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。改造過程需綜合考慮多個(gè)因素，與專業(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)專項(xiàng)介紹
1、常見儀器設(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)過高效過濾保護(hù)環(huán)境。柜體內(nèi)高效過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)常見名稱有：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)置高效過濾器及風(fēng)機(jī)，經(jīng)高效過濾后的空氣以單向流狀態(tài)低速淹沒工作臺(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，常見的有600mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm。
3、暖通專項(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)過濾。
3）機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)宜按實(shí)驗(yàn)室類別獨(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、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)配置萬向排氣罩，光譜分析室根據(jù)需要可設(shè)置萬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?；瘜W(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)采用腳踏開關(guān)、肘式開關(guān)或光電開關(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)置專門清洗玻璃器皿區(qū)域，有機(jī)分析用的器皿與無機(jī)分析用的器皿應(yīng)分開，用于檢測(cè)有毒物品的器皿應(yīng)專用。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。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、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)備的線路。