实验室电气系统设计

一、电气系统设计—负荷估算
实验室用电负荷问题是在实验室新建或改扩建时必须考虑的问题，目的是为了合理选用导线材料、开关设备和确定变压器容量等，使投资节约和保证电气设备的正常运行。
由于实验室用电设备品种繁多，要求各异，设备容量大小悬殊，使用时间参差等许多原因，采用理论计算方法都可能与实际情况相差很大。对每个实验室应以大负荷为依据，尽可能满足该实验室的当前和发展中的负荷要求而提出某一设备容量，然后将一些常用设备，经过计算求出半小时内同时使用的大负荷总值，作为该实验楼供电总负荷的参考值，以确定选择供电电源或变压器容量的依据。
例如在照明设计中，推荐以下标准：
在实验室中1.5-2.0W/平方英尺（瓦／平方英尺）
在办公室中1.3W/平方英尺
在走廊中0.8W/平方英尺
电力设施以项目为基础的负荷估算一般考虑照明、通风、空调、水泵、实验室设备、插座和电梯。负荷估算过程一般包括概念性负荷估计，基于工程的负荷估算和应用要求因素。概念性负荷估算考虑了良好运行的基本经验准则。以下是实验室电荷要求。实验室应保证用电的可靠性。二级生物安全实验室的用电负荷不宜低于二级。ABSL-3中的b2类实验室和四级生物安全实验室必须按一级负荷供电，特别重要负荷应同时设置不间断电源和自备发电设备．作为应急电源．不间断电源应能确保自备发电设备启动前的电力供应。BSL-3实验室和ABSL-3中的a类和b1类实验室应按一级负荷供电，当按一级负荷供电有困难时．应采用一个独立供电电源．且特别重要负荷应设置应急电源；应急电源采用不间断电源的方式时，不间断电源的供电时间不应小于30min；应急电源采用不间断电源加自备发电机的方式时，不间断电源应能确保自备发电设备启动前的电力供应。
二、电气系统设计—配电系统
1.配电箱：可以布置任每一层的某个区域中，或者在进入每个实验室的入口凹室处。在每个配电箱中必须包含足够数量的额外断路器来适应未来的需要。生物安全实验室应设配电箱。三级和四级生物安全实验室的配电箱应设在该实验室的防护区外。
2.适宜的配线系统：电缆槽通常布置在走廊中的顶棚下方，与顶棚同样的高度，或者在顶棚正上方。一般设计新建筑中的配线，应考虑到为今后的发展留有余地，以避免重大的改装。此外，应注意保证购置的新设备或局部的重装设备不应使原有线路增加过度的负担。电缆槽通常布置在一条管道上方以便更容易维护。由于计算机、电话和设备的额外需要，电力和数据线通常需要在建筑使用期内经常延伸和改动。因而轻易可达是非常重要的。
3.电插座：应提供足够量的电插座，避免装上延长的电线线路。所有直流线路应与交流线路接头有明确的标记和区别。生物安全实验室内应设置足够数量的固定电源插座，重要设备应单独回路配电，且应设置漏电保护装置。
4.辅助供电：对控制排风扇、进出口照明、进出口指示和紧急情况下疏散的报警装置，均应提供辅助电源。在某些情况下，由组合电池供给备用灯的电源，由单个电池供给辅助的疏散警报系统。
三、电气系统设计—照明系统
1.照明等级
照度是到达一个表面的光的亮度，而不是实际上看到的。更重要的是由那个表面反射，实际到达眼睛以亮度度量的光线数量，低照度标准是通过大量调查研究和实测分析而制定的。在实际的照明设计中，总是略高于低标准，这是因为照度计算中许多因素，例如墙壁与天棚的反射，灯具在使用中的清洁工作和光源效率的降低等都是估计值。
2.灯光分配
实验内部采用的光源，目前常用的是白炽灯和荧光灯。实验室、教室、办公室内以采用荧光灯较合适，因它的发光效率高，发光面积大而眩光小，使用寿命长。白炽灯适用于走廊、楼梯间以及生活用房的照明。有爆炸、着火及有腐蚀性气体的场所，须采用防爆密闭式灯具。现代实验室也采用三基色节能灯。用于实验室的灯具多采用吸顶灯，这样既可以起到防尘作用，也可以防酸腐蚀作用，同时可以避免光源对眼睛引起的眩光作用。两种主要的灯光分配方法普遍地使用于实验室环境中以产生环境（般）照明。这里有间接／直接分配和直接分配。间接／直接照明分配（顶棚表面向下照明和向上照明的种结合）一般包括将荧光光源用于较高顶棚的空间。从而从顶棚上以一定距离悬挂光源，光源布置成提供均匀的顶棚亮度，同时将直接照明灯具集中在工作面上。直接分配（向下照明）一般与荧光光源一起使用在顶棚，在使用者除了实验准备和清洗外不会呆很长时间以及悬挂光源会有危害的高设备密度的区域里。当更少的光源被使用而每盏灯具有一个更小的光输出时，直接照明比较成功。这种布置产生了更好的眩光控制、减少了阴影并增加了均匀度。