mm，長度根據(jù)實驗室大小來定，最好選擇組合式，以便施工安裝方便。

(2)實驗臺臺面要求平整、耐酸、耐堿、耐溶劑腐蝕、防火、易于清潔，并且不易碰碎玻璃儀器等。

(3)設(shè)備臺要求能承重，寬度一般不小于750mm，高度一般為500～850mm。放置分析儀器的設(shè)備臺不應(yīng)靠墻布置，要距墻500～800mm，以便于氣路安裝、電路檢修、儀器維修等;放置加熱設(shè)備的設(shè)備臺要求堅固、耐熱，高度應(yīng)適宜操作;放置天平的設(shè)備臺應(yīng)采取防震措施。

(4)通風(fēng)柜內(nèi)襯及工作臺面按其使用性質(zhì)應(yīng)具有相應(yīng)的耐腐蝕、防火、耐高溫及防水等性能，個別情況下還需要防爆。通風(fēng)柜的面板玻璃要求使用安全玻璃，每個通風(fēng)柜應(yīng)有獨立的風(fēng)道開啟裝置。

(5)藥品柜分為普通藥品柜、有毒藥品柜、劇毒藥品柜，藥品應(yīng)按不同性質(zhì)分別存放，劇毒藥品柜應(yīng)由專人負責(zé)看管。

4、結(jié)語

(1)化工廠實驗室的設(shè)計是一項系統(tǒng)工程，它涉及建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水、物理和化學(xué)等多專業(yè)知識。

(2)設(shè)計應(yīng)以人為本，全面規(guī)劃，綜合考慮多方面因素，確保實驗人員和儀器尤其是貴重的精密儀器的安全。

(3)均衡實驗室的人力負荷，合理安排布局，適度考慮方便操作、使用和管理，同時兼顧實驗室的整齊美觀。