浅谈实验室建筑设计要点

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　　摘 要 实验室的种类很多，但他们有许多共性，从共性中总结出九个实验室建筑设计要点，本文从这九个要点进行了积极的探索与思考。
　　关键词 实验室建筑;设计要点;不同类型
　　国家的实验室水平，直接体现一个国家的科研能力。实验室一般有研发实验室、微生物实验室、食品检测实验室、医学实验室、PCR实验室、BSL-2实验室设计、医药实验室设计、药品检验实验室设计、细胞实验室设计、动物房设计、石油化工实验室设计、环境监测实验室设计、出入境检验科实验室、公安系统实验室、病理實验室、疾控中心实验室等，这么多种类实验室各有特点，但又有其共性，总结这些实验室建筑的共性，大致得出九个实验室建筑设计要点：
　　1 实验室选址
　　选址是实验室设计的第一步，决定实验室设计的成败。不同类型实验室对选址要求大相径庭，选址时要根据实验室的性质去考虑。比如：有传染性的实验室，选址要位于“盛行风的下风向，最小风频的上风向”。而对震动有严格要求的核磁共振谱仪、电镜、色谱质谱、光谱类或特殊设备实验室，则震动是首要考虑因素;再如，有强烈电磁及核辐射的实验室，要远离人员密集区域;传染性病毒实验室，要远离饮用水源[1]。
　　2 定位合理预算科学
　　实验室的建设投资巨大，且设备更新周期较短，这就要求实验室设计要根据使用对象进行准确的定位，从而避免了实验设备过度超前，或因建筑设计和设备落后，不得不进行二次更新设计，浪费人力、物力和资金。
　　比如：不同种类实验室建筑工程的投资造价差别很大。在预算时，要参考最新已建成的同类实验室造价;还有实验设备的预算要和土建类的预算单独明确区分，因为许多实验室，尤其是非普通实验室，设备费用远远大于土建所需费用。
　　在做预算前，设计者要与业主确定实验室的性质、等级、面积和规模等直接影响工程造价的因素。其次，实验室的预算应该分为前期投入预算和后期投入运行预算。因为实验室有许多设备，设备的选用不同，直接影响业主后期运行成本，所以，出于工程预算，实验室等级的确定和大型设备的选择就显得尤为重要。
　　3 工艺设计
　　建筑师和工艺专业要向使用者和管理者进行详细调研，同时如果有条件，要向相关专业的咨询公司进行咨询。
　　实验建筑设计以功能为核心，完全不同于其他民用建筑，而功能的核心又是工艺流程设计，故工艺流程是实验室设计的第一位，而不是建筑专业，越是功能复杂的实验室，工艺流程越重要，切忌建筑师完成功能设计，然后工艺专业进行二次深化设计的本末倒置方式[2]。
　　4 实验室的模块化设计
　　各国在科技上竞争日益加剧，从而对实验室提出了更高的要求，实验室必须完全适合相应的固定空间，很多用户希望实验室能够适合未来发展的扩展，这样的一个实验室才能够被接受，实验室系统必须足够灵活以满足这些要求，故实验室的模块化设计运用而生，其特点是模块式构建、灵活可变、容易组合拆离和功能完备。比如：某些实验室，尤其是电子类实验室，其产品更迭快，从而对实验室设计有更高的要求，这类实验室设计，要有灵活可变的空间，标准化设备容易组合拆离、最终达到“灵活式集成实验室”。主要包括“隔断系统模块”、“服务系统模块”和“家具系统模块”[3]。
　　5 平面布局
　　平面布局是配合工艺设计同时进行的，平面布局基于工艺设计，在满足工艺要求的前提下，进行建筑学的功能、空间和艺术处理，但平面布局的确定，直接影响结构、水、暖、电、动力等相关专业的设计，故平面布局要提前确定，给其他专业争取时间，提高专业配合效率。
　　实验室的布局一般分为两种：集中式和分散式。集中式是把实验室及图书资料、行政管理和辅助用房等附属用房集中于一栋建筑中;而分散式是把实验室辅助用房与实验室分开，各个功能的建筑独立建设，通过走廊等交通空间进行联系。其二者的选用与实验室的性质、规模、建筑用地、实验室等级等有关[4]。
　　6 实验室各个系统
　　一般实验室系统包括：实验室给排水系统、消防系统、空调系统、通排风系统、配电系统、弱电系统、供气系统等，这些系统的设计以工艺专业和建筑专业为基础，不仅要满足工艺专业对功能的要求，同事还要满足建筑专业的要求，而且也要满足他们各个专业之间的协调运作。
　　7 环保系统设计
　　实验室对环境的影响包括内部环境和外部环境两个方面。内部环境主要是指实验室内部的人员、设备和建筑等;外部环境主要指人、空气、水体和土壤等。环保系统的设计是使实验室产生的废气、废液、固体废物、噪声、和核磁放射性污染物等对内外部环境危害降到最低。
　　8 实验室家具的选择
　　实验室家具尺寸的选择是在基础设计阶段完成的，在详细设计阶段，实验室家具应按照实验室的性质去选择，必须做到安全第一且实用，如果可能兼顾美观。家具的材质选择是保证安全的根本，比如，核磁实验室，不能选用钢铁等金属材质;实验台的材质要考虑选择防腐耐用材料;防爆柜要选择符合相关规范要求的产品，不能为了美观自行设计。
　　9 实验室装修
　　好的实验室装修，不仅能保证设备高效的运行而且能创造宜人的空间环境，从而激发科学工作者的灵感。实验室装修，也必须按照实验室的性质去选择，也必须做到安全第一且不影响设备使用。比如实验室墙壁要选择易清洗不开裂的彩钢板;电镜实验室要用不易起尘且承载力大的地面材质;核磁地面应使用承载力大且防爆的地面等。
　　其次，实验室装修类材料不仅要满足实验室的使用要求，同时要满足《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-2017，二者必须同时满足。
　　10 结束语
　　总之，实验室的种类虽然比较多，但是能深刻地理解和扎实掌握实验室设计要点，就能有效的指导实验室设计。
　　参考文献
　　[1] 佚名.建筑设计资料集-5[M].北京：中国建筑工业出版社，1994：107.
　　[2] 陆轸.实验室建筑设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1981：55.
　　[3] 黄家声.实验室设计与建设指南[M].北京：中国水利水电出版社，2011：217.
　　[4] Brian Griffin.Laboratory Design Guide[M].Holland：elsevier，2005：39.
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