實驗室電氣系統設計

一、電氣系統設計—負荷估算
實驗室用電負荷問題是在實驗室新建或改擴建時必須考慮的問題，目的是為了合理選用導線材料、開關設備和確定變壓器容量等，使投資節約和保證電氣設備的正常運行。
由于實驗室用電設備品種繁多，要求各異，設備容量大小懸殊，使用時間參差等許多原因，采用理論計算方法都可能與實際情況相差很大。對每個實驗室應以大負荷為依據，盡可能滿足該實驗室的當前和發展中的負荷要求而提出某一設備容量，然后將一些常用設備，經過計算求出半小時內同時使用的大負荷總值，作為該實驗樓供電總負荷的參考值，以確定選擇供電電源或變壓器容量的依據。
例如在照明設計中，推薦以下標準：
在實驗室中1.5-2.0W/平方英尺（瓦／平方英尺）
在辦公室中1.3W/平方英尺
在走廊中0.8W/平方英尺
電力設施以項目為基礎的負荷估算一般考慮照明、通風、空調、水泵、實驗室設備、插座和電梯。負荷估算過程一般包括概念性負荷估計，基于工程的負荷估算和應用要求因素。概念性負荷估算考慮了良好運行的基本經驗準則。以下是實驗室電荷要求。實驗室應保證用電的可靠性。二級生物安全實驗室的用電負荷不宜低于二級。ABSL-3中的b2類實驗室和四級生物安全實驗室必須按一級負荷供電，特別重要負荷應同時設置不間斷電源和自備發電設備．作為應急電源．不間斷電源應能確保自備發電設備啟動前的電力供應。BSL-3實驗室和ABSL-3中的a類和b1類實驗室應按一級負荷供電，當按一級負荷供電有困難時．應采用一個獨立供電電源．且特別重要負荷應設置應急電源；應急電源采用不間斷電源的方式時，不間斷電源的供電時間不應小于30min；應急電源采用不間斷電源加自備發電機的方式時，不間斷電源應能確保自備發電設備啟動前的電力供應。
二、電氣系統設計—配電系統
1.配電箱：可以布置任每一層的某個區域中，或者在進入每個實驗室的入口凹室處。在每個配電箱中必須包含足夠數量的額外斷路器來適應未來的需要。生物安全實驗室應設配電箱。三級和四級生物安全實驗室的配電箱應設在該實驗室的防護區外。
2.適宜的配線系統：電纜槽通常布置在走廊中的頂棚下方，與頂棚同樣的高度，或者在頂棚正上方。一般設計新建筑中的配線，應考慮到為今后的發展留有余地，以避免重大的改裝。此外，應注意保證購置的新設備或局部的重裝設備不應使原有線路增加過度的負擔。電纜槽通常布置在一條管道上方以便更容易維護。由于計算機、電話和設備的額外需要，電力和數據線通常需要在建筑使用期內經常延伸和改動。因而輕易可達是非常重要的。
3.電插座：應提供足夠量的電插座，避免裝上延長的電線線路。所有直流線路應與交流線路接頭有明確的標記和區別。生物安全實驗室內應設置足夠數量的固定電源插座，重要設備應單獨回路配電，且應設置漏電保護裝置。
4.輔助供電：對控制排風扇、進出口照明、進出口指示和緊急情況下疏散的報警裝置，均應提供輔助電源。在某些情況下，由組合電池供給備用燈的電源，由單個電池供給輔助的疏散警報系統。
三、電氣系統設計—照明系統
1.照明等級
照度是到達一個表面的光的亮度，而不是實際上看到的。更重要的是由那個表面反射，實際到達眼睛以亮度度量的光線數量，低照度標準是通過大量調查研究和實測分析而制定的。在實際的照明設計中，總是略高于低標準，這是因為照度計算中許多因素，例如墻壁與天棚的反射，燈具在使用中的清潔工作和光源效率的降低等都是估計值。
2.燈光分配
實驗內部采用的光源，目前常用的是白熾燈和熒光燈。實驗室、教室、辦公室內以采用熒光燈較合適，因它的發光效率高，發光面積大而眩光小，使用壽命長。白熾燈適用于走廊、樓梯間以及生活用房的照明。有爆炸、著火及有腐蝕性氣體的場所，須采用防爆密閉式燈具。現代實驗室也采用三基色節能燈。用于實驗室的燈具多采用吸頂燈，這樣既可以起到防塵作用，也可以防酸腐蝕作用，同時可以避免光源對眼睛引起的眩光作用。兩種主要的燈光分配方法普遍地使用于實驗室環境中以產生環境（般）照明。這里有間接／直接分配和直接分配。間接／直接照明分配（頂棚表面向下照明和向上照明的種結合）一般包括將熒光光源用于較高頂棚的空間。從而從頂棚上以一定距離懸掛光源，光源布置成提供均勻的頂棚亮度，同時將直接照明燈具集中在工作面上。直接分配（向下照明）一般與熒光光源一起使用在頂棚，在使用者除了實驗準備和清洗外不會呆很長時間以及懸掛光源會有危害的高設備密度的區域里。當更少的光源被使用而每盞燈具有一個更小的光輸出時，直接照明比較成功。這種布置產生了更好的眩光控制、減少了陰影并增加了均勻度。