實驗室家具設計

實驗室家具是一類比較特殊的家具，實驗室家具不僅應具有優良的使用功能，還應具備整潔明朗的外觀和色彩，以改善室內環境，體現時代特征。實驗室家具的設計、靈活性以及系列化是實驗室建筑的組成部分之一，是實驗室的基本條件之一。

實驗室家具為適應各類不同實驗內容的實驗室的需要，在追求實驗環境舒適、安全的同時，應滿足實驗的功能性、堅固性、耐腐蝕性，以及安裝布置的靈活性等。實驗室家具不同于家用家具，它的使用常與水、電、氣、化學物質和材質以及儀器設備相接觸，因此對家具的構造和材質提出更高的要求，在實驗室建設時必須重視實驗室家具的設計和選型。

實驗室家具很多，但歸納起來主要是實驗臺、實驗用柜和通風柜等幾大類呦！

實驗臺

按結構形式分：分為固定式和組合式

固定式實驗臺：固定式實驗臺的形式很多，國內至今仍普遍采用。常見的用鋼筋混凝土結構的臺面和磚砌支座，臺下為木制器皿柜，臺面上用白色瓷磚、水磨石、大理石或天然花崗巖等。這類實驗臺堅固耐用，耐高溫，而且平穩，常用于天平臺、高溫爐臺以及測光儀器臺等。

組合式實驗臺：依靠自身的構造形式，分為幾個獨立的部分，分別制作，然后組合在一起，可以靈活布置實驗室，便于運輸，便于系列化生產。

按材質分類

木結構：這是國內外較普遍采用的形式，質量較輕，又較靈活，而且可以做成各種單元組合式，其缺點是木材耗用量較大。 

鋼結構：這種結構由鋼支架、器皿柜、臺面和試劑架等構件組成。鋼支架系薄壁型鋼制成，腳支架底腳有微調螺絲，鋼支架之間留有管道空間。器皿柜是木制構件，可以靈活地掛在鋼支架上。這種材質盡管其外表有防腐涂料，但難免有銹蝕，一般用于儀器分析室。鋼制實驗室家具的優點：堅固、美觀，能使用10年以上保持不變形，可以耐強酸、強堿，是實驗室家具的發展方向。 

鋼筋混凝土結構：這種實驗臺包括鋼筋混凝土結構的臺面與支座（或磚砌支座）和臺下的器皿柜。其缺點是質量大，又缺乏靈活性。   

混合結構：采用鋼架、鋼筋混凝土臺面或新型臺面材料與下部活動的木制器皿柜，這也有可能做成單元組合式，其質量較輕，從靈活方面考慮也較上一種有好。

按實驗用途分類

主要有化學實驗臺、儀器實驗臺、天平臺、洗滌臺等，種類繁多。實驗臺根據實驗室布局不同，位于實驗室中間，稱為島式實驗臺；實驗臺的一端靠墻則稱為半島式實驗臺；如果實驗臺的一條長邊靠墻稱為側邊實驗臺。與之相適應的試劑架、洗滌臺、器皿柜也有所不同。有的還把實驗臺分為單面實驗臺和雙面實驗臺，后者實指島式實驗臺和半島式實驗臺。 

臺面

目前使用較多的臺面材料有以下幾種：

環氧樹脂臺面：主要為加強型環氧樹脂成份，有平滑而安全的弧型收邊，是模具一體成型的化學臺面板。內外材質一致，損傷時可修復還原。具有耐酸堿、而撞擊、耐高溫（約800℃）能力。  耐蝕實心理化板：系以篩選后之優質多重夾紙，浸泡于特殊酚液后經高壓熱固效應成型，并經表面特殊耐蝕處理。具有耐酸堿、耐撞擊、耐熱特性，經濟而耐用。 

TRESPA（千思板）：成分為70%的木質纖維，30%的三聚氰胺樹脂，采用雙電子束掃描技術將三聚氰胺附貼在面層，經高溫高壓成型。  耐蝕理化貼面板由添加特殊成份酚醛樹脂含浸的牛皮紙、白色及特殊表層紙經高溫、高壓處理而成。具有耐酸堿、耐撞擊、耐熱特性。經濟，耐用（配合基材使用）。

實驗用柜

藥品柜

藥品柜是化學實驗室必不可少的櫥柜。主要放置固體化學試劑和標準溶液，這兩者必須分類放置，不可混放在一起。放置化學試劑應分類放置，便于查找。同時為了安全，藥品柜應設置玻璃門窗，柜體也應具有一定的承重能力和防腐蝕性。

專用柜

（1）樣品柜：放置各類實驗樣品用的樣品柜，應有分格且可貼標簽等的隔板，便于存放樣品和查找樣品，因為有些樣品，根據樣品的物理性質和化學穩定性而需放入干燥器保存，因此分格有大有小，以便于存放不同的樣品。 

（2）藥品保管柜：用于存放液體試劑，如鹽酸、硝酸、過氯酸、有機試劑等揮發性藥品。一般為木制，也有鋼制，可存放規格不同的試劑。柜子要求穩固，可以并排使用，也可以與地面墻壁固定。 

（3）危險品保管柜：適用于危險物品的簡單保管和短期保管，采用不銹鋼制作，或耐火磚砌而成。 

（4）玻璃器皿干燥和保管柜：洗凈后的下班器皿在托架上保存，托架用導軌與柜體固定，使玻璃器皿存取方便，各層托架可根據器皿尺寸大小調節位置，器皿架通風良好，易于清潔干燥。除此之外，還有工具柜、雜品柜、更衣柜等。 

實驗椅凳

根據實驗需要，工作椅凳可有鋼制、木制。為方便實驗和節約空間，通常用圓凳。圓凳若為鋼制還可調節高度。儀器實驗室可有帶滑輪的靠背椅，便于操作。

潔凈柜

潔凈柜又稱超凈工作臺，廣泛應用于生物、醫藥、衛生、電子、精密儀器、儀表等行業�？商峁�無菌、無塵的潔凈操作環境。

潔凈柜的結構與工作原理：主要部件包括柜體、操作臺面、前面板、風機、靜壓箱、過濾器、照明燈、殺菌燈等。外部氣體經風機區，工作區氣體呈正壓以保證不受外界氣體的污染，潔凈柜根據氣體的流向可分為水平層流和垂直層流，規格有單人、雙人、單面、雙面，也可串聯使用。

生物安全柜

生物安全柜廣泛應用于大專院校、科研院所、藥廠、衛生*等單位，是微生物實驗操作的主要潔凈設備，可防止可能存在的有毒有害懸浮顆粒的擴散，保護實驗過程中操作者和環境的安全，也可保護操作過程中樣品免受污染。 

生物安全柜的等級：

一級：相當于帶過濾器的排毒柜功能，保護操作者和環境。 

二級：同時保護操作者，環境和樣品，適用于生物安全1、2、3級的樣品。   

三級：同時保護操作者，環境和樣品，操作環境與外界環境完全隔離，帶有手套箱，全密式操作，適用于高危險性樣品的實驗操作。 

生物安全柜與潔凈柜的主要區別

生物安全柜主要是保護操作者和環境，也可保護樣品，結構比潔凈柜復雜，操作區氣體負壓，氣體凈化后排放；潔凈柜保護操作樣品，不保護操作者及環境，操作區處氣體正壓，操作區外氣體直接排放。

通風柜

實驗室通風是實驗室設計中不可缺少的一個組成部分。為了使實驗室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學物質和有機體、實驗室中應有良好的通風。為阻止一些蒸氣、氣體和微粒（煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體）的吸收，污染物質須用通風柜、通風罩或局部通風的方法除去。

通風柜是實驗室中常用的一種局部排風設備，種類繁多，由于其結構不同，使用的條件不同，其排風效果也不相同。通風柜的性能好環，主要取決于通過通風柜空氣移動的速度。

實驗室中所采用的通風柜歸納起來有六種：

①項抽式通風柜：這種通風柜的特點是結構簡單、制造方便，適合有熱量產生的場合。

②狹縫式通風柜：狹縫式通風柜是在其頂部和后側設有排風狹縫，對各種不同工況都能獲得良好的效果。但結構比較復雜，制作也較麻煩。 

③旁通式通風柜：當實驗室考慮幅度通風柜排除室內空氣時，采用這種通風柜比較理想，因為當柜門全閉時并不影響室內的換氣量。 

④補風式通風柜：對于有空氣調節系統的實驗室或潔凈實驗室，采用這種通風柜是很理想的，既節省了能量，又不影響室內的氣流組織。

⑤自然通風式通風柜：優點是不耗電；能日夜連續換氣（經實測室內換氣可達6次/h），有利于室內換氣；無噪聲和振動；由于沒有機械設備，容易保養；構造簡單，造價低廉。但它的使用受一定條件限制，凡毒性較高和不產生熱量的實驗，都不宜采用，有的房間，在夏季也不宜使用。

⑥活動式通風柜：在現代化實驗室建筑中，有時還配置一種通用實驗室（實驗大廳），其中的實驗工作臺、水盆通風柜等設備都可隨時移動，不用時也可推入鄰近的貯藏室。這種通風柜宜用木材、塑料或輕金屬制作，以便移動。 

實驗室規劃與家具設計

目前我國還沒有國家標準對實驗室進行規范和要求。目前國內的實驗室規劃設計人員都是其他相關人士，在工作的過程中逐漸摸索出一套適合實驗室規劃設計的大致統一的思想和方法，成為行業內默守的不成文的準則。 

實驗室規劃設計中涉及到的內容很多，如實驗室內的設備儀器、儲存、儲藏家具、衛生要求、建筑和人員安全、防火要求、電路布線、給排水等等。 

設計前

在進行設計之前，首先要對目標實驗室的以下內容進行了解，并進行初步規劃。

1．設計現代化的實驗室，首先要制定的提出實驗室的總體規劃，確定實驗室的性質、目的、任務、依據和規模，確定各類實驗室功能和工藝條件以及規模大小。 

2．室內空間的總體概念，如房間形狀，尺寸等。 

天花的類型和高度等

3．地面，要針對不同實驗室采用不同地面，不能在實驗室內使用大理石地面。現在人們常用的是PVC地面和還氧樹脂地面兩種，也有的用瓷磚。地面除了要注意類型外，還要注意上下水管道的位置等。 

4．墻面，包括柱體的位置、窗臺高、踢腳板的寬度等都要確定清楚，這是很重要的一個方面，因為這些都是在具體施工中經常出現問題的環節。 

實驗室工作臺

對實驗室進行規劃設計，就不能不了解實驗室家具的尺寸參數和實驗臺的設計模式，如坐式工作臺的高度通常在750-850mm之間，如果男性實驗員占較高比率也可考慮900mm高。站式高度則在850mm-920mm之間；工作臺的長度通常宜考慮每人1200mm(小不應小于1000mm)，而有機化學實驗臺則須考慮長一些，可取1400-1600mm。試劑架高度為1200-1650mm之間；而高柜可達1800-2000mm等。

實驗臺的設計模式的重點是安全性和方便性，有以下幾種常用的設計模式：

1．島型：是常見的一種模式。常使用于大空間、成長方形的室內形式。此模式的特點是人流順暢。 

2．半島型：這也是一種比較典型的應用方式，此模式適用于狹長的房間。     

3．L型：L型適用于較為窄小的房間形式。

除以上三種外，還有U型與一字型（即側邊實驗臺）布局也較常用。 在設計化學分析實驗時，通常在實驗室中央配置從兩面都能夠操作的中央實驗臺，兩邊配置邊實驗臺、測試臺、通風柜、藥品柜、干燥柜等，根據需要配備凈化臺、恒溫恒濕設備，為了盡可能多地增加使用空間，往往還需配備一些平面型實驗臺。

為了便于分析儀器的操作使用，分析儀器使用的特殊氣體的配管，應該盡量接近分析儀器。 

在生物實驗室中，考慮從一般實驗到檢查、測試、照相、洗相等數據處理工作流程的特殊要求。通�？稍谶M口處設水池臺和干燥臺，便于實驗室器皿的清洗。

安全通道

實驗室規劃設計中當然也不能忽視對安全通道的特別設計。這里指的是實驗室室內設計中的安全距離等。 

安全門：作為疏散通道。門寬900-1500mm，其中單門一般為900mm。，雙門有1200mm、1400mm、1500mm等。

安全距離：對于主通道來說，若兩個實驗臺雙面操作，距離應≥1500mm；單面操作≥1200mm（而現在學校的實驗室通道基本未達到此要求）；有排毒柜的話，距離應≥1500mm，且特別注意排毒柜不能放置在靠近門口的位置。

通道距離：一般建筑內部的消防通道小寬度是1200mm，而實驗室則不同，少應留1500mm寬。

安全設備

此處所說的安全設計指的是實驗室的備用設備，如桌上型洗眼器、落地式淋浴、洗眼器、安全箱等。桌上型洗眼器要放于水槽右側，因中國人習慣右手操作的緣故；落地式淋浴、洗眼器要放置在出口處，且室內要求配地漏；安全箱則應放在顯眼的地方，內裝急救藥品。 

實驗室的通風系統

化學實驗室的通風方式有兩種，即局部排風和全室通風。局部排風是在有害物產生后產即就近排出，這種方式能以較少的風量排走大量的有害物，節能有效，是改善現在實驗室條件可行和經濟的方法，也可能是適應新實驗室通風建設的好的方式，所以在實驗室中廣泛地被采用。對于有些實驗不能使用局部排風，或者局部排風滿足不了要求時，應該采用全室通風。 

通風系統設計的指導思想：

①有效、經濟的原則，力求達到排出實驗中所有污染氣體的目的； 

②采取將實驗中生產的污染氣體就近抽走，不使其擴散的措施； 

③通風管路系統布局要合理，消除各種不合理因素、減少阻力和噪聲；   

④通風臺面裝置力求外型美觀、布局合理，其高度和位置不影響實驗裝置的安裝，不影響實驗操作； 

⑤合理的選擇風機，防止或減少噪音和震動，便于安裝和維護； 

⑥考慮局部和全室通風的同時，兼顧給排水、煤氣、電源線路的合理安排。  實驗室內各種有害氣體主要發生在實驗桌面上。實驗室桌面排風系統就是通過設置在桌面上的吸氣罩，把實驗過程中產生的有害氣體呼入罩內，通過風道，以離心風機為動力，排放到室外高層大氣中。桌面吸氣罩是桌面系統重要的組成部分，其性能的優劣對桌面排風系統的技術經濟效果具有重要影響，如設計合理，用較小的排風量能獲得良好的效果，反之用了較大的風量也達不到預期的目的。因此，研究和設計新型的性能優良的吸氣罩對環保、節能、降低成本都具有很大的現實意義。

現在有一種常用的新型通風裝置的吸風罩，在原有軸向升降旋轉的基礎上，又開發了一種徑向可以在360度范圍內任意旋轉的創新產品，使臺面裝置變成萬向型臺面裝置，即吸風罩可以在佳排放距離范圍內任何一點接近污染源，同時該裝置也可以懸掛在棚頂或墻壁上。這種吸風罩設計科學、造型美觀、操作極為方便。 

結束語

科技進步帶給人們的是無盡的財富和更美好的生活，如今，先進的科學儀器和優越完善的實驗室是提升現代科技水平、促進科研成果增長的必要條件。建設“以人為本”的現代化的實驗室已成為人們高度關注的課題。