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简析恒温净化实验室建设的难点及对策

作者

樊凯

优尚和越环境科技有限公司 湖北武汉 430000

引言

恒温净化实验室建设难度较大,需要工作人员协调多方要素与资源进行施工。为了提升恒温净化实验室的建设水平,工作人员应该认识到影响实验室建设的种种难点,并进行深入分析,为恒温实验室建设质量的提高提供助益。基于此,下文将对简析恒温净化实验室建设的难点及对策展开研究,旨在为我国科研领域发展做出贡献。

1、恒温净化实验室定义与特点

所谓恒温净化实验室,简而言之就是一种对环境条件要求严格的特殊实验室,其旨在为科学研究工作、产品检测工作等提供一个温度恒定不变、洁净度达标的空间环境[1]。在温度控制这一方面来看,恒温实验室可以将室内温度精准维系在设定范围中,波动较小,有效满足了实验室对温度稳定性的要求。在洁净度方面来看,经由高效的空气净化系统,有效过滤空气中存在的尘埃、微生物等污染物,创设出一种近乎无尘、无菌的环境。实验室的特点还体现在密封性优良这一方面,可以防止外部环境因素扰动室内空间。除此以外,内部的设备与装修材料也需要具备特殊性能,这样才可以适应恒温净化要求,保障实验成果精准可靠。

2、恒温净化实验室建设难点

2.1 环境控制难点

环境控制属于实验室建设进程中一大难点,温湿度的精准控制难度较大,室内外温差、人员进出、设备散热等都将会对室内温湿度造成影响。如若要想达成高精密性的温湿度控制目标,就需要应用先进、智能的传感器与控制系统,但是即便如此,依旧可能会受到外部环境因素的影响而产生波动问题。在空气净化方面来看,要想满足规定的洁净度要求并非易事,空气中存在的污染物类型较多,颗粒直径大小不统一,高效过滤设备的选型与更换周期难度精准把控。并且气流组织的不合理也会使得局部区域净化效果较差,严重影响整个实验室的环境质量

2.2 系统设计难点

系统设计工作在实验室建设中困难重重,暖通空调系统设计工作较为复杂,需要工作人员精准计算热荷载与湿荷载,在此基础上选择适宜的制冷、制热与除湿设备。不同功能区对温湿度的标准各不相同,怎样才可以科学进行风量的分配与调节温湿度是需要工作人员考量的内容[2]。与此同时,电气系统设计难度较大,不但需要满足实验室各类设备的用电需求,还需要考量防静电、防电磁干扰等多种问题。电气线路的布局需要做到合理科学,规避相互干扰影响设备稳定运行。与此同时,还需要设置完备的应急电源与接地系统,这样才可以确保实验室在遇到突发情况时依旧处于稳定安全的运行状态。

2.3 成本控制难点

成本控制属于实验室建设进程中不可忽略的重要难点,建设成本居高不下,在设备采购方面来看,高精密性的温湿度控制设备、高效的空气净化设备价格较高,装修材料也需要选择满足恒温净化要求的特殊材料,成本大幅提升。运行成本同样不可小觑,实验室需要持续耗费大量的电力能源来维持恒温净化环境,设备的维护保养费用较高。除此以外,为了保障实验室正常运行,还应该定期进行检测与校准处理,这些工作的进行都需要成本作为支撑。怎样才可以在保障实验室质量的基础上高效控制建设与运营成本,是工作人员需要思考的问题[3]。

3、恒温净化实验室建设措施

3.1 环境控制措施

在恒温净化实验室建设进程中,工作人员需要合理控制温度,应用高精密度的传感器实时性监测环境参数,结合智能控制系统,根据外界环境产生的变化自动调整制冷、制热和除湿设备的运行指标,以此达成精确控制的目标。与此同时,工作人员需要对实验室展开科学分区,设置缓冲区,将人员与物品出入对室内温湿度造成的影响降至最小。对于空气净化,工作人员可以选择更加高效并适配的空气过滤器,在此基础上制定出科学的更换周期与频率。优化气流组织设计方式,应用上送下回等合理的送风方式,实现室内空气匀称流通,提升净化效果。除此以外,还需要强化对实验室的密封性检查与维护力度,规避外界环境中的污染气体流入。

3.2 系统设计措施

在进行系统设计工作时,工作人员可以利用科学方法解决。暖通空调系统设计工作进行过程中,工作人员可以利用专业软件展开精准的热荷载与湿荷载计算,结合计算成果科学选型设备,以此规避设备过大或者过小造成的能源耗费亦或是性能不足问题。与此同时,工作人员还可以应用模块化设计方式,为后续进行的维护与扩展工作提供便利。在进行电气系统设计工作时,可以应用防静电与防电磁扰动的材料与布线方式,合理设计电气线路,规避产生线路交叉与干扰的问题。设置处于独立状态的接地系统,保障设备稳定、安全运行。还应该配备应急电源,以此实现在突发停电情况下实验室中的各类关键设备都可以正常运行,降低对实验活动的干扰[4]。

3.3 施工管理措施

在进行施工管理时,工作人员应该强化质量监督与进度协调力度,创设严格的质量管控体系,对施工材料展开严格检验,以此保障所应用的材料满足设计标准。做好对施工人员的技术培训与管理工作,规范施工工艺,在每一道工序进行完毕后严格验收,第一时间发现并处理质量问题。在进度协调方面来看,可以制定详细完善的施工进度方案,明确各个施工单位所进行工作的内容与时间节点,构建高效的沟通协调制度,定期进行工程例会,及时有效地处理施工过程中产生的问题和纠纷矛盾。科学调整施工顺序,规避不同专业施工之间相互影响,做到工程建设可以按计划有序推进。

3.4 成本控制措施

在进行成本控制时,工作人员可以在建设与运行这两个方面入手,对于建设成本而言,在满足实验室功能标准的基础上,借助市场调研与招标等形式,选择性价比优良的设备与材料。优化设计方案,规避产生过度设计导致的成本耗费问题。在运行成本方面来看,积极应用节能型设备,如高效的空调机组、LED 照明系统等,降低能源消耗量。制定出合理化、高效化的设备维护方案,定期对设备展开养护与检修工作,加长设备的应用寿命,降低设备更换所需要的成本资金。与此同时,还应该做好对实验室人员的节能培训工作,提升其节能意识,形成正确、良好的节能习惯,在多个方面降低运行成本。

3.5 节能环保深度优化原则

在实验室建筑设计中,为贯彻装配式建造理念与可持续发展目标需系统整合绿色环保、节能节材及低碳建筑技术策略,构建多维度的能耗优化体系。设计团队应当优先采用创新性围护结构解决方案,通过装配式保温隔热一体板与结构基体的模块化集成,形成高效复合外墙保温系统。实验室内部采用装配式功能隔墙,当实验室使用需求变化时也能快速调整布局,重复利用,实现实验室的节能节材,低碳环保的目标。

4、结束语

综上所述,恒温净化实验室建设难度较大,容易受到多种因素影响,相关工作人员需要结合实际情况全面分析,认识到影响实验室建设的问题,对症下药各个击破,切实提高实验室建设质量。

参考文献:

[1]沈健,周逸,吕茂超,等.液体恒温试验设备实验室间计量比对和结果分析[J].计量与测试技术,2025,51(05):50-53.

[2]李香桦,陈昱桥,孙妍,等.恒温恒湿实验室环境关键参数质量控制分析[J].计量与测试技术, 2025,51(03):95-97+102 .

[3]和晓晓,陈修亮,张三军,等.恒温恒湿实验室的高效节能运行与改造研究[J].实验室检测,2025,3(03):83-86.

[4]汪亮兵,汪超,许树学,等.恒温恒湿实验室中电热式加湿与超声波加湿的加湿性能比较[J].轻工标准与质量,2024,(04):118-120.