馮廣財 王玉真

1機械工業(yè)第五設(shè)計研究院設(shè)總部,天津 300190

2天津市博業(yè)自控技術(shù)有限公司,天津 300384

機械工廠理化試驗室建筑設(shè)計要求簡述

馮廣財1王玉真2

1機械工業(yè)第五設(shè)計研究院設(shè)總部,天津 300190

2天津市博業(yè)自控技術(shù)有限公司,天津 300384

理化檢測是機械工廠產(chǎn)品質(zhì)量的保證，理化試驗室是機械工廠的有機組成部分。理化檢測內(nèi)容繁多，不同檢測內(nèi)容的試驗室在設(shè)計過程中對建筑設(shè)計的要求也不盡相同。

理化檢測；理化試驗室；建筑設(shè)計

1前言

理化試驗室是機械工廠不可缺少的組成部分，理化檢測是保證材料及產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，是工廠企業(yè)工藝參數(shù)確定的基礎(chǔ)技術(shù)，對產(chǎn)品的質(zhì)量既有監(jiān)督保證作用，又有指導作用。隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量的競爭更為激烈。各工廠對保證產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)控部門提出了愈來愈高的要求，理化檢測及理化試驗室在工廠中的重要作用也逐漸被更多人所認識。

化學成分分析室、金相試驗室和機械性能試驗室是機械工廠理化試驗室的三個基本組成部分。其余組成部分包括金屬物理、熱處理、機加工等其他專業(yè)試驗室的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)需檢驗領(lǐng)域及項目、工作性質(zhì)、工作量及協(xié)作條件等因數(shù)確定。不同的試驗室對建筑設(shè)計的要求也不盡相同，下面從一般要求和特殊要求兩個方面來說明理化試驗室設(shè)計過程中建筑設(shè)計應(yīng)注意的細節(jié)。

2 理化試驗室的一般要求

2.1 位置要求

理化試驗室應(yīng)布置在環(huán)境安靜、清潔、振動及電磁輻射影響小的位置，以較小檢測數(shù)據(jù)的誤差，提高數(shù)據(jù)的準確性；同時理化檢測與車間生產(chǎn)緊密聯(lián)系，因此理化試驗室應(yīng)布置在與有關(guān)車間聯(lián)系方便的地段。機械工廠內(nèi)鑄造車間、熱處理車間、涂裝車間等場所均會散發(fā)出腐蝕性或有毒氣體以及粉塵等，故理化試驗室應(yīng)位于全年風向最小頻率的下風向。理化試驗室一般設(shè)獨立的建筑物，當與車間辦公樓合建時，宜設(shè)置獨立的出入口；當與計量室合建時，理化與計量應(yīng)分區(qū)、分片布置。

2.2 空間要求

試驗室開間一般為3.0m、3.3m、3.6m三種開間模數(shù)，具體開間模數(shù)的選擇需與建筑模數(shù)相結(jié)合。試驗室進深一般在6m和9m之間，例如6.0m、7.2m、8.4m等，進深的選擇主要考慮試驗臺的尺寸及布置、通風柜的布置方式（垂直窗戶和平行窗戶）、房間內(nèi)的采光通風等因數(shù)。層高一般建議在3.6m和3.9m之間，南方地區(qū)因氣候悶濕，頂層天棚需作絕熱飾面，實驗室房屋凈空可適當提高，當有工藝空調(diào)安裝時也可適當提高樓層凈高。

2.3 走廊要求

試驗室走廊分為單面布房走廊、雙面布房走廊、檢修走廊、安全走廊、設(shè)備管道走廊等，一般走廊凈寬要求1.5m～2.0m能夠滿足使用要求。試驗室走廊不宜過寬，否則，走廊邊會堆積雜物，反而影響走廊的使用。安全走廊一般只在大型實驗室內(nèi)設(shè)置，為應(yīng)急之用。

2.4 朝向

在多數(shù)情況下，理化試驗室為2～3層、南北朝向的建筑物。一般來說，工作人員集中的試驗室宜布置在南側(cè)，例如化學分析室。大型精密儀器、人員相對較少的試驗室宜布置在陰面，避免陽光直射，且降低空調(diào)消耗的冷量，節(jié)約能源，例如原子發(fā)射光譜儀、X射線熒光光譜儀、ICP-M S儀、原子吸收光譜儀、分析天平等。如果受到條件的限制，以至于別無選擇而采用東西朝向時，那么，玻璃窗面積和避陽的設(shè)計應(yīng)予慎重考慮。

2.5 門、窗

試驗室門的大小、位置、開向及種類應(yīng)滿足工藝及消防安全和防護、搬運等的要求。各試驗室門應(yīng)根據(jù)及人流情況采用單扇或雙扇。一般雙扇門寬1.5m，單扇門寬1.0m，機工間等室的門可考慮為1.5～2.0m。內(nèi)部房間門的尺寸，除暗室、X光室門為0.8m外，其余均為1.0m，門高可為2.0m。

一般實驗室的門上應(yīng)安裝透明的窗用玻璃，便于下班后值班人員的安全管理。暗室的門要求密閉，室內(nèi)風管等處也應(yīng)防止漏光。

試驗室根據(jù)采光需要一般設(shè)置窗戶大小為1.5m×2.4m、1.6m×2.4m或2.0m×2.4m；為了防塵，窗戶一般采用鑲有膠皮的窗框和雙層窗，窗臺高為0.8～1.0m；并且設(shè)置安裝窗簾的設(shè)施。

3 理化試驗室的特殊要求

3.1 化學成分分析室

主要包括化學分析、光譜分析和氣體分析，機械工廠的濕法化學分析室內(nèi)一般根據(jù)工廠規(guī)模、測試工作負荷設(shè)置1～2個中央試驗臺及通風柜。試驗臺臺面應(yīng)具有足夠堅硬而不易被劃紋，但又要玻璃器皿碰上它不容易碰碎；而且應(yīng)耐熱和具有良好的耐酸、耐堿、耐有機溶劑的性能，表面應(yīng)光滑，不滲透。試驗臺表面宜鋪設(shè)輕質(zhì)聚乙烯臺毯或耐化學腐蝕的貼面。目前我國墻式試驗臺大多數(shù)是鋼筋混凝土制作或磚砌筑。近年來，成品試驗臺應(yīng)用也較為廣泛，反響效果較好，推薦使用。

濕法化學分析室建筑設(shè)計時需考慮防酸、防塵、防火，水磨石或缸磚地面，1.2m油漆或瓷磚墻裙，天棚白色油漆。直讀光譜室、原子吸收光譜室等需防塵、防振，嵌木地板，其余全部油漆。

3.2 金相試驗室

主要包括光學金相顯微鏡分析、電子顯微鏡分析、電子探針分析、X射線結(jié)構(gòu)分析、顯微硬度測量等。

電子顯微鏡室在建筑設(shè)計中除考慮防塵、防振外，還需考慮防電磁輻射設(shè)計。X射線結(jié)構(gòu)分析室建筑設(shè)計需考慮的內(nèi)容較為特殊。實驗室內(nèi)凡有產(chǎn)生X、γ射線以及貯存其他放射性元素的房間，均需由土建考慮防護墻。其主要目的，在于將X或γ射線等經(jīng)過防護材料吸收后，使剩余的射線強度不超過容許的劑量強度。防止影響工作人員及鄰室工作人員的健康。采用磚墻或鋼筋混凝土墻時，墻身應(yīng)密實，墻壁表面應(yīng)抹含鋇砂漿，防護墻必須深入地面0.5m以下；采用鉛板防護時，鉛板與鉛板連接處應(yīng)重疊，其重疊寬度不得小于10mm；防護門、觀察窗應(yīng)與鄰近防護墻具有同等防護效果；當管線穿過有與防護墻毗鄰的沉降縫時，應(yīng)有防止射線從管縫泄出和因沉降而使管線斷裂的措施。

3.3 機械性能試驗室

主要包括常規(guī)力學性能測試（拉伸、壓縮、彎曲、硬度、沖擊、扭轉(zhuǎn)等）、高溫持久-蠕變試驗、斷裂韌性試驗、高溫松弛試驗、熱疲勞試驗等。

機械性能試驗室內(nèi)一般有重、大設(shè)備，搬運不便，有些試驗機有獨立的設(shè)備基礎(chǔ)，決定了該試驗室布置的一層是合適的。對于有高大設(shè)備的試驗室，試驗室房間的凈高就取決于設(shè)備的高度，例如最大負荷100 t，型號為DLY-100的萬能材料試驗機最高部分高度4.1m，這就決定了該房間的凈高為4.6m～4.9m。機械性能試驗室試驗過程中噪音、振動較大，所以該試驗室應(yīng)遠離對環(huán)境要求嚴格的精密儀器布置，以免造成不良影響。

4 結(jié)束語

理化試驗室建筑設(shè)計中，對不同測試內(nèi)容試驗室建筑要求的深入了解，包括一般要求及特殊要求，尤其是特殊要求，才能保證設(shè)計、建設(shè)后的理化試驗室安全、有效的長期運行。

[1]劉慶瑔,郭汝華.理化檢測實用手冊.航空工業(yè)出版社.2004.9

[2]中國機械工程學會熱處理學會.熱處理手冊.第4卷:熱處理質(zhì)量控制和檢驗.機械工業(yè)出版社.2008.4。

[3]趙恒康.淺談實驗室設(shè)計與籌建.光譜實驗室.2000 (2):181～182

[4]屠海令,干勇.金屬材料理化測試全書.化學工業(yè)出版社.2006.6

馮廣財（1979—，）男，天津人。大學本科，工程師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.035