明确实验室平面布局原则 牢牢控制实验室设计源头

明确实验室平面布局原则  牢牢控制实验室设计源头

前言

实验室平面布局是实验室设计方与建设方根据《实验室建设详细方案》及国  家法 律、法规、标准，通过协商沟通，在充分理解实验室使用方建设意图的基础上， 形成的展示实验室功能区、主要设备、设施位置和相对关系的平面视图。是意识 物化的过程，是设计者、使用者共同努力的辛勤结晶。实验室平面布局图合理与 否、全  面与否直接关系到实验室建设图纸和施工图纸的质量，进而决定实验室建 设的成败，由图 1 可以看出平面布局图的重要作用。笔者在实验室设计过程中深 切体会到平面布局图纸的重要性，总结了平面图设计坚持的几条原则，分享如下。

○ 功 能 面 积 大 化

○ 相 似 同 一 性 原 则

○ 空 间 适 宜 性 原 则

○ 流 程 便 捷 性 原 则

○ 环 境 适 应 性 原 则

○  功 能 齐 全 性 原 则

○ 开 放 前 瞻 性 原 则

○ 仿 真 模 拟 验 证 原 则

图 1    实 验 室 设 计 主 要 阶 段 和 内 容

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01

土地价格不断攀升，实验室建设成本大幅度增加，确保实验室功能面积大化是 实验室平面设计的重要原则。平面布局应优先保证实验室安  全、卫生、质量和检 测功能，应当根据实验室功能布局、工艺路线、设备形状，合理设计实验室平面。 防止为了追求美观或突出个性特色，设计所谓大裤衩、大秋裤、大螃蟹等不适用 的实验室建筑。在符合国  家规划政策及所在地规划要求的前提下，尽量把实验室 能利用土地大化，比如，在地下多设计几层，可以把防震、保密、平战结合的 实验室以及配套设施放入地下，提高建设容积率。实验室的总平面布置应根据近

远期建设计划，统一规划设计，集中布置，节约用地，预留发展空间，满足可持 续发展要求。

相似同一性原则 

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02

实验室平面功能区域划分应遵循相似同一规划原则。即同类型实验室宜组合在一 起，有隔振要求的实验室组合在一起，有防辐射要求的实验室宜组合在一起，有 相同层高要求的特殊设备组合在同一层。又如，大型或重型测试样品对应的测试 区域宜布置在建筑物的底层，振动较大或噪声较大的设备宜布置在建筑物底层， 对振动极其敏感的设备宜布置在建筑物底层，需要做设备基础的实验室宜布置在 建筑物底层。有毒性物质产生的实验室组合在一起，且宜布置在建筑物顶层，产 生粉尘物质的实验室宜布置在建筑物的顶层等。把人员活动多的实验室放在阳 面、面对环境优美的地段方向等。

空间适宜性原则 

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03

如果实验室平面尺寸过大会造成浪费，过小又不能满足工艺要求和安  全要求，面 积大小合适为宜。实验室标准单元开间由实验台宽度、布置方式及间距決定。实 验室的开间和进深尺寸应按照实验室仪器设备尺寸、安装操作及检修的要求确  定。无明确要求的，开间尺寸一般不宜小于 6.6m ，进深尺寸一般不宜小于 6m ， 无通风柜时不宜小于 5.7m 。实验室走道大小应尺寸合适，根据实验室具体使用 需求以及设备安装维护需求确定走道的宽度和高度。如，单面布房的走道宽度不 宜小于 1.5m ，双面布房的走道宽度不宜小于 1.8m ，走道浄高不应低于 2.20m ， 走道应直通疏散出口的方向，走道楼地面有高差时，宜设缓坡坡道供小推车通行。

流程便捷性原则 

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04

实验室平面布局应按照实验室运营流程布局设置，充分考虑检测步骤、物 流和污物流等因素。在满足实验室安 全、卫生、质量和效率的前提下，充分考虑 便捷性。如样件待检区、已检样件区、实验区、数据分析区等。根据实验工艺及 人员习惯布局实验设备、实验室台具 (包括通风柜、实验台、安  全柜、储物柜、 万向排风罩等) 、电源节点 (两相、三相均要标注) 、网络接线盒，布置上水点 、 下水点、洗手池、应急洗眼器等位置。根据工艺顺序，预留门窗，至少有一个双 扇门，作为设备门，或大型样件进出口，没有特殊要求的门可采用地簧门，适宜 双面开启。有隔声、保温、屏蔽或其他特殊需求的实验室门应选用具备相应功能， 易发生火灾、爆炸、化学品伤害等事故的实验室的门应为外开门。一般应该预留 观察窗，方便实验室人员的观察与交流，方便客户等人员的参观与及时掌握动态。

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05

具有精密仪器的实验室应当远离电机、风机等振动源。温度要求较高的实验室应 当设置在阳面，实验区内通用实验室、研究工作室以及辅助区的业务接待室、办 公室、会议室、资料阅览室，宜利用天  然采光。实验室环境允许开窗通风时，应 优先利用自然通风，辅助区有人员长期停留的房间宜优先利用自然通风。设置采 暖及空调的实验室建筑，在满足采光要求的条件下，宜减少外窗面积。空调房间 的外窗应具有良好的密闭性及隔热性，宜设不少于窗面积 1/3 的可开启窗扇。底 层、地下室及半地下室的外窗宜采取防虫及防啮齿动物设备。实验用房外窗一般 不宜采用有色玻璃。对有避光要求的实验用房应设物理屏障装置。厕所水房位置 一般设置阴面。

功能齐全性原则 

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06

总体平面布局一般包括实验室核心区域、实验室辅助区域和公共设施区域三大部 分，其中核心区域应包括样品接收区、样品储存区、样品制备区、实验检测区、 样品处理区、危化品区等。实验室辅助区域应包括值班室、更衣室、仪器室、危 化品仓库、气瓶间、废物处理区、办公区、会议室、设备材料存储区、文件资料 存储区、访客接待区等。公共设施区域应包括暖通、给排水、气体、供配电、信 息系统等专用房间或区域等。有条件的单位还可以设计娱乐室、恳谈室、图书室， 配置卫生设施、保洁用房、车库 (位) 等。开放前瞻性原则

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07

实验室平面布局必  须根据行业发展、学科发展以及业务发展需要，留有一  定发展 空间。对于难以确定空间大小的实验室，应当采用厂房式开间型式，预留水、电、 气、暖等。设计集中功能管廊，集中布置空调、通风、水、电等管道，在其周边 或一侧设置各实验室，将各管路直接预留到各实验室，其功能相当于功能柱。特 别是下水管路和通风管路预留更为重要。

仿真模拟验证原则

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08

平面布局复杂、空间要求敏感或设备干扰性强的实验室的平面布局设计应当进行 仿真或模拟，如声学实验室，对实验室的宽度和进深有比例要求，又如，大尺寸 样件在实验室内的运转问题，应当预留相应空间、调装设备空间或运输工具轨道 预埋件等。可以通过 BIM 软件或场地演练的方式现场验证设计合理性、可行性。