明確實驗室平面布局原則 牢牢控制實驗室設計源頭

前言

實驗室平面布局是實驗室設計方與建設方根據《實驗室建設詳細方案》及國 家法 律、法規、標準，通過協商溝通，在充分理解實驗室使用方建設意圖的基礎上， 形成的展示實驗室功能區、主要設備、設施位置和相對關系的平面視圖。是意識 物化的過程，是設計者、使用者共同努力的辛勤結晶。實驗室平面布局圖合理與 否、全 面與否直接關系到實驗室建設圖紙和施工圖紙的質量，進而決定實驗室建 設的成敗，由圖 1 可以看出平面布局圖的重要作用。筆者在實驗室設計過程中深 切體會到平面布局圖紙的重要性，總結了平面圖設計堅持的幾條原則，分享如下。

○ 功 能 面 積 大 化

○ 相 似 同 一 性 原 則

○ 空 間 適 宜 性 原 則

○ 流 程 便 捷 性 原 則

○ 環 境 適 應 性 原 則

○ 功 能 齊 全 性 原 則

○ 開 放 前 瞻 性 原 則

○ 仿 真 模 擬 驗 證 原 則

圖 1 實 驗 室 設 計 主 要 階 段 和 內 容

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01

土地價格不斷攀升，實驗室建設成本大幅度增加，確保實驗室功能面積大化是 實驗室平面設計的重要原則。平面布局應優先保證實驗室安 全、衛生、質量和檢 測功能，應當根據實驗室功能布局、工藝路線、設備形狀，合理設計實驗室平面。 防止為了追求美觀或突出個性特色，設計所謂大褲衩、大秋褲、大螃蟹等不適用 的實驗室建筑。在符合國 家規劃政策及所在地規劃要求的前提下，盡量把實驗室 能利用土地大化，比如，在地下多設計幾層，可以把防震、保密、平戰結合的 實驗室以及配套設施放入地下，提高建設容積率。實驗室的總平面布置應根據近

遠期建設計劃，統一規劃設計，集中布置，節約用地，預留發展空間，滿足可持 續發展要求。

相似同一性原則

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02

實驗室平面功能區域劃分應遵循相似同一規劃原則。即同類型實驗室宜組合在一 起，有隔振要求的實驗室組合在一起，有防輻射要求的實驗室宜組合在一起，有 相同層高要求的特殊設備組合在同一層。又如，大型或重型測試樣品對應的測試 區域宜布置在建筑物的底層，振動較大或噪聲較大的設備宜布置在建筑物底層， 對振動極其敏感的設備宜布置在建筑物底層，需要做設備基礎的實驗室宜布置在 建筑物底層。有毒性物質產生的實驗室組合在一起，且宜布置在建筑物頂層，產 生粉塵物質的實驗室宜布置在建筑物的頂層等。把人員活動多的實驗室放在陽 面、面對環境優美的地段方向等。

空間適宜性原則

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03

如果實驗室平面尺寸過大會造成浪費，過小又不能滿足工藝要求和安 全要求，面 積大小合適為宜。實驗室標準單元開間由實驗臺寬度、布置方式及間距決定。實 驗室的開間和進深尺寸應按照實驗室儀器設備尺寸、安裝操作及檢修的要求確 定。無明確要求的，開間尺寸一般不宜小于 6.6m ，進深尺寸一般不宜小于 6m ， 無通風柜時不宜小于 5.7m 。實驗室走道大小應尺寸合適，根據實驗室具體使用 需求以及設備安裝維護需求確定走道的寬度和高度。如，單面布房的走道寬度不 宜小于 1.5m ，雙面布房的走道寬度不宜小于 1.8m ，走道浄高不應低于 2.20m ， 走道應直通疏散出口的方向，走道樓地面有高差時，宜設緩坡坡道供小推車通行。

流程便捷性原則

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04

實驗室平面布局應按照實驗室運營流程布局設置，充分考慮檢測步驟、物 流和污物流等因素。在滿足實驗室安 全、衛生、質量和效率的前提下，充分考慮 便捷性。如樣件待檢區、已檢樣件區、實驗區、數據分析區等。根據實驗工藝及 人員習慣布局實驗設備、實驗室臺具 (包括通風柜、實驗臺、安 全柜、儲物柜、 萬向排風罩等) 、電源節點 (兩相、三相均要標注) 、網絡接線盒，布置上水點 、 下水點、洗手池、應急洗眼器等位置。根據工藝順序，預留門窗，至少有一個雙 扇門，作為設備門，或大型樣件進出口，沒有特殊要求的門可采用地簧門，適宜 雙面開啟。有隔聲、保溫、屏蔽或其他特殊需求的實驗室門應選用具備相應功能， 易發生火災、爆炸、化學品傷害等事故的實驗室的門應為外開門。一般應該預留 觀察窗，方便實驗室人員的觀察與交流，方便客戶等人員的參觀與及時掌握動態。

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05

具有精密儀器的實驗室應當遠離電機、風機等振動源。溫度要求較高的實驗室應 當設置在陽面，實驗區內通用實驗室、研究工作室以及輔助區的業務接待室、辦 公室、會議室、資料閱覽室，宜利用天 然采光。實驗室環境允許開窗通風時，應 優先利用自然通風，輔助區有人員長期停留的房間宜優先利用自然通風。設置采 暖及空調的實驗室建筑，在滿足采光要求的條件下，宜減少外窗面積。空調房間 的外窗應具有良好的密閉性及隔熱性，宜設不少于窗面積 1/3 的可開啟窗扇。底 層、地下室及半地下室的外窗宜采取防蟲及防嚙齒動物設備。實驗用房外窗一般 不宜采用有色玻璃。對有避光要求的實驗用房應設物理屏障裝置。廁所水房位置 一般設置陰面。

功能齊全性原則

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06

總體平面布局一般包括實驗室核心區域、實驗室輔助區域和公共設施區域三大部 分，其中核心區域應包括樣品接收區、樣品儲存區、樣品制備區、實驗檢測區、 樣品處理區、?；穮^等。實驗室輔助區域應包括值班室、更衣室、儀器室、危 化品倉庫、氣瓶間、廢物處理區、辦公區、會議室、設備材料存儲區、文件資料 存儲區、訪客接待區等。公共設施區域應包括暖通、給排水、氣體、供配電、信 息系統等專用房間或區域等。有條件的單位還可以設計娛樂室、懇談室、圖書室， 配置衛生設施、保潔用房、車庫 (位) 等。開放前瞻性原則

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07

實驗室平面布局必 須根據行業發展、學科發展以及業務發展需要，留有一 定發展 空間。對于難以確定空間大小的實驗室，應當采用廠房式開間型式，預留水、電、 氣、暖等。設計集中功能管廊，集中布置空調、通風、水、電等管道，在其周邊 或一側設置各實驗室，將各管路直接預留到各實驗室，其功能相當于功能柱。特 別是下水管路和通風管路預留更為重要。

仿真模擬驗證原則

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08

平面布局復雜、空間要求敏感或設備干擾性強的實驗室的平面布局設計應當進行 仿真或模擬，如聲學實驗室，對實驗室的寬度和進深有比例要求，又如，大尺寸 樣件在實驗室內的運轉問題，應當預留相應空間、調裝設備空間或運輸工具軌道 預埋件等。可以通過 BIM 軟件或場地演練的方式現場驗證設計合理性、可行性。