實驗室的建設,不論是新建、擴建或改建專案,它不單純是選購合理的儀器裝置,還要綜合考慮實驗室的總體規劃,合理佈局和平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣淨化、安全措施、環境保護等基礎設施和基本條件,因此實驗室的建設是一次複雜的系統工程。在現代化的實驗室裡,先進的科學儀器和優越完善的實驗室是提升現代科技水平,促進科研成果增長的必備條件。“以人為本”、“人與環境”已成為人們高度關注的課題。安全、效率、舒適是理想實驗環境的三大要素,也是實驗室建設的宗旨。實驗室的建設規劃和基本程式建設現代化的實驗室,首先要制定和提出實驗室的總體規劃,確定實驗室建設專案的性質、目的、任務、依據和規模,確定各類實驗室功能和工藝條件以及規模大小;同時要做好建築設計的某些準備工作,調查研究,吸納國內外同種性質、同等規模實驗室建設的經驗,
作為借鑑,根據實驗室的工藝條件及相關資料,編制好計劃任務書;然後在各方面工作準備就緒後,做好實驗室建築設計工作,綜合建築設計各專業的基本要求,結合實際,符合規劃要求,繪製出富有時代感、先進的實驗室建築藍圖,為實驗室施工建設提供可靠的依據。
1.實驗室建設規劃的主要內容如下
(1)建設單位:如某某研究所、某某學院或某某工廠。
(2)建設專案:如某某實驗樓或某某研究樓。
(3)建設性質:新建、擴建或改建。
(4)建設地點及用地、工程專案的具體位置,
(5)公害處理、對廢氣、廢水、廢物、噪聲、輻射、振動等的技術處理措施。
2.實驗室建築設計的準備工作
(1)總體佈局中的各棟建築物的相互關係以及生活區採用什麼方式解決;
(2)各類實驗樓的工藝佈局及工藝流程;
(3)平面組合的幾種可能性,建設實驗樓的層數;
(4)選擇合適的摸數(包括開間、進深、層高以及走道尺寸);
(5)主要儀器裝置的佈置方式以及實驗臺、通風櫃等的位置;
(6)實驗室與研究室之間的佈局形式,輔助實驗室與實驗室之間的佈局;
(7)工程管網的佈置原則(如明管或暗管,垂直管網或水平管網);
(8)靈活性的要求;
(9)環境保護,公害處理方面的詳細技術措施。
3.同有關單位進行聯絡和配合
施工單位是基本建設的主要生產單位,設計應該為施工方便創造條件,在設計全過程中必須同施工單位配合。
4.收集有關資料:
當地的氣象、水文、地質資料、電源、水源、排水及其他公用設施管道情況、地區工業情況、有無有害氣體、爆炸和噪聲等、地震的詳細情況。
5.實驗室建築設計的基本程式
實驗室建築設計工作一般分為初步設計和施工圖設計兩個階段,對於大型實驗室工程設計在初步設計之前應進行方案設計,小型建築工程設計可以用方案設計代替初步設計。
(1)方案設計:根據實驗室建設的任務及基本要求,在前期準備工作的基礎上進行建築方案設計,一般要求設計方案滿足實驗室的功能,在外觀上要求有時代感,符合城市建設規劃。設計方案經過專家論證、稽核、比較,提出一個實施方案或兼顧幾個方案的優點進一步做出修改而獲得較為滿意的設計方案。
(2)初步設計:在方案設計的基礎上進一步進行設計的具體實施方案,是進行施工圖設計的主要依據。其內容主要包括;設計依據、設計構思、總平面圖、主要建築工程專案的方案設計、主要材料用量、工藝設計、主要裝置造型、三廢處理、生活組織與勞動定員、有關技術經濟指標、抗震人防、建設順序與期限及總概算等。
(3)施工圖設計:
根據已批准的初步設計檔案,詳細給出各有關專業工程的尺寸、細部做法等指導現場施工安裝、安排材料裝置,並據此做出詳細預算Z後階段的設計工作。其主要內容包括:總平面、建築、結構、給排水、電氣、採暖通風及其他有關的專業裝置系統的設計;精確詳細地交代它們的位置淨距、座標、標高、構造形式、節點祥圖、用料做法、尺寸、坡向、材質型號、裝置規格或選用的標準圖紙構件祥圖索引號、施工安裝的技術要求和特殊部位的檢驗方法等。1.2實驗室建築設計的基本要求要建設一個現代化的實驗室,使其能更好地為生產、科研、教學服務,除了先進的科學儀器和完善的實驗裝置是提升科技水平,促進科研成果的必備條件以外,實驗室的建設也是一個非常重要的物質條件。實驗室建築設計的基本要求是建築設計的前提和依據,在建設單位委託設計單位進行設計時,必須由各實驗室或研究室人員共同參加研究,反覆討論,確定各實驗室方案,現將建築設計的基本要求分述如下。
6.實驗室名稱
(1)房間名稱:根據實驗室功能設定不同的實驗室,如化學分析實驗室、儀器分析實驗室、光譜實驗室、X-射線熒光光譜實驗室、天平室及純水室等。
(2)需要房屋間數:同一類的房間需要幾間。
(3)每間房屋使用面積:房間面積大小與建築模數有關,採用何種模數及何種結構形式比較符合實際,計算實驗室的使用面積。
7.建築要求
(1)房間位置要求:
底層:裝置重量較大或要求防震,則可設定在底層。
朝北:有些輔助房間或實驗本身要求朝北。
朝南:各實驗室都有自己的要求。
樓層:有的實驗室要求潔淨、安靜,應儘量放在高層。
(2)室內尺寸要求:如實驗室要求空氣調節系統必須吊頂,則層高就相應地要增加。有些實驗室是屬於特殊型別的,則採用單獨的尺寸。
(3)房間要求:指實驗室本身的要求。有的要求一般清潔。有的要求潔淨,進行實驗時要求房間內空氣達到一定的潔淨要求。耐火:大多數實驗室要求耐火。安靜:如消音室、錄音室等。
(4)門要求:實驗室的門有各種要求。
內開:門向房間內開。
外開:主要設定在有爆炸危險的房間內。
個別要求:雙向彈簧,有的要求單向彈簧或推拉門。
隔聲:有的實驗室要求安靜,要求設定隔聲門。
保溫:如冷藏室要求採用保溫門。
遮蔽:防止電磁場的干擾而設定遮蔽門。
自動門:大門口要求自動門。
(5)窗要求:實驗室的窗有各種要求。
開啟:指向外開啟的窗扇。
固定:有潔淨要求的實驗室採用固定窗,避免灰塵進入室內。
部分開啟:在一般情況下窗扇是關閉的,用空氣調節系統進行換氣,當檢修、停電時,則可以開啟部分窗扇進行自然通風。
雙層窗:在寒冷地區或空調要求的房間採用。
遮陽:根據實驗室的要求而定,有時需要水平遮陽,有時須用垂直遮陽。有的可用百葉窗。
密閉:窗扇可以開啟,但又要防止灰塵從窗縫進入,故採用密閉窗。遮蔽窗。隔聲窗。
(6)牆面要求:根據實驗室的要求各有不同。
一般要求
可以沖洗:有的牆面要求清潔,可以沖洗。
牆裙高度:離地面1.2-1.5米左右的牆面做牆裙,便於清潔,如瓷磚牆裙、油漆牆裙等。
隔熱:冷藏室牆面要求隔熱。
耐酸鹼:有的實驗室在實驗時有酸鹼氣體逸出,要求設計耐酸鹼的油漆牆面。
吸聲:實驗時產生躁聲,影響周圍環境,牆面要做吸聲材料。
消音:實驗時避免聲音反射或外界的聲音對實驗有影響,牆面要進行消音設計。
遮蔽:外界各種電磁波對實驗室內部實驗有影響,或實驗室內部發出各種電磁波對外界有影響。
色彩:根據實驗的要求和舒適的室內環境選用牆面色彩,牆面色彩的選用應該與地面、平頂、實驗臺等的色彩取得協調。
(7)樓地面要求
一般要求;
清潔;
防雨:實驗本身所產生的震動,要求設定防震措施以免影響其他房間;另一種是實驗本身或精密儀器本身所提出的防震要求;防滑;
防放射性沾染;
防靜電;
乾燥;
隔聲;
架空:由於管線太多或架空的空間作為靜壓箱,設定架空地板,並提出架空高度。
(8)頂棚要求
不弔頂:一般實驗室大多數不弔頂。
吊頂:在實驗室的頂板下再吊頂,一般用於要求較高的實驗室。
(9)通風櫃:化學實驗室常利用通風櫃進行各種化學試驗,根據實驗要求提出通風櫃的長度、寬度和高度。
實驗臺:實驗臺分島式實驗臺(實驗臺四邊可用)、半島式實驗臺(實驗臺三邊可用),靠牆實驗臺和靠窗實驗臺(很少用)。要求實驗臺的長、寬、高的尺寸。
固定壁櫃:一般設定在牆與牆之間,不能移動的櫃子。1.2.3結構要求:活荷載是作用在結構上的可變荷載,各樓面活荷載、屋面活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載及風荷載等。
(1)地面荷載:指底層地面荷載,即每平方米的面積內平均有多少千克的物體。
(2)樓面荷載:指2層及2層以上的各層樓面活荷載。
(3)屋面荷載:屋面上是否上人,雪荷載有多少等。
(4)特殊裝置附加荷載:有的實驗室內有特殊重的裝置,如質譜儀、純水裝置等,須註明裝置的重量、規格以及標明裝置軸心線距離牆的尺寸。
(5)防護牆:有y射線的實驗裝置的建築物根據各種不同實驗的要求、防護材料的選擇以及厚度的選用均應該仔細地考慮。
8.採暖通風:
(1)蒸汽系統:採用蒸汽供暖的系統。
(2)熱水系統:採用熱水供暖系統。
(3)溫度:房間採暖的溫度要求。
實驗室的建設,不論是新建、擴建或改建專案,它不單純是選購合理的儀器裝置,還要綜合考慮實驗室的總體規劃,合理佈局和平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣淨化、安全措施、環境保護等基礎設施和基本條件,因此實驗室的建設是一次複雜的系統工程。在現代化的實驗室裡,先進的科學儀器和優越完善的實驗室是提升現代科技水平,促進科研成果增長的必備條件。“以人為本”、“人與環境”已成為人們高度關注的課題。安全、效率、舒適是理想實驗環境的三大要素,也是實驗室建設的宗旨。實驗室的建設規劃和基本程式建設現代化的實驗室,首先要制定和提出實驗室的總體規劃,確定實驗室建設專案的性質、目的、任務、依據和規模,確定各類實驗室功能和工藝條件以及規模大小;同時要做好建築設計的某些準備工作,調查研究,吸納國內外同種性質、同等規模實驗室建設的經驗,
作為借鑑,根據實驗室的工藝條件及相關資料,編制好計劃任務書;然後在各方面工作準備就緒後,做好實驗室建築設計工作,綜合建築設計各專業的基本要求,結合實際,符合規劃要求,繪製出富有時代感、先進的實驗室建築藍圖,為實驗室施工建設提供可靠的依據。
1.實驗室建設規劃的主要內容如下
(1)建設單位:如某某研究所、某某學院或某某工廠。
(2)建設專案:如某某實驗樓或某某研究樓。
(3)建設性質:新建、擴建或改建。
(4)建設地點及用地、工程專案的具體位置,
(5)公害處理、對廢氣、廢水、廢物、噪聲、輻射、振動等的技術處理措施。
2.實驗室建築設計的準備工作
(1)總體佈局中的各棟建築物的相互關係以及生活區採用什麼方式解決;
(2)各類實驗樓的工藝佈局及工藝流程;
(3)平面組合的幾種可能性,建設實驗樓的層數;
(4)選擇合適的摸數(包括開間、進深、層高以及走道尺寸);
(5)主要儀器裝置的佈置方式以及實驗臺、通風櫃等的位置;
(6)實驗室與研究室之間的佈局形式,輔助實驗室與實驗室之間的佈局;
(7)工程管網的佈置原則(如明管或暗管,垂直管網或水平管網);
(8)靈活性的要求;
(9)環境保護,公害處理方面的詳細技術措施。
3.同有關單位進行聯絡和配合
施工單位是基本建設的主要生產單位,設計應該為施工方便創造條件,在設計全過程中必須同施工單位配合。
4.收集有關資料:
當地的氣象、水文、地質資料、電源、水源、排水及其他公用設施管道情況、地區工業情況、有無有害氣體、爆炸和噪聲等、地震的詳細情況。
5.實驗室建築設計的基本程式
實驗室建築設計工作一般分為初步設計和施工圖設計兩個階段,對於大型實驗室工程設計在初步設計之前應進行方案設計,小型建築工程設計可以用方案設計代替初步設計。
(1)方案設計:根據實驗室建設的任務及基本要求,在前期準備工作的基礎上進行建築方案設計,一般要求設計方案滿足實驗室的功能,在外觀上要求有時代感,符合城市建設規劃。設計方案經過專家論證、稽核、比較,提出一個實施方案或兼顧幾個方案的優點進一步做出修改而獲得較為滿意的設計方案。
(2)初步設計:在方案設計的基礎上進一步進行設計的具體實施方案,是進行施工圖設計的主要依據。其內容主要包括;設計依據、設計構思、總平面圖、主要建築工程專案的方案設計、主要材料用量、工藝設計、主要裝置造型、三廢處理、生活組織與勞動定員、有關技術經濟指標、抗震人防、建設順序與期限及總概算等。
(3)施工圖設計:
根據已批准的初步設計檔案,詳細給出各有關專業工程的尺寸、細部做法等指導現場施工安裝、安排材料裝置,並據此做出詳細預算Z後階段的設計工作。其主要內容包括:總平面、建築、結構、給排水、電氣、採暖通風及其他有關的專業裝置系統的設計;精確詳細地交代它們的位置淨距、座標、標高、構造形式、節點祥圖、用料做法、尺寸、坡向、材質型號、裝置規格或選用的標準圖紙構件祥圖索引號、施工安裝的技術要求和特殊部位的檢驗方法等。1.2實驗室建築設計的基本要求要建設一個現代化的實驗室,使其能更好地為生產、科研、教學服務,除了先進的科學儀器和完善的實驗裝置是提升科技水平,促進科研成果的必備條件以外,實驗室的建設也是一個非常重要的物質條件。實驗室建築設計的基本要求是建築設計的前提和依據,在建設單位委託設計單位進行設計時,必須由各實驗室或研究室人員共同參加研究,反覆討論,確定各實驗室方案,現將建築設計的基本要求分述如下。
6.實驗室名稱
(1)房間名稱:根據實驗室功能設定不同的實驗室,如化學分析實驗室、儀器分析實驗室、光譜實驗室、X-射線熒光光譜實驗室、天平室及純水室等。
(2)需要房屋間數:同一類的房間需要幾間。
(3)每間房屋使用面積:房間面積大小與建築模數有關,採用何種模數及何種結構形式比較符合實際,計算實驗室的使用面積。
7.建築要求
(1)房間位置要求:
底層:裝置重量較大或要求防震,則可設定在底層。
朝北:有些輔助房間或實驗本身要求朝北。
朝南:各實驗室都有自己的要求。
樓層:有的實驗室要求潔淨、安靜,應儘量放在高層。
(2)室內尺寸要求:如實驗室要求空氣調節系統必須吊頂,則層高就相應地要增加。有些實驗室是屬於特殊型別的,則採用單獨的尺寸。
(3)房間要求:指實驗室本身的要求。有的要求一般清潔。有的要求潔淨,進行實驗時要求房間內空氣達到一定的潔淨要求。耐火:大多數實驗室要求耐火。安靜:如消音室、錄音室等。
(4)門要求:實驗室的門有各種要求。
內開:門向房間內開。
外開:主要設定在有爆炸危險的房間內。
個別要求:雙向彈簧,有的要求單向彈簧或推拉門。
隔聲:有的實驗室要求安靜,要求設定隔聲門。
保溫:如冷藏室要求採用保溫門。
遮蔽:防止電磁場的干擾而設定遮蔽門。
自動門:大門口要求自動門。
(5)窗要求:實驗室的窗有各種要求。
開啟:指向外開啟的窗扇。
固定:有潔淨要求的實驗室採用固定窗,避免灰塵進入室內。
部分開啟:在一般情況下窗扇是關閉的,用空氣調節系統進行換氣,當檢修、停電時,則可以開啟部分窗扇進行自然通風。
雙層窗:在寒冷地區或空調要求的房間採用。
遮陽:根據實驗室的要求而定,有時需要水平遮陽,有時須用垂直遮陽。有的可用百葉窗。
密閉:窗扇可以開啟,但又要防止灰塵從窗縫進入,故採用密閉窗。遮蔽窗。隔聲窗。
(6)牆面要求:根據實驗室的要求各有不同。
一般要求
可以沖洗:有的牆面要求清潔,可以沖洗。
牆裙高度:離地面1.2-1.5米左右的牆面做牆裙,便於清潔,如瓷磚牆裙、油漆牆裙等。
隔熱:冷藏室牆面要求隔熱。
耐酸鹼:有的實驗室在實驗時有酸鹼氣體逸出,要求設計耐酸鹼的油漆牆面。
吸聲:實驗時產生躁聲,影響周圍環境,牆面要做吸聲材料。
消音:實驗時避免聲音反射或外界的聲音對實驗有影響,牆面要進行消音設計。
遮蔽:外界各種電磁波對實驗室內部實驗有影響,或實驗室內部發出各種電磁波對外界有影響。
色彩:根據實驗的要求和舒適的室內環境選用牆面色彩,牆面色彩的選用應該與地面、平頂、實驗臺等的色彩取得協調。
(7)樓地面要求
一般要求;
清潔;
防雨:實驗本身所產生的震動,要求設定防震措施以免影響其他房間;另一種是實驗本身或精密儀器本身所提出的防震要求;防滑;
防放射性沾染;
防靜電;
乾燥;
隔聲;
架空:由於管線太多或架空的空間作為靜壓箱,設定架空地板,並提出架空高度。
(8)頂棚要求
不弔頂:一般實驗室大多數不弔頂。
吊頂:在實驗室的頂板下再吊頂,一般用於要求較高的實驗室。
(9)通風櫃:化學實驗室常利用通風櫃進行各種化學試驗,根據實驗要求提出通風櫃的長度、寬度和高度。
實驗臺:實驗臺分島式實驗臺(實驗臺四邊可用)、半島式實驗臺(實驗臺三邊可用),靠牆實驗臺和靠窗實驗臺(很少用)。要求實驗臺的長、寬、高的尺寸。
固定壁櫃:一般設定在牆與牆之間,不能移動的櫃子。1.2.3結構要求:活荷載是作用在結構上的可變荷載,各樓面活荷載、屋面活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載及風荷載等。
(1)地面荷載:指底層地面荷載,即每平方米的面積內平均有多少千克的物體。
(2)樓面荷載:指2層及2層以上的各層樓面活荷載。
(3)屋面荷載:屋面上是否上人,雪荷載有多少等。
(4)特殊裝置附加荷載:有的實驗室內有特殊重的裝置,如質譜儀、純水裝置等,須註明裝置的重量、規格以及標明裝置軸心線距離牆的尺寸。
(5)防護牆:有y射線的實驗裝置的建築物根據各種不同實驗的要求、防護材料的選擇以及厚度的選用均應該仔細地考慮。
8.採暖通風:
(1)蒸汽系統:採用蒸汽供暖的系統。
(2)熱水系統:採用熱水供暖系統。
(3)溫度:房間採暖的溫度要求。