導(dǎo)語：化學(xué)類實驗室設(shè)施安全建設(shè)原則一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：高校實驗室是教學(xué)和科研的重要場所，而化學(xué)類實驗室的安全問題尤為重要，此類實驗室的設(shè)施安全是確保實驗安全、科研人員職業(yè)健康的重要因素。為此，該文探討了化學(xué)類實驗室建設(shè)項目應(yīng)遵循的安全原則、設(shè)計要求等，并對這類實驗室建設(shè)項目的審批及管理提出建議，以期促進化學(xué)類實驗室設(shè)施安全建設(shè)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)類實驗室；設(shè)施安全；設(shè)計標(biāo)準

高校化學(xué)類實驗室已成為多學(xué)科發(fā)展的重要場所，安全的實驗室基礎(chǔ)設(shè)施條件是營造良好實驗環(huán)境、保障實驗工作人員身心健康的必備要素，也是順應(yīng)社會發(fā)展和科研需求的必然趨勢。隨著我國對教育和科研經(jīng)費投入的加大，實驗室建設(shè)和改造項目與日俱增，高精尖的科學(xué)實驗儀器配合良好的實驗室基礎(chǔ)設(shè)施是保障高校科研、教學(xué)順利開展的必要條件[1]。高校實驗室設(shè)施安全已作為重要組成部分被納入國外著名高校實驗室安全管理體系，如美國哈佛大學(xué)的環(huán)境健康與安全（environment，healthandsafety，EH&S）管理部門設(shè)有建筑與設(shè)施、項目建設(shè)管理機構(gòu)，對學(xué)校每個建設(shè)項目進行安全性審核。麻省理工學(xué)院的EH&S管理部門也設(shè)有實驗室和設(shè)施設(shè)計及施工審查管理機構(gòu)，以確保學(xué)院新建樓宇和翻新項目滿足EH&S的建設(shè)要求。在斯坦福大學(xué)，幾乎所有的建設(shè)項目都與EH&S部門相關(guān)聯(lián)，而且該部門自始至終參與項目建設(shè)，全程指導(dǎo)和審核，以確保建設(shè)項目符合學(xué)校的設(shè)施安全標(biāo)準。而國內(nèi)高校目前尚未系統(tǒng)、規(guī)范地開展實驗室設(shè)施安全管理工作，其設(shè)施安全水平、管理制度和流程與快速增長的實驗室建設(shè)需求并不相符，這種情況有可能帶來潛在的實驗室安全風(fēng)險。

1高校化學(xué)實驗室設(shè)施安全現(xiàn)狀

由于高校各學(xué)科的快速發(fā)展，多數(shù)高校的實驗室面積不能滿足實際使用的需求，此外有些實驗室建設(shè)年代久遠，基礎(chǔ)設(shè)施已很難達到現(xiàn)代實驗室要求。在這類實驗室內(nèi)時常出現(xiàn)各種線路凌亂、用電超負荷等現(xiàn)象，還普遍存在通風(fēng)系統(tǒng)效果不佳、有毒有害物質(zhì)對實驗環(huán)境及人體造成危害等問題[2]。有些高校為了滿足實驗面積的要求，將辦公室、教室或會議室改造為實驗室，其建筑層高、水電、通風(fēng)等條件都很難符合實驗用房要求[3]。我校有數(shù)千間實驗室，其裝維修要求通常由實驗室負責(zé)人確定。以化學(xué)類實驗室為例，實驗室主要依據(jù)各自負責(zé)人經(jīng)驗進行裝維修設(shè)計，使用前期并不會出現(xiàn)太多問題，而后期則會出現(xiàn)空間利用不合理、通風(fēng)條件不佳、用電超負荷等諸多問題。有的實驗室為了將室內(nèi)廢氣排出室外，一味地增大排風(fēng)量，造成實驗室或?qū)嶒灅怯钣秒娯摵稍龃螅纬蓾撛诎踩L(fēng)險。通過對我校涉及化學(xué)類實驗室的實地調(diào)研，在分析這類實驗室基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀、設(shè)計需求等基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)無論是新建實驗室，還是既有實驗室改造，均存在不同程度的安全隱患。因此，這類實驗室在建設(shè)、改建或裝維修時須按照有關(guān)規(guī)定注意材料的選擇、電力容量的負荷、通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備的安裝等，同時應(yīng)綜合考慮實驗室布局、水電管線、氣流組織、氣路布置等具體情況。

2化學(xué)類實驗室建設(shè)基礎(chǔ)安全原則

高校化學(xué)類實驗室的設(shè)計、裝修是一項系統(tǒng)工程，實驗室內(nèi)布局需要進行合理規(guī)劃，同時須滿足行業(yè)標(biāo)準規(guī)范要求。化學(xué)類實驗室裝維修現(xiàn)行可參照的標(biāo)準主要有《科研建筑設(shè)計標(biāo)準》（JGJ1）、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB015）、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB016）、《化工實驗室化驗室供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（HG/T）等。此外化學(xué)類實驗室的設(shè)計及裝修還須注意以下幾個方面。（1）實驗室內(nèi)在明確功能分區(qū)的前提下，應(yīng)合理布局以便實驗操作互不干擾，并在建筑面積允許的前提下，為今后發(fā)展留有擴容余地。此外，各類公用設(shè)施管網(wǎng)的布置，應(yīng)綜合考慮實驗室內(nèi)需求及室外設(shè)計，做到安全可靠、方便使用和維護，并能滿足未來實驗室內(nèi)各項負荷增加后的需求。（2）實驗室平面設(shè)計，應(yīng)綜合考慮實驗臺、實驗設(shè)備、通風(fēng)柜、試劑柜、廢棄物存放區(qū)等各功能區(qū)的布局，并考慮物流、人流等動線規(guī)劃[4]，以及實驗臺間通道的合理劃分，以確保實驗室的順暢流動。為了保障科研工作人員的職業(yè)衛(wèi)生健康，工作室不宜設(shè)置在實驗區(qū)域內(nèi)。此外，務(wù)必保證實驗室內(nèi)凈高，以保障良好的實驗空間以及室內(nèi)的空氣流通，同時對大型實驗室須設(shè)置兩個出入口，以便安全疏散。（3）實驗室室內(nèi)整體設(shè)計應(yīng)以清新、淡雅色調(diào)為主，所用裝修材料須符合材料燃燒性能等級要求，建議使用A級防火建筑裝修材料。地面、墻面材料應(yīng)具有耐腐蝕、易清潔等特點。為便于檢修和保障消防安全，實驗室內(nèi)不建議吊頂。（4）根據(jù)實驗需求合理設(shè)計實驗臺，可采用標(biāo)準化、裝配式設(shè)計方案。在安全、合理的位置配置盡量多的插座，并選擇適宜的臺面材料。通風(fēng)柜是化學(xué)類實驗室必不可少的設(shè)備，實驗室內(nèi)應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的通風(fēng)柜，以滿足實驗室通風(fēng)需求，并注意補充新風(fēng)，保持室內(nèi)微負壓狀態(tài)。除此之外，實驗室通風(fēng)還可使用原子吸收罩、萬向排氣罩、桌面通風(fēng)罩等設(shè)施[5]。（5）存放危險化學(xué)品的實驗室，應(yīng)設(shè)置24h持續(xù)通風(fēng)的專用試劑柜，并根據(jù)試劑的不同屬性配置專業(yè)用試劑柜，須特別注意將易燃易爆試劑存放于防爆試劑柜中[6]。

3化學(xué)類實驗室設(shè)計

化學(xué)類實驗室工程設(shè)計與普通公共建筑設(shè)計不同，需要從健康、安全、環(huán)保的角度出發(fā)，對這類實驗室的通風(fēng)、給排水、電氣、消防、供氣等進行專業(yè)設(shè)計。（1）通風(fēng)系統(tǒng)。化學(xué)類實驗室通風(fēng)系統(tǒng)是保障實驗室環(huán)境安全的重要設(shè)施，可最大限度減少實驗人員暴露在危險空氣中的危害。根據(jù)實驗室實際情況可采用全面通風(fēng)、局部通風(fēng)等形式。通風(fēng)柜是化學(xué)類實驗室最常用的通風(fēng)設(shè)備之一，柜口面風(fēng)速一般為0.35~0.75m/s[4]為宜，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計可參考表1中的有關(guān)參數(shù)，同時需要注意通風(fēng)管道和風(fēng)機的防腐性能。在實驗中需要使用易燃易爆、可燃試劑等時，必須設(shè)置相應(yīng)的防爆風(fēng)機[7]。針對需要長期通風(fēng)的實驗室，通風(fēng)系統(tǒng)還應(yīng)配置相應(yīng)的送風(fēng)系統(tǒng)，其氣流組織合理，并保持實驗室內(nèi)氣壓平衡。送風(fēng)系統(tǒng)需要配置空氣凈化裝置，保障室內(nèi)空氣的潔凈度。當(dāng)排出氣體的有害物濃度超過有關(guān)標(biāo)準規(guī)范時，須及時采取凈化措施[4。（2）電氣系統(tǒng)。化學(xué)類實驗室用電主要包括照明電和動力電兩大部分[8]。這類實驗室的照明用電應(yīng)單獨設(shè)閘，照明度應(yīng)滿足實驗操作需求，有防爆要求的實驗室須按照防爆設(shè)計規(guī)定，安裝防爆開關(guān)、防爆燈等。實驗室內(nèi)的動力電主要用于驅(qū)動部分大型儀器設(shè)備，因此電源功率應(yīng)根據(jù)用電總負荷進行設(shè)計。針對大型儀器設(shè)備實驗室，為預(yù)防線路電壓不穩(wěn)，確保儀器工作穩(wěn)定，應(yīng)配置穩(wěn)壓電源或UPS不間斷電源。（3）給排水系統(tǒng)。化學(xué)類實驗室給水系統(tǒng)必須確保水壓、水質(zhì)和用水量的需求。這類實驗室須設(shè)置緊急噴淋、緊急洗眼器等，這些設(shè)備均要求有足夠的水流以保障實驗室操作過程中人員的安全。部分實驗儀器的循環(huán)冷卻水水質(zhì)在滿足各類儀器水質(zhì)要求的前提下，可循環(huán)使用[]。化學(xué)類實驗室的排水系統(tǒng)設(shè)計務(wù)必與生活污水及廢水排水系統(tǒng)分離，確保不會造成環(huán)境污染，不影響飲用水源，此外實驗室廢液必須統(tǒng)一收集處理[]。在實際設(shè)計、施工中還應(yīng)注意排水管材料的選擇，同時考慮其耐腐蝕性、阻燃性、連接密封性等指標(biāo)。（4）消防設(shè)施。火災(zāi)隱患是化學(xué)類實驗室最為關(guān)注的安全隱患之一，因此實驗室防火設(shè)計必須符合國家現(xiàn)行的建筑設(shè)計防火規(guī)范。實驗室除配置必備的消防器材外，還須安裝相應(yīng)的可燃氣體濃度監(jiān)測報警裝置。常見的滅火器類型選擇如表2所示，火災(zāi)種類如表3所示[11]。實驗室內(nèi)部還應(yīng)健全實驗室安全管理制度、防火安全制度，責(zé)任到人，此外實驗室人員須經(jīng)過全面的安全培訓(xùn)后方能進行實驗操作[12]。（5）供氣系統(tǒng)。實驗用氣安全愈發(fā)受到實驗室安全管理部門的重視。目前，實驗室供氣系統(tǒng)主要分為分散供氣和集中供氣兩種。對于集中供氣系統(tǒng)的建設(shè)與管理，需要系統(tǒng)考慮氣體管路走向、管材選擇、施工等多方面因素。此外，這類供氣系統(tǒng)的安全技術(shù)措施尤為重要，如阻火器的設(shè)置、氣體管道標(biāo)識、氣體監(jiān)測報警、實驗室內(nèi)氣瓶安全防護等[4]。

4實驗室建設(shè)項目管理

對于高校的實驗室建設(shè)項目管理，應(yīng)將實驗室裝修、維修、建設(shè)審批納入學(xué)校工程項目審批環(huán)節(jié)，以便加強安全審查。我校從年起開展了此項工作，目前學(xué)校的實驗室建設(shè)、裝維修等均要求提供相關(guān)部門的安全評估與審核。學(xué)校安全管理部門依據(jù)有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準對裝維修、建設(shè)項目中涉及通風(fēng)系統(tǒng)、水電路改造、氣路建設(shè)及改造、實驗設(shè)備安裝等進行嚴格的安全審批，同時在裝維修項目施工前全面了解工程情況、施工計劃、安全管理流程等，以確保實驗室設(shè)施安全建設(shè)。實驗室裝維修審核需要實現(xiàn)閉環(huán)管理，在工程完工后應(yīng)采取四方驗收方式，即使用方、施工方、院系和校級實驗室安全管理部門負責(zé)人，確保工程質(zhì)量，以及竣工后實驗室能夠安全、可靠地投入使用。

5結(jié)語

為提升實驗室安全水平，化學(xué)類實驗室的建設(shè)和改造項目急需相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準的指導(dǎo)。建設(shè)環(huán)境友好型化學(xué)類實驗室，以保障廣大實驗人員的健康安全，是這類實驗室發(fā)展的必然趨勢[-14]。高校實驗室的使用功能和需求并非一成不變，隨著研究方向的變化，科研人員對實驗室的功能需求也將相應(yīng)改變。這就要求實驗室在規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)留出一定的功能擴展和基礎(chǔ)設(shè)施的擴容空間。如何合理地進行實驗室建設(shè)規(guī)劃及裝維修設(shè)計已成為實驗室工作者亟待解決的一個難題。如果在現(xiàn)有實驗室相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上編制適用于教學(xué)科研單位的實驗室建設(shè)、裝維修等方面的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準，將有助于解決化學(xué)類實驗室在裝維修設(shè)計過程中遇到的諸多困難和疑問。此外，高校實驗室安全管理部門應(yīng)及時掌握實驗室的裝維修及建設(shè)計劃，確保實驗室設(shè)施建設(shè)的安全性，為科研人員實驗安全、職業(yè)健康，以及實驗室安全運行提供良好的條件保障。

作者：沈子靖 黃開勝 艾德生 馬文川 單位：清華大學(xué)實驗室管理處