實(shí)驗室建筑的設計

　　隨著(zhù)我國各種高尖端技術(shù)實(shí)驗的開(kāi)展，許多高校的大型實(shí)驗室已經(jīng)不能滿(mǎn)足先進(jìn)科學(xué)實(shí)驗的要求，大量現代化大型實(shí)驗室已經(jīng)開(kāi)始投入建設和改造。下面YJBYS小編為大家整理了關(guān)于實(shí)驗室建筑設計的文章，僅供大家閱讀交流~

　　01 實(shí)驗室建筑設計的前提

　　1.1科學(xué)規劃實(shí)驗室建設

　　作為學(xué)校學(xué)科專(zhuān)業(yè)發(fā)展規劃的一部分，實(shí)驗室是為人才培養和科學(xué)研究服務(wù)的，因此它必須附和學(xué)校的辦學(xué)規模、發(fā)展方向、專(zhuān)業(yè)設置、學(xué)科建設、科研方向以及本學(xué)科的現狀和發(fā)展方向，從經(jīng)費投入、隊伍建設、實(shí)驗場(chǎng)地，以及國內外同類(lèi)實(shí)驗室的技術(shù)水平等方面進(jìn)行綜合考慮。規劃是發(fā)展的藍圖，科學(xué)的規劃就是最大的節約。

　　1.2準確定位實(shí)驗室

　　實(shí)驗室建筑建設是以實(shí)現實(shí)驗室的功能為目標，準確定位實(shí)驗室是做實(shí)驗室建筑規劃設計前提。實(shí)驗室定位要根據學(xué)科的發(fā)展、專(zhuān)業(yè)人才培養目標和教學(xué)、科研的需要，對各個(gè)實(shí)驗室的功能、目標、空間容量進(jìn)行分析和定位。要充分考慮如何將有限的資源發(fā)揮最大的作用，同時(shí)要注意行業(yè)標準和技術(shù)安全規范。

　　1.3認真做好前期調研工作

　　實(shí)驗室建筑設計的最基本的條件是要滿(mǎn)足使用單位的需求，因此要切實(shí)做好建設前期使用單位需求的調研工作。學(xué)校各級單位要認清前期調研工作的重要性�；�建管理部門(mén)要在設計部門(mén)的協(xié)助下，有針對性地設計調研問(wèn)卷，調研問(wèn)卷要簡(jiǎn)明，同時(shí)反饋的結果又能為實(shí)驗室建筑設計提供數據基礎。使用單位要認真參照目前實(shí)驗室情況、新建實(shí)驗室情況以及未來(lái)實(shí)驗室發(fā)展情況，填寫(xiě)調研問(wèn)卷，對于不清楚的問(wèn)題要及時(shí)與基建管理部門(mén)進(jìn)行溝通，同時(shí)對于調研問(wèn)卷中未涉及的特殊問(wèn)題一定要加以說(shuō)明。

　　1.4保證實(shí)驗室建設的基本條件

　　建筑建設是一個(gè)系統工程，只有在保證土地、資金、管理人員等基本條件的基礎上，才可以開(kāi)工建設。特別是對于建設新校區的學(xué)校，如何統籌各個(gè)新建建筑之間的資金和管理人員安排至關(guān)重要。

　　02 實(shí)驗室建筑設計的基本原則

　　2.1高效原則

　　高效原則是指利用有效手段，用盡可能少的材料、資源消耗來(lái)取得盡可能大的發(fā)展效益。高效原則還體現在建筑空間組織、利用的高效化方面。這要求不僅要重視對每一平方米面積的有效利用，還要對三向度的空間做充分的發(fā)掘。

　　2.2集約化原則

　　高等學(xué)校的土地資源相對較寬松，但仍要最大程度地發(fā)揮土地的合理使用。在建設實(shí)踐中應注意立體地開(kāi)發(fā)用地空間，發(fā)掘地上及地下空間的利用效益;在建筑空間的構筑中，應積極采用輕、薄的新型節能建筑材料，以少占建筑空間。同時(shí)設計中應結合相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，提高能源的集約化利用程度。

　　2.3適宜性原則

　　實(shí)驗室建筑設計要符合高校土地、資金等客觀(guān)條件，要結合高校所在地域自然氣候、地形、地貌、地質(zhì)等因素，要符合高校內涵、特色、校園文化等。

　　2.4循環(huán)利用原則

　　建筑的循環(huán)利用原則包括再利用、再循環(huán)兩方面內涵。再利用是指將各種建筑產(chǎn)品以初始形式多次加以使用，主要表現為對早期建筑的改造利用以及對結構構件、照明設施、管道設施、各類(lèi)設備以及磚石構件的重復利用。再循環(huán)是指建筑產(chǎn)品在完成其使用功能后，經(jīng)過(guò)一定加工處理使之變成可再次利用的資源。

　　2.5綠色環(huán)保原則

　　建筑設計中應注意結合廢水凈化、雨水收集，設置循環(huán)用水和分質(zhì)用水系統，并積極采用各類(lèi)節水設施、設備，有效地控制用水量。另外，要積極結合自然氣候條件，充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地熱能等資源，以減少空調、照明對不可再生能源的消耗。

　　03 實(shí)驗室建筑的基本模數

　　建筑模數(constructionmodule)，是建筑設計中為了實(shí)現工業(yè)化大規模生產(chǎn)，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑構配件、組合件具有一定的通用性和互換性，統一選定的協(xié)調建筑尺度的增值單位。也就是說(shuō)實(shí)際建筑是各種建筑模數的倍數組合。在各個(gè)國家的經(jīng)驗數據基礎上，結合我國實(shí)際情況，可以使用如下的建筑模數來(lái)進(jìn)行實(shí)驗室建筑設計。

　　3.1開(kāi)間模數

　　實(shí)驗室的開(kāi)間模數取決于實(shí)驗人員活動(dòng)空間以及工程管網(wǎng)的合理布置所需的尺度。對實(shí)驗室的開(kāi)間模數，各國均有自己推薦的經(jīng)驗數據。德國一般采用3.0m、3.25m和3.5m三種開(kāi)間模數;英國實(shí)驗室的模數通常采用3.05m、10英尺的模數;日本建議實(shí)驗室開(kāi)間采用3.2m為模數，他們用1.6m的單位模數，如實(shí)驗臺寬度、實(shí)驗臺長(cháng)度、實(shí)驗臺之間的走道寬度以及管道豎井的寬度等均采用1.6m;美國農業(yè)部地區研究實(shí)驗室采用3.0m的開(kāi)間模數;前蘇聯(lián)科學(xué)院國家科研建筑設計研究所建議實(shí)驗室開(kāi)間模數采用3.0m和3.6m，并認為3.6m為實(shí)驗單元的最優(yōu)寬度。在分折了國外實(shí)驗室的開(kāi)間模數的基礎上，結合具體標準要求，認為可采用3.6m三種來(lái)設計實(shí)驗室。

　　3.2進(jìn)深模數

　　實(shí)驗室進(jìn)深的尺度很多，世界各國都有自己的尺度，歸納起來(lái)，采用的進(jìn)深一般在6.0m至9.0m之間，其中尤以6.0m至7.0m居多。德國采用跨度為0.25m的倍數，采用6.0～8.0m之間的進(jìn)深;英國近40年來(lái)，實(shí)驗室的進(jìn)深由4.88m增加到7.32m;日本實(shí)驗室的進(jìn)深采用1.6m的倍數，經(jīng)常采用從6.4m到9.6m之間的進(jìn)深;前蘇聯(lián)科學(xué)學(xué)院國家科研建筑設計研究所采用1.8m的倍數，認為7.2m為實(shí)驗室最優(yōu)深度。進(jìn)深模數主要以建筑結構進(jìn)行考慮，因此建議采用7.0m～9.6m作為主要的實(shí)驗室建筑的進(jìn)深模數。

　　3.3層高模數

　　層高是指下層地板面或樓板上表面(或下表面)到相鄰上層樓板上表面(或下表面)之間的豎向尺寸。凈高是指下層地板面或樓板上表面到上層樓板下表面(或吊頂面)之間的距離。實(shí)驗室層高模數取決于實(shí)驗室的類(lèi)型、實(shí)驗對溫度和濕度的要求、實(shí)驗室潔凈程度要求以及節約能源的要求等。國外依據實(shí)驗室類(lèi)型的不同，通常建議物理化學(xué)類(lèi)實(shí)驗室3.6m以上的層高，文科類(lèi)實(shí)驗室3m以上的層高。結合我國實(shí)際情況，建議采用3.7～4.2m作為主要的實(shí)驗室建筑的層高模數。

　　3.4走廊寬度

　　一般實(shí)驗室建筑的走廊分如下幾種：?jiǎn)蚊孀呃�、雙面走廊、安全走廊、參觀(guān)走廊、設備檢修和管理走廊等。決定走廊寬度的因素有很多，主要包括人流量、建筑物長(cháng)度、門(mén)打開(kāi)的方式等，同時(shí)設備檢修和管理走廊要考慮通風(fēng)管道、設備、檢修器材等因素。建議采用0.3m的倍數，以1.65～2.00m作為主要的實(shí)驗室建筑的走廊寬度。

　　04 實(shí)驗室建筑設計中要注意的問(wèn)題

　　4.1基本需求必須明確

　　實(shí)驗室建筑設計的首要目標是要滿(mǎn)足實(shí)驗用途。這需要設計單位、基建管理單位及實(shí)驗室使用單位認真研究如下主要問(wèn)題：

　　(1)實(shí)驗室建筑位置的選擇;

　　(2)實(shí)驗室的工藝布局、工藝流程及工藝環(huán)境的要求;

　　(3)平面組臺的幾種可能，建造實(shí)驗樓的層數;

　　(4)選擇合適的建筑模數(包括開(kāi)間、進(jìn)深、層高以及走道寬度等);

　　(5)實(shí)驗室與辦公室之間的布局形式;

　　(6)工程管道的布置原則，采用明管還是暗管.垂直管網(wǎng)系統還是水平管網(wǎng)系統;

　　(7)靈活性的要求，如靈活隔斷、活絡(luò )吊頂及地面的靈活措施;

　　(8)主要儀器設備的布置方式以及實(shí)驗臺、實(shí)驗家具的位置;

　　(9)基本實(shí)驗室條件要求，如電力容量、網(wǎng)絡(luò )容量、通風(fēng)采光要求、消防及監控設備等;

　　(10)實(shí)驗室安全保障條件等。

　　4.2特殊需求重點(diǎn)了解

　　基建管理單位和設計單位對某些特殊實(shí)驗室的建設要求可能不是很清晰。一方面設計單位要充分考慮可能會(huì )影響到建筑設計的指標和因素，另一方面實(shí)驗室使用單位要盡量全面提供其所需的特殊條件。如下列舉有一些特殊實(shí)驗室的特殊要求：

　　(1)工程機械實(shí)驗室大型設備對樓板承重的要求;

　　(2)物理、生化實(shí)驗室對上下水的要求;

　　(3)放射性實(shí)驗室的防放射性輻射相關(guān)設施的安置條件;

　　(4)生化類(lèi)實(shí)驗室對廢棄物存放、處置、運輸等所需的條件;

　　(5)對防火、防化等特殊需求，以及特殊保障、保護設備設施的安置等。

　　4.3合理設計統籌安排

　　實(shí)驗室建筑設計中注意相同需求實(shí)驗室的合理安排。以降低建設成本。如相同或相近層高要求實(shí)驗室設計到相同樓層，對上下水有需求的實(shí)驗室安排到相同的立面等。同時(shí)既要充分考慮不同類(lèi)型實(shí)驗室的個(gè)性需求，又要考慮滿(mǎn)足實(shí)驗室個(gè)性需求所需要的各種資源。一方面保證實(shí)驗室使用時(shí)實(shí)驗人員的安全、設備安全的要求一定要滿(mǎn)足，另一方面對于不合理的需求要加以限制。

　　4.4充分考慮未來(lái)變化

　　目前各高校實(shí)驗室的使用功能不是一成不變的，這就要求在設計階段充分考慮到多種實(shí)驗室的復用以及使用性質(zhì)變化后改造成本的最小化。對于基本條件，如電力容量、網(wǎng)絡(luò )容量等要相應的進(jìn)行預留。

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