Diseño y Distribución de los Laboratorios PDF

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ULL

Carmen Ma Rodríguez

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laboratory design laboratory safety building design science

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This document provides an overview of the design and distribution of laboratories, covering aspects of functionality, safety, and economics. It details criteria for designing a laboratory including various types of buildings, materials, and the number of personnel. It also explains how to differentiate laboratory areas from ancillary areas.

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Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL Diseño y distribución de los Laboratorios Aspectos funcionalidad seguridad económicos Criterios para el proyecto de un edificio de laboratorios:  Tipo de edificio. Agrupación de los diferentes recintos.  Tipos de materiales y elementos utilizados en la construcción.  Número de laboratorios, tamaño y dedicación de cada laboratorio.  Número de personas que van a trabajar.  Medidas de seguridad a adoptar en el edificio y en los laboratorios.  Necesidades en el interior: ventilación, iluminación, electricidad, agua, gas y vacío.  Productos a utilizar y riesgos.  Nº y tipo de botellas de gases, y su ubicación.  Locales anexos: almacén de productos, cuarto de balanzas. La diferenciación entre zonas de laboratorios y accesorias es necesaria para:  Separar las áreas de riesgo elevado de otras de menor riesgo.  Controlar el acceso a áreas de riesgo.  Centralizar las necesidades: agua, gas, electricidad, etc.  Diseñar sistemas de ventilación.  Facilitar la eliminación de residuos.  Facilitar la detección y extinción de incendios.  Facilitar la evacuación en caso de emergencia. 1 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL TIPOS DE EDIFICIOS Ventajas e inconvenientes de la ubicación de un laboratorio TIPO DE SITUACIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES EDIFICIO Difícil evacuación de las plantas Fácil aprovisionamiento. superiores. Fácil evacuación del Largos y costosos sistemas de Planta baja personal. extracción. Fácil evacuación de Fácil propagación del humo y del fuego residuos. a las plantas superiores. Más de tres Difícil evacuación del personal. plantas Difícil aprovisionamiento. Fácil y económico sistema Peligro de escapes incontrolados a Planta de extracción. plantas inferiores. intermedia o alta Lenta propagación del Difícil evacuación de residuos. fuego en el edificio. Problemas en el transporte, almacenamiento y utilización de gases a presión. Fácil evacuación. Ocupan mucho espacio. Mínimas vibraciones. Redes de distribución y servicios muy Una sola planta Facilidad de disponer de un almacén costosas. separado. Desplazamientos horizontales largos. Mayor capacidad de adaptación al entorno. ¿Cómo deberían ser los edificios destinados a laboratorios? TAMAÑO DEL LABORATORIO Ventajas de los laboratorios grandes Inconvenientes de los laboratorios grandes respecto a los pequeños respecto a los pequeños Gran visibilidad, lo cual es útil en caso de Cualquier siniestro afecta a una gran accidentes. superficie, y a un gran número de personas, dificultando las acciones en caso de Con pocos técnicos es posible coordinar el emergencia y evacuación. trabajo de un gran número de personas. Es prácticamente imposible ventilarlos Se evita la posible sensación de claustrofobia. adecuadamente. ¿Cuándo elegir un laboratorio pequeño y cuándo uno grande? 2 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DEL LABORATORIO Un laboratorio deberá contar para su funcionamiento:  Dos puertas situadas en sentido opuesto.  Redes de servicios (gas, electricidad, etc.) protegidas.  La ventilación general y ventilación suplementaria para emergencia.  Campanas extractoras, mínimo una para cada dos personas.  Espacio para el trabajo (10 m2/persona).  Mínimo almacenamiento en el laboratorio, guardando los peligrosos e inflamables en armarios de seguridad.  Imprescindible ducha de seguridad y fuente lavaojos. RESISTENCIA MÍNIMA AL FUEGO EN LOS LABORATORIOS La Resistencia mínima al fuego (RF): “la resistencia de los materiales de construcción (expresada en minutos), sin que éstos pierdan su estabilidad ni sus características estructurales y de aislamiento del fuego”. Escala para la RF de: 15, 30, 60, 90, 120, 180 y 240 minutos Valor mínimo de la RF del edificio se elige mediante:  Elección adecuada de los materiales y elementos de construcción,  Diseño de los huecos de la fachada,  Uso de elementos de protección vidriados,  Uso de puertas específicas,  Muros de separación adecuados. 3 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL Los materiales de construcción de edificios se clasifican en: Clasificación de los Materiales M0 Incombustibles M1 Combustibles, pero no inflamables M2 Inflamabilidad moderada M3 Inflamabilidad media M4 Inflamabilidad alta Recomendable en laboratorios: M0 ó M1.  Piedras naturales: granito, mármol, caliza, basalto,  Piedras artificiales: mortero, cal y yeso, hormigón, cerámica, vidrio y fibrocemento. Fachadas. Deben disponer de huecos que faciliten el acceso a cada planta.  Altura mínima: 1,20 m y anchura > 80 cm.  Separación entre ventanas: 1,8 m.  Construcción de un voladizo ó cornisa de 1 m. Protección en fachadas 4 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL Techos. Altura mínima de los techos: 3 m.  Laboratorios en locales industriales: materiales (M0) ó (M1).  Laboratorios en los centros sanitarios ó de educación: materiales (M0).  Doble techo: materiales (M0), lavable, resistente, seguro, desmontable, impenetrable a gases y vapores.  Los tabiques de separación deben llegar hasta el forjado. Tabiques y dobles techos Puertas.  Dos puertas de salida.  Altura: 2,0 y 2,2 m y anchura: 90 cm, si es de una hoja, 1,20 m si es de doble hoja.  Provistas de visor de seguridad.  Con sistema antipático. Se abrirán en el sentido de la evacuación.  Riesgo bajo. RF = 30 min. Madera maciza.  Riesgo medio. RF < 60 min. Aglomerado denso ó doble chapa metálica.  Riesgo alto. RF > 60 min. Doble chapa metálica rellena de material aislante. Barra antipánico Visor de seguridad Puerta cortafuego 5 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL Ventanas y elementos vidriados. La RF del vidrio normal es mínima, en los casos en que se desee una RF elevada deben utilizarse vidrios especiales, como el armado o el pavés de vidrio. Utilidades:  Iluminación y renovación del aire.  Salidas en caso de emergencia.  Entradas para bomberos y sistemas de extinción. El marco de las ventanas debe ser de material (M0) y si existe riesgo de explosión deberán acoplarse ventanas que cedan ante los efectos de una sobrepresión. Suelos. Rígidos y poco elásticos, de revestimiento variable según la actividad. Factores a considerar:  Resistencia mecánica y a los agentes químicos.  Facilidad de limpieza y descontaminación, e impermeabilidad de las juntas.  Posibilidad de hacer drenajes. Resistencia de distintos revestimientos a agentes químicos MADERA CERÁMICA AGENTE QUÍMICO LINÓLEUM 67% PVC TERRAZO CEMENTO DURA VIDRIADA Acetona, éter R R M B B B Disolventes organoclorados M R M B B R Agua R B B B B B Alcoholes R B B B B B Ácidos fuertes R M B B M M Bases fuertes M M B R M M Agua oxigenada 10% M B B B B M Aceites M B B B R R Facilidad de contaminación M M R B M M 6 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL Tabiques de separación. Dependen del grado de riesgo en los laboratorios, de la estructura del edificio, de las actividades a realizar y de la existencia o no de sistemas de extinción automáticos. Recomendaciones:  Tabiques de separación del laboratorio con las áreas accesorias: RF >120, si el laboratorio está situado en un edificio industrial, y RF >180 en caso de un centro sanitario o de enseñanza.  Tabiques de separación dentro del laboratorio están en función del riesgo: si es bajo ó medio y no hay sistemas de detección y extinción automáticos, RF = 60. La ventilación. OBJETIVO Confort termohigrométrico 1. El sistema acondicionador del laboratorio debe ser independiente de las zonas anexas. 2. Debe diluir y evacuar los contaminantes. Otras características a tener presentes son: a. Focos de calor. Debe disiparse la energía liberada por los focos existentes. b. Sistemas de extracción. El funcionamiento de campanas y extractores implica la retirada de aire, se debe preveer un suministro de aire adicional. c. Contaminación química ambiental. Establecer corrientes de aire por abertura de ventanas y puertas, uso de extractores de baja potencia en muros o ventanas. d. Áreas diferenciadas. Según las actividades desarrolladas: cuarto de balanza, área de trabajo, almacén. 7 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL El volumen de aire evacuado por los sistemas extractores y por las campanas de gases instaladas en el laboratorio debe ser repuesto. Las campanas de gases deben funcionar con la relación 70/30 para el volumen de aire tomado del exterior y el captado del laboratorio. Campana de Gases Extractores de Gases La ventilación en el laboratorio debe contemplar los siguientes riesgos:  Contaminación residual y de olores.  Altas concentraciones ambientales generadas por derrames, vertidos ó fugas de gases.  Paso a la atmósfera de productos peligrosos durante su manipulación. Una prevención adecuada frente a los riesgos mencionados es:  Ventilación eficaz del laboratorio, independiente del resto de las dependencias.  Circulación de aire en el interior desde la zona menos a la más contaminadas.  Extracción localizada mediante campanas y extractores de muro.  Ventilación de emergencia. 8 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL Extracción Localizada El objetivo es captar el contaminante en el lugar más próximo del punto donde se ha generado el contaminante. Consta de 4 elementos: a. Campana: es la parte del sistema por donde son captados los contaminantes. b. Conducto: lugar por el que el aire extraído con el contaminante circula. c. Depurador: sistema de tratamiento/purificación del aire de la instalación. Usado cuando la concentración y/o peligrosidad del contaminante lo aconsejen. d. Ventilador: mecanismo que proporciona la energía para que el aire circule a través de la campana, el conducto y el depurador a un caudal. En el laboratorio se encuentran distintos dispositivos de extracción localizada: Vitrinas de laboratorio Dimensiones comerciales entre 90 a 120 cm de ancho por alturas que alcanzan hasta 1,90 m. El fondo oscila entre los 65 y 75 cm. La base debe encontrarse elevada con respecto al suelo y construirse formando una cubeta para recoger vertidos. Para facilitar el montaje de los aparatos, es conveniente instalar un soporte rígido. Su conexión con el laboratorio es por una abertura por la que penetra el aire necesario para arrastrar los contaminantes (frente de la vitrina), que presenta un órgano móvil utilizado para cerrar o modificar la abertura (ventana). Cabinas de sobresuelo Frente de la vitrina Cabinas de sobremesa Los materiales de construcción pueden ser variados, según las operaciones a desarrollar. Deben disponer de: tomas de corriente, agua, cubeta o pila de desagüe y 9 Prevención de Riesgos en los Laboratorios: Seguridad y Gestión de Residuos Carmen Mª Rodríguez – Dpto. Química Orgánica - ULL sifón propio. También pueden contar con: tomas de gas combustible, gas inerte, aire comprimido y vacío. Los controles deben situarse en la parte frontal del recinto. Vitrinas de sobremesa Para resolver la retirada de contaminantes generados en técnicas muy concretas se instalan pequeñas vitrinas. Al recinto creado basta con acoplarle el conducto que se dirige hasta el extractor, también existen vitrinas de sobremesa que incorporan extractor y filtro en distintas disposiciones. Campanas receptoras Usadas para ensayos fisicoquímicos que pueden implicar desprendimientos de humos, humos y gases calientes provenientes de baños de aceite y de agua, placas calefactoras, muflas, estufas y cromatógrafos de gases, podrían ser retirados por una pequeña campana situada sobre ellos. El tiro puede ser natural o forzado depende de las características de la contaminación, de su ubicación y de la del propio laboratorio. Campanas móviles Conectadas a una red de extracción para llevar a cabo aspiraciones localizadas en operaciones en las que estén implicados pequeños montajes. Campana receptora Campanas móviles 10

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