生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)，包括供水，供電，供氣等各類硬件設(shè)施及投入使用后的利用方式和方法、使用過程中的操作平臺和操作流程以及具體的人員配備、設(shè)施舒適度甚至由整個(gè)布局所帶來的審美視覺等因素，都會影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果，都會促進(jìn)或干擾這個(gè)空間最終結(jié)果，都會促進(jìn)或干擾這個(gè)空間最終所能帶來的最大成果和效益。而且不同行業(yè)不同領(lǐng)域，對具體實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和應(yīng)用要求是不同的，所以每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的布局和設(shè)計(jì)，都是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

一、實(shí)驗(yàn)室建筑總體布局

在生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中，首先要研究的問題是采用集中配置形式還是采用分散配置形式。集中配置形式是將實(shí)驗(yàn)室、研究室、行政管理用房圖書資料用房以及科研輔助用房組合在一植建筑物中；分散配置形式是按實(shí)驗(yàn)樓的不同特性分別進(jìn)行布置。由于分析檢測中心和分析研究室的規(guī)模不同以及用地的限制，總體布局就有多種形式。一般分為四種配置形式。

1、獨(dú)立式：整個(gè)建筑配置集中在一幢樓內(nèi)獨(dú)立設(shè)置，適用于較小的實(shí)驗(yàn)室。

2、主樓式：以一幢實(shí)驗(yàn)樓為主,配以附屬建筑，建筑規(guī)劃比較方整規(guī)則。

3、單元式：又稱細(xì)胞式。用一個(gè)簡單的單元或細(xì)胞組成多樣的形式,形成各種不同的空間,有利于推行模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化,便于施工。此種形式為現(xiàn)代分析測試中心規(guī)劃廣為采用。

4、分散式：由不同功能的多幢實(shí)驗(yàn)樓、研究樓及輔助建筑靈活組合而成,采用較多。

二、實(shí)驗(yàn)室建筑平面設(shè)計(jì)原則

  實(shí)驗(yàn)室建筑的主要特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容手段眾多,工藝要求繁雜,工程管網(wǎng)較多，工程造價(jià)比一般建筑高出一倍或數(shù)倍。根據(jù)這些特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)建筑平面設(shè)計(jì)除了遵循一般建筑物平面設(shè)計(jì)原則外,還需要遵循下列原則。

1、同類實(shí)驗(yàn)室組合在一起。

2、工程管網(wǎng)較多的實(shí)驗(yàn)室組合在一-起。

3、有隔振要求的實(shí)驗(yàn)室組合在一起，一般宜設(shè)于底層。

4、有潔凈要求的實(shí)驗(yàn)室組合在-起。

5、有防輻射要求的實(shí)驗(yàn)室組合在一起。

6、有毒性物質(zhì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室組合在一起。

遵循上述設(shè)計(jì)原則，有利于環(huán)境衛(wèi)生，防止不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室相互干擾，有利于不同的分析檢測工程順利進(jìn)行,并節(jié)約投資。

三、實(shí)驗(yàn)室建筑平面類型

通常分為三種建筑面類型:單走廊平面、雙走廊平面、單元組合平面。

1、單走廊平面

單走廊平面為實(shí)驗(yàn)建筑中最常見的平面形式，一般為中間走廊,兩側(cè)布置實(shí)驗(yàn)室、研究室，也有為單側(cè)走廊、偏心走廊等。該形式體型簡潔，便于施工,造價(jià)較低，易于布置管道，特別適宜于利用自然通風(fēng)、采光的普通實(shí)驗(yàn)室。但走道過長時(shí)，交通噪聲會有一定的影響。因外墻較多，故不宜于作空調(diào)、潔凈要求較高的實(shí)驗(yàn)室。

2、雙走廊平面

雙走廊平面是在單走廊平面基礎(chǔ)上,加大進(jìn)深,兩側(cè)布置實(shí)驗(yàn)室、研究室,中間布置特殊實(shí)驗(yàn)室。其特點(diǎn)有利于空調(diào)面積較多的實(shí)驗(yàn)建筑，可以節(jié)約能源，室內(nèi)溫度波動小。同時(shí)由于建筑物加大了進(jìn)深，可以節(jié)約用地,建筑物內(nèi)管網(wǎng)也易于集中，各實(shí)驗(yàn)室間交通相對縮短。它的特殊形式是環(huán)形走廊，適宜于潔凈要求高的高純實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)也有利于事故發(fā)生時(shí)人員疏散。

3、單元組合平面

單元組合平面是為適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)展需要，有利于提高實(shí)驗(yàn)建筑靈活性所采取的另種布置形式，它有利于實(shí)驗(yàn)室及其管網(wǎng)的相對集中。實(shí)驗(yàn)樓擴(kuò)建時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要增加若干單元，既可以單向擴(kuò)建,也可多向擴(kuò)建,而不影響建筑的完整體形。

四、實(shí)驗(yàn)室與研究室平面布局

實(shí)驗(yàn)室是供研究人員進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、從事分析檢測工作的主要場所。而研究室則是供研究人員書寫研究報(bào)告、論文、處理數(shù)據(jù)，閱讀有關(guān)資料以及計(jì)算機(jī)上網(wǎng)查詢信息的房間,兩者對研究人員使用關(guān)系十分密切,因此,實(shí)驗(yàn)室與研究室的平面布局合理是十分重要的。其他各類實(shí)驗(yàn)室的組合問題,將在第四章中討論。

1、實(shí)驗(yàn)室與研究室的平面布局原則

①實(shí)驗(yàn)室與研究室之間聯(lián)系要方便。

②盡量避免實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的有害氣體、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備產(chǎn)生的噪聲等對研究室的影響。

③布局時(shí)應(yīng)綜合考慮功能、經(jīng)濟(jì)等方面的因素。

2、實(shí)驗(yàn)室與研究室的平面布局形式

實(shí)驗(yàn)室(簡寫L)與研究室(簡寫S)的平面布局一般有三種形式:內(nèi)含型、毗連型和分離型。

①內(nèi)含型。實(shí)驗(yàn)室與研究室在-個(gè)房間內(nèi)，即在實(shí)驗(yàn)室里設(shè)置辦公桌面積或研究室。這種形式實(shí)驗(yàn)室與研究室聯(lián)系方便,實(shí)驗(yàn)室進(jìn)深較大，節(jié)約用地,管道布置較為經(jīng)濟(jì),但實(shí)驗(yàn)室對研究室有一定的影響。

②毗連型。毗連型平面布局有多種形式。研究室與實(shí)驗(yàn)室一廊之隔,或一一對應(yīng),或研究室沿大空間實(shí)驗(yàn)室的一側(cè)布置,也可兩側(cè)布置。

③分離型。研究室與實(shí)驗(yàn)室分開布置,管道布置經(jīng)濟(jì)合理,實(shí)驗(yàn)室對研究室影響較小,但有些布局形式,實(shí)驗(yàn)室與研究室離得較遠(yuǎn),聯(lián)系不夠方便。

有的實(shí)驗(yàn)室要求溫度較嚴(yán),則采用研究室環(huán)繞實(shí)驗(yàn)室布置的方案,例如高純分析室,其優(yōu)點(diǎn)為:

①有利于實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)的位置;

②有利于防塵、防護(hù)和屏蔽的設(shè)計(jì);

③有利于研究室在外圍得到自然采光等。

五、實(shí)驗(yàn)室的朝向

為了取得最佳工作環(huán)境和避免陽光向科學(xué)儀器直射,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選擇正確的朝向。從世界各國實(shí)驗(yàn)室的實(shí)例分析以及我國使用實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,實(shí)驗(yàn)室的窗應(yīng)朝南和朝北開啟。盡可能避免在東西墻上開窗，尤其是西向。因此，在總平面布局時(shí),應(yīng)把主要實(shí)驗(yàn)室的朝向布置成南北向,尤其在大型的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中,從長期使用角度考慮,必須采用南北朝向布置。如果由于其地條件的限制而采取不良朝向時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)遮陽。

朝南開啟窗子時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部家具布置情況，選擇是否采用水平遮陽。一般采用半島式實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)方案中,由于實(shí)驗(yàn)臺的一邊靠外墻，為了避免陽光直射儀器,常設(shè)置水平遮陽或窗簾。

我國位于北半球,朝正南開啟窗子時(shí),在一年中有某些時(shí)間直射陽光會進(jìn)人房間,如實(shí)驗(yàn)室要求避免直射光線,可設(shè)置水平和垂直遮陽。

一般說來,在實(shí)驗(yàn)人員集中的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)布置在朝南,例如化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室。對于大型精密的科學(xué)儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室除了需要布置在底層,防止振動等要求外,也應(yīng)布置在陰面,朝北方向比較適宜,避免陽光直射,也可節(jié)約空調(diào)消耗的冷量。例如原子發(fā)射光譜儀、X射線熒光光譜儀ICP-MS儀、原子吸收光譜儀以及分析天平等。

六、實(shí)驗(yàn)室功能布局

實(shí)驗(yàn)室平面布局按照實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范及建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范要求,將辦公區(qū)域和實(shí)驗(yàn)區(qū)域分開,兩者之間設(shè)置門禁系統(tǒng)。主實(shí)驗(yàn)室與輔助功能間之間相互協(xié)調(diào),按照實(shí)驗(yàn)室功能流程合理分布?？紤]人流物流污物流分開,保障樣品無交叉污染,保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。在實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)計(jì)有緊急沖淋裝置,減少實(shí)驗(yàn)操作人員的危險(xiǎn)。

七、實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)布局

按各實(shí)驗(yàn)室要求布置。

八、實(shí)驗(yàn)室的靈活分隔

1、實(shí)驗(yàn)室的空間靈活分隔

實(shí)驗(yàn)室的空間靈活分隔應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)與樓面荷載相結(jié)合?？蚣芙Y(jié)構(gòu),由于它們的承重系統(tǒng)是由梁柱承受,在平面上除了滿足結(jié)構(gòu)的整體剛度要求布置剪力墻外,很少有其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件,從而給建筑的靈活布置留有充分的余地。

實(shí)驗(yàn)室的分隔形式有很多,除了普通隔墻外,試驗(yàn)架、藥品柜通風(fēng)柜、實(shí)驗(yàn)臺:實(shí)驗(yàn)柜都可以用來分隔實(shí)驗(yàn)空間。常用的分隔采用木隔斷和鋁合金隔斷根據(jù)隔聲要求可采用單層或雙層大玻璃。目前我國電子計(jì)算機(jī)房中的人機(jī)分隔空間和參觀走廊已采用鋁合金大玻璃窗。實(shí)驗(yàn)室研究室之間來用透明隔斷，可改善研究室本身的工作環(huán)境、又可使研究人員觀察到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的工作情況。

大空間實(shí)驗(yàn)室采用靈活隔斷可以自由靈活地分隔大空間可隨意改變隔斯的位置。隔斷由可裝御的構(gòu)件組成。隔斷可 分別與吊頂或地面連接，也可與地面和吊頂同時(shí)連接。

2、實(shí)驗(yàn)室的地面靈活措施

①地溝槽。沿建筑橫向或建筑縱向設(shè)置地溝槽,將管道經(jīng)地溝槽引向?qū)嶒?yàn)臺。地溝槽的蓋板應(yīng)作成活動蓋板，安上少數(shù)鋁制平面拉手,以便開啟。地溝槽本身的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到滲漏廢液的排除，以防止管線被腐蝕。

②地面預(yù)留孔構(gòu)件。管線穿越樓板可采用地面預(yù)留孔構(gòu)件。將樓板的孔洞預(yù)先根據(jù)需要進(jìn)行靈活設(shè)計(jì),按建筑模數(shù)尺寸在樓板上安裝預(yù)留孔構(gòu)件,它由鋁合金制成的圓形徑孔、上蓋和下蓋組成,管線需要穿越時(shí),打開上下蓋即可。這種方法既保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的地面完整,又能達(dá)到方便穿管的目的。這對需要經(jīng)常改變實(shí)驗(yàn)布置的實(shí)驗(yàn)室,或需新增實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室,是較理想的靈活性構(gòu)件。

③防靜電活動地板。防靜電活動地板具有防靜電及靈活性大的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)機(jī)房。它是由支座、小梁及活動地板等配件組合而成。在地面按照活動地板的尺寸安裝金屬支座,金屬支座上帶有螺栓可調(diào)節(jié)高度，上部安置屬小梁,其上安置活動地板，叫任意開啟,電纜及管線可在活動地板下的空間內(nèi)任意布置。

3、實(shí)驗(yàn)室的吊頂靈活措施

吊頂可分為石膏板吊頂、金屬板吊頂玻璃吊頂、PVC板吊頂?shù)?石膏板造價(jià)相便宜,PVc板次之,金屬板耐用但價(jià)格較高。由鋁合金或鋼板等薄板作原料加工成各種形式的吊頂統(tǒng)稱金屬板吊頂。實(shí)驗(yàn)室中主要使用的是金屬板中的鋁扣板吊頂。它具有自重輕、結(jié)構(gòu)簡單、組裝靈活、施工方便、防火、美觀,通過表面處理后耐銹蝕,易清掃等優(yōu)點(diǎn)。金屬板吊頂?shù)男问娇煞譃榉桨迨綏l板式、格柵式和掛板式4種。在實(shí)驗(yàn)室中采用條板式金屬板吊頂比較普遍，有封閉和開敞式兩種。封閉式條板吊頂適合于走道及其他空間較小的房間,可控制有效空調(diào)體積，節(jié)約空調(diào)能量。開敞式條板吊頂也稱離縫式條板吊頂,即在條板與條板間留有縫隙間隔。這種吊頂靈活性極大照明方面如與光帶等條形燈結(jié)合尤其吻合,可保持線條的連續(xù)性,還可利用板縫通風(fēng),使建筑師不再為布置通風(fēng)口而苦惱。吸音可用礦棉填入條板凹槽。也可在條板上穿孔而將礦棉鋪在條板上,利用板縫吸音或兩者兼用,達(dá)到更高的吸音要求。吊頂內(nèi)的構(gòu)件、通風(fēng)管、照明及各種管線漆上黑色油漆后,可達(dá)到很好的隱蔽效果。