实验室建筑模块与空间标准规范

实验建筑与普通建筑不同,采用合理的实验室模块,可大大提高实验建筑的面积使用率,降低建造成本与运行成本。

实验室建筑模块与空间标准规范

一、实验室单元模块

1.实验室单元模块平面尺寸

实验室单元模块是实验室设计的基础,实验室单元模块的宽度一般为3.5~4.0m,深度为7.0~8.0m,个别实验室小于6.0m,深度以实验室所必需的尺寸和结构系统的成本效益为基础,假如模块太宽,建筑的使用面积比率将不能达到它应有的效率,建筑成本将会增加;假如实验室模块太窄,结果要么是过道太窄,创造一种不安全的实验环境,要么就将只有一面墙上有工作台的空间,降低使用率。

2.实验室单元模块高度尺寸

因实验室需要预留供给系统管道而导致楼层高度比普通建筑物高。不同的实验室对实验室的高度的要求不同,具体见下表。

实验室类型 净高(m) 技术夹层(m) 层高(m)
普通理化实验室 2.7 0.8~1.0 3.5~3.7
微生物实验室
洁净实验室 2.4~2.6 1.2 3.7
动物实验室
生物安全实验室 2.4~2.6 1.2~1.4 3.7~4.0

 

3.实验室单元模块组合

不同类型的实验室对空间有不同的要求,大型实验室可以由两个或三个实验室单元模块组合而成,创造双向都合理的实验室模块,既扩大实验室使用空间,又有利于适应不同长度的工作台布置。

二、实验楼层平面模块

以下四种典型的实验楼层平面模块,适合一般实验建筑的设计,可根据实际情况在其基础上进行改变。

1.模块A

主实验室和辅助实验室分别设置在通道的两旁,这样的设计避免因为辅助实验室的设置而影响整体设计的灵活性。

2.模块B

通道两旁分别设置主要实验室,一边只有主实验室;另一边设置了主要实验室和辅助实验室,主实验室设置在通道的外侧,辅助实验室设置在通道的内侧,辅助实验室的深度比主要实验室的深度浅。

3.模块C

通道两旁分别设置了主实验室和辅助实验室,连在一起,主要实验室在外部,辅助实验室在内部,辅助实验室的深度比主要实验室的深度浅。

4.模块D

在主要实验室与辅助实验室之间设置了两条通道,辅助实验室设置在两条通道之间,主要实验室设置在两条通道的外侧,辅助实验室的深度比主要实验室内深度浅。

三、实验楼立体模块

实验楼立体模块是指将实验室单元模块与建筑每一层的实验室走廊布置结合在一起,可以在某一层具有走廊布置,在另一层具有双走廊的布置,所有的竖向通道包括防火楼梯、电梯、卫生间和公用管道竖井充分协调,管道系统协调到顶棚中去以配合多走廊的布置。

四、实验室建筑的布局

实验建筑由实验用房、辅助用房及行政用房组成。实验用房是指用于实验、检测、研究和各种功能实验室区域;辅助用房是指机房、冷库、危险品仓库、中心供应室等为实验用房提供支持保障的区域;行政用房是指工作人员办公与对外业务来往的区域。各种区域对建筑环境的要求各不相同,对实验建筑的策划须做到布局合理、分区明确、流程顺畅、互不干扰、安全健康,可分为集中布局与分散布局。

(1)集中布局是指实验用房、辅助用房及行政用房集中设置在一个建筑物内,方便团队沟通与管理。

实验用房一般置于实验楼上部,其他用房置于实验楼下部。如果实验用房包含不同性质的实验室,在实验楼中自上而下应按理化、微生物依此布置,以便合理设置工程管网,同时有利于特殊气体的排放。对于容易造成交叉干扰又难以有效隔离的实验室、不能放在同一楼层内。

(2)分散布局模块是指实验用房、辅助用房及行政用房分别设置在不同的建筑物内,便于满足不同实验对水电、通风、洁净等环境要求及对人员、物流合理安排的工艺要求。

五、实验室建筑面积分配

实验建筑工程建设用地须坚持科学合理和节约用地的原则。在总体布局上,建筑物应尽量相对集中,形成建筑群,实验建筑的层数应以建多层为主,实验建筑工程的规划建设用地指标包括建筑物、构筑物、露天堆料场、道路和绿化等用地。

1.实验建筑组合类型

(1)第一类以低层为主,建筑覆盖率控制在25%~27%;

(2)第二类以高层为主,建筑覆盖率控制在23%~25%;

(3)第三类以低层和高层结合,建筑覆盖率控制在21%~23%。

根据实验建筑工程的特点和要求的不同、规模的大小及建设地段的不同,建在大城市的中心地段、近郊及规模较大的实验建筑宜选择第二类、第三类,建在大城市远郊、中小城市及规模较小的实验建筑宜选择第一类、第二类。

2.实验用房面积

对实验建筑应合理安排实验用房、辅助用房和行政用房的建筑面积,做到功能分区明确、联系方便、互不干扰。

六、实验区域空间标准

1.室内净高

常规实验室和研究工作室的室内净高:当不设置空气调节时,不宜低于2.70m;设置空气调节时,不应低于2.40m,走道净高不应低于2.20m。专用实验室的室内净高应按实验仪器设备尺寸、安装及检修的要求确定。

2.开间

常规实验室标准单元开间应由实验台宽度、布置方式及间距决定。实验台平行布置的标准单元,其开间不宜小于6.60m。

3.进深

常规实验室标准单元进深应由实验室台长度、通风柜及实验仪器设备布置决定,且不宜小于6.60m,无通风柜时,不宜小于5.70m。

4.窗

设置采暖及空气调节的科学实验建筑,在满足采光要求的前提下,应减少外窗面积。设置空气调节的实验室外窗应具有良好的密闭性及隔热性,且宜设不少于窗面积1/3的可开启窗扇。底层、半地下室及地下室的外窗应采取防虫及防啮齿动物的措施。

5.门

由1/2个标准单元组成的实验室的门洞宽度不该小于1.20m,高度不应小于2.10m。有特殊要求的房间的洞尺寸应按具体情况确定,实验室的门扇应设观察窗。

6.设备间距

靠两侧墙布置的边实验台之间的净距不应小于1.50m。当靠一侧墙改为布置实验仪器设备时,其与另一侧实验台之间的净距不应小于1.80m。

由一个标准单元组成的常规实验室,靠两侧墙布置的边实验台与房间中间布置的岛式或半岛式中央实验台之间的净距不应小于1.50m。

布置实验仪器设备时,其与实验台之间的净距不应小于1.80m,实验台的端部与走道墙之间的净距不宜小于1.20m。

7.实验台布置

常见的实验台有岛式或半岛式中央实验台,边实验台。不宜贴靠有窗外墙布置边实验台,岛式或半岛式中央实验台不宜与外窗平行布置。须与外窗平行布置时,其与外墙之间的净距不应小于1.30m。

七、辅助区域空间标准

1.走廊

单面布房较小净宽不应小于1.30m,单走道双面布房较小净宽不应小于1.60m,走廊地面有高差时,当高差不足二级踏步时,不得设置台阶,应设坡道,其坡度不宜大于1 : 8。

2.楼梯

楼梯设计须符合国家现行的建筑设计防火规范的规定。经常通行的楼梯,其踏步宽度不应小于0.28m,高度不应大于0.17m。四层及四层以上的科学实验建筑宜设电梯。

3.更衣间

科学实验建筑宜设更衣间,每人使用面积不宜小于0.60m2,且应设更衣柜及换鞋柜。可采用集中式、分散式或两者结合的布置方式。

4.采光

常规实验室、研究工作室宜利用天然采光,房间窗地面积比不应小于1 : 6。利用天然采光的阅览室窗地面积比不应小于1 : 5。

5.隔声

常规实验室、学术活动室允许噪声级不宜大于55dB;研究工作室、阅览室允许噪声级不应大于50dB。产生噪声的公用设施等用房不宜与实验室、研究工作室、学术活动室及阅览室贴邻,否则应采取隔声及消声措施。

6.隔振

产生振动的公用设施等用房不宜与实验室、研究工作室、学术活动室及阅览室贴邻,且宜设在底层或地下室内,其设备基础等应采取隔振措施。设在楼层或顶层的空调机房、排风机房等,其设备基础等应采取隔振措施。

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