實驗室配備了大量的高精密度儀器設(shè)備,不論是從儀器設(shè)備使用的安全角度,還是分析結(jié)果的可靠性,用電設(shè)計都非常重要。但由于用電設(shè)計及其專業(yè),一般用電設(shè)計者不了解實驗室的特殊用電需求,而作為化學、生物實驗室工作人員又往往不太懂用電設(shè)計,因此容易疏忽,造成電源配置無法滿足實驗室儀器設(shè)備要求的情形。本文主要是建議實驗室工作人員在不懂此專業(yè)的情況下,應(yīng)該重點把握哪幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié),以確保用電設(shè)計滿足實驗室需求。
要想設(shè)計合理,首先要把實驗室儀器設(shè)備用電情況繼續(xù)擰詳細的調(diào)查和分類,調(diào)查的信息應(yīng)包括:實驗室名稱、房間名稱、安裝儀器設(shè)備名稱、儀器主機及附屬設(shè)備的輸入定額功率、正常工作所需電壓、電線、插座類型及數(shù)量。實驗室用電主要涉及供配電問題、照明問題以及接地問題。其中接地問題不可忽視,應(yīng)該按照特殊場所的接地要求進行設(shè)計。
(一)照度的定義
照度是反映光照強度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量,它由符號E表示,照度的單位是流明(lm)每平方米,也叫做勒克斯(lx):1lx=1lm/m2,lm是光通量的單位,其定義是純鉑在熔化溫度(約1770℃)時,其1/60m2的表面面積于1球面度的立體角內(nèi)所輻射的光量。
照度可被定義為表面入射光通量(φ)與表面面積(A)的比率,即E=φ/A。
照度不受光通量到達表面的方向影響。
一般情況:夏日陽光下為100000lx;陰天室外為10000lx;日出日落300lx;室內(nèi)日光燈為100lx;距60W臺燈60cm的桌面為300lx;電視臺演播室為1000lx;黃昏室內(nèi)為10lx;夜間路燈為0.1lx;燭光(20cm遠處)10lx~15lx。
(二)實驗室的照度要求
實驗樓內(nèi)有各種用途的房間,對照度的要求也不一樣。凡進行精細工作的房間就要求比進行粗糙工作的房間要有較高的照度。照度要求高就須多裝燈具或增大光源的容量,也既要增加建設(shè)投資和日常維護費用(主要是電費)。所以照度標準必須適應(yīng)國家的經(jīng)濟條件和生活水平。很多國家都結(jié)合其具體條件制定了最低照明標準供照明設(shè)計之用。
最低照度標準是通過大量調(diào)查研究和實驗分析而制定的。在實際的照明設(shè)計中,總是略高于最低標準,這是因為照度計算中許多因素,例如墻壁與天棚的反射,燈具在使用中的清潔工作和光源效率的降低等是估計值。表1-1列出了實驗室室內(nèi)工作面上的平均照度標準,僅供參考。
表1-1 照度標準表
房間名稱 |
平均照度 |
工作面及高度/m |
備注 |
通用實驗室 |
150 |
實驗臺面0.75 |
一般照明 |
生物培養(yǎng)室 |
200 |
工作臺面0.75 |
宜設(shè)局部照明 |
天平室 |
150 |
工作臺面0.75 |
宜設(shè)局部照明 |
電子顯微鏡室 |
150 |
工作臺面0.75 |
宜設(shè)局部照明 |
譜儀分析室 |
150 |
工作臺面0.75 |
一般照明 |
放射性同位素實驗室 |
150 |
工作臺面0.75 |
一般照明 |
研究工作室 |
150 |
桌面0.75 |
宜設(shè)局部照明 |
學術(shù)報告廳 |
150 |
桌面0.75 |
一般照明 |
設(shè)計室、繪圖室、打字室 |
300 |
桌面0.75 |
宜設(shè)局部照明 |
管道技術(shù)層 |
50 |
地面 |
一般照明 |
(三)實驗室燈具的要求
實驗室一般采用光擴散性能好、亮度低、發(fā)光表面積大的燈具;除暗室外不宜用裸燈。
1、通用實驗室宜采用開啟或帶格柵直配光型燈具。開啟型燈具效率不宜低于0.7,帶格柵型燈具效率不宜低于0.6,實驗室燈具格柵、反射器不宜采用全境面反射材料。
2、通用實驗室宜采用熒光燈,層高大于6m的實驗室宜采用高強度氣體放電燈。對識別顏色有要求的實驗室,宜采用高顯色性光源。電磁干擾要求嚴格的實驗室,不宜采用氣體放電燈。潮濕、有腐蝕性氣體和蒸汽、火災(zāi)危險和爆炸危險等場所,應(yīng)選用具有相應(yīng)防護性能的燈具。
3、重要實驗場所應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明,應(yīng)急照明的設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行的GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計標準》、GB 50045-1995《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。
4、暗室、電鏡室等應(yīng)設(shè)單色(紅色或黃色)照明。入口處宜設(shè)工作狀態(tài)標志燈。
5、生物培養(yǎng)室宜設(shè)紫外線滅菌燈,其控制開關(guān)應(yīng)設(shè)在門外,并與一般照明燈具的控制開關(guān)分開設(shè)置。
6、照明負荷宜由單獨變壓器、單獨配電裝置或單獨回路供電,應(yīng)設(shè)單獨開關(guān)和保護電器。照明配電箱宜分層或分區(qū)設(shè)置。大面積照明場所宜分段、分區(qū)設(shè)置燈控開關(guān)。
7、管道技術(shù)層內(nèi)應(yīng)設(shè)照明并由單獨支路或?qū)S门潆娤洌ūP)供電。
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