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摘要:三级生物实验室实现的载体是拥有可靠、安全、密闭的维护结构,通过设计优化、材料选择与控制、施工工艺改进与创新,使得围护结构高气密性、光滑耐腐蚀、防水等性能达到规范要求。本工程通过可耐酸、碱溶液腐蚀304拉丝不锈钢板及内衬玻镁板为维护结构材料,拼接搭接衔接处采用焊缝连接,焊接均匀性、熔深一致、整体效果美观。
关键词: 三级生物实验室、不锈钢板、维护结构、焊缝、密封胶条
一、引言
生物安全实验室,是进行与生物科相关实验场所。随着对质量控制要求越来越严格,恒温恒湿环境的需求越来越大,应用的领域也越来越宽广。一般学校、医院等都设置生物实验室。通常进到生物实验室里都是为了学习和研究,而按照研究对象的不同而进行分级,一共分为四级。
本施工技术,研究的是三级生物实验室实验室,简称P3实验室。整个实验室完全密封,室内处于负压状态,从而使实验室内部的气体不会泄漏到外面而造成污染。三级生物实验室对维护结构有着特殊要求,如实验室(含缓冲间)围护结构内表面必须光滑耐腐蚀、防水,以易于消毒清洁;所有缝隙必须加以可靠密封;实验室内所有的门均可自动关闭;除观察窗外,不得设置任何窗户;观察窗必须为密封结构,所用玻璃为不碎玻璃;地面应无渗漏,光洁但不滑。不得使用地砖和水磨石等有缝隙地面;天花板、地板、墙间的交角均为圆弧形且可靠密封,施工时应防止昆虫和老鼠钻进墙脚。
因此,实现三级生物实验室达到设计使用功能,维护结构扮演着十分重要角色,如何保证其气密性,使得封闭环境内达到高负压的标准,是生物实验室施工技术的关键點。
二、概况
疾控P3项目为三级生物实验室,工程主要功能或用途,在于翻新后主要为生物传染实验室,对新冠病毒等强传染病毒进行生物研究。改造内容包括建筑及装修工程、强电工程、弱电工程、消防工程、通风空调工程、给排水工程、采暖工程、室外工程、外立面翻新工程等,翻新改造涉及建筑面积2576㎡。项目属于局部建筑工程调整及局部机电末端调整,不增加建筑面积,不涉及整平面、整系统调整,不改变原有结构体系及防火分区。
三、施工技术应用
(一)技术要点
生物实验室围护结构核心工作间内壁采用3mm厚的不锈钢整体焊接制作,可耐酸、碱溶液腐蚀。实验室壁板内部安装由不锈钢方管制作的骨架,以满足围护结构抗压强度和壁板的平整度。为了满足实验室内壁易清洁的要求,实验室内部边角均设计为圆弧角,为此不锈钢壁板上下两端作圆弧处理,同时可充分释放不锈钢壁板内应力,减小后续壁板加工的变形量。
拐角部分均焊接有R50mm阳角、阴角。保证圆弧过度。如图所示包裹立柱及拐角图。
(二)结构墙板安装技术
1、维护结构运输到现场后首先对墙板进行清点,确定安装起点,保证起点范围内的壁板规格不出现错误。
2、安装前进行放线,确定墙板安装位置,当第一块墙板立起后,马上对其找平并固定。底部采用M10胀管与地面固定,顶部采用M10胀管与土建墙固定。
3、安装第二块壁板时使用激光尺、角尺等测量仪器对壁板进行校准,保证墙板的水平与垂直,同时测量壁板与壁板间间隙误差,及时做出调整。
(三)顶板安装技术
墙板安装完毕后进行顶板安装,每个独立房间作为单独安装区域。其中房间宽度超过6米。中间需要顶板对接,为了增加顶板强度,需要在房间中间焊接一横梁作为支撑。
首先将对接处的横梁焊接在墙板顶部,横梁规格为100mm*50mm*2mm方通。横梁安装完毕后,将顶板依次使用升降车抬升至指定位置,确定好水平后与墙板和横梁焊接。其他房间由于宽度较窄,则不需要横梁作为顶板加强筋,直接使用升降车将顶板抬升到指定位置与墙板顶部焊接即可。
(四)机械门安装技术
机械压紧式气密门安装位置集中于4.4.3区域。此外设备进出口也设置一趟MBM1222门,共计11樘门。安装机械门方式跟安装墙板一样。首先将机械门单侧墙板安装完毕,然后将预安装的机械门搬运至指定位置。机械门的水平方向、垂直方向确认无误后,固定胀管螺栓,机械门的两侧与墙板点焊固定。
(五)顶排排风装置技术
1、顶板开孔尺寸对角线不得≥2mm.开孔尺寸大于排风装置尺寸15~20mm;
2、清理顶板开孔截面灰尘,保证截面清洁、光滑、平整;
3、吊装风口时,室内顶部风口外框与顶板周围接触缝隙处用氩弧焊满焊,以防顶部灌胶时泄露;
4、顶部四周注入双组份环氧树脂胶,注入胶深度为20mm~30mm,硅胶凝固后,进行气密性测试,应达到规范要求;
5、等胶体固化后,揭开美纹纸,清理四周溢出的胶体残屑;
6、室内顶部风口外框与顶板周围接触处打上硅胶密封,详细见示意图。
(六)焊接工艺要求
核心间壁板连接处均采用机械手氩弧焊满焊连接,此步骤待一间独立房间墙板和顶板均搭建完毕后进行。
机械手固定在长*宽为2000mm*1000mm的平台上,房间及缓冲间过小便采用人工进行满焊。
技术要求:
1)保证焊接均匀性,焊接热量一致性,减少壁板变形量;
2)焊接熔深一致,避免焊接薄弱处被消毒剂腐蚀透;
3)均匀的鱼鳞纹,使壁板连接处更美观。
四、气密性测试
围护结构安装完成,并进行地面包裹性施工,施工结束后,可逐一对实验室内部气密房间进行气密性测试,重点观察地面、电缆、水气管道、围护结构等部位存在漏点,导致气密性检测达不到要求。根据检测结果,及时进行漏点排查及整改,整改完成后,对于整个生物实验室空间内进行系统性气密性检测,检测合格后,方可进行其他机电设备安装施工。
五、总结
生物实验室维护结构施工技术,通过实践,施工难点在于气密漏点部位控制,如围护板拼缝、顶板与墙板衔接处缝隙、门洞口等部位,是实验室围护结构和相关设备管线的密封措施和常见问题,至关高等级生物安全实验室气密性测试结果。维护结构体选用可耐酸、碱溶液腐蚀304拉丝不锈钢板及内衬玻镁板为维护结构材料,通过施工工艺改进与创新,较好实现生物实验室高气密性、光滑耐腐蚀、防水等性能。
参考文献
[1]曹国庆,王荣,翟培军.高等级生物安全实验室围护结构气密性测试的几点思考(J).暖通空调,2016(12)
[2]陈方圆,曹国庆.高等级生物安全实验室两种气密性测试方法的对比分析(J).建筑科学,2018
关键词: 三级生物实验室、不锈钢板、维护结构、焊缝、密封胶条
一、引言
生物安全实验室,是进行与生物科相关实验场所。随着对质量控制要求越来越严格,恒温恒湿环境的需求越来越大,应用的领域也越来越宽广。一般学校、医院等都设置生物实验室。通常进到生物实验室里都是为了学习和研究,而按照研究对象的不同而进行分级,一共分为四级。
本施工技术,研究的是三级生物实验室实验室,简称P3实验室。整个实验室完全密封,室内处于负压状态,从而使实验室内部的气体不会泄漏到外面而造成污染。三级生物实验室对维护结构有着特殊要求,如实验室(含缓冲间)围护结构内表面必须光滑耐腐蚀、防水,以易于消毒清洁;所有缝隙必须加以可靠密封;实验室内所有的门均可自动关闭;除观察窗外,不得设置任何窗户;观察窗必须为密封结构,所用玻璃为不碎玻璃;地面应无渗漏,光洁但不滑。不得使用地砖和水磨石等有缝隙地面;天花板、地板、墙间的交角均为圆弧形且可靠密封,施工时应防止昆虫和老鼠钻进墙脚。
因此,实现三级生物实验室达到设计使用功能,维护结构扮演着十分重要角色,如何保证其气密性,使得封闭环境内达到高负压的标准,是生物实验室施工技术的关键點。
二、概况
疾控P3项目为三级生物实验室,工程主要功能或用途,在于翻新后主要为生物传染实验室,对新冠病毒等强传染病毒进行生物研究。改造内容包括建筑及装修工程、强电工程、弱电工程、消防工程、通风空调工程、给排水工程、采暖工程、室外工程、外立面翻新工程等,翻新改造涉及建筑面积2576㎡。项目属于局部建筑工程调整及局部机电末端调整,不增加建筑面积,不涉及整平面、整系统调整,不改变原有结构体系及防火分区。
三、施工技术应用
(一)技术要点
生物实验室围护结构核心工作间内壁采用3mm厚的不锈钢整体焊接制作,可耐酸、碱溶液腐蚀。实验室壁板内部安装由不锈钢方管制作的骨架,以满足围护结构抗压强度和壁板的平整度。为了满足实验室内壁易清洁的要求,实验室内部边角均设计为圆弧角,为此不锈钢壁板上下两端作圆弧处理,同时可充分释放不锈钢壁板内应力,减小后续壁板加工的变形量。
拐角部分均焊接有R50mm阳角、阴角。保证圆弧过度。如图所示包裹立柱及拐角图。
(二)结构墙板安装技术
1、维护结构运输到现场后首先对墙板进行清点,确定安装起点,保证起点范围内的壁板规格不出现错误。
2、安装前进行放线,确定墙板安装位置,当第一块墙板立起后,马上对其找平并固定。底部采用M10胀管与地面固定,顶部采用M10胀管与土建墙固定。
3、安装第二块壁板时使用激光尺、角尺等测量仪器对壁板进行校准,保证墙板的水平与垂直,同时测量壁板与壁板间间隙误差,及时做出调整。
(三)顶板安装技术
墙板安装完毕后进行顶板安装,每个独立房间作为单独安装区域。其中房间宽度超过6米。中间需要顶板对接,为了增加顶板强度,需要在房间中间焊接一横梁作为支撑。
首先将对接处的横梁焊接在墙板顶部,横梁规格为100mm*50mm*2mm方通。横梁安装完毕后,将顶板依次使用升降车抬升至指定位置,确定好水平后与墙板和横梁焊接。其他房间由于宽度较窄,则不需要横梁作为顶板加强筋,直接使用升降车将顶板抬升到指定位置与墙板顶部焊接即可。
(四)机械门安装技术
机械压紧式气密门安装位置集中于4.4.3区域。此外设备进出口也设置一趟MBM1222门,共计11樘门。安装机械门方式跟安装墙板一样。首先将机械门单侧墙板安装完毕,然后将预安装的机械门搬运至指定位置。机械门的水平方向、垂直方向确认无误后,固定胀管螺栓,机械门的两侧与墙板点焊固定。
(五)顶排排风装置技术
1、顶板开孔尺寸对角线不得≥2mm.开孔尺寸大于排风装置尺寸15~20mm;
2、清理顶板开孔截面灰尘,保证截面清洁、光滑、平整;
3、吊装风口时,室内顶部风口外框与顶板周围接触缝隙处用氩弧焊满焊,以防顶部灌胶时泄露;
4、顶部四周注入双组份环氧树脂胶,注入胶深度为20mm~30mm,硅胶凝固后,进行气密性测试,应达到规范要求;
5、等胶体固化后,揭开美纹纸,清理四周溢出的胶体残屑;
6、室内顶部风口外框与顶板周围接触处打上硅胶密封,详细见示意图。
(六)焊接工艺要求
核心间壁板连接处均采用机械手氩弧焊满焊连接,此步骤待一间独立房间墙板和顶板均搭建完毕后进行。
机械手固定在长*宽为2000mm*1000mm的平台上,房间及缓冲间过小便采用人工进行满焊。
技术要求:
1)保证焊接均匀性,焊接热量一致性,减少壁板变形量;
2)焊接熔深一致,避免焊接薄弱处被消毒剂腐蚀透;
3)均匀的鱼鳞纹,使壁板连接处更美观。
四、气密性测试
围护结构安装完成,并进行地面包裹性施工,施工结束后,可逐一对实验室内部气密房间进行气密性测试,重点观察地面、电缆、水气管道、围护结构等部位存在漏点,导致气密性检测达不到要求。根据检测结果,及时进行漏点排查及整改,整改完成后,对于整个生物实验室空间内进行系统性气密性检测,检测合格后,方可进行其他机电设备安装施工。
五、总结
生物实验室维护结构施工技术,通过实践,施工难点在于气密漏点部位控制,如围护板拼缝、顶板与墙板衔接处缝隙、门洞口等部位,是实验室围护结构和相关设备管线的密封措施和常见问题,至关高等级生物安全实验室气密性测试结果。维护结构体选用可耐酸、碱溶液腐蚀304拉丝不锈钢板及内衬玻镁板为维护结构材料,通过施工工艺改进与创新,较好实现生物实验室高气密性、光滑耐腐蚀、防水等性能。
参考文献
[1]曹国庆,王荣,翟培军.高等级生物安全实验室围护结构气密性测试的几点思考(J).暖通空调,2016(12)
[2]陈方圆,曹国庆.高等级生物安全实验室两种气密性测试方法的对比分析(J).建筑科学,2018