化工實驗室設計，包括供水，供電，供氣等各類硬件設施及投入使用后的利用方式和方法、使用過程中的操作平臺和操作流程以及具體的人員配備、設施舒適度甚至由整個布局所帶來的審美視覺等因素，都會影響整個實驗的最終結果，都會促進或干擾這個空間最終結果，都會促進或干擾這個空間最終所能帶來的最大成果和效益。而且不同行業不同領域，對具體實驗室的建設和應用要求是不同的，所以每一個實驗室的布局和設計，都是一項復雜的系統工程。

一、實驗室建筑總體布局

在化工實驗室設計中，首先要研究的問題是采用集中配置形式還是采用分散配置形式。集中配置形式是將實驗室、研究室、行政管理用房圖書資料用房以及科研輔助用房組合在一植建筑物中；分散配置形式是按實驗樓的不同特性分別進行布置。由于分析檢測中心和分析研究室的規模不同以及用地的限制，總體布局就有多種形式。一般分為四種配置形式。

1、獨立式：整個建筑配置集中在一幢樓內獨立設置，適用于較小的實驗室。

2、主樓式：以一幢實驗樓為主,配以附屬建筑，建筑規劃比較方整規則。

3、單元式：又稱細胞式。用一個簡單的單元或細胞組成多樣的形式,形成各種不同的空間,有利于推行模數和標準化,便于施工。此種形式為現代分析測試中心規劃廣為采用。

4、分散式：由不同功能的多幢實驗樓、研究樓及輔助建筑靈活組合而成,采用較多。

二、實驗室建筑平面設計原則

  實驗室建筑的主要特點是實驗內容手段眾多,工藝要求繁雜,工程管網較多，工程造價比一般建筑高出一倍或數倍。根據這些特點，實驗建筑平面設計除了遵循一般建筑物平面設計原則外,還需要遵循下列原則。

1、同類實驗室組合在一起。

2、工程管網較多的實驗室組合在一-起。

3、有隔振要求的實驗室組合在一起，一般宜設于底層。

4、有潔凈要求的實驗室組合在-起。

5、有防輻射要求的實驗室組合在一起。

6、有毒性物質產生的實驗室組合在一起。

遵循上述設計原則，有利于環境衛生，防止不同性質的實驗室相互干擾，有利于不同的分析檢測工程順利進行,并節約投資。

三、實驗室建筑平面類型

通常分為三種建筑面類型:單走廊平面、雙走廊平面、單元組合平面。

1、單走廊平面

單走廊平面為實驗建筑中最常見的平面形式，一般為中間走廊,兩側布置實驗室、研究室，也有為單側走廊、偏心走廊等。該形式體型簡潔，便于施工,造價較低，易于布置管道，特別適宜于利用自然通風、采光的普通實驗室。但走道過長時，交通噪聲會有一定的影響。因外墻較多，故不宜于作空調、潔凈要求較高的實驗室。

2、雙走廊平面

雙走廊平面是在單走廊平面基礎上,加大進深,兩側布置實驗室、研究室,中間布置特殊實驗室。其特點有利于空調面積較多的實驗建筑，可以節約能源，室內溫度波動小。同時由于建筑物加大了進深，可以節約用地,建筑物內管網也易于集中，各實驗室間交通相對縮短。它的特殊形式是環形走廊，適宜于潔凈要求高的高純實驗室，同時也有利于事故發生時人員疏散。

3、單元組合平面

單元組合平面是為適應實驗室擴展需要，有利于提高實驗建筑靈活性所采取的另種布置形式，它有利于實驗室及其管網的相對集中。實驗樓擴建時，可以根據實際需要增加若干單元，既可以單向擴建,也可多向擴建,而不影響建筑的完整體形。

四、實驗室與研究室平面布局

實驗室是供研究人員進行科學實驗、從事分析檢測工作的主要場所。而研究室則是供研究人員書寫研究報告、論文、處理數據，閱讀有關資料以及計算機上網查詢信息的房間,兩者對研究人員使用關系十分密切,因此,實驗室與研究室的平面布局合理是十分重要的。其他各類實驗室的組合問題,將在第四章中討論。

1、實驗室與研究室的平面布局原則

①實驗室與研究室之間聯系要方便。

②盡量避免實驗時產生的有害氣體、實驗儀器設備產生的噪聲等對研究室的影響。

③布局時應綜合考慮功能、經濟等方面的因素。

2、實驗室與研究室的平面布局形式

實驗室(簡寫L)與研究室(簡寫S)的平面布局一般有三種形式:內含型、毗連型和分離型。

①內含型。實驗室與研究室在-個房間內，即在實驗室里設置辦公桌面積或研究室。這種形式實驗室與研究室聯系方便,實驗室進深較大，節約用地,管道布置較為經濟,但實驗室對研究室有一定的影響。

②毗連型。毗連型平面布局有多種形式。研究室與實驗室一廊之隔,或一一對應,或研究室沿大空間實驗室的一側布置,也可兩側布置。

③分離型。研究室與實驗室分開布置,管道布置經濟合理,實驗室對研究室影響較小,但有些布局形式,實驗室與研究室離得較遠,聯系不夠方便。

有的實驗室要求溫度較嚴,則采用研究室環繞實驗室布置的方案,例如高純分析室,其優點為:

①有利于實驗室的空調系統的位置;

②有利于防塵、防護和屏蔽的設計;

③有利于研究室在外圍得到自然采光等。

五、實驗室的朝向

為了取得最佳工作環境和避免陽光向科學儀器直射,實驗室應選擇正確的朝向。從世界各國實驗室的實例分析以及我國使用實驗室的實踐經驗來看,實驗室的窗應朝南和朝北開啟。盡可能避免在東西墻上開窗，尤其是西向。因此，在總平面布局時,應把主要實驗室的朝向布置成南北向,尤其在大型的實驗室設計中,從長期使用角度考慮,必須采用南北朝向布置。如果由于其地條件的限制而采取不良朝向時,應設計遮陽。

朝南開啟窗子時,應根據實驗室內部家具布置情況，選擇是否采用水平遮陽。一般采用半島式實驗臺的設計方案中,由于實驗臺的一邊靠外墻，為了避免陽光直射儀器,常設置水平遮陽或窗簾。

我國位于北半球,朝正南開啟窗子時,在一年中有某些時間直射陽光會進人房間,如實驗室要求避免直射光線,可設置水平和垂直遮陽。

一般說來,在實驗人員集中的實驗室應布置在朝南,例如化學分析實驗室。對于大型精密的科學儀器設備的實驗室除了需要布置在底層,防止振動等要求外,也應布置在陰面,朝北方向比較適宜,避免陽光直射,也可節約空調消耗的冷量。例如原子發射光譜儀、X射線熒光光譜儀ICP-MS儀、原子吸收光譜儀以及分析天平等。

六、實驗室功能布局

實驗室平面布局按照實驗室建筑設計規范及建筑設計防火規范要求,將辦公區域和實驗區域分開,兩者之間設置門禁系統。主實驗室與輔助功能間之間相互協調,按照實驗室功能流程合理分布。考慮人流物流污物流分開,保障樣品無交叉污染,保證實驗數據的正確性。在實驗區域設計有緊急沖淋裝置,減少實驗操作人員的危險。

七、實驗室室內布局

按各實驗室要求布置。

八、實驗室的靈活分隔

1、實驗室的空間靈活分隔

實驗室的空間靈活分隔應與實驗室的結構與樓面荷載相結合。框架結構,由于它們的承重系統是由梁柱承受,在平面上除了滿足結構的整體剛度要求布置剪力墻外,很少有其他結構構件,從而給建筑的靈活布置留有充分的余地。

實驗室的分隔形式有很多,除了普通隔墻外,試驗架、藥品柜通風柜、實驗臺:實驗柜都可以用來分隔實驗空間。常用的分隔采用木隔斷和鋁合金隔斷根據隔聲要求可采用單層或雙層大玻璃。目前我國電子計算機房中的人機分隔空間和參觀走廊已采用鋁合金大玻璃窗。實驗室研究室之間來用透明隔斷，可改善研究室本身的工作環境、又可使研究人員觀察到實驗室內的工作情況。

大空間實驗室采用靈活隔斷可以自由靈活地分隔大空間可隨意改變隔斯的位置。隔斷由可裝御的構件組成。隔斷可 分別與吊頂或地面連接，也可與地面和吊頂同時連接。

2、實驗室的地面靈活措施

①地溝槽。沿建筑橫向或建筑縱向設置地溝槽,將管道經地溝槽引向實驗臺。地溝槽的蓋板應作成活動蓋板，安上少數鋁制平面拉手,以便開啟。地溝槽本身的設計應考慮到滲漏廢液的排除，以防止管線被腐蝕。

②地面預留孔構件。管線穿越樓板可采用地面預留孔構件。將樓板的孔洞預先根據需要進行靈活設計,按建筑模數尺寸在樓板上安裝預留孔構件,它由鋁合金制成的圓形徑孔、上蓋和下蓋組成,管線需要穿越時,打開上下蓋即可。這種方法既保證實驗室內部的地面完整,又能達到方便穿管的目的。這對需要經常改變實驗布置的實驗室,或需新增實驗設備的實驗室,是較理想的靈活性構件。

③防靜電活動地板。防靜電活動地板具有防靜電及靈活性大的特點，被廣泛應用于電子計算機機房。它是由支座、小梁及活動地板等配件組合而成。在地面按照活動地板的尺寸安裝金屬支座,金屬支座上帶有螺栓可調節高度，上部安置屬小梁,其上安置活動地板，叫任意開啟,電纜及管線可在活動地板下的空間內任意布置。

3、實驗室的吊頂靈活措施

吊頂可分為石膏板吊頂、金屬板吊頂玻璃吊頂、PVC板吊頂等,石膏板造價相便宜,PVc板次之,金屬板耐用但價格較高。由鋁合金或鋼板等薄板作原料加工成各種形式的吊頂統稱金屬板吊頂。實驗室中主要使用的是金屬板中的鋁扣板吊頂。它具有自重輕、結構簡單、組裝靈活、施工方便、防火、美觀,通過表面處理后耐銹蝕,易清掃等優點。金屬板吊頂的形式可分為方板式條板式、格柵式和掛板式4種。在實驗室中采用條板式金屬板吊頂比較普遍，有封閉和開敞式兩種。封閉式條板吊頂適合于走道及其他空間較小的房間,可控制有效空調體積，節約空調能量。開敞式條板吊頂也稱離縫式條板吊頂,即在條板與條板間留有縫隙間隔。這種吊頂靈活性極大照明方面如與光帶等條形燈結合尤其吻合,可保持線條的連續性,還可利用板縫通風,使建筑師不再為布置通風口而苦惱。吸音可用礦棉填入條板凹槽。也可在條板上穿孔而將礦棉鋪在條板上,利用板縫吸音或兩者兼用,達到更高的吸音要求。吊頂內的構件、通風管、照明及各種管線漆上黑色油漆后,可達到很好的隱蔽效果。