一、实验室建设规划及功能设计
实验室建设,不论是新建、扩建或是改造实验室,它不单纯是选购合理的仪器技术设备,还要提高综合分析考虑实验室的总体发展规划、合理布局和平面结构设计,以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全管理措施、环境信息保护等基础教育设施和基本生活条件,因此我们实验室的建设是一项非常复杂的系统软件工程。在现代化的实验室里,先进的仪器设备和功能不断完善的实验室配备是提升中国现代社会科技经济水平、促进学生科研工作成果增长的必备条件。“以人为本”已成为影响人们需要高度重视关注的课题,安全、高效、舒适是理想实验教学环境的三大要素。也是国家实验室建设的宗旨。
二、实验室建设规划
建设现代化实验室,首先要制定和提出实验室总体规划,确定实验室建设项目的性质、目的、任务、依据和规模。 确定各实验室的功能、技术条件和规模,同时做好建筑设计的数据收集、调查和研究,吸收国内外不同性质、相同规模实验室的经验。 根据实验室的技术条件和有关资料,制定计划任务书,做好各方面工作后,做好实验室的建筑设计工作,并将建筑设计的基本要求与实际情况相结合。 满足规划要求,绘制建筑蓝图,为实验室建设提供可靠依据。
实验室建设规划的主要内容
这部分一般不需要实验室人员考虑,因为通常实验室在组织架构上属于某个政府机关、企事业单位,会有专门的基建部门来负责这个事情。从功能上讲,实验室是为某个部门、行业管理或企业生产服务的。但实验室工作人员应了解相关内容,有助于更合理地参与实验室的功能规划和设计。实验室建设规划的准备工作包括:
1. 需要进行确定企业建设工作单位(如某研究所、某学院、某工厂或某实验室)、建设一个项目(如某实验楼或研究楼)、建设社会性质(新建、扩建或改造)、建设活动地点及用地、工程施工项目的具体目标位置、公害问题处理(废气、废水、废物、噪声、辐射、振动等)的技术可以处理方法措施。
2. 需要考虑的项目:
(1)总体规划中建筑物与生活区解决方案的关系。
(2)各类实验建筑的工艺布局和工艺流程;。
(3)平面组合的集中度可以想想实验楼的层数。
(4) 选择一个合适的模数(包括建筑开间、进深、层高问题以及通过走道尺寸)。
(5.) 主要仪器设备布置、试验台、通风柜等位置。
(6)实验室与研究室之间、辅助实验室与实验室之间的布局形式。
(7)工程管网的布置原则(如明管或暗管、垂直管网或水平管网)。
(8) 灵活性的要求,必须进行充分利用考虑预留发展以及空间。
(9)环境保护和环境危害治理的详细技术措施。
其中(2)、(5)、(6)、(8)、(9)是实验室工作人员必须认真考虑并提供准确信息的。
3.考虑与相关单位(主要涉及设计、施工、监理等单位)的相互沟通与协调。其中,设计单位是连接用户单位和施工单位的重要枢纽,主要负责在图纸上体现实验室建筑功能和实验室要求。作为实验室建筑设计单位,必须与实验室工作人员充分沟通,汇总实验室需求,再分解为不同专业的设计输入,确保设计完整。之后要与建设单位保持密切联系,进一步深化设计,形成施工设计方案,保证设计方案的有效实施。
4. 还有这样一个非常重要工作环节就是通过收集有关数据资料,包括:当地的气象、水文、地质资料,电源、水源、排水及其它公用设施管道情况,地区发展工业经济情况,有无有害气体、爆炸和噪声等,以及地震的详细了解情况。对于旧楼改造,对已有建筑设计基础教育资料的收集和分析问题显得更为重要,对于旧楼的建筑产业结构原则上不能有太大的变化,对旧楼已有的一些理论基础服务设施,可以选择继续利用的要在施工管理过程中需要及时有效进行环境保护和标示,如单独地线等。
三、实验室建设与设计的基本程序
实验室施工设计工作一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。对于大型实验室工程设计,在进行初步设计之前先进行方案设计,小型建筑工程设计可以用方案设计代替。
1.方案设计
根据实验室建设的任务及基本发展要求,在前期准备工作的基础上可以进行分析建筑施工方案设计,一般企业要求我们设计教学方案满足实验室的功能,在外观上要求有美感,符合中国城市经济建设项目规划。设计技术方案经过专家论证、审核、比较,提出自己一个公司实施方案或兼顾几个方案的优点进一步做出修改而获得较为满意的设计方案。
在这个重要环节,实验室管理必须发展提供可以充分进行考虑问题之后的比较成熟的功能就是要求,比较忌讳的是边设计边修改,尤其是我们设计实验室功能的变化。因为从实验室安全工作相关人员的角度,许多改动仅是作为一个房间的变动,或者没有一个水龙头位置的变化,而对设计者来说,有可能通过设计具有多个不同专业、上百张图纸的变化,在施工方来讲有可能使管线从新铺设、墙壁拆除等等,会直接经济带来人工、时间、材料等各方面的损失,因此对于实验室的功能空间规划建设布局一定要慎重。
2. 初步方案
在方案设计的基础上,具体实施方案的初步设计是施工图设计的主要依据。 其内容主要包括:设计依据、设计理念、总体规划、重大建设项目方案设计、重大材料消耗、工艺设计、重大设备建模、三废处理、生活组织及人员配备、相关技术经济指标、抗震及民防、施工顺序及工期、总概算等。
在这个环节中,实验室应重点关注设计图纸中是否体现了一些关键点,如各房间的配电容量、单独接地的共同处理、通风线路的设计等。
3.施工图设计
根据批准的初步设计文件,详细给出相关专业工程的尺寸和局部详细设计,以指导现场施工、安装和设备材料的准备,并据此制定详细的工程预算。最终的设计工作包括:总体布局、建筑和结构。给排水、电力、暖通等相关专业设备系统的设计;准确确定它们的位置、净距、坐标、标高、结构形式、节点细部、材料方法、尺寸、长宽、材料型号、设备规格或选用的标准图和样品的索引号、施工安装的技术要求、特殊部位的检验方法等。
实验室应重点研究关注给排水、电气、采暖以及通风等专业管理系统的具体工作位置、选用的材料等。