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    化學實驗室環境要求及基本布局

    2020-02-08

    化學實驗室環境要求及基本布局

    化學實驗室是化學教學科研的前沿陣地,實驗室設施的合理布局、規章制度的科學制定與落實、管理的具體到位是創造一個安全、高效的實驗環境的重要保障,是實驗室現代化、功能化、人性化的具體要求。實驗室除了必備儀器設備、實驗材料和高素質的實驗人員、科研人員外,還必須具備良好的實驗環境。實驗室的環境通常包括空氣質量、噪聲、振動、照明、溫度、濕度等。

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    一、化學實驗室的環境要求

    化學實驗室的環境要求很高,為了使實驗室有序、安全、持續地發揮作用,就必須做到以下環境要求:實驗室的房屋及水、電、氣等管線設施規范、完善,實驗設備及各種附件完好;實驗室現場布局合理,通道通暢、清潔衛生;實驗室安全標志齊全、醒目、直觀;實驗室安全防護設施與報警裝置安全可靠;安全事故搶救設施齊全、性能良好。


    1)地面平整

    實驗室、準備室、藥品室的地面要安全,也就是同一樓層的各個房間的地面處在同一水平高度,各房間之間的通道、房間與走廊的地面不設臺階,不設門檻。地面要平整、防滑,各個通道地面都應無突出物、障礙物。設有地漏裝置的房間,地面出水應自然、流暢,無淤積現象。


    2)適宜的演示臺、實驗桌

    化學實驗室的演示臺和學生實驗桌采用防酸堿阻燃面板,為了防止實驗室儀器等物品從桌面上滑落,在桌面前方及兩側應加設圍板,具體尺寸為:圍板高0.05m、厚0.012m、兩側長度0.1~0.2m;瘜W實驗室演示臺和學生實驗桌旁設置水槽,并配置鵝頸管水龍頭(銅質鍍鉻)。桌面以下水管不外漏。若有多間實驗室,應至少有一間化學實驗室電源安裝到桌,配置有網絡信息口若干,并配備有多媒體投影設備。


    3)供、排水設置合理

    化學實驗室及其配套附屬用房的供排水裝置包括進水、出水、洗滌水槽、急救沖洗嘴、地漏等一些設施。原則上,實驗室的演示臺及學生實驗桌都應有供水和排水,同時,至少應有一間實驗室的實驗桌應安裝高位鵝頸管水龍頭,用于洗滌滴定管、移液管等一類的玻璃器件和充當急救沖洗嘴。藥品室、準備室也應有供水龍頭、洗滌水槽、帶清污彎頭的出水下水道,從而方便擦拭儀器等清潔工作。準備室、危險品室、藥品室等還應設有急救沖洗嘴和地漏,并配備適當長度的水管,方便及時沖洗地面和一些需要沖洗的地方。


    4)通風、排氣良好

    根據國家規定,化學實驗室要求換氣次數不低于3/時,并應采取各種自然通風措施,使室內CO?濃度低于0.15%。其中,化學實驗室中有一間實驗室抽排風到桌(6個平行班為標準)。

    因此,實驗室中都應安裝換氣扇,其中應有1/3抽排扇到桌,從而確保室內二氧化碳濃度低于0.15%;瘜W實驗室應采用開窗通風(炎熱地區)或開窗通風與開啟小氣窗通風相結合(溫暖地區)的方式。同時,化學實驗室常常會產生一些有毒、有害的密度比較大的氣體,會沉滯在室內下方,但有害氣體又不能排往過道、走廊,因此,應在靠地面的外墻上安裝排風扇,但位置不能太低,以免沖洗時造成電路短路。為防止倒灌及有利于冬季向北排氣,風扇洞口靠室外的一面還應設擋風措施,室內的一面應設防護罩。此外,化學實驗室、準備室、藥品室還應配置強制通風、排風系統,吸風口安裝到教師演示臺和學生桌上。


    5)采光、照明強度合理

    ①采光

    《中小學建筑設計規范》要求:實驗室的實驗桌面采光系數最低值為1.5%,玻地比為1.6;走道、樓梯間應直接采光;房間內各表面應采用淺色裝修,室內各表面的反射系數值應符合表1-1的規定。

    化學實驗室環境要求及基本布局


    ②照明

    實驗室的實驗桌面的平均照度不應低于150Lx。照明光源宜采用熒光燈,燈具距桌面的最低懸掛高度不應低于1.7m,且燈管排列應采用長軸垂直于黑板的方向布置。黑板還應另設黑板燈,黑板燈對學生和教師均不得產生直接眩光,其垂直照度的平均值不應低于200Lx,同時,黑板面上的均勻照度不應低于0.7。


    6)儀器室與藥品室獨立配置。

    危險品室應單獨建立,配備一定數量的危險品柜,并符合公安、消防部門的有關要求。藥品柜中擱板宜設計成階梯式,應設計通風裝置;擱板面板材料應耐熱、耐酸、耐堿、阻燃。危險品柜應防腐,并有必要的安全措施。


    7)化學準備室應專設毒氣柜1個,與總排風管道相通,用于做有毒氣體實驗。


    8)事故急救設施齊全。

    每個實驗室應設置一個事故急救沖洗水嘴和急救箱,急救箱中的藥品應注意其有效性。



    二、化學實驗室的布局

    為了適應新課程改革,各個學校都在極力加強實驗室建設。實驗室的結構布局和設備配套等應綜合考慮、統籌兼顧,把寬敞的環境、有效的使用面積、人性化的設計作為建設實驗室的基本要求,做到既符合實驗室的環境要求,又符合國家規定。從而真正做到高質量建設、高標準配置。


    1)實驗室的整體結構布局

    化學實驗室存放有大量的易燃易爆物質,而且存在許多的引火源,比如實驗過程中加熱用火、電器設備運行時產生的電火花,因此,化學實驗室是安全事故易發之地。從消防的安全角度考慮,化學實驗室應獨立設置在實驗樓內,實驗樓還應采用單層或底層建筑,并與周邊建筑保持足夠的間距。同時,實驗樓應至少設兩個對外出入通道,每一層也至少應有兩個出入口,按照國家規定的6個平行班、每班50人的標準,化學實驗室應為3個,一類實驗室的面積為90m?(重點中學為96~108m?),2550座。每個實驗室還應設兩個不小于90cm寬的門,且面向走廊,間距盡量遠些。對于面積不大的實驗室,可以設置一個出口,并與相鄰的實驗室相通,但另一出口必須面向走廊。對于面積較大的實驗室,設立的兩個或兩個以上的出口均應面向走廊或靠近樓梯口。


    2)實驗室的室內布局

    實驗室應考慮通風、采光、用水的方便和下水道的走向,可設在1、2樓或每層的南側。教育部基教司對21世紀功能教室的規定:“第一排實驗桌的前沿與黑板水平距離不小于2.5m,邊座學生與黑板遠端形成的水平角不小于30°,最后一排實驗桌后沿距后墻不小于1.2m,與黑板水平距離不大于11m!薄皟勺狼昂髢艟嚯x:雙人單側操作不小于0.6m,四人雙側操作不小于1.3m;中間縱向走道距離:雙人單側操作不小于0.6m,四人雙側操作不小于0.9m!币虼,在設計實驗室內部布局時應按規定進行,否則將影響使用。

    化學實驗室的室內布局主要包括管線路、實驗室環境、通風設施等的布局。管線路的布局包括水、電、排污、排風的定位和走向,要遵循標準、方便、實用、美觀、安全的原則,充分利用實驗室的空間、結構進行規劃和設計,各種管線、管道要盡可能隱蔽,確保實驗室的整潔。供電線路根據每個實驗室的儀器特性和用電負荷進行配電,包括三相和單相輸配,排風系統的管道比較復雜,所用的管道大而長,數量多,既要考慮室內的布局合理,又要不影響外墻的美觀,還要注意風管穿過樓頂后的防水處理,設計時一定要全方位考慮,以免給以后的使用帶來不便。

    實驗室的環境布局包括實驗室區域、空間的劃分,實驗室的照明、導光、窗飾,實驗臺柜、凳子的造型、配色,各種實驗儀器的定點放置以及地板、內墻的裝飾等等。設計布局時要遵循以人為本的思想,要從教師、學生是實驗室的主體,實驗室是創設實驗情景,激發“科學探究”欲,培養學生創新能力的主陣地這一觀點出發,規劃設計和營造實驗室的環境,既要考慮實驗者的生理需要,又要考慮心理需要;既要照顧實驗者的輕松方便,又要考慮集體活動的要求;整潔、優美、舒適的實驗室環境有助于師生健康人格的形成,培養學生文明、良好的實驗作風和習慣。實驗室的環境布局的規劃設計可適當引進現代家居的某些元素,充分展示實驗室人文氣息與實驗室的環境特色。

    通風設施包括通風柜、排風罩、風管、風機等。實驗室的通風系統涉及到實驗者的安全和健康問題,因此,在設計通風設施時應精心設計,綜合考慮實驗室整體布局效果、排風效果、是否有利于教師觀察和指導學生實驗等多種因素。每個實驗位置都應有一個桌面排風罩,幾個排風罩通過風道與隱藏在每組試驗臺底下的風管相連接,每組試驗臺的風管再與整個實驗室的總風管連接,總風管穿過樓頂與樓頂的風機相連接。


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