现代实验室建筑设计策略与要点浅析

现代实验室建筑设计策略与要点浅析

余娜

身份证号： 36042419830506****

摘要：实验室建筑作为科学研究的基地和摇篮，实验室建筑见证了科学领域重大技术突破和发明，随着国家经济发展和战略布局，一大批国家重点实验室相继建成，在前沿科技领域取得了一批拥有自主知识产权的研究成果，本文结合实验室项目案例实践，对实验室建筑设计策略和要点进行浅析，为今后实验室建设提供参考借鉴。

关键词：模块化；开放实验室；共享空间

1项目背景

项目位于重庆市两江新区，重庆市我国西南地区最大的工商业城市，西部开发战略支撑和长江经济带西部中心。两江新区水土高新技术产业园处于重庆中心城区高科技产业基地的重要组成部分，园区规划区面积约118平方公里，可开发利用面积79平方公里，空间发展容量巨大。

2项目及用地概况

本项目建设地址位于重庆市两江新区水土园区，总用地面积为80亩，总建筑面积为64800m²，建设内容包括：食品检验检测试验和业务用房、污水处理中心、药品检验检测中心、业务综合楼、动物实验室。

项目所在地西侧为水土园区悦复大道，已建成通车；北侧为规划的丰和路（延伸段）；南侧为方正大道及思源公园；西侧的思源安置房已建成并投入使用。场地基本呈长方形，东西最宽处长178m，最窄处176m。南北最宽处290m，最窄处228m。

3设计理念及总体布局

3.1设计理念

严格遵守基地规划的总体思路和规划条件，合理利用园区现有资源，使整个区域有计划、有针对性地规划发展。设计尽可能节约土地资源，整合用地条件，使得设计井然有序、紧凑严密，将项目规划为未来现代化的科研基地。

注意功能分区，严格划分各种不同类型的内部机构特征，整合相互之间的关系，科学的规划，合理的组织，强调“以人为本”的规划理念，安排好整个区域的总体规划。

实验室作为应用科学研究的基础设施，不仅要紧跟当今世界先进设计理念，更要注意适应食品药品检定的科学的发展趋势；对实验室采用现代典型模块式设计，其着力点在于充分满足未来发展要求，通过灵活与统一相结合的设计思路，以应对不断发展的变化。

作为省级食品药品检定机构，其安全、保卫是第一位的，在规划设计中重点考虑；特别是对突发事件的应急措施，最大程度减小对周边环境的伤害程度。规划设计严格遵循安全、卫生及环境保护规范要求进行规划设计。各功能区配套公用工程设施、安全措施、三废及环境保护等措施满足国家相关规范并合理有效。

3.2总平面图布置原则

总平面布置根据食品药品检验检测的工艺特性，结合现状地形，合理使用土地；因地制宜利用地形气候特点、节约用地兼顾远期发展；结合项目周边环境，处理好建筑物之间的空间关系并适应食品药品检验检测行为的需求；组织协调好不同功能分区、不同需求的人员、车辆之间的关系；总体布局力求做到：整体结构清晰完整、功能分区明确合理、流线组织合理顺畅；营造一个环境优美、以人为本、高效有序的现代化机构。

院区内采用人车混行与分行相结合的路网，机动车从东侧入口进入场地后直接进入地下车库，或者直接就近建筑停到停车位，为保护环境、增加绿地，强调减少硬化面积，以满足交通、消防等功能的需求，各级路网有机地联系为一个整体。达到各种交通组织合理、流线清晰。

总体规划按照“一次规划，分期建设”的策略实施，一期建设内容为食品检验检测中心和污水处理中心，食品检验检测中心位于用地东北角，建筑物呈E字布置，总建筑面积26655㎡；二期建设内容为药品检验检测中心、业务综合楼及动物实验室，总建筑面积为38145㎡。业务综合楼位于用地西北角，建筑物呈“7”字状布置，沿悦复大道布置主立面，保证了沿街立面的连贯性；药品检验检测中心位于用地西南角，为E型布置。动物实验室远离居民区设置在用地中部东侧。其布置平行于主导风向，对园区的影响相对较小。

各地块景观结合建筑空间有序布局，使科研行为与景观空间紧密结合，融为一体，形成步移景异自然流动的生态景观设计理念。药用植物园设置在用地东南角，形状完整，有利于管理使用，并保留未来灵活性。

4建筑设计

4.1平面设计及功能分区

食品检验检测试验和业务用房；地下一层，地上四层，建筑高度21.3米。

地下一层：汽车库、消防水池水泵房、变配电室、柴油发电机房、风机房等；

首层：入口大厅、消防控制室、收检大厅、收样、实验室、研究室、讨论室、标本库、空压站、气体汇流排间、设备机房等；

二~四层：实验室、研究室、标本库、网络机房、设备机房等。主要柱网为7.2mx7.5m及7.2mx8.7m。

实验室平面布局呈“E”字型，实验室、研究室分区布置，功能布局合理。三个“一”字型部位分别设置实验室功能，“一”字型端头部分各设置空调机房及其他辅助用房、交通空间，不影响房间分隔。房间以大开间为主，灵活分割，具有较强的适应性、可发展性。交通空间、研究空间、讨论空间以及休息空间位于“E”字型的“1”字部分。根据需求可将房间灵活划分为实验室。

分功能区域的布置有利于实验类建筑的流线合理，同时又可减少微观流程相互穿越。符合现代实验室不同类型实验细分、相互支持、资源共享的发展模式。

4.2立面与空间造型设计

建筑设计结合当地文化传统，底层山墙面收进的灵感来源于传统吊脚楼的形象。立面风格现代简洁。借鉴了中国传统建筑造型常见的三段式手法，强化了实验建筑严谨、理性的特色。鲜明的竖向开窗简洁现代，具有时代气息，富有韵律的立面形式结合石材材质使建筑，呼应了重庆山城的特征。

5共享空间设计

食药检平面布局呈“E”字型,实验室、研究室分区布置,功能布局合理。在“E”型三个节点处分别设置了三个开放、共享交流空间，既提升了建筑空间的趣味性，提升了建筑品质，也提供了研究人员休息、交流、讨论的场所，有助于提升研究人员的创造力和想象力。

创新源于是科研和交流。实验室建筑作为科学研究的基地和摇篮，实验室建筑见证了科学领域重大技术突破和发明。实验室交流、共享空间的营造，不仅可以改善建筑内部采光、通风条件和视野，提升了建筑的空间品质。还增加了建筑空间的趣味性，缓解员工的工作压力,促进了互动交流及相关科学活动，有利于激发科学交流和创新。

图1：共享空间通风、视线分析。

6.环境保护

实验废水、废气、固废的有效安全处理是实验室环境保护的重要部分。

6.1实验废水处理措施

含有浓酸或浓碱的实验室废水倒入专用废液容器中，由外协单位回收处理。含有微量酸、碱的实验室废水，经各实验室稀释后，直接排入院区废水管网。根据环评要求，院区统一收集实验废水排至污水处理站，经处理达标后排入市政管网。

6.2实验废气处理措施

理化实验室中有一定量的挥发性有机、无机物气体排放，按国家的有关标准规定，挥发性气体的捕集及无害化处理有专用通风柜负责，排风经活性炭或酸雾塔过滤后排放。与暖通专业内容保持一致

6.3固体垃圾

含病原微生物固体废弃物经高温高压灭菌处理后，交由有资质单位运送到环保部门制定的地点集中处理。

7结语

现代实验室建筑设计除遵循经济、适用、安全、美观的一般原则外，尚应重点关注开放、共享、交流、休闲场所的创造，让研究人员在其内部工作、生活时能激发灵感、提升创造力；同时实验室建筑应重点做好 “三废”处理、与自然环境的和谐共处。