书城工业食品工厂设计
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第18章 食品工厂辅助部门及生活设施设计(2)

总之,微生物实验室的硬件建设要合理和实用,讲究科学性。

10)数据处理室(化验人员办公室)。

办公室是检验工作人员办公的地方,其面积主要依据化验员人数确定,一般20m2左右,通风采光好,内设基本办公桌、椅、电脑、存放资料和留样的柜等。按一般办公室要求,但不要靠近加热室。

11)一般储存室。

一般储存室分试剂储存室和仪器储存室,供存放非危险性化学药物和仪器,要求阴凉通风、避免阳光暴晒,且不要靠近加热室同分柜室。

12)危险物品储存室。通常设置于远离主建筑物、结构坚固并符合防火规范的专用库房内。室内要有防火门窗和足够的泄压面积,通风良好;远离火源、热源、避免阳光暴晒。室内温度宜在30℃以下,相对湿度不超过85%。室内照明系统必须符合安全要求(如采用“防爆”等),或用自然光照明。库房内应使用不燃烧材料制作的防火间隔、储物架,腐蚀性物品的柜、架,应进行防腐蚀处理。危险试剂应分类分别存放,挥发性试剂存放时,应避免相互干扰,并方便地排放其挥发物质。

食品工厂根据化验工作的需要和工厂的实际情况,考虑各种类型的专业室的设置,尽可能做到既有利于工作的开展又要充分利用资源。

(3)化验室对建筑结构和相关方面的要求。

1)化验室空间尺寸要求。

化验室占地大小主要取决于食品厂生产检验工作的要求,并考虑安全和发展的需要等因素。考虑到建筑结构、通风设备、照明设施及工程管网等因素,建筑楼层高度宜采用3-6m或3-9m;专用的电子计算机室工作空间要高于一般实验室。

2)走廊。

化验室走廊有单向走廊、双面走廊和安全走廊之分。单向走廊,用于狭长的条形建筑物,自然通风效果较好,各实验室之间干扰较小,单面走廊净宽1-5m左右。双面走廊,适用于宽型建筑物,实验室成分裂布置,中间为走廊,净宽为1-8~2-0m,当走廊上空布置有通风管道或其他管线时,宜加宽到2-4~3-0m,以保证空气流通截面,改善各个实验室的通风条件。对于需要进行危险性较大的实验或安全要求较大的检验室,或者工作危险性不是很大但工作人员较多,或因其他原因可导致发生事故时人员疏散有困难、不便抢救的实验室,需在建筑物外侧建设安全走廊,直接连通安全楼梯,以利于紧急疏散,宽度一般为1-2m。

3)化验室的朝向。

化验室一般应取南北朝向,并避免在东西向(尤其是西向)的墙上开门窗,以防止阳光直射实验室仪器、试剂和影响实验工作进行。若条件不允许可设计局部“遮阳”。

4)建筑结构和楼面载荷。

化验室宜采用钢筋混凝土框架结构,可以方便地调整房间的间隔及安装设备,并具有较高的载荷能力。对于需要荷载量过大,采取加强措施显得不经济的化验室,应安置在底层,以减少建筑投资。另外,化验室要使用“不脱落”的墙壁涂料,也可镶嵌瓷片(或墙砖),或安装密封的“天花板”,以避免墙灰掉落。化验室的操作台及地面应作防腐蚀处理。对于旧楼房改建的化验室,必须注意楼板承载能力,必要时应采取加强措施。

5)化验室建筑的防火。

化验室要按一、二级耐火等级设计,吊顶、隔墙及装修材料应采用非燃烧或难燃烧材料。位于两楼梯之间的实验室的门与楼梯之间的最大距离为30m,走廊末端实验室的门与楼梯间的最大距离不超过15m,把比较容易发生问题的实验室布置在接近楼梯的位置,以利于人员疏散和抢救。

6)采光和照明。

化验室内应光线充足,窗户要大些。最好用双层窗户,以防尘和防止冬天稀浓度的试剂的冻结。光源以日光灯为好,并在布置试验台时应尽量避免背光摆放,便于观察颜色变化。化验室内除装有共用光源外,操作台上方还应安装工作用灯,以利于夜间和特殊情况下操作。

7)化验室的防振。

在选择化验室的建设基地时,应注意尽量远离振源较大的交通干线,在总体布置中,应将所在区域内振源较大的车间(空气压缩站、锻工车间等)合理地布置在远离化验室的地方;尽可能利用自然地形,经全面考虑,采取适当的隔振措施以消除振源的不良影响。

5.化验室的基础设施建设

(1)实验台。

实验台分为单面实验台(或称靠墙实验台)和双面实验台(包括岛式试验台、半岛式实验台、组合实验台和带算式排气口的实验台)。双面实验台的应用较广泛。实验室一般采用岛式、半岛式实验台。带算式排气口的实验台在操作位置上安装了排气用的算式排气口,特别适用于产生不良气体的化学分析室。组合实验台实质上是由带有实验台面板的器皿柜、管道架或药品架等组成,因而可以方便地灵活组合成各种尺寸要求的实验台。

实验台面高度一般选取750~920mm高,长度为2700mm,实验台宽度一般应为双面实验台采用1500~1700mm,单面实验台为650~850mm,台上如有复杂的实验装置可取700mm,台面上药品架部分可考虑宽200~500mm。

(2)通风系统。

在化验过程中产生的各种难闻的、有腐蚀性的、有毒的或易爆的气体,需要及时排除室外。化验室的通风方式有局部排风和全室排风两种。

局部排风是有害物质产生后立即就近排出,常用设备为通风柜,能以较小的风量排走大量的有害物,被广泛应用。通风柜的排风效果依据结构、使用条件不同而定。当实验室不能使用局部排风或局部排风满足不了要求时,应采用全室通风。

(3)采暖设施。

化验室的采暖方式有电热或蒸汽,采暖设施要合理布置,避免局部过热(最好使用较低温度的热媒和大面积的散热器)。天平室、精密仪器室和计算机房不宜直接加温,可以通过由其他房间的暖气自然扩散的方法采暖。

(4)空气调节装置。

化验室空调布置的方式有三种:单独空调、部分空调和中央空调。

①单独空调:在个别有特殊需要的实验室安装窗式空调机。空气调节效果好,可以随意调节,能耗较少,但噪声较大。

②部分空调:部分需要空调的化验室,设计时集中布置,然后安装适合功率的大型空调机,进行局部的“集中空调”,可以实现部分空调又降低噪声的目的。

③中央空调:当全部化验室都需要空调的时候,可以建立全部集中空调系统,即所谓“中央空调”。集中空调可以使各个化验室处于同一温度水平下,有利于提高检验及测量精度,而且集中空调的运行噪声极低。缺点是能量消耗较大,且未必能满足个别要求较高的特殊实验室的需要。

化验室采用空调的方式,应视化验室的具体要求而定。

设置空调的化验室除了需要安装空调设备以外,还需要对室内的地坪、墙面、吊顶以及门、窗等建筑及附件采取隔热和换气措施。

(5)化验室的供电系统。

化验室的多数仪器属于间歇用电设备,其供电线路宜直接由企业的总配电室引出,并避免与大功率用电设备共线,以减少线路电压波动。

各化验室均应设置电源总开关,配备三相和单相供电线路,以满足不同用电器的需要。照明用电单独设闸。对于某些必须长期运行的用电设备,如冰箱、冷柜、老化试验箱等,则应专线供电而不受各室总开关控制。供电线路应采用较小的载流量,并预留一定的备用容量(通常可按预计用电量增加30%左右);应采用护套(管)暗铺。在使用易燃易爆物品较多的实验室,还要注意供电线路和用电器运行中可能引发的危险,并根据实际需要配置必要的附加安全设施(如防爆开关、防爆灯具及其他防爆安全电器等);所有线路均应符合供电安装规范,应配备安全接地系统,总线路及各实验室的总开关上均应安装漏电保护开关,确保用电安全;要有稳定的供电电压,在线路电压不够稳定的时候,可以通过交流稳压器向精密仪器实验室输送电能,对特别要求的用电器,可以在用电器前再加一级稳压装置,以确保仪器稳定工作。必要时可以加装滤波设备,避免外电线路电厂干扰。为保证实验仪器设备的用电需要,应在实验室的四周墙壁、实验台旁的适当位置配置必要的三相和单相电源插座(以安全和方便为准,并远离水盆和燃气)。通常情况下,每一实验台至少应有2~3个三相电源插座和数个单相电源插座,所以插座均应有电源开关控制和独立的保险(熔丝)装置。

(6)化验室的给水和排水系统。

①化验室给水系统。

在保证水质、水量和供水压力的前提下,从室外的供水管网引入进水,并输送到各个用水设备、配水龙头和消防设施,以满足实验、日常生活和消防用水的需要。给水方式有直接供水、高位储水槽(罐)供水、混合供水和加压泵进水。在外界管网供水压力及水量能够满足使用要求时,一般采用直接供水方式,否则,要考虑采用“高位储水槽(罐)”,即常见的水塔或楼顶水箱等进行储水,在利用输水管道送往用水设施。混合供水通常是对较高楼层采用高位水箱间接供水(“高位水箱”供水普遍存在“二次污染”故多采用“加压泵供水”),而对低楼层采用直接供水,可降低成本,此法可用于化验室,但在单独设置时运行费用较高。

自来水的水龙头要适当多安装几个,除墙壁角落应设置适当数量水龙头外,实验操作台两头和中间也应设置水管。化验室水管应有自己的总水闸,必要时各分水管处还要设分水闸,为了方便洗涤和饮水,条件允许可设置热水管,洗刷效果好,换水方便,同时节省时间和用电。

②化验室的排水系统。

由于实验室的不同要求,化验室需要在不同的实验位置安装排水设施。排水管道应尽可能少拐弯,并具有一定的倾斜度,以利于废水排放。当排放的废水中含有较多的杂物时,管道的拐弯处应预留“清理孔”,以备必要之需。排水管应尽量靠近排水量大、杂质较多的排水点设置。排水管道最好采用耐腐蚀的塑料管道,并在实验室排水总管设置废水处理装置。

排水管应设置在地板下和低层楼的天花板中间,即应为暗管式。下水道口采用活塞式堵头,以防发生水管堵死现象时,可很方便打开疏通管道。下水管的平面段,倾斜角度要大些,以保证管内存积水和不受腐蚀性液体的腐蚀。

(7)化验室“工程管网”布置。

工程管网包括供水管网、电线管网、进风管道、燃气管道、压缩空气管道、真空管道等各种供应管道以及排水、排风管道等各种排放管道系统。由总管(室外管网接入化验室内的一段管道)、干管和连接到实验台(或实验设备)的支管构成管网系统。

工程管网的布置基本原则如下:在满足实验要求的前提下,尽量使各种管道的线路最短,弯头最少,以减少系统阻力和节约材料;管道的间距和排列次序应符合安全要求,并便于安装、维护、检修、改造和增添等施工需要;尽可能做到整齐有序、美观大方。

干管尤适用于多层实验楼的垂直布置,以及适用于单层化验室的水平布置两种基本方式,大型实验楼采用混合布置方式。当干管垂直布置时,通常需要设置干管支架。支架布置常采用沿建筑物天花板水平布置方式,然后再从天花板垂直向下连接到实验台,另一种方法是把支管从楼板下向下穿孔由实验台底下接入实验台。具体应根据实际需要做决定。

6.化验室的设计

(1)化验室的建设规划。

化验室的建设规划是实验室具体设计的指导思想,其依据来源于化验室的实际检验工作要求。

①企业产品质量检验的要求。

②实现企业产品检验工作必须配备的仪器设备的种类、数量和辅助设施。

③实现企业产品检验工作必须配备的检验人员空间。

④安全需要的空间。

⑤配合企业发展需要的检验工作的远景规划空间。

除要综合考虑上述因素外,还要为“不可预见因素”再留出适当的“安全系数”,注意资源的充分利用,注意投资效率后才能做出最后的规划。

(2)化验室的平面布置。

①单式布置:把所有实验集中于一个实验室内,适用于检验类型和项目比较少的小型企业。

②专室布置:把某些项目分解为多个环节,分别以专室形式进行布置。这种布置通常用于使用精密仪器的实验室。

③综合布置:这种布置可以充分发挥各专业室的作用,又便于不同专业室之间的交流,有利于开展工作,为多数企业所采用。

④多室布置。

(3)化验室设计的实施。

①根据化验室建设规划确定专业实验室类型和数量。

②配合建筑模数要求确定实验室的开间和分隔。

③根据安全和防干扰原则组合实验室。

一般情况下,工作联系密切或要求相似的实验室相邻布置,有干扰的实验室尽量远离布置,不要时可以对高温加热室的墙体加隔热屏障,以减少对邻室的干扰;实验室的组合用便于给排水、供电及其他工程管线的布置:容易发生危险的实验室,应布置在便于疏散且对其他实验室不发生干扰(或干扰较少)的位置;可能发生燃烧、爆炸的实验室要考虑灭火禁忌;凡使用的灭火剂有可能发生干扰的实验室,应分室布置;总体布局要符合安全要求。

④绘制单个实验室平面图和全化验室总体组合布置图。

(4)化验室的建筑施工和验收。化验室建筑属于高标准的建筑,应由具有注册资格的建筑施工队伍施工。化验室建筑施工应严格符合国家建筑法规和施工规范。