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耀陽實驗室設備| 排煙櫃、實驗室設計與無塵室
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實驗室規劃：從基礎建置到搬遷、維護與法規驗收的完整實務手冊
前言：實驗室規劃，決定未來十年的運營與安全
許多單位在籌設或改造實驗室時，最常犯的錯誤是只專注在「我要買什麼設備」或「裝潢要多美觀」，卻忽略了真正決定實驗室品質的基礎工程與流程。
根據美國 OSHA 與 NFPA 指南，以及台灣職安法規，一間設計良好的實驗室能大幅降低長期維護與安全風險。反之若初期錯誤規劃，後續必須支付高昂的重建與停工代價。
一、需求盤點與未來擴充思維
在畫第一張平面圖前，應全盤思考：
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預計進行哪些檢測、研究或製程？
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未來 3-5 年內會增購哪些大型儀器？
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是否需預留 AI / 自動化分析空間？
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是否要符合 ISO、TAF、BSL-2 或 3 級生物安全認證？
依 NRC《Laboratory Design Handbook》，前期功能盤點（programming）將決定後續動線、管線容量及法規基礎。
二、空間分區與動線設計
依 Stanford EH&S 設計指引，空間應依污染程度劃分：
污染 → 半潔淨 → 潔淨
樣本流向應單向進行，避免逆向污染。
物流與人流分離：
化學樣品、廢液與人員動線分開。
無菌耗材入口與操作人員不同路徑。
此外，還可進一步考慮以下細節以強化動線與安全性：
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在污染區與潔淨區交界設置過渡緩衝區（如更衣室、緩衝間），減少污染物直接進入潔淨區。
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化學品存放、稀釋及廢液收集區應設於污染區內，並採防漏措施。
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對於須保持高潔淨度或穩壓的空間，可採設門禁或門聯鎖，避免兩扇門同時開啟導致壓差流失。
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若動線複雜，應於走道及門口設明顯標示，讓人員依標示行進，減少誤入錯誤區域。
三、水電氣與管線系統
電力
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總盤應預留 30~50% 餘裕。
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三相/單相獨立迴路，重要儀器（HPLC/TEM）加 UPS。
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接地依最敏感設備規格。
純水/廢水
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RO/EDI/UPW 應獨立分管。
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廢水應設緩衝槽並用耐化材質。
氣體/真空
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採主幹-支管設計，減少壓損與漏點。
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真空泵防振並隔音。
四、排風、換氣與壓差監控
換氣與抽氣
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一般化學 ≥12ACH。
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病理/微生物 ≥15~20ACH 且維持負壓。
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通風櫃獨立排風，局部排氣需補風。
壓差
依 NFPA 45、WHO BSL-2/3：
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操作室 -5~-10 Pa。
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走廊維持 0 Pa 或輕正壓。
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應裝壓差監控。
更多排煙櫃相關法規可參考:
五、學校實驗室特殊要求
（依教育部《學校實驗室一般注意事項及安全指引(108.4)》）
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多樣使用者：教授、助教、學生輪流使用，經驗落差大。
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教學監看：應設玻璃隔間或攝影監控。
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文件稽核：須保存平面配置、逃生圖、SDS，並定期辦理教育演練。
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消防規範：
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走廊兩側實驗室需 ≥2.4m。
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新樓梯 ≥1.4m、高度 <18cm。
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超過150㎡ 樓層增設滅火器，並半年檢點。
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詳細學校規劃可參考:學校實驗室規劃完整內容｜Sunshine Lab
六、實驗室搬遷：比新建還複雜
許多人以為實驗室搬遷就像一般辦公室搬家，只要找搬家公司就能處理。但實驗室的複雜度遠超乎想像。
詳細盤點與規劃階段
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需要逐台儀器列出設備清單，標示尺寸、重量、所需電壓/氣體管線、特殊冷卻或穩壓需求。
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預先與機電承包商確認新場址的基礎結構能否承載重量，例如地板承重（有些高階電子顯微鏡可達 1000 kg/m²）。
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依照誠陽與多數專業實驗室搬遷顧問的實務經驗，若未提早調查，往往在搬遷後才發現樓板強度不足或電容量不夠，導致再次停機整改。
專業拆裝與運輸
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儀器須逐一編號、拍照記錄接線與校正狀況，並保存設定檔。
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對於質譜儀、電子顯微鏡等，需要由原廠或授權技師先停機、施作特殊封存流程（如抽真空、固定防移動機構），以避免內部光學與電子組件在運輸中受損。
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精密儀器通常會以氣墊車或避震木箱運送，並加裝真空乾燥包裝避免潮氣。
到場後定位與復機
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新場地必須事先完成水平測量與防震隔振平台安裝。
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依照原廠 SOP 接電、水、氣管線後，再由技師逐項復機並執行 IQ/OQ 測試，確認性能在允收範圍內。
這樣繁複的流程，目的就是確保上百萬元甚至上千萬元的高階分析設備不會在搬遷中失去精度或報廢。
七、維護保養與檢修設計
許多實驗室在初期裝潢時追求美觀與空間利用率，往往忽略後續維護的可行性。根據國際設計經驗與 ASHRAE、Stanford EH&S 指南，良好的檢修與保養預留設計能節省未來巨額維護費用。
檢修友善的結構配置
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吊頂至少預留 80 cm 高度，並安排主要風管、冷媒管、純水回流與氮氣主幹在可及高度。
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每隔 10~15 m 應設置檢修孔，以便將來檢測或更換管線。
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空調箱（AHU）、過濾器箱、純水處理機與真空泵應集中設置於專用機電間，避免散落於各室內難以維護。
資料化的保養與歷史紀錄
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BMS（Building Management System）集中監控壓差、溫濕度、電流負載與換氣次數，能即時紀錄並分析異常趨勢。
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保存竣工圖、管線圖、電路圖及設備點位座標，對未來增線、改造、報修能大幅降低定位與拆裝時間。
這些看似小細節，會在未來 5~10 年每次維護時顯現價值，避免為了換一根管或補漏，就要整間拆除天花或牆面。
八、實驗室防火規劃與消防設備設計
（依據台灣《職業安全衛生設施規則》、《建築技術規則》及校安中心稽核重點）
防火分區與耐火設計
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實驗室與一般辦公室、會議室應以防火牆或防火門做區隔，依《建築技術規則》第12條規定，防火構造需達耐火1小時以上。
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樓板與樓梯應採用合格防火建材，管線貫穿牆面必須施作防火封堵，防止煙氣及高溫延燒至其他樓層。
滅火器配置與排煙設備
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根據《消防法》及《消防安全設備設置標準》，當單層面積超過150㎡，或存放一定量的易燃溶劑、氣體時，需配置足量的乾粉或 CO₂ 滅火器，並依規定每半年檢點登錄。
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若為有大量易燃作業（如溶劑調製、分配區），應設置自動排煙風機及排煙管道，並與火警警報系統連動啟動。
氣體管路安全與防爆設備
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易燃氣體（如氫氣、乙炔）之主管線應加裝洩壓閥及區域手動緊急切斷閥，避免發生洩漏或火災時無法快速隔離。
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氣瓶儲存應設於通風良好處，保持直立固定，並依《化學品標示及通識規則》以 GHS 系統明確標示危害類別，避免誤用。
避難疏散動線與 UPS 緊急照明
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根據《建築技術規則》及校園建築常規，逃生門必須外開並能直通戶外，確保火災發生時能快速撤離。
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避難走道及樓梯應設 UPS 緊急照明，火警斷電時仍能持續供電至少24小時，並保持方向指示清楚。
常見法規缺失與校安稽核問題
根據校安中心及地方消防局近年對各大學、技職院校抽查案例，最常見缺失包含：
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滅火器配置距離過遠或類型選錯（如酸鹼操作區誤用水型）。
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通風排煙未連動火警警報系統，火災時無法同步排煙。
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化學儲存櫃未加裝防火鎖、洩壓孔，或未妥善接地，導致靜電累積風險。
九、FAQ 常見問題
為什麼不同污染源不能共用排風管？
依據 ANSI/AIHA Z9.5《實驗室通風標準》，不同性質的污染物（如酸霧、揮發性溶劑、有機氣體）必須獨立排風管線，避免於共管內發生化學反應或腐蝕，並減少污染物在管道中回流、堆積的風險。
學校實驗室的驗收為什麼比產業實驗室更嚴格？
依教育部《學校實驗室一般注意事項及安全指引》及校安中心規範，校園實驗室不僅須符合職業安全標準，還需加強逃生演練、化學品清冊及教育訓練紀錄保存，接受教育主管機關及地方職安單位隨機抽查，要求相對更嚴。
實驗室換氣量可以降低以節省能源嗎？
依 ASHRAE 62.1 與 OSHA 化學衛生標準（29 CFR 1910.1450），實驗室必須維持足夠的換氣量以排除懸浮微粒、VOC 及病原氣溶膠。若為了省電而降低換氣頻率，將使污染物在室內累積，長期導致人員健康風險與儀器污染，未來可能付出更高的維護與醫療代價。
在規劃初期，最容易被忽略的項目是什麼？
許多業主常過度聚焦在儀器採購與裝潢風格，而忽略基礎管線容量、排風換氣需求、未來擴充管道與樓板承重等「基礎生命線」。一旦進駐後才發現電力不足或樓板無法承載大型設備，往往須花費數倍成本拆除重建。
一定要做未來擴充的預留嗎？現在沒打算擴充可以省嗎？
不建議。實驗室通常會隨著研究項目改變而更新儀器、增加操作人數。若初期未預留電力、管線或額外迴路，未來必須重新敲開牆面地面施工，成本往往比預留高出好幾倍。
實驗室強電、弱電一定要分開嗎？
是的。強電屬於供電主力（照明、插座、馬達），弱電則是監控、網路、門禁等。分開設計能避免電磁干擾，確保數據傳輸穩定，也符合工程驗收習慣。
壓差與換氣該什麼階段決定？能後面再想嗎？
壓差與換氣通常直接影響空調系統選型與風管路徑，必須在平面設計階段就確定。如果到後期再調整，會影響空調主機大小、管徑甚至樓板開孔位置，增加大量設計變更與工期。
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ASHRAE 62.1 與 OSHA 警示低換氣易累積 VOC 與病原，長期代價更高。
主要參考資料
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ASHRAE Handbook – HVAC Applications (Laboratory Systems)
https://www.ashrae.org/technical-resources/ashrae-handbook -
OSHA 29 CFR 1910.1450 (Chemical Hygiene Plan)
https://www.osha.gov/laboratory-safety/chemical-hygiene-plan -
NFPA 45 – Standard on Fire Protection for Laboratories
https://www.nfpa.org/ -
教育部《學校實驗室一般注意事項及安全指引(108.4)》、校安資訊網
https://www.osha.gov.tw/ -
Stanford University EH&S Laboratory Guidelines
https://ehs.stanford.edu/
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