LABORATORY WATER SUPPLY SYSTEM 

 实验室给水系统 

实验室给水系统包括实验室给水系统、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和试验用纯水，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，室内消防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、室外消防栓、消防水泵等组成。

实验室给水方式

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，内室无加压水泵，通常链接室外给水管网。

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，以至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，可采取这种方式。

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，可采取这种方式。

实验室给排水系统设计注意事项

# 实验室的给排水系统应设计科学，保证饮水源不受污染，若实验用水与饮用水的水源不一，则应将饮用水与实验用水的水龙头分别注明，以免混淆。

# 实验楼应设有备用水源，在公共自来水系统供水不足或停止时，备用水源能保证各种仪器的冷却水、洗眼器用水、蒸馏器用水、蒸馏瓶冷凝管用水的正常供给。

# 给排水系统应与实验室模块相符合，合理布置，便于维修，管线应尽量短，避免交叉。给水管道和排水管道应沿墙、柱、管道井、实验台夹腔、通风柜内衬板等部位布置，不得布置在遇水会迅速分解、引燃、爆炸或损坏的物品旁，以及贵重仪器设备的上方；一般实验室的管可明装敷设，在安全要求较高的实验室中应尽量暗装，所有暗装敷设的管道均应在控制阀门处设置检修孔，以便维修。

# 给排水系统应设计灵活，并预留部分设施以保证实验室的可靠性和持续运行。下行上给的给水横干管宜敷设在底层走道上方或地下室顶板下；上行下给式的给水横干管宜敷设在顶层管道技术层内或顶层走道上方；不结冻地区可敷设在屋顶上，从给水干管引入实验室的每根支管上，应装设阀门。

# 实验室内部各用水点的位置必须科学定位并提前敷设，尽量把用水点设在靠墙位置，方便下水点的设置及满足未来改造的需要。

实验室纯水系统

在实验室中，水环境作为绝大多数实验室的最基本环境，在实验室中占的位置非常重要，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。

无论针对单个或多个实验室的整体纯水系统，还是整栋实验室大楼的纯水系统，实验室设计人员和研究人员都应在纯水系统设计之处考虑一系列因素。纯水系统的设计、安装、试车、正常运行无不需要使用纯水的研究人员、建筑师、咨询师、承包商、设备处、仪器生产商之间的精诚合作。

实验室整体纯水系统是由纯水设备模块、纯水储存模块、纯水分配模块、管道纯化和监控设备、终端纯化模块等五个核心部分组成，每一部分对整个纯水系统的实施成功都起到关键的影响。

实验室纯水的分级

# Ⅲ级纯水的物理纯度一般小于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。Ⅲ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。

# Ⅱ级纯水是一个模糊的范围，常用5~15m-cm表示。但Ⅱ级纯水绝不严格限于此范围内，可以将1~17m-cm范围均认为是Ⅱ级纯水。Ⅱ级纯水一般是将Ⅲ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，普通化学实验室用水及给超纯水仪供水。

# Ⅰ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1级超纯水的指标。1级超纯水一定是由Ⅲ级或Ⅱ级纯水经核子级离子交换树脂再纯化而来。它主要用于高精度的分析实验和对水纯度要求很高的生命科学实验。

实验室纯水工艺流程图

实验室纯水系统设计还需考虑的因素

# 纯水系统的供货商是否有能力进行整体纯水系统的设计、工程指导、技术支持、售后服务以及系统的验证校验支持。

# 一个设计优良的纯水系统，也可能由不当的安装调试或维护而无法正常运行。实验室设计不仅仅要考虑以上四个主要部分。同时也应该了解各个部分之间的关系。例如，纯化技术的选择就会对纯水系统本身的产水水质以及超纯水系统的运行成本产生直接的影响。

# 越来越多的实验室需要遵守FDA和MCA等机构颁布的GMPs和GLP法规。这些法规的目的在于提高实验室数据的准确性和可靠性。法规同时规定：应确保含纯水系统在内的实验室仪器被正确安装、维护、校验，并且是在预期的状态下运行。因此遵守GMP和GLP法规的实验室必须对纯水系统进行验证。这就需要纯水系统供货商有经过专业培训的人员，经过校验的仪表能够对实验室纯水系统进行安装验证，操作验证并编写操作验证的文件。因此在选择纯水系统供货商时，就应该对其技术支持和售后服务能力进行评估。

实验室纯水供应模式

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：A 运行成本低，集中管理； B 集中使用，不存在机器闲置的可能； C 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。   

分散纯水供应模式

# 分散纯水供应模式是指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：

A 运行成本高，管理分散，消耗成本相对较高；

B 桌面定点台式安装，定点取水，机型产量小，工作效率低；

C 若每个实验室组单独购买，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。

实验室超纯水系统

# 实验室纯水系统设计者在考虑超纯水系统之初，应明确超纯水系统的用途。一般来讲，纯水就已经能够满足大多数实验室的用水需求。而超纯水的水质也因应用不同而各异，因此应该根据超纯水的用途和用量确定超纯水的纯化方法和产水量，从而选择合适的超纯水设备。同时也应该考虑到纯水超纯水水质监控所需的电阻率测试仪和总有机碳监控设备。对于超纯水系统还应该考虑的一个重点是超纯水系统安装所需的空间。应该尽量减少超纯水系统所占实验台的空间。超纯水系统操作维护的简易程度、运行成本也都是需要考虑的问题。