要建設(shè)一個現(xiàn)代化的實驗室,使其能更好地為生產(chǎn)、科研、教學(xué)服務(wù),除了先進(jìn)的科學(xué)儀器和完善的實驗設(shè)備時提升科技水平、促進(jìn)科研成果的必備條件以外,實驗室的建設(shè)也是一個非常重要的物質(zhì)條件。實驗室功能設(shè)計的基本要求是建設(shè)設(shè)計的前提和依據(jù),在建設(shè)單位委托設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計時,必須由各實驗室或研究室人員共同參加研究,反復(fù)討論,確定各實驗室方案?,F(xiàn)將實驗室功能設(shè)計的基本要求分述如下。
一、實驗室總體功能劃分
1、區(qū)域劃分以及房間功能設(shè)置
根據(jù)實驗室定位進(jìn)行區(qū)域劃分和功能設(shè)置。實驗用房主要包括化學(xué)分析實驗室、儀器分析實驗室、光譜實驗室、天平室、前處理室等;輔助功能用房包括純水室、洗滌室、制樣間、更衣間、資料室等;公共設(shè)施用房包括配電室、制冷機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、計算機(jī)房、氣瓶間、試劑庫等。
實驗區(qū)域劃分和功能設(shè)置工作是一項非常重要的基礎(chǔ)工作,因為不同的實驗區(qū)域和房間功能設(shè)置涉及許多配套設(shè)施涉及,如通風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)等,合理的區(qū)域劃分和功能設(shè)置不僅可以滿足實驗要求,還可以有效節(jié)約工程造價、方便施工、降低日常維護(hù)成本。
2、房屋使用面積確定及預(yù)留
實驗室房間面積大小需要按照實驗室的需求進(jìn)行設(shè)計,與建筑模數(shù)有關(guān),采用何種模數(shù)及何種結(jié)構(gòu)形式需要根據(jù)實驗室的實際情況進(jìn)行確定。
這部分工作應(yīng)該由實驗室決策層決定,切不可掉以輕心。應(yīng)該充分考慮實驗室業(yè)務(wù)的發(fā)展前景,既要有前瞻性,預(yù)留一定發(fā)展空間,又要考慮經(jīng)濟(jì)性,不能無限制地擴(kuò)大。特別是對于舊建筑改造的情形,當(dāng)實驗室內(nèi)部各部門從自身的角度出發(fā)期望獲得更多的空間,從而產(chǎn)生矛盾時,更需要決策層從總體上進(jìn)行科學(xué)的調(diào)研分析,合理安排空間分布。
3、實驗室平面功能圖
在區(qū)域劃分及房間功能設(shè)計的基礎(chǔ)上,形成實驗室平面功能圖,對房間功能進(jìn)行標(biāo)注,便于后續(xù)設(shè)計工作的統(tǒng)一性。實驗室在設(shè)計過程中變動情況較多,因此,最好在一份統(tǒng)一的平面功能圖基礎(chǔ)上進(jìn)行各專業(yè)設(shè)計,以保持施工設(shè)計圖的連續(xù)性和完整性。
二、實驗室功能設(shè)計的一般要求
應(yīng)該根據(jù)每個實驗室的要求合理設(shè)計,通常需考慮如下因素。
1、房間位置
(1)底層:設(shè)備質(zhì)量較大或要求防震,則可設(shè)置在底層。
(2)朝向:各實驗室都有自己的要求,大型儀器間一般要求避免太陽直射,化學(xué)分析室由于滴定、比色等需要通過觀察顏色確定結(jié)果,因此房屋的光線要好。有些輔助房間或?qū)嶒炇冶旧硪蟪?,比如天平室?br />
(3)樓層:有的實驗室要求潔凈、安靜,應(yīng)盡量放在高層。
2、室內(nèi)尺寸
如實驗室要求空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須吊頂,層高就要相應(yīng)地增加,由于實驗室需要安裝的通風(fēng)、氣體等輔助設(shè)施管道較多,實驗樓的層高設(shè)計時通常應(yīng)高于普通辦公樓。有些實驗室用于特殊儀器(如某些大型機(jī)械設(shè)備)的安裝,則需要單獨按照特殊儀器要求進(jìn)行單獨設(shè)計。
3、房間要求
房間要求指為滿足實驗要求而對環(huán)境的控制,如實驗室對潔凈度的要求;普通分析實驗室要求一般清潔;對于一些從事衡量分析的實驗室,為避免樣品污染,則需要在超凈實驗室中完成實驗。許多實驗和儀器設(shè)備則需要在相對恒定的溫度和濕度環(huán)境中進(jìn)行。此外,實驗室還有許多通用性的要求,如各種材料要求防腐、防火,房間要求安靜,不能有強(qiáng)烈的震動等。
4、門
實驗室的門有各種要求,主要要求如下。
(1)開啟方向:分內(nèi)開外開。一般化學(xué)、生物實驗室以及有爆炸危險的房間門都外開。
(2)門洞尺寸:由二分之一個標(biāo)準(zhǔn)單元組成的實驗室門洞寬度不應(yīng)小于1m,高度不應(yīng)小于1.2m,高度不應(yīng)小于2.10m,一般為子母門、雙開門。特殊要求的房間的門洞尺寸根據(jù)具體情況確定。
(3)彈簧:有的要求單向彈簧或推拉門。
(4)隔聲:要求安靜的實驗室需設(shè)置隔聲門。
(5)保溫:有冷藏或恒溫要求的應(yīng)采用保溫門。
(6)屏蔽:如需防止電磁場干擾,就需設(shè)置屏蔽門。
(7)另外,一般實驗室的門應(yīng)該有觀察窗。
5、窗
實驗室的窗需滿足下列要求:
(1)通常設(shè)置采暖以及空調(diào)的實驗室在滿足采光要求的情況下應(yīng)減少外窗面積。設(shè)置空氣調(diào)節(jié)的實驗室外窗應(yīng)該具有良好的密閉性及隔熱性,一般為雙層窗。
(2)一般情況下窗扇是關(guān)閉的,用空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行換氣,當(dāng)檢修、停電時,則可以開啟部分窗扇進(jìn)行自然通風(fēng)。開啟方向一般為向外開啟。
(3)有潔凈要求的實驗室采用固定窗,以避免灰塵進(jìn)入室內(nèi)。
(4)有的實驗室為防止灰塵從窗縫進(jìn)入,又保證窗扇可以開啟,一般采用密閉窗。
(5)遮陽的要求根據(jù)實驗室的需求而定,有時需要水平遮陽,有時需用垂直遮陽,有的可用百葉窗。
6、頂棚
通常由于實驗室管線比較復(fù)雜,為便于日常維護(hù)檢修,國外實驗室大多數(shù)不用吊頂。但是國內(nèi)由于施工質(zhì)量難以保證,特別是對空氣質(zhì)量難以保證,為保證實驗室內(nèi)美觀整潔,因此大多數(shù)實驗室依然采用吊頂。生物安全實驗室必須吊頂。
7、地面
地面一般要求清潔、防滑、防放射性污染、防靜電、干燥、防震。對于防震,有兩種類型的震動,一種是實驗本身所產(chǎn)生的震動,要求設(shè)置防震措施,以免影響其他房間;另一種是實驗或精密儀器本身所提出的防震要求