[實驗室給水系統(tǒng)]

實驗室給水系統(tǒng)包括實驗給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)。實驗給水系統(tǒng)分為一般實驗用水與實驗用純水，實驗室純水系統(tǒng)屬于獨立的給水系統(tǒng)。生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)與一般建筑的給水系統(tǒng)一致，與一般實驗給水系統(tǒng)通常可合并成一個系統(tǒng)。

不同的實驗室對實驗用水有不同的要求，實驗儀器的循環(huán)冷卻水水質(zhì)應(yīng)滿足各類儀器對水質(zhì)的不同要求;凡進行強酸、強堿、劇毒液體的實驗并有飛濺爆炸可能的實驗室，應(yīng)就近設(shè)置應(yīng)急噴淋設(shè)施，當應(yīng)急眼睛沖洗器水頭大于1m時，應(yīng)采取減壓措施;無菌室和放射性同位素的實驗室配熱水淋浴裝置，水龍頭采用腳踏開關(guān)、肘式開關(guān)或光電開關(guān)，放射性同位素實驗室如采用科研、生活和消防統(tǒng)一的給水系統(tǒng)時，污染區(qū)的用水必須通過斷流水箱，室內(nèi)消火栓應(yīng)設(shè)置在清潔區(qū)內(nèi)，給水系統(tǒng)的管道入口通常應(yīng)設(shè)置潔凈區(qū)，采用上行下給式給水管網(wǎng)，以免擴散污染。

室內(nèi)消防給水系統(tǒng)包括普通消防系統(tǒng)、自動噴灑消防給水系統(tǒng)和水幕消防給水系統(tǒng)等。實驗樓，庫房等建筑物在必要時應(yīng)設(shè)立室外消防給水系統(tǒng)，由室外消防給水管道、室外消火栓、消防水泵等組成。

[實驗室給水方式]

實驗室給水系統(tǒng)應(yīng)保證必需的壓力、水質(zhì)和水量，對于大型的高層實驗樓，在室外管網(wǎng)不能滿足上層實驗室用水要求時，或在室外管網(wǎng)水壓周期性不足時，尤其是為了保證實驗室安全供水，應(yīng)設(shè)置布局加壓設(shè)備或屋頂水箱和水泵，專供上層實驗室使用。對于化學實驗室，因設(shè)置緊急淋浴器、緊急洗眼器等，水流要足夠大，開啟放水閥門反應(yīng)要快。常用的給水方式如下：

• 直接供水方式。在實驗室外層數(shù)不高、水壓、水量均能滿足的情況下，一般可采用直接供水方式。用這種方式，室內(nèi)無加壓水泵，通常連接室外給水管網(wǎng)。

• 設(shè)有高位水箱的給水方式。在用水高峰期，室外管網(wǎng)內(nèi)水壓下降，以致不能滿足樓內(nèi)上層用水要求時，或當室外管網(wǎng)水壓周期性不足時，可采用這種方式。

• 設(shè)有加壓水泵的給水方式。當室外管網(wǎng)的水壓低于實驗、生活、消防等用水要求的水壓而用水量又不均勻時，可采用這種方式。

[實驗室排水系統(tǒng)]

實驗室排水系統(tǒng)根據(jù)實驗室排出廢水的成分、性質(zhì)、流量、排放規(guī)律的不同而設(shè)置相應(yīng)的排水系統(tǒng)。對于實驗室設(shè)備的冷卻水排水或其他僅含無害懸浮物或膠狀物、受污染不嚴重的廢水可不必處理，直接排至室外排水管網(wǎng)。對于含有多種成分、有毒有害物質(zhì)、可互相作用、損害管道或造成事故的廢水，應(yīng)與生活污水分開，作預(yù)處理使之符合國家標準方可排入室外排水管網(wǎng)或分流排出。對于較純的溶劑廢液或貴重試劑，宜在技術(shù)經(jīng)濟比較后回收利用，排放的廢水如需重復(fù)使用，應(yīng)作相應(yīng)的處理。對于放射性同位素實驗室的排水系統(tǒng)，應(yīng)將長壽命和短壽命的核素廢水分流，廢水流向，應(yīng)從清潔區(qū)至污染區(qū)，放射性核素排水管道的布置和敷設(shè)，管材、附件的選擇，應(yīng)符合《輻射防護規(guī)定》的規(guī)定。

[排水管材的選擇]

一般排水管按其管材特性可分為剛性管和柔性管（塑料管）兩大類。

（一）剛性管

剛性管包括鑄鐵管、混凝土管、陶制管等，均為傳統(tǒng)制作的管道，其優(yōu)點是剛性好，環(huán)剛度較高，但防腐性能差，用作排污管道需做特殊防腐處理，使用壽命一般為10年~20年不等；其最大的缺點是易破碎（鑄鐵管除外），滲漏嚴重，易造成二次污染。

（二）塑料管

塑料排水管按其管壁結(jié)構(gòu)可分為實壁塑料管和結(jié)構(gòu)塑料管兩大類。實壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃鋼夾砂管和PE管，結(jié)構(gòu)壁管分為單（雙）壁波紋管、加筋管和纏繞管三大類。根據(jù)建設(shè)部《關(guān)于發(fā)布化學建材技術(shù)與產(chǎn)品的公告》的精神，應(yīng)用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品種包括：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯芯層發(fā)泡管（PVC-U）、聚氯乙烯雙壁波紋管（PVC-U）、玻璃鋼夾砂管（RPMP）、塑料螺旋纏繞管（HDPE、PVC-U）、聚氯乙烯徑向加筋管（PVC-U）等。

塑料管與傳統(tǒng)剛性管道相比，具有自重輕、耐腐蝕、耐壓強度高、衛(wèi)生安全、水流阻力小、節(jié)約能源、節(jié)省金屬材料、改善生活環(huán)境、使用壽命長、安裝方便等特點，受到了管道工程界的青睞。為此，許多發(fā)達國家塑料制品商與管道工程界進行廣泛的合作，投入了大量人力、物力和財力進行全方位的開發(fā)研究，使原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術(shù)、促使塑料管在管道工程中占據(jù)了相當重要的位置，并形成一種勢不可擋的發(fā)展趨勢。

塑料管道是我國重點推廣應(yīng)用的化學建材之一。目前我國生產(chǎn)的塑料管材質(zhì)主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通用熱塑性塑料及酚醛、環(huán)氧、聚酯等類熱固性樹脂玻璃鋼和石棉酚醛塑料、氟塑料等，它們被廣泛用于房屋建筑的自來水供水系統(tǒng)配管，排水、排氣和排污衛(wèi)生管，地下排水管，雨水管以及電線安裝配套用的電線電纜等。這里整理了幾種使用比較廣泛的塑料管的特點，供參考。

1、硬聚氯乙烯（UPVC）管材

聚氯乙烯PVC是應(yīng)用最廣泛的一種塑料，它是一種多功能的材料，通過改變配方，可制成硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。PVC含氟量為56.8%，由于含有氟，PVC具有自熄性，這對于其用作建材是十分有利的。

硬聚氯乙烯即UPVC，UPVC管材是以聚氯乙烯樹脂為主要原料，加入穩(wěn)定劑、抗沖擊改性劑、潤滑劑等助劑，經(jīng)捏合、塑煉、切粒，擠出成型加工而成。硬聚氯乙稀管材被廣泛應(yīng)用于化工、造紙、電子、儀表、石油等工業(yè)的防腐蝕流體介質(zhì)的輸送管道（但不能用于輸送芳烴、脂烴、芳烴的鹵素衍生物，酮類及濃硝酸等），農(nóng)業(yè)上的排灌類管，建筑、船舶、車輛扶手及電線電纜的保護套管等。

硬聚氯乙烯（UPVC）是各種塑料管道中消費量最大的品種，亦是目前國內(nèi)外都在大力發(fā)展的新型化學建材。采用這種管材，可對我國鋼材的緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用，經(jīng)濟效益顯著。UPVC管具有以下特點：

• 化學腐蝕性好，不生銹。

• 具有自熄性和阻燃性。

• 耐老化性好，可在-5℃~60℃之間使用20年~50年。

• 內(nèi)壁光滑，內(nèi)壁具有表面張力，很難形成水垢，流體輸送能力比鑄鐵管高43.7%。

• 質(zhì)量輕，易擴口，粘接、彎曲、焊接、安裝工作量僅為鋼管的二分之一，勞動強度低、工期短。

• 阻電性能良好，體積電阻1×105Ω·cm~3×105Ω·cm，擊穿電壓22kV/mm~26kV/mm。

• 價格低廉。

• 節(jié)約金屬能源，但耐壓性不好，噪聲大，針對這一缺陷，韓國于20世紀70年代初研制開發(fā)的一種新型的建筑排水管材------硬聚氯乙烯消音管，其內(nèi)壁帶有六條三角凸形螺旋線，使下水沿著管內(nèi)壁自由連續(xù)呈螺旋狀流動，將排水旋轉(zhuǎn)形成最佳排水條件，從而在立管底部起到良好的消音作用，降低了噪聲；同時，消音管的獨特結(jié)構(gòu)可以使空氣在管中央形成氣柱直接排除，沒有必要像以往那樣另外設(shè)置專用通氣管，使高層建筑排水通氣能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比普通UPVC排水管和鑄鐵管低30dB~40dB，UPVC消音管與消音管件配套使用時，排水效果良好。

2、高密度聚乙烯（HDPE）塑料管

聚乙烯（PE）塑料管以聚乙烯樹脂為原料，配以一定量的助劑，經(jīng)擠出成型，加工而成。PE是一種結(jié)晶性高聚物，結(jié)晶度與密度有關(guān)，一般密度越高，結(jié)晶度也越高。PE按密度大小可分為兩大類，即高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

高密度聚乙烯管以它的優(yōu)良的化學性能、韌性、耐磨性以及低廉的價格和安裝費受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙烯、使用量占第二的塑料管道材料。其具體特點如下：

• 結(jié)構(gòu)獨特，強度高，抗壓耐沖擊；

• 內(nèi)壁平滑，摩阻低，過流量大；

• 耐腐蝕，無毒無污染，環(huán)保性突出；

• 連接方便，接頭密封好，無滲漏；

• 質(zhì)量輕，施工快捷，降低費用；

• 埋地使用壽命長。

高密度聚乙烯（HDPE）管雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優(yōu)良，具有波紋狀外壁、光滑內(nèi)壁的管材。雙壁管較同規(guī)格同強度的普通管可省料40%，具有高抗沖、高抗壓的特性，發(fā)展很快。在歐美，HDPE雙壁波紋管在相當范圍內(nèi)取代了鋼管、鑄鐵管、水泥管、石棉管和普通塑料管，被廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農(nóng)業(yè)排灌管。

3、聚丙烯（PPR）塑料管

聚丙烯塑料管以聚丙烯樹脂為原料，加入適量的穩(wěn)定劑，經(jīng)擠出成型加工而成，產(chǎn)品具有質(zhì)輕、耐腐蝕、耐熱性較高、施工方便等特點。

聚丙烯（PPR）的密度是通用塑料中最小的，約為0.89g/cm3~0.91g/cm3。PPR的燃燒性與PE接近，依然而且會滴落，引起火焰蔓延。它的耐熱性比較好，在100℃時還能保持常溫時抗拉強度的一半。PPR也是結(jié)晶性高聚物，其抗拉強度高于PE。另外PPR的耐化學性也與PE接近。

聚丙烯塑料管適用于化工、石油、電子、醫(yī)藥、飲食等行業(yè)及各種民用建筑輸送流體介質(zhì)（包括腐蝕性流體介質(zhì)），也可作自來水管、農(nóng)用排灌、噴灌管道及電氣絕緣套管之用。

聚丙烯塑料管的連接多采用膠黏劑粘接，目前市售膠黏劑種類很多，采用瀝青樹脂膠粘劑較為廉價。

4、玻璃鋼落水管、落水斗

玻璃鋼落水管、落水斗是以不飽和聚酯樹脂為膠黏劑，以玻璃纖維制品為增強材料，一般采用手糊成型法制成。

該產(chǎn)品具有質(zhì)量輕、強度高、不生銹、耐腐蝕、耐高低溫、色彩鮮艷及施工、維修、保養(yǎng)簡便等特點，適用于各種建筑物的屋面排水，也可用于工業(yè)、家庭廢水、污水的排水。

還有其他塑料，如聚苯乙烯（PS）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯塑料（ABS），但通常不應(yīng)用于排水管道。（三）柔性鑄鐵管

塑料管材代替鑄鐵管，具有質(zhì)量輕、水流阻力小、不結(jié)垢、安裝使用方便、耐腐蝕性好、使用壽命長等優(yōu)點，并且生產(chǎn)能耗低、但其噪聲大、管體強度低、抗火災(zāi)性能差，對消防極為不利；而柔性鑄鐵管的材料性能決定了塑料管的這些缺點正是它的優(yōu)點，因此成為國際上應(yīng)用廣泛的主要的排水材料之一。

柔性鑄鐵管采用離心澆鑄，組織致密，管壁薄，質(zhì)量輕，接口采用不銹鋼卡箍和橡膠套連接，裝卸方便。柔性排水鑄鐵管是一種新型的建筑用排水管材，已被廣泛用于排水、排污、雨水管道和通氣管道系統(tǒng)。以前的老建筑全部使用鑄鐵管（干管和支管），隨著UPVC排水管的完善，現(xiàn)已逐步被UPVC排水管替代。鑄鐵管優(yōu)點是耐腐蝕、抗老化、水沖無噪音等，缺點是水阻大、自重大、造價高。而UPVC排水管的最大優(yōu)點是價格低（鑄鐵管造價高出UPVC 3倍~5倍，最大的缺點是噪音大?，F(xiàn)已出現(xiàn)內(nèi)螺旋UPVC排水管，其噪音已降低不少。在很多地方選用了混裝做法；干管為鑄鐵管，支管為UPVC管；也有很多地區(qū)排水管道全部為UPVC（干管和支管））。

實驗室的排水一般含有酸堿性無機試劑和有機試劑，容易對管道產(chǎn)生化學腐蝕，而實驗室的排水管無法分別按照排水的性質(zhì)來細分，為了方便購置材料，一般同一采用一種材料。在這種情況下，實驗室的排水管材埋地部分建議采用柔性鑄鐵管、UPVC或HDPE管，耐酸堿性和抗有機溶劑腐蝕性相對較好，管道地上部分建議采用PPR管，可同時滿足耐酸堿性和抗有機溶劑腐蝕性相對較好，管道地上部分建議采用PPR管，可同時滿足耐酸堿性和抗有機溶劑腐蝕性的要求。如果實驗室只產(chǎn)生酸性排水，管道地上部分可采用硬聚氯乙烯塑料管。

[實驗室純水系統(tǒng)]

在當今的實驗室中，水環(huán)境作為絕大多數(shù)實驗室的最基本環(huán)境，在實驗中占的地位非常重要，在實驗室科學研究領(lǐng)域，所關(guān)心的純化起始點是自來水，如果實驗室中已經(jīng)有蒸餾水、去離子水或反滲透水，那就只注重超純化的過程。水質(zhì)往往決定了很多實驗結(jié)果的真實性、可重復(fù)性，對多數(shù)做實驗的專家來說，他們通常要求純水中的雜質(zhì)元素和化合物的濃度在ppb級甚至更低。所以純水系統(tǒng)的前段設(shè)計環(huán)節(jié)尤為重要，需要考慮到整體布局、選材、安裝維護等等因素會造成的任何不良影響并給出整體解決方案。

一般來講，實驗室整體純水系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍在每天200升～8000升之間。多數(shù)實驗室或?qū)嶒灅羌兯傁牧吭?00～2000升之間，只有少數(shù)實驗室或?qū)嶒灅敲咳沼盟繒笥?000升。在這些極少數(shù)實驗室或?qū)嶒灅侵?，由于有較多耗水量大的全自動檢測設(shè)備、或者沖洗設(shè)備，及可能的特殊應(yīng)用(如電子及材料行業(yè))，導致其使用大于2000升甚至更多的純水。針對這些情況，需要仔細的定義用水量和進行特殊的設(shè)計。一般來講，過多的冗余會造成系統(tǒng)開機量不足，純化模塊不能充分發(fā)揮作用，也因為流動性不足，造成系統(tǒng)潛在污染的風險。

因中央純水處理室與各實驗儀器問有一定距離，要想讓純水順利到達各用水點，通常用增壓泵保證一定的出水壓力，壓力的大小與各實驗儀器用水量大小及其與巾央純水處理室的距離有關(guān)，用水量越大，距離越遠，所需壓力越大，反之越小。在使用過程中，水壓要調(diào)節(jié)適當 ，水壓過低 ，不能保證儀器順利用水，引起儀器缺水報警;水壓過高，會導致純水內(nèi)含有氣體，在加到用水儀器反應(yīng)杯時因壓力降低，會釋放大量氣泡，影響檢驗質(zhì)量，對一些使用濃縮試劑的項 目影響尤為明顯。

• 三級純水三級純水的物理純度一般為小于50μS/cm，單蒸水、雙蒸水、普通去離子水和反滲透水都屬于此級別。它一般由自來水純化制備而成。三級純水的主要用途是清洗瓶皿，高壓消毒裝置用水，人工環(huán)境室用水及超純水儀進水等。

• 二級純水二級純水是一個模糊的范圍，常用5~5M-cm表示。但二級純水絕不嚴格限于此范圍內(nèi)，可以講1~17M-cm范圍均認為是二級純水。二級純水一般是將三級純水再經(jīng)過離子交換或電滲析而制成。它主要用于一般試劑的配制，普通化學實驗用水及給超純水儀供水。

• 一級超純水一級超純水是指物理純度大于18M-cm的水，習慣稱電阻率為18.2M-cm是一級超純水的指標。一級超純水一定是由三級或二級純水經(jīng)核子級離子交換樹脂再純化而來。它主要用于高精密度的分析實驗和對誰純度要求很高的生命科學實驗。

[實驗室純水的供應(yīng)模式]

實驗室純水供應(yīng)模式分為中央純水供應(yīng)模式和分散純水供應(yīng)模式兩種。

什么是中央純水供應(yīng)模式?中央純水供應(yīng)模式是指設(shè)置純水生產(chǎn)裝置，實驗室用水通過供水管道輸送到各個實驗室用水點，無論是單個實驗室還是一棟實驗樓，實現(xiàn)從實驗室用水點的純水龍頭直接獲取實驗室純水或超純水。

優(yōu)點：(1)運行成本低，管理集中。(2)集體使用，不存在機器閑置可能。 (3)產(chǎn)量大，用水采用管網(wǎng)化，同一實驗室多點取水。

缺點：系統(tǒng)必須保證長期安全運行，否則存在斷水風險。

什么是分散純水供應(yīng)模式?分散純水供應(yīng)模式是指在實驗室各用水點位置設(shè)置純水機或成品水。

優(yōu)點：儀器有單獨的使用權(quán)，使用率高。

缺點：(1)運行成本高，管理分散，消耗成本相對較高。(2)桌面定點臺式安裝，定點取水，機型產(chǎn)量小，流量小，工作效率低。 (3)若每個實驗組單獨購買，業(yè)主在該類產(chǎn)品上的投資總額非常高，可能會因每個實驗組工作情況不同而導致空置率提高，不利于投資效率最大化。隨著實驗室裝備的發(fā)展，實驗室供水的管網(wǎng)化與集中化已成為大型實驗樓純水供應(yīng)的發(fā)展方向。不只是“中央純水系統(tǒng)”和“單機純水系統(tǒng)”

簡單的中央純水系統(tǒng)或者用水點的單機純水系統(tǒng)只是整體純水系統(tǒng)設(shè)計和選擇中的兩種極端情況。針對不同的情況，整體純水系統(tǒng)可以有很多不同的設(shè)計和選擇。設(shè)計前期清晰定義項目的需求能夠幫助設(shè)計和選擇的結(jié)果是最合適實際使用需要的。

二、污水系統(tǒng)

實驗室內(nèi)由于化驗盆、洗滌盆等衛(wèi)生器具和其他用水設(shè)備數(shù)量較多且分散，所以相應(yīng)的室內(nèi)排水支管、干管也較多。設(shè)計在室內(nèi)管道布置時，要求管道能相對集中，排列整齊，使施工安裝和操作維修方便；管道轉(zhuǎn)彎要少，以減少管內(nèi)阻塞的可能性；主干管要盡量靠近設(shè)備排水量最大、雜質(zhì)較多的排水點設(shè)置；介質(zhì)在管道內(nèi)工作要有良好的水力條件等。

實驗室室內(nèi)酸性排水管道地上部分采用硬聚氯乙烯塑料管，埋地部分宜用耐酸陶瓷管較好。

在化學實驗室、純水室等應(yīng)設(shè)置地漏，以防水管破裂，水龍頭跑水等能夠及時排水，防止實驗室浸泡，危及儀器設(shè)備安全。

三級和四級生物安全實驗室防護區(qū)根據(jù)壓差要求設(shè)置存水彎和地漏的水封深度；構(gòu)造內(nèi)無存水彎的衛(wèi)生器具與排水管道連接時，必須在排水口以下設(shè)存水彎；排水管道水封處必須保證充滿水或消毒液。三級和四級生物安全實驗室輔助工作區(qū)的排水，應(yīng)進行監(jiān)測；并應(yīng)采取適當處理措施，以確保排放到市政管網(wǎng)之前達到排放要求。四級生物安全實驗室雙扉高壓滅菌器的排水應(yīng)接入防護區(qū)廢水排放系統(tǒng)。

BSL-2防護區(qū)污水的處理裝置可采用化學消毒或高溫滅菌方式。