实验室功能分类及要求

2025-07-28

实验室功能分类及要求

一、实验室功能分类

(一)按学科分类
类别细分类型功能说明

化学实验室

理化实验室、精密仪器室、天平室、标液室、药品室、储藏室、高温室、纯水室等主要从事无机化学、有机化学、高分子化学等领域的研究、分析和教学工作。例如,理化实验室用于常规化学实验和分析;精密仪器室放置如原子吸收仪、气相色谱仪等精密设备,对环境温湿度、防震等有严格要求;天平室专门存放和操作高精度天平,需控制气流和风速以避免干扰

生物实验室

动物学实验室(普通动物实验室、洁净动物实验室)、植物学实验室、微生物实验室(病原微生物实验室、卫生微生物实验室)动物学实验室包含前区、饲养区、动物实验室、辅助区,用于动物解剖实验等;植物学实验室主要进行植物解剖、制片染色、细胞化学成分测定等实验;微生物实验室中,病原微生物实验室主要以病毒和细菌的鉴定和分类为主,涉及不同危害等级的病原体,卫生微生物实验室则以产品监测和检验为主,如对食物、化妆品、空气和水等进行检测

物理实验室

电学实验室、热学实验室、力学实验室、光学实验室、综合物理实验室等涵盖电学、热学、力学、光学等领域的物理实验和研究,例如电学实验室进行电磁兼容性测试,光学实验室开展光学现象研究和光学仪器使用
(二)按等级分类
类别细分类型功能说明

普通实验室

常规化学实验室、物理实验室、生物实验室无压差及洁净度要求,是进行基础实验操作的场所

洁净实验室

百级、千级、万级、十万级洁净实验室按照空气洁净度划分不同等级,百级洁净实验室空气洁净度最高,适用于如半导体制造、生物医药等对空气洁净度要求极高的实验和生产环节;十万级洁净实验室相对等级较低,但仍能满足一般对空气洁净度有要求的实验

防爆实验室

化学危险品实验室等处理易燃易爆危险品,建筑结构和设备需具备防爆功能,以保障实验安全

恒温恒湿实验室

精密仪器室、材料科学实验室等对温湿度有严格控制要求,为精密仪器运行和材料实验提供稳定的环境条件
(三)按用途分类
类别细分类型功能说明

教学实验室

高校理化实验室等用于教学演示和学生实验,帮助学生理解和掌握理论知识与实验技能

科研实验室

生物技术实验室、材料科学实验室等专注于新技术和新产品的研发,为科学创新提供实验平台

检测实验室

食品检测实验室、环境监测实验室等对原材料、半成品和成品进行测试和分析,确保产品质量符合标准,如食品检测实验室检测食品中的有害物质含量,环境监测实验室分析水质和空气质量

生产实验室

GMP实验室等结合生产和实验功能,在药品生产等领域,既进行生产活动,又开展相关的质量控制和研究

二、各类实验室具体要求

(一)化学实验室
  1. 建筑要求
    • 实验室建筑应耐火或用不易燃的材料建成,隔断和顶棚也要考虑到防火性能。可采用水磨石地面,窗户要能防尘,室内采光要好,门应向外开,大实验室应设两个出口,以利于发生意外时人员的撤离。
  2. 供水和排水
    • 供水要保证必须的水压、水质、和水量以满足仪器设备正常运行的需要,室内总阀门应设在易操作的显著位置,下水道应采用耐酸碱腐蚀的材料,地面应有地漏。
  3. 通风设施
    • 由于化验工作中常常会产生有毒或易燃的气体,因此化验室要有良好的通风条件,通风设施一般有3种:全室通风采用排气扇或通风竖井,换气次数一般为5次/时;局部排气罩一般安装在大型仪器发生有害气体部位的上方;通风柜是实验室常用的一种局部排风设备,可采用防火防爆的金属材料制作通风柜,内涂防腐涂料,通风管道要能耐酸碱气体腐蚀。风机可安装在顶层机房内,并应有减少震动和噪音的装置,排气管应高于屋顶2m以上。一台排风机连接一个通风柜较好,不同房间共用一个风机和通风管道易发生交叉污染。通风柜在室内的正确位置是放在空气流动较小的地方,或采用较好的狭缝式通风柜。
  4. 煤气与供电
    • 有条件的化验室可安装管道煤气。化验室的电源分照明用电和设备用电。照明最好采用荧光灯。设备用电中,24h运行的电器如冰箱单独供电,其余电器设备均由总开关控制,烘箱、高温炉等电热设备应有专用插座、开关及熔断器。
  5. 实验台
    • 实验台主要由台面、台下的支架和器皿柜组成,为方便操作,台上可设置药品架,台的两端可安装水槽。实验台面一般宽750mm,长根据房间尺寸,可为1500 - 3000mm,高可为800 - 850mm。台面常用贴面理化板、实芯理化板、耐腐人造石或水磨石预制板等制成。理想的台面应平整、不易碎裂、耐酸碱及溶剂腐蚀,耐热,不易碰碎玻璃器皿等。
(二)生物实验室
  1. 选址要求
    • 充分利用城市基础设施,地形规整,交通方便;避开化学、生物、噪声、振动、强电磁场等污染源及易燃易爆场所。
  2. 平面布局
    • 实验用房宜与办公等其他功能用房分开设置,实验室建筑宜独立设置,合理分区。实验室建筑宜处于最小风频上风向;业务、实验、行政及保障等各类功能用房集中在一个楼宇的,实验用房宜置于楼宇上部;楼层平面宜为中廊式,实验区位于楼层一端,垂直通道、实验人员办公及生活等其它区域位于楼层另一端,与实验有关的辅助用房可置于上述2个区域之间。
  3. 通风与空调
    • 实验室应有良好的换气和空调设备,不得采用可造成不同实验室之间空气交换的中央空调系统。具有洁净度、温湿度、压力梯度要求时,应采用独立新风、回风与排风管路系统。实验室通风柜的排风系统也应独立设置,即1柜1管1风机系统,不宜共用风管。实验用房在外墙上应预留潜藏的侧送侧排风口。
  4. 装修装饰
    • 地面用PVC地胶或水磨石地面,应防滑、无缝隙加工、耐消毒剂侵蚀、耐磨、易清洁;隔墙用彩钢板或其他优质板材,应表面平滑、表面耐侵蚀、耐磨、不吸湿、不透湿、不易附着灰尘、容易清洁。
  5. 安全设施
    • 实验区内易受化学物质灼伤处应设置洗眼器及紧急冲淋装置,或设置共用紧急冲淋装置。实验室建筑的供电应留有足够的负荷余量,设施应安全可靠,一般采用双路供电,不具备双路供电条件的,应设置自备电源。有特殊要求的,应配备不间断电源。
(三)洁净实验室
  1. 洁净度等级
    • 划分为百级、千级、万级、十万级等不同洁净度等级,百级洁净实验室空气洁净度最高,适用于如半导体制造、生物医药等对空气洁净度要求极高的实验和生产环节;十万级洁净实验室相对等级较低,但仍能满足一般对空气洁净度有要求的实验。
  2. 空气净化系统
    • 采用高效过滤系统(HEPA/ULPA)、层流送风、压差控制等措施,保持空气洁净。空气过滤系统采用三级过滤,初效(G4)、中效(F7 - F9)、高效过滤(HEPA H13或ULPA U15),定期更换HEPA过滤器,保证过滤效率达标。
  3. 空间布局
    • 严格执行人流、物流分区管理,防止交叉污染。设置更衣室、风淋室、传递窗,确保人员和物品进出符合无菌要求。合理的空间布局通常包括更衣区、风淋室、无菌实验区、缓冲区、传递窗等功能区域。
  4. 建筑材料
    • 墙体、地面、天花板等材料必须符合无尘、抗菌、耐腐蚀、易清洁的标准。地面常用环氧树脂地坪(无缝连接、抗菌、耐腐蚀)或不锈钢地面(适用于高要求无菌环境,耐磨抗菌);墙面采用洁净板(PVC或不锈钢),光滑易清洁,不易积尘;天花板可选铝扣板或PVC吊顶,便于维护和清洁。
  5. 进出管理
    • 人员进入前,需在更衣室更换无菌服、佩戴口罩、手套等,并通过风淋室利用高速气流吹除人员和物品上的尘埃,减少污染源进入。物品传递通过传递窗,减少人员流动带来的污染风险。
(四)防爆实验室
  1. 建筑结构
    • 用非燃或难燃材料构造,墙壁用防爆墙,轻质顶盖,门朝外开,以保障在发生爆炸等危险情况时,能够最大程度减少损失和保障人员安全。
  2. 通风设施
    • 具备良好的通风条件,及时排除易燃易爆气体,可采用全室通风或局部排气罩等方式,确保实验过程中产生的易燃易爆气体能够及时排出室外,降低爆炸风险。
  3. 电气设备
    • 选用防爆型电气设备,如防爆照明灯具、防爆开关、防爆插座等,防止电气设备在运行过程中产生电火花等引发爆炸。
  4. 安全储存
    • 易燃易爆物品单独存放,设置防爆柜,远离热源、火源及可燃物仓库。钢瓶室要求安放在室外的钢瓶室内,钢瓶室要用非燃或难燃材料构造,墙壁用防爆墙,轻质顶盖,门朝外开,避免阳光照射,并有良好的通风条件。
(五)恒温恒湿实验室
  1. 温湿度控制
    • 温度控制在15 - 30℃,有条件的控制在18 - 25℃,湿度在60% - 70%,根据实验需求可调整。通过独立的恒温恒湿空调系统,精确调节和控制室内的温湿度,确保实验环境的稳定性。
  2. 空调系统
    • 采用独立的恒温恒湿空调系统,具备精准的温度和湿度调节功能,能够快速响应环境变化,保持温湿度的稳定。同时,空调系统应具备良好的过滤功能,去除空气中的灰尘、微生物等污染物,保证实验环境的洁净度。
  3. 实验台与设备
    • 实验台台面平整、耐腐蚀,配备精密仪器设备,如高精度天平、恒温箱等。天平台等设备做隔振处理,避免外界振动干扰,确保精密仪器的测量精度和稳定性。
  4. 隔振处理
    • 对于高精度仪器设备,如天平台,需进行隔振处理,避免外界振动对仪器造成干扰。天平台沿墙布置时,应与墙脱开,台面采用平整、光洁、有足够刚度的台板,并不得采用木制工作台。设在楼层上的天平台基座,应设在靠墙及梁柱等刚度大的区域。
  5. 供电要求
    • 供电稳定,配备稳压电源或不间断电源,防止电压瞬变、瞬时停电等影响仪器动作。对于一些对电压稳定性要求极高的精密仪器,需采用不间断电源(UPS)进行供电,确保在停电等突发情况下,仪器能够正常运行或安全关闭。

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