国内外实验室建设的区别所在

现代的许多科技发明创造大多起始于实验室，因此实验室的建筑设计在国外普遍受到重视。SICOLAB在参观了美国、新加坡等一些国家的实验室之后，觉得我国在这方面与国外尚存在一定差距，这中间有许多东西是值得我们学习的。

一、我国实验室现状

在调查我国的一些实验室时发现，几乎没有一座实验室不在变，有的甚至长年在变动中。其实这一现象的存在是合理的，因为新技术的不断发展、创新，要求有新的工艺流程相配合，二者交织在一起，缺一不可。  SICOLAB为了满足工艺流程的变动，建筑物的平面及空间布局需作相应变动，但在已建成的建筑物中作变动是有一定困难的。当然，这种变动有大有小，如果是小变更，只是旅添一两台新设备，有时尚可多如果变动较大，就相当困难了。尤其涉及到墙体拆除及管线移位，有时往往是办不到的。在这种情况下，通常采取的办法是以新工艺流程来迁就原建筑物的空间划分及设备设施的布局，这会给以后工作带来长年不便。如果变动一次永不再变也还勉强，可事实是以后还要变动。这种经常的变动提示我们，在设计初始就应考虑相应措施。 为了适应实验室工艺流程的不断变化，在设计时必须考虑相适应的灵活性与可变性。这就要求从总体到局部，从一般到特殊一并考虑这一因素，统筹安排才有可能做到这两点。在考虑这种灵活性与可变性时，先分析一下一座实验室的组成部分：如果从动静观点来看，一座实验室大体可分为可移动(即动态)部分，如某些不需固定的设备、设施、实验台、柜等，即凡可移动的一切都属于动态；另一部分是固定而不可随意移动 (即静态)部分，如各种管线(水、暖、电、信、压缩空气等)、固定设备等。 

二、SICOLAB在过去的实验室建筑设计中，由于过分强调静态部分必须按照动态部分的位置来布置，这就使得二者位置都相应固定成为不可移动部分。比如，由于某一化验台位置的确定，使得其相应的水、电等管线位置也就跟着确定下来。由此可知，实验室的工艺流程路线决定了所有房间的布局及设备设施等位置。要想改变这一状态，首先要求建筑师必须掌握实验室的全部工艺流程，其次是进行综合、归纳、分类来处理动静态两部分，使二者均可作相应移动，也就是说变静态为动态。这也就是灵活性与可变性的应用。

三、国外实验室现状

在美国、新加坡参观了20多个实验室，这些实验室纵横两度尺寸都较大，约50~60米。多为低层建筑，一至五层楼房居多。全部采用钢框架结构，柱距约9~15米。从立面上看，装修简洁，色调协调。从它的平面布置来看，实验室的辅助性房间(如图书、资料、办公、计算机房、档案等)多置于主要入口处，这些房间与实验室相互间的联系，常采用多厅短走廊式布置形式。各厅的样式、大小不一，尺度得当，布局紧凑，色调适宜。绝大多数实验室办公区内常设有中庭，中庭内有花草树木、水榭、桌椅、自动售货机等，是供工作人员休息、进餐等使用。这种中庭通常顶部开设屋面窗，可直接采收自然光。这点在纵横跨度较大的建筑中仍是较重要的。 实验室根据它的工艺要求常设有一个或数个单独出入口。这样一来，不仅避免了人流或试件的往返交叉，同时它本身也成为一个对外单独的服务单位，这对于定点、重复实验项目服务是有利的。 SICOLAB单就实验室的建筑设计来说，大致有如下几个特点： 

1、所有设备尽可能不设独立基础固定。如需固定时，对小型设备可铺设厚钢板固定，以便易于拆除；对大型设备，当需做基础固定时，不做凸出地面的基础，并尽可能置于底层。其目的是做到固定设备有可能随工艺变动而移动。 

2、房间与房间之间的隔墙全部采用活动式隔墙(灵活隔断)。这种隔墙的种类较多，最常见的是双面铁皮墙，墙体由轻钢龙骨支架双面铁皮制成，约有8厘米厚。铁皮外面喷涂一层薄薄的色灰，呈不同凸凹花纹图案，看上去一点也不象铁皮墙。这种墙按一定模数成各种规格尺寸。在每块墙板下部都有四条可调节高低的铁腿，经调节好的铁腿高度约15厘米，相当于下部踢脚板高度。这种墙内部配有电、讯等管线，墙板上部有各种管线的接头，可同吊顶内各种管线接通，墙板下部有各种管线的接线盒。当某一房间内需要某种管线时，可以从该墙的踢脚部位接通，而后再用踢脚板封住。墙板安装起来很方便，上部挂在吊龙骨上，下部撑在地面上即可。这种墙板有很好的隔声和防火性能，安装和拆卸都很方便，因此可随需要变换房间尺寸。 

3、实验室内全部采用自控变风量空调。这对工艺流程的随意变换提供了有利条件。 

4、各种管线的敷设。为了便于工艺流程的变动， SICOLAB对各种管线安装位置的选择是相当关键的。国外常采用的办法是： 

(1)单独管廊带：将各种管线集中一起设置管廊带，它不仅便于管理，而且各实验室也显得整洁漂亮。管廊带要求按可变工艺流程选择位置。为此这种管廊带常置于实验室的中心地带，也就是说它可为各个实验室提供所求。管廊带内除留有检修通道外，尚留有管线扩建预留地，因此一般管廊带占地面积及空间都较大。管廊带的平面形式常依实验室的总体布局要求而定，一般常见的有一字形和丁字形等。 

(2)地下式管廊区：将各种管线全部集中在地下室内设置地下室式管廊区。当各层需要某一管线时，可从地下室引出管线穿楼层供求。这种管廊区形式最适应于上部各楼层实验室成标准型布置。比如某实验室的实验台在底层处于A位置，同样在二、三、四层也处于A位置，这才有可能减少管线穿楼层的数量。 当然，对各种管线的敷设在实验室设计中尚有多种形式，如设于走廊吊顶中；分设在各实验室吊顶中等，但这些做法常应用在小型实验室中，对近代大型实验室已不能满足、设备、设施的选用。国外实验室对设备、设施的选用，不仅要求与实验室本一身的全部工艺流程配套，而且与其总体工程也是配套的。这些设备、设施就其实用性能及尺度来看，是与实验室的总体布局一致的。比如，就实验室内常用的通风柜来说，一般国外通风柜内部常设有抽、排风设备，所以它的尺度较小。当然，按其性能和要求的不同，通风柜的形式、种类是多种多样的，但在同类设备中美国的这一设备体积是比较小的(常用通风柜的尺寸约长2米，宽1.5米，高2米)。通常通风柜的选用其平面尺寸是与其它化验台、柜相一致的，所以室内布置整齐并易于调换。当然这也节约了一定面积。这里应特别指出的是通风柜的高度尺寸问题。在任意一实验室中，通风柜是必不可少的设备，同时又常是实验室内的较大设备，因此它的高度往往决定着室内吊顶高度。由于这种通风柜只有两米左右高，所以室内吊顶可压的较低。室内空间小了，所需的空调量也就跟着小了，这不仅节约了大量能源，同时就空调设计来讲既容易也经济。这里所讲的是指大量常用设备，对某个单独设备当超过吊顶高度时，可做局部加高处理。  

SICOLAB就通风管道来讲，美国常采用的是一种软塑料透明薄膜管，内设一根很细的螺旋弹簧钢丝作支撑，不用时可压缩成很短一段管线，用时打开即可拉得很长。这种管线很轻，可直接放置在吊顶顶棚上部，不需设吊勾固定。这种管线不仅施工方便，而且在土建计算吊顶荷载时对此部分可忽略不计，这就又节约了一定费用。 除此而外，这样的例子还很多，像各种化验台、柜的实用性能及其造型、尺寸、检修、拆除、更换等都有其独道之外并能傲到统筹安排；甚至插化验瓶架，固定各种气瓶的卡子等，都能按需要的位置置放。为此，实验室内整洁、漂亮、方便、舒适。 对实验室来讲，由于服务对象不一，性质不一，组成不一，形式不一，大小不一等，很难做到综合阐述，这里所讲的也仅是一般常见实验室的特点。

四、 SICOLAB对改进我国实验室设计需着重研究的几个问题 当前，我国的近代实验室设计，尚处于摸索阶段，还没有一套完整的经验。值得着重研究的问题主要有如下几个方面： 

1、实验室的未来发展动向：一座实验室建成后它的未来发展极限直接影响着设备、设施、管线等的预估量。如何在设计起始时考虑这一因素，摸清本实验室的发展极限。 

2、新技术的应用：随着科学技术的发展，新工艺流程将逐步取代原工艺流程，这一交替、衔接过程代之而来的是新设备、新设施的应用，尤其是电子计算机进入实验室后，该如何统筹安排近远期工程设计，尚无一套成熟的办法。 

3、建筑构造形式：建筑物采用何种结构形式与生产的材料量、质有关。现阶段像国外采用钢结构建造化验室，在我国不一定适合，这里所指的不是这一内容，而是内隔墙的构造形式。我国至今尚未有一套完整的灵活隔断墙。所谓灵活隔断墙是指可随意拆除、移位的墙，这种隔墙在许多建筑物中应用甚广。当然，设计、制造这种隔墙会涉及到不少问题，但这种隔墙在近代建筑中是不可少的，为此应下决心搞一套这种墙。 

4、改进实验室中的辅助设施 SICOLAB：当前国标中的各种实验台、柜、架、天平台、通风柜等，已很陈旧，远不能适应现代实验室的要求，为此应着手设计一整套这类标准图纸。 现代的许多科技发明创造大多起始于实验室，因此实验室的建筑设计在国外普遍受到重视。