环境可靠性实验室是用于验证产品在特定环境条件下性能与可靠性的关键场所,其建设质量直接关系到测试结果的准确性、可重复性及实验室的长期安全稳定运行。根据各类国际、国家及行业检测标准(如ISO/IEC 17025, GJB 150A, GB/T 2423等)对实验室基础设施的通用要求,现制定以下基础建设技术要求。
一、 总体原则
实验室建设应遵循安全第一、技术先行、预留发展的原则。在规划设计阶段,必须充分考虑所有拟购置试验设备的安装条件、运行需求以及未来技术升级的可能性,避免建成后无法满足使用需求或进行大规模改造。
二、 各专业技术要求
1. 建筑结构与空间
a. 层高要求:
· 实验室的净空高度(吊顶下或梁下高度)是关键参数。需根据最大设备的高度、安装方式(如是否需地坑或底座)及维护空间综合确定。
· 一般要求: 对于常见的恒温恒湿箱、冷热冲击箱、振动台等,净高建议不低于 3.5米。
· 特殊要求: 如安装大型步入式环境仓(如温度湿度高度综合试验箱)、高加速寿命试验箱(HALT/HASS)或大型振动台系统,其净高需求可能达到 4.5米至6米甚至更高。必须根据设备供应商提供的技术资料精确计算,并考虑行车、吊钩等安装维护设施的安装空间。
b. 承重要求:
· 实验室地面承重能力必须满足大型、密集型设备的要求。
· 普通区域: 放置桌上型小型设备的区域,承重可按普通办公标准(300-500 kg/m²)。
· 重型设备区域: 放置大型振动台、综合环境试验箱、步入式试验箱的区域是重点。特别是带有大型水平滑台的大型振动系统,其动载和静载极大。
· 建议标准: 重型设备区地面静载承重应不低于 1000-2000 kg/m²,对于超大型系统(如多自由度振动台),需进行专项结构计算,承重可能需达到 5000 kg/m²以上,并需设备基础底坑与建筑主体结构脱离,设置独立的设备基础,以防止振动传递影响建筑和其他精密设备。
c. 面积与布局:
· 实验室面积应满足设备布局、操作空间、样品周转区和安全通道的要求。
· 单台设备空间: 每台设备周围应预留不少于 0.8-1.2米 的操作和维护通道。
· 总体规划: 总面积需根据设备数量、尺寸及功能分区(试验区、准备区、控制区、设备间、样品存放区)确定。建议单个实验室面积不宜小于 40平方米,步入式实验室或大型台子实验室则需 60-100平方米或更大。
· 隔间设计: 对振动、噪声、发热量大的设备(如大型振动台、高低温箱压缩机),建议设立独立的设备间或隔音隔振间,将其主机与实验室主体分开,以保证测试环境不受干扰并改善主实验室的工作环境。
2. 配电系统
环境可靠性实验室设备多为大功率用电设备,对配电有极高要求。
a. 总容量:
· 需统计所有设备的最大同时运行功率(而非简单相加),并考虑一定的冗余(建议预留 20%-30% 的扩容空间)。总功率需求可从几十千瓦到数百千瓦不等。
b. 电源类型与质量:
· 电压与相数: 设备可能涉及单相220V、三相380V甚至更高电压(如410V)。必须根据设备要求提供稳定、纯净的电源。
· 独立性: 建议实验室采用独立的专用变压器和低压配电柜,避免与空调、照明等动力电路混合,防止相互干扰。
· 稳定性: 电压波动应控制在 ±10% 以内,频率波动在 ±2% 以内。对电源敏感的设备(如精密测量仪器)应配置在线式不间断电源(UPS) 或稳压电源。
· 接地: 必须设有独立的保护接地(PE) 和防雷接地。对于振动台等设备,还需严格的技术接地(信号接地),接地电阻要求通常小于 1Ω,甚至更低(如0.5Ω),需由专业公司设计施工。
c. 电缆与接口:
· 采用阻燃、耐高温的铜芯电缆。电缆线径需根据设备最大工作电流计算确定,并留有余量。
· 配电箱(柜)应设置在便于操作的位置,并明确标识。设备电源接口应靠近设备安装位置,避免过长线缆。
3. 暖通空调(HVAC)系统
· 排风与散热: 环境试验箱(尤其是高温箱)会向室内散发大量热量,必须设计有效的排风系统将热空气及时排出室外。通常在设备背部或顶部预留排风管道接口,并配置耐高温的强制排风机。
· 环境控制: 主实验室应安装空调,将室内温度控制在18~28℃,湿度控制在<85%RH,为测试设备提供一个稳定的外部运行环境,并保障操作人员的舒适性。
· 新风: 为保证室内空气质量和适当的负压(防止废气扩散),需设计一定量的新风补充。
4. 给排水系统
· 部分设备(如湿热试验箱、淋雨试验箱、盐雾试验箱)需要供水(纯净水/去离子水为佳)和排水。
· 需在设备安装位置附近预留水管接口和地漏。排水管道需采用耐腐蚀材料(如UPVC),并设计合理的坡度,确保排水通畅。
(本文由AI生成)