化學類實驗室設施安全建設原則

導語：化學類實驗室設施安全建設原則一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

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

關鍵詞：化學類實驗室；設施安全；設計標準

高?；瘜W類實驗室已成為多學科發展的重要場所，安全的實驗室基礎設施條件是營造良好實驗環境、保障實驗工作人員身心健康的必備要素，也是順應社會發展和科研需求的必然趨勢。隨著我國對教育和科研經費投入的加大，實驗室建設和改造項目與日俱增，高精尖的科學實驗儀器配合良好的實驗室基礎設施是保障高?？蒲?、教學順利開展的必要條件[1]。高校實驗室設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，如美國哈佛大學的環境健康與安全（environment，healthandsafety，EH&S）管理部門設有建筑與設施、項目建設管理機構，對學校每個建設項目進行安全性審核。麻省理工學院的EH&S管理部門也設有實驗室和設施設計及施工審查管理機構，以確保學院新建樓宇和翻新項目滿足EH&S的建設要求。在斯坦福大學，幾乎所有的建設項目都與EH&S部門相關聯，而且該部門自始至終參與項目建設，全程指導和審核，以確保建設項目符合學校的設施安全標準。而國內高校目前尚未系統、規范地開展實驗室設施安全管理工作，其設施安全水平、管理制度和流程與快速增長的實驗室建設需求并不相符，這種情況有可能帶來潛在的實驗室安全風險。

1高?；瘜W實驗室設施安全現狀

由于高校各學科的快速發展，多數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年代久遠，基礎設施已很難達到現代實驗室要求。在這類實驗室內時常出現各種線路凌亂、用電超負荷等現象，還普遍存在通風系統效果不佳、有毒有害物質對實驗環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、通風等條件都很難符合實驗用房要求[3]。我校有數千間實驗室，其裝維修要求通常由實驗室負責人確定。以化學類實驗室為例，實驗室主要依據各自負責人經驗進行裝維修設計，使用前期并不會出現太多問題，而后期則會出現空間利用不合理、通風條件不佳、用電超負荷等諸多問題。有的實驗室為了將室內廢氣排出室外，一味地增大排風量，造成實驗室或實驗樓宇用電負荷增大，形成潛在安全風險。通過對我校涉及化學類實驗室的實地調研，在分析這類實驗室基礎設施現狀、設計需求等基礎上，發現無論是新建實驗室，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、改建或裝維修時須按照有關規定注意材料的選擇、電力容量的負荷、通風系統的設計、設備的安裝等，同時應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化學類實驗室建設基礎安全原則

高?；瘜W類實驗室的設計、裝修是一項系統工程，實驗室內布局需要進行合理規劃，同時須滿足行業標準規范要求?；瘜W類實驗室裝維修現行可參照的標準主要有《科研建筑設計標準》（JGJ1）、《建筑給水排水設計規范》（GB015）、《建筑設計防火規范》（GB016）、《化工實驗室化驗室供暖通風與空氣調節設計規范》（HG/T）等。此外化學類實驗室的設計及裝修還須注意以下幾個方面。（1）實驗室內在明確功能分區的前提下，應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，為今后發展留有擴容余地。此外，各類公用設施管網的布置，應綜合考慮實驗室內需求及室外設計，做到安全可靠、方便使用和維護，并能滿足未來實驗室內各項負荷增加后的需求。（2）實驗室平面設計，應綜合考慮實驗臺、實驗設備、通風柜、試劑柜、廢棄物存放區等各功能區的布局，并考慮物流、人流等動線規劃[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衛生健康，工作室不宜設置在實驗區域內。此外，務必保證實驗室內凈高，以保障良好的實驗空間以及室內的空氣流通，同時對大型實驗室須設置兩個出入口，以便安全疏散。（3）實驗室室內整體設計應以清新、淡雅色調為主，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，實驗室內不建議吊頂。（4）根據實驗需求合理設計實驗臺，可采用標準化、裝配式設計方案。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。通風柜是化學類實驗室必不可少的設備，實驗室內應設置足夠數量的通風柜，以滿足實驗室通風需求，并注意補充新風，保持室內微負壓狀態。除此之外，實驗室通風還可使用原子吸收罩、萬向排氣罩、桌面通風罩等設施[5]。（5）存放危險化學品的實驗室，應設置24h持續通風的專用試劑柜，并根據試劑的不同屬性配置專業用試劑柜，須特別注意將易燃易爆試劑存放于防爆試劑柜中[6]。

3化學類實驗室設計

化學類實驗室工程設計與普通公共建筑設計不同，需要從健康、安全、環保的角度出發，對這類實驗室的通風、給排水、電氣、消防、供氣等進行專業設計。（1）通風系統?；瘜W類實驗室通風系統是保障實驗室環境安全的重要設施，可最大限度減少實驗人員暴露在危險空氣中的危害。根據實驗室實際情況可采用全面通風、局部通風等形式。通風柜是化學類實驗室最常用的通風設備之一，柜口面風速一般為0.35~0.75m/s[4]為宜，通風系統的設計可參考表1中的有關參數，同時需要注意通風管道和風機的防腐性能。在實驗中需要使用易燃易爆、可燃試劑等時，必須設置相應的防爆風機[7]。針對需要長期通風的實驗室，通風系統還應配置相應的送風系統，其氣流組織合理，并保持實驗室內氣壓平衡。送風系統需要配置空氣凈化裝置，保障室內空氣的潔凈度。當排出氣體的有害物濃度超過有關標準規范時，須及時采取凈化措施[4。（2）電氣系統?；瘜W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單獨設閘，照明度應滿足實驗操作需求，有防爆要求的實驗室須按照防爆設計規定，安裝防爆開關、防爆燈等。實驗室內的動力電主要用于驅動部分大型儀器設備，因此電源功率應根據用電總負荷進行設計。針對大型儀器設備實驗室，為預防線路電壓不穩，確保儀器工作穩定，應配置穩壓電源或UPS不間斷電源。（3）給排水系統?；瘜W類實驗室給水系統必須確保水壓、水質和用水量的需求。這類實驗室須設置緊急噴淋、緊急洗眼器等，這些設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冷卻水水質在滿足各類儀器水質要求的前提下，可循環使用[]?；瘜W類實驗室的排水系統設計務必與生活污水及廢水排水系統分離，確保不會造成環境污染，不影響飲用水源，此外實驗室廢液必須統一收集處理[]。在實際設計、施工中還應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。（4）消防設施?；馂碾[患是化學類實驗室最為關注的安全隱患之一，因此實驗室防火設計必須符合國家現行的建筑設計防火規范。實驗室除配置必備的消防器材外，還須安裝相應的可燃氣體濃度監測報警裝置。常見的滅火器類型選擇如表2所示，火災種類如表3所示[11]。實驗室內部還應健全實驗室安全管理制度、防火安全制度，責任到人，此外實驗室人員須經過全面的安全培訓后方能進行實驗操作[12]。（5）供氣系統。實驗用氣安全愈發受到實驗室安全管理部門的重視。目前，實驗室供氣系統主要分為分散供氣和集中供氣兩種。對于集中供氣系統的建設與管理，需要系統考慮氣體管路走向、管材選擇、施工等多方面因素。此外，這類供氣系統的安全技術措施尤為重要，如阻火器的設置、氣體管道標識、氣體監測報警、實驗室內氣瓶安全防護等[4]。

4實驗室建設項目管理

對于高校的實驗室建設項目管理，應將實驗室裝修、維修、建設審批納入學校工程項目審批環節，以便加強安全審查。我校從年起開展了此項工作，目前學校的實驗室建設、裝維修等均要求提供相關部門的安全評估與審核。學校安全管理部門依據有關規范、標準對裝維修、建設項目中涉及通風系統、水電路改造、氣路建設及改造、實驗設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，以確保實驗室設施安全建設。實驗室裝維修審核需要實現閉環管理，在工程完工后應采取四方驗收方式，即使用方、施工方、院系和校級實驗室安全管理部門負責人，確保工程質量，以及竣工后實驗室能夠安全、可靠地投入使用。

5結語

為提升實驗室安全水平，化學類實驗室的建設和改造項目急需相關規范與標準的指導。建設環境友好型化學類實驗室，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改變。這就要求實驗室在規劃設計時應留出一定的功能擴展和基礎設施的擴容空間。如何合理地進行實驗室建設規劃及裝維修設計已成為實驗室工作者亟待解決的一個難題。如果在現有實驗室相關規定的基礎上編制適用于教學科研單位的實驗室建設、裝維修等方面的相關規范和標準，將有助于解決化學類實驗室在裝維修設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及時掌握實驗室的裝維修及建設計劃，確保實驗室設施建設的安全性，為科研人員實驗安全、職業健康，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：清華大學實驗室管理處