理化實驗室主要是以提供針對某種產(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方法進行測試、分析或研究性為目的，是科研與教學的多功能場所，配備各種儀器設(shè)備和試劑，支持物理和化學實驗研究。
理化實驗室主要功能包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究、化學合成和反應(yīng)機理研究以及新材料研究。實驗室需遵守嚴格的規(guī)章管理制度，注重空間布局和通風設(shè)計，確保實驗安全。改造過程需綜合考慮多個因素，與專業(yè)機構(gòu)需充分交流合作以達預(yù)期效果，且在應(yīng)用領(lǐng)域上較為廣泛。
一、理化實驗室建設(shè)專項介紹
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、分光光度計、自動溶出儀、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驗室常見的儀器設(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、紅外光譜儀、毛細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，如其型號不同，其要求往往也不相同，而且有時會有較大差別。
2、主要通風設(shè)備
（1）生物安全柜
生物安全柜保護對象包括操作人員、環(huán)境、實驗對象。通過維持前窗一定的流入氣流的面風速，保護操作人員不受柜體內(nèi)操作的污染。外排空氣經(jīng)過高效過濾保護環(huán)境。柜體內(nèi)高效過濾空氣形成下降氣流起到保護實驗對象的作用。
生物安全柜分為三級：Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。
Ⅰ級生物安全柜（保護人員、環(huán)境）
Ⅱ級生物安全柜（保護人員、環(huán)境、實驗對象）
Ⅲ級生物安全柜（保護人員、環(huán)境、實驗對象）
目前市場上通用的是Ⅱ級A2型生物安全柜和Ⅱ級B2型生物安全柜。
（2）通風柜
保護操作人員。通過外部排風系統(tǒng)的抽吸，維持通風柜前窗一定的吸入面風速，使得通風柜內(nèi)的氣溶膠污染不會經(jīng)由前窗逸出，保護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，標準型通風柜尺寸為1.2m、1.5m、1.8m，通風柜高度一般為2.35m(行業(yè)標準小于2.4m)，深0.85m(行業(yè)標準0.8~0.9m)。面風速為0.50m/s；風量為1200m3/h、1500m3/h、1800m3/h。
（3）潔凈工作臺
潔凈工作臺常見名稱有：超凈工作臺、超凈臺、醫(yī)用潔凈工作臺、生物潔凈工作臺。
潔凈臺內(nèi)置高效過濾器及風機，經(jīng)高效過濾后的空氣以單向流狀態(tài)低速淹沒工作臺面，氣流最終由操作口流向室內(nèi)，潔凈工作臺只保護實驗對象。
潔凈臺按氣流流型分為水平單向流與垂直單向流兩種。
潔凈臺規(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
（1）機械送風系統(tǒng)
機械送風系統(tǒng)送風氣流不應(yīng)影響實驗室排風裝置的正常工作，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）連續(xù)使用排風系統(tǒng)的實驗室應(yīng)設(shè)置機械送風系統(tǒng)，送風量宜大于排風量的 70%，并應(yīng)滿足實驗室壓差要
求，供暖地區(qū)冬季應(yīng)對送風進行加熱。
2）實驗室送風系統(tǒng)宜根據(jù)工藝要求對送風進行空氣凈化處理，宜至少設(shè)初效和中效兩級過濾。
3）機械送風系統(tǒng)宜按實驗室類別獨立設(shè)置。
（2）排風系統(tǒng)
排風系統(tǒng)的排風裝置、風管、閥門、附件和風機等材質(zhì)應(yīng)依系統(tǒng)所排除的有害物的種類確定。當按防腐或其他要求必須采用難燃燒材料制作風管時，只應(yīng)在本實驗室范圍內(nèi)敷設(shè)。當必須穿越其他房間時，用難燃燒材料制作的通過式風管應(yīng)沿風管全長設(shè)置耐火極限不低于0.50h的套管或防護結(jié)構(gòu)。不得利用建筑物的可燃燒和難燃燒結(jié)構(gòu)直接作為風管側(cè)壁。
（3）譜儀室、洗滌臺
譜儀室、洗滌臺上部應(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、洗滌臺廢氣產(chǎn)生較少，僅對每張實驗臺局部設(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(AAS)、電感禍合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP一AES) 在工作時氣體燃燒產(chǎn)生火焰，故光譜分析室可設(shè)有萬向排氣罩或排風量較大的原子吸收罩。
（4）化學分析室及前處理室
宜根據(jù)需要設(shè)置全覆式桌上型通風柜和臺式通風柜，無機前處理通風柜應(yīng)耐強酸腐蝕，實驗臺局部上方應(yīng)設(shè)萬向排氣罩。
（5）暗室的通風
暗室的應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）控制外界光線進入，減少光干擾，可進行光學實驗、光敏材料測試等。
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)采用機械排風 、自然補風；補風口宜采用遮光百葉式。
4）暗室的風管等處應(yīng)采取防漏光措施。
（6）排風系統(tǒng)設(shè)計
排風系統(tǒng)設(shè)計不應(yīng)將需24h不間斷排風的區(qū)域和間歇運行的實驗室區(qū)域劃分在同一個系統(tǒng)內(nèi)。如試劑室、樣品接收與暫存庫房采用帶排風的試劑柜。
（7）換氣次數(shù)
實驗室應(yīng)有足夠的換氣次數(shù)，實驗室無人時換氣次數(shù)宜為5次/h~6次/h。
（8）送排風系統(tǒng)
應(yīng)設(shè)置消聲裝置，用于室內(nèi)排風的風機宜放置于室外，條件允許時可設(shè)通風機房。
（9）排風機的設(shè)置
未設(shè)置通風機房時，排風機宜設(shè)置在建筑物外，排除有害氣體的排風機不得設(shè)置在送風機房內(nèi)。
（10）空氣調(diào)節(jié)設(shè)置宜采取下列方式：
1）實驗用房宜采用獨立全空氣中央空調(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
（1）實驗室給水管道和排水管道，應(yīng)沿墻、柱、管道井、實驗臺夾腔、通風柜內(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，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、用水較多的實驗室宜設(shè)立中央純水制備系統(tǒng)。亦可采用分散供水模式，即在實驗室各用水點位置設(shè)置純水機或成品水。化學分析實驗室應(yīng)根據(jù)工作需要選用不同級別的實驗用水?；瘜W分析實驗室用水的原水應(yīng)為飲用水或適當純度的水，通常實驗用水共分一級水、二級水和三級水三個級別。
（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PP-H管，這種管材的特點是高純度、低溶出，減少給微生物釋放的有機營養(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，相對于PVC、UPVC、CPVC，其防菌效果是比較理想的，屬于實驗室級防菌管材。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、化學分析室等產(chǎn)生腐蝕性污水的實驗室應(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，有機分析用的器皿與無機分析用的器皿應(yīng)分開，用于檢測有毒物品的器皿應(yīng)專用。放射性同位素實驗室的排水系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)將長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。對于較純的溶劑廢液或貴重試劑，宜在技術(shù)經(jīng)濟比較后回收利用。對產(chǎn)生廢液的洗滌室等實驗用房和輔助用房，應(yīng)設(shè)廢液桶分類收集，回收處理。規(guī)模較大理化實驗室宜建設(shè)配套的污水處理站。一般實驗室的廢水可直接排人污水處理站進行處理，對高濃度的酸堿廢水應(yīng)先中和再排人污水處理站。使用強酸、強堿等有化學品危險隱患的實驗室，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，當應(yīng)急眼睛沖洗器水頭大于1m時，應(yīng)采取減壓措施。
5、強弱電專項
用電負荷具有下列情況之一時，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）當采用備用電源自動投人(BZT)或柴油發(fā)電機組應(yīng)急自啟動等方式仍不能滿足要求時。
（2）當實驗或設(shè)備需要保證順序斷電操作安全停機時。
（3）當停電損失大于不間斷電源設(shè)備購置費用和運行費用的總和時。
a.對識別顏色有要求的實驗室，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.對電磁干擾要求嚴格的實驗室，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)標志燈。有輻射危險的實驗區(qū)，入口處應(yīng)設(shè)紅色警示燈。
d.輸送可燃氣體的金屬管道，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.理化實驗室應(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)中心機房，信息點數(shù)量應(yīng)滿足實驗、辦公等需求和語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的傳輸要求。
f.內(nèi)網(wǎng)用于上述實驗、試驗等數(shù)據(jù)傳輸和處理，外網(wǎng)用于科研單位對外交流、檢索資料等使用。
g.滿足空調(diào)通風系統(tǒng)的自控要求。
二、理化實驗室安全防護
理化實驗室安全技術(shù)防范系統(tǒng)除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《安全防范工程技術(shù)標準》GB50348的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)對實驗室各重要出人口、通道以及使用或存放劇毒危險化學品、貴重物品、放射性物質(zhì)的實 (試)驗室設(shè)置入侵報警裝置、出人口控制裝置和視頻監(jiān)控裝置。
實驗用房內(nèi)的受控環(huán)境指標、有害氣體或液體濃度監(jiān)測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，并宜在實驗人員易獲取的移動設(shè)備中查看 ，應(yīng)具有超限報警提醒功能。
密閉和危險的實驗室宜安裝對講、呼救系統(tǒng)。
1、使用氣體的實驗室及走廊等區(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)的實驗室，應(yīng)配置純水監(jiān)控系統(tǒng)，歷史數(shù)據(jù)存儲不宜少于1年。
2、純水監(jiān)控系統(tǒng)可獲取管路電阻率、管路總有機碳值、運轉(zhuǎn)時間、反滲透膜截留率、進水電導率、EDI產(chǎn)水電阻率、TOC(總有機碳)、水溫、日期等等多種參數(shù)。存儲系統(tǒng)一般存儲不少于1年的歷史數(shù)據(jù)，以滿足實驗室對CNAS、GLP、GMP等認證和水質(zhì)溯源性的要求。
3、危險化學品及貴重物品貯存場所，應(yīng)設(shè)置防盜門、防盜窗及監(jiān)控報警裝置等安全防護設(shè)施。存放危險化學品的實驗室，應(yīng)設(shè)置24h持續(xù)通風的專用化學品貯存柜或通風柜。使用強酸、強堿等有化學品危險隱患的實驗室，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，當應(yīng)急眼睛沖洗器水頭大于1m時，應(yīng)采取減壓措施。
4、實驗室有機廢氣排放宜設(shè)置活性炭吸附系統(tǒng)，無機廢氣的處理宜設(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)備的實驗室的隔墻應(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，裝修設(shè)計時應(yīng)預(yù)埋好通信和監(jiān)控設(shè)備的線路。