[实验室给水系统]

实验室给水系统包括实验给水系统、生活给水系统和消防给水系统。实验给水系统分为一般实验用水与实验用纯水，实验室纯水系统属于独立的给水系统。生活给水系统和消防给水系统与一般建筑的给水系统一致，与一般实验给水系统通常可合并成一个系统。

不同的实验室对实验用水有不同的要求，实验仪器的循环冷却水水质应满足各类仪器对水质的不同要求;凡进行强酸、强碱、剧毒液体的实验并有飞溅爆炸可能的实验室，应就近设置应急喷淋设施，当应急眼睛冲洗器水头大于1m时，应采取减压措施;无菌室和放射性同位素的实验室配热水淋浴装置，水龙头采用脚踏开关、肘式开关或光电开关，放射性同位素实验室如采用科研、生活和消防统一的给水系统时，污染区的用水必须通过断流水箱，室内消火栓应设置在清洁区内，给水系统的管道入口通常应设置洁净区，采用上行下给式给水管网，以免扩散污染。

室内消防给水系统包括普通消防系统、自动喷洒消防给水系统和水幕消防给水系统等。实验楼，库房等建筑物在必要时应设立室外消防给水系统，由室外消防给水管道、室外消火栓、消防水泵等组成。

[实验室给水方式]

实验室给水系统应保证必需的压力、水质和水量，对于大型的高层实验楼，在室外管网不能满足上层实验室用水要求时，或在室外管网水压周期性不足时，尤其是为了保证实验室安全供水，应设置布局加压设备或屋顶水箱和水泵，专供上层实验室使用。对于化学实验室，因设置紧急淋浴器、紧急洗眼器等，水流要足够大，开启放水阀门反应要快。常用的给水方式如下：

• 直接供水方式。在实验室外层数不高、水压、水量均能满足的情况下，一般可采用直接供水方式。用这种方式，室内无加压水泵，通常连接室外给水管网。

• 设有高位水箱的给水方式。在用水高峰期，室外管网内水压下降，以致不能满足楼内上层用水要求时，或当室外管网水压周期性不足时，可采用这种方式。

• 设有加压水泵的给水方式。当室外管网的水压低于实验、生活、消防等用水要求的水压而用水量又不均匀时，可采用这种方式。

[实验室排水系统]

实验室排水系统根据实验室排出废水的成分、性质、流量、排放规律的不同而设置相应的排水系统。对于实验室设备的冷却水排水或其他仅含无害悬浮物或胶状物、受污染不严重的废水可不必处理，直接排至室外排水管网。对于含有多种成分、有毒有害物质、可互相作用、损害管道或造成事故的废水，应与生活污水分开，作预处理使之符合国家标准方可排入室外排水管网或分流排出。对于较纯的溶剂废液或贵重试剂，宜在技术经济比较后回收利用，排放的废水如需重复使用，应作相应的处理。对于放射性同位素实验室的排水系统，应将长寿命和短寿命的核素废水分流，废水流向，应从清洁区至污染区，放射性核素排水管道的布置和敷设，管材、附件的选择，应符合《辐射防护规定》的规定。

[排水管材的选择]

一般排水管按其管材特性可分为刚性管和柔性管（塑料管）两大类。

（一）刚性管

刚性管包括铸铁管、混凝土管、陶制管等，均为传统制作的管道，其优点是刚性好，环刚度较高，但防腐性能差，用作排污管道需做特殊防腐处理，使用寿命一般为10年~20年不等；其最大的缺点是易破碎（铸铁管除外），渗漏严重，易造成二次污染。

（二）塑料管

塑料排水管按其管壁结构可分为实壁塑料管和结构塑料管两大类。实壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管和PE管，结构壁管分为单（双）壁波纹管、加筋管和缠绕管三大类。根据建设部《关于发布化学建材技术与产品的公告》的精神，应用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品种包括：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯芯层发泡管（PVC-U）、聚氯乙烯双壁波纹管（PVC-U）、玻璃钢夹砂管（RPMP）、塑料螺旋缠绕管（HDPE、PVC-U）、聚氯乙烯径向加筋管（PVC-U）等。

塑料管与传统刚性管道相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属材料、改善生活环境、使用寿命长、安装方便等特点，受到了管道工程界的青睐。为此，许多发达国家塑料制品商与管道工程界进行广泛的合作，投入了大量人力、物力和财力进行全方位的开发研究，使原料合成生产、管材管件制造技术、促使塑料管在管道工程中占据了相当重要的位置，并形成一种势不可挡的发展趋势。

塑料管道是我国重点推广应用的化学建材之一。目前我国生产的塑料管材质主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通用热塑性塑料及酚醛、环氧、聚酯等类热固性树脂玻璃钢和石棉酚醛塑料、氟塑料等，它们被广泛用于房屋建筑的自来水供水系统配管，排水、排气和排污卫生管，地下排水管，雨水管以及电线安装配套用的电线电缆等。这里整理了几种使用比较广泛的塑料管的特点，供参考。

1、硬聚氯乙烯（UPVC）管材

聚氯乙烯PVC是应用最广泛的一种塑料，它是一种多功能的材料，通过改变配方，可制成硬质和软质两种。PVC含氟量为56.8%，由于含有氟，PVC具有自熄性，这对于其用作建材是十分有利的。

硬聚氯乙烯即UPVC，UPVC管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂等助剂，经捏合、塑炼、切粒，挤出成型加工而成。硬聚氯乙稀管材被广泛应用于化工、造纸、电子、仪表、石油等工业的防腐蚀流体介质的输送管道（但不能用于输送芳烃、脂烃、芳烃的卤素衍生物，酮类及浓硝酸等），农业上的排灌类管，建筑、船舶、车辆扶手及电线电缆的保护套管等。

硬聚氯乙烯（UPVC）是各种塑料管道中消费量最大的品种，亦是目前国内外都在大力发展的新型化学建材。采用这种管材，可对我国钢材的紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用，经济效益显著。UPVC管具有以下特点：

• 化学腐蚀性好，不生锈。

• 具有自熄性和阻燃性。

• 耐老化性好，可在-5℃~60℃之间使用20年~50年。

• 内壁光滑，内壁具有表面张力，很难形成水垢，流体输送能力比铸铁管高43.7%。

• 质量轻，易扩口，粘接、弯曲、焊接、安装工作量仅为钢管的二分之一，劳动强度低、工期短。

• 阻电性能良好，体积电阻1×105Ω·cm~3×105Ω·cm，击穿电压22kV/mm~26kV/mm。

• 价格低廉。

• 节约金属能源，但耐压性不好，噪声大，针对这一缺陷，韩国于20世纪70年代初研制开发的一种新型的建筑排水管材------硬聚氯乙烯消音管，其内壁带有六条三角凸形螺旋线，使下水沿着管内壁自由连续呈螺旋状流动，将排水旋转形成最佳排水条件，从而在立管底部起到良好的消音作用，降低了噪声；同时，消音管的独特结构可以使空气在管中央形成气柱直接排除，没有必要像以往那样另外设置专用通气管，使高层建筑排水通气能力提高10倍，排水量增加6倍，噪声比普通UPVC排水管和铸铁管低30dB~40dB，UPVC消音管与消音管件配套使用时，排水效果良好。

2、高密度聚乙烯（HDPE）塑料管

聚乙烯（PE）塑料管以聚乙烯树脂为原料，配以一定量的助剂，经挤出成型，加工而成。PE是一种结晶性高聚物，结晶度与密度有关，一般密度越高，结晶度也越高。PE按密度大小可分为两大类，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优良的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视，它是仅次于聚氯乙烯、使用量占第二的塑料管道材料。其具体特点如下：

• 结构独特，强度高，抗压耐冲击；

• 内壁平滑，摩阻低，过流量大；

• 耐腐蚀，无毒无污染，环保性突出；

• 连接方便，接头密封好，无渗漏；

• 质量轻，施工快捷，降低费用；

• 埋地使用寿命长。

高密度聚乙烯（HDPE）管双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良，具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%，具有高抗冲、高抗压的特性，发展很快。在欧美，HDPE双壁波纹管在相当范围内取代了钢管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管，被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管。

3、聚丙烯（PPR）塑料管

聚丙烯塑料管以聚丙烯树脂为原料，加入适量的稳定剂，经挤出成型加工而成，产品具有质轻、耐腐蚀、耐热性较高、施工方便等特点。

聚丙烯（PPR）的密度是通用塑料中最小的，约为0.89g/cm3~0.91g/cm3。PPR的燃烧性与PE接近，依然而且会滴落，引起火焰蔓延。它的耐热性比较好，在100℃时还能保持常温时抗拉强度的一半。PPR也是结晶性高聚物，其抗拉强度高于PE。另外PPR的耐化学性也与PE接近。

聚丙烯塑料管适用于化工、石油、电子、医药、饮食等行业及各种民用建筑输送流体介质（包括腐蚀性流体介质），也可作自来水管、农用排灌、喷灌管道及电气绝缘套管之用。

聚丙烯塑料管的连接多采用胶黏剂粘接，目前市售胶黏剂种类很多，采用沥青树脂胶粘剂较为廉价。

4、玻璃钢落水管、落水斗

玻璃钢落水管、落水斗是以不饱和聚酯树脂为胶黏剂，以玻璃纤维制品为增强材料，一般采用手糊成型法制成。

该产品具有质量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、耐高低温、色彩鲜艳及施工、维修、保养简便等特点，适用于各种建筑物的屋面排水，也可用于工业、家庭废水、污水的排水。

还有其他塑料，如聚苯乙烯（PS）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯塑料（ABS），但通常不应用于排水管道。（三）柔性铸铁管

塑料管材代替铸铁管，具有质量轻、水流阻力小、不结垢、安装使用方便、耐腐蚀性好、使用寿命长等优点，并且生产能耗低、但其噪声大、管体强度低、抗火灾性能差，对消防极为不利；而柔性铸铁管的材料性能决定了塑料管的这些缺点正是它的优点，因此成为国际上应用广泛的主要的排水材料之一。

柔性铸铁管采用离心浇铸，组织致密，管壁薄，质量轻，接口采用不锈钢卡箍和橡胶套连接，装卸方便。柔性排水铸铁管是一种新型的建筑用排水管材，已被广泛用于排水、排污、雨水管道和通气管道系统。以前的老建筑全部使用铸铁管（干管和支管），随着UPVC排水管的完善，现已逐步被UPVC排水管替代。铸铁管优点是耐腐蚀、抗老化、水冲无噪音等，缺点是水阻大、自重大、造价高。而UPVC排水管的最大优点是价格低（铸铁管造价高出UPVC 3倍~5倍，最大的缺点是噪音大。现已出现内螺旋UPVC排水管，其噪音已降低不少。在很多地方选用了混装做法；干管为铸铁管，支管为UPVC管；也有很多地区排水管道全部为UPVC（干管和支管））。

实验室的排水一般含有酸碱性无机试剂和有机试剂，容易对管道产生化学腐蚀，而实验室的排水管无法分别按照排水的性质来细分，为了方便购置材料，一般同一采用一种材料。在这种情况下，实验室的排水管材埋地部分建议采用柔性铸铁管、UPVC或HDPE管，耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性相对较好，管道地上部分建议采用PPR管，可同时满足耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性相对较好，管道地上部分建议采用PPR管，可同时满足耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性的要求。如果实验室只产生酸性排水，管道地上部分可采用硬聚氯乙烯塑料管。

[实验室纯水系统]

在当今的实验室中，水环境作为绝大多数实验室的最基本环境，在实验中占的地位非常重要，在实验室科学研究领域，所关心的纯化起始点是自来水，如果实验室中已经有蒸馏水、去离子水或反渗透水，那就只注重超纯化的过程。水质往往决定了很多实验结果的真实性、可重复性，对多数做实验的专家来说，他们通常要求纯水中的杂质元素和化合物的浓度在ppb级甚至更低。所以纯水系统的前段设计环节尤为重要，需要考虑到整体布局、选材、安装维护等等因素会造成的任何不良影响并给出整体解决方案。

一般来讲，实验室整体纯水系统，其应用范围在每天200升～8000升之间。多数实验室或实验楼纯水总消耗量在500～2000升之间，只有少数实验室或实验楼每日用水量会大于2000升。在这些极少数实验室或实验楼中，由于有较多耗水量大的全自动检测设备、或者冲洗设备，及可能的特殊应用(如电子及材料行业)，导致其使用大于2000升甚至更多的纯水。针对这些情况，需要仔细的定义用水量和进行特殊的设计。一般来讲，过多的冗余会造成系统开机量不足，纯化模块不能充分发挥作用，也因为流动性不足，造成系统潜在污染的风险。

因中央纯水处理室与各实验仪器问有一定距离，要想让纯水顺利到达各用水点，通常用增压泵保证一定的出水压力，压力的大小与各实验仪器用水量大小及其与巾央纯水处理室的距离有关，用水量越大，距离越远，所需压力越大，反之越小。在使用过程中，水压要调节适当 ，水压过低 ，不能保证仪器顺利用水，引起仪器缺水报警;水压过高，会导致纯水内含有气体，在加到用水仪器反应杯时因压力降低，会释放大量气泡，影响检验质量，对一些使用浓缩试剂的项 目影响尤为明显。

• 三级纯水三级纯水的物理纯度一般为小于50μS/cm，单蒸水、双蒸水、普通去离子水和反渗透水都属于此级别。它一般由自来水纯化制备而成。三级纯水的主要用途是清洗瓶皿，高压消毒装置用水，人工环境室用水及超纯水仪进水等。

• 二级纯水二级纯水是一个模糊的范围，常用5~5M-cm表示。但二级纯水绝不严格限于此范围内，可以讲1~17M-cm范围均认为是二级纯水。二级纯水一般是将三级纯水再经过离子交换或电渗析而制成。它主要用于一般试剂的配制，普通化学实验用水及给超纯水仪供水。

• 一级超纯水一级超纯水是指物理纯度大于18M-cm的水，习惯称电阻率为18.2M-cm是一级超纯水的指标。一级超纯水一定是由三级或二级纯水经核子级离子交换树脂再纯化而来。它主要用于高精密度的分析实验和对谁纯度要求很高的生命科学实验。

[实验室纯水的供应模式]

实验室纯水供应模式分为中央纯水供应模式和分散纯水供应模式两种。

什么是中央纯水供应模式?中央纯水供应模式是指设置纯水生产装置，实验室用水通过供水管道输送到各个实验室用水点，无论是单个实验室还是一栋实验楼，实现从实验室用水点的纯水龙头直接获取实验室纯水或超纯水。

优点：(1)运行成本低，管理集中。(2)集体使用，不存在机器闲置可能。 (3)产量大，用水采用管网化，同一实验室多点取水。

缺点：系统必须保证长期安全运行，否则存在断水风险。

什么是分散纯水供应模式?分散纯水供应模式是指在实验室各用水点位置设置纯水机或成品水。

优点：仪器有单独的使用权，使用率高。

缺点：(1)运行成本高，管理分散，消耗成本相对较高。(2)桌面定点台式安装，定点取水，机型产量小，流量小，工作效率低。 (3)若每个实验组单独购买，业主在该类产品上的投资总额非常高，可能会因每个实验组工作情况不同而导致空置率提高，不利于投资效率最大化。随着实验室装备的发展，实验室供水的管网化与集中化已成为大型实验楼纯水供应的发展方向。不只是“中央纯水系统”和“单机纯水系统”

简单的中央纯水系统或者用水点的单机纯水系统只是整体纯水系统设计和选择中的两种极端情况。针对不同的情况，整体纯水系统可以有很多不同的设计和选择。设计前期清晰定义项目的需求能够帮助设计和选择的结果是最合适实际使用需要的。

二、污水系统

实验室内由于化验盆、洗涤盆等卫生器具和其他用水设备数量较多且分散，所以相应的室内排水支管、干管也较多。设计在室内管道布置时，要求管道能相对集中，排列整齐，使施工安装和操作维修方便；管道转弯要少，以减少管内阻塞的可能性；主干管要尽量靠近设备排水量最大、杂质较多的排水点设置；介质在管道内工作要有良好的水力条件等。

实验室室内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较好。

在化学实验室、纯水室等应设置地漏，以防水管破裂，水龙头跑水等能够及时排水，防止实验室浸泡，危及仪器设备安全。

三级和四级生物安全实验室防护区根据压差要求设置存水弯和地漏的水封深度；构造内无存水弯的卫生器具与排水管道连接时，必须在排水口以下设存水弯；排水管道水封处必须保证充满水或消毒液。三级和四级生物安全实验室辅助工作区的排水，应进行监测；并应采取适当处理措施，以确保排放到市政管网之前达到排放要求。四级生物安全实验室双扉高压灭菌器的排水应接入防护区废水排放系统。

BSL-2防护区污水的处理装置可采用化学消毒或高温灭菌方式。