現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)原則和創(chuàng)新發(fā)展

摘 要：化學(xué)學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和理論能力相結(jié)合的學(xué)科，那么其實(shí)驗(yàn)操作就占據(jù)學(xué)科學(xué)習(xí)的大部分內(nèi)容。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于教育系統(tǒng)硬件教學(xué)設(shè)施的要求也更高，尤其是像生化實(shí)驗(yàn)室，合理性及創(chuàng)新性是判斷其實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)水平的關(guān)鍵內(nèi)容。因此，本文以現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念為背景，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)為主要研究對(duì)象，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)原則和創(chuàng)新發(fā)展兩方面進(jìn)行闡述，供相關(guān)工作人員參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；設(shè)計(jì)；創(chuàng)新發(fā)展；現(xiàn)代化

1 引言

隨著我國(guó)“科技強(qiáng)國(guó)”“ 大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”國(guó)策的推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)建筑項(xiàng)目越來(lái)越多、要求越來(lái)越多、難度越來(lái)越大。實(shí)驗(yàn)建筑不同于一般建筑，它工藝性性很強(qiáng)、環(huán)境要求較高、內(nèi)部系統(tǒng)很多、相對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)門(mén)檻較高。按實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)來(lái)分，可分為化學(xué)、生物和物理三大類。按環(huán)境要求來(lái)分、可分為普通實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室二種。限于論文篇幅、限于本人的接觸面，本文重點(diǎn)論述普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)原則和創(chuàng)新發(fā)展。先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和完善的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的必備條件。而實(shí)驗(yàn)室平面布置合理性、實(shí)驗(yàn)裝備的適用性以及實(shí)驗(yàn)室的安全性、靈活性、舒適性是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)成功的五大原則，智能化、模塊化是實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新發(fā)展的二個(gè)方向。

2 現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合理性分析

2.1 現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域劃分

根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室的使用功能性和設(shè)計(jì)合理性分析，其區(qū)域的劃分一般包含有以下內(nèi)容。首先是主實(shí)驗(yàn)室和輔助實(shí)驗(yàn)室的劃分，其中，主實(shí)驗(yàn)室又可分為分實(shí)驗(yàn)室和儀器分析室；輔助實(shí)驗(yàn)室又分為氣瓶間、天平室、試劑庫(kù)房、高溫室、洗滌室；其次是實(shí)驗(yàn)辦公室和機(jī)電配套用房的劃分，其中，實(shí)驗(yàn)辦公室分為辦公區(qū)分行政辦公、實(shí)驗(yàn)人員辦公、會(huì)議室、資料室；機(jī)電用房分空調(diào)機(jī)房、純水機(jī)房、配電房、弱電房等。從整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域劃分來(lái)看，在進(jìn)行相應(yīng)的平面布置時(shí)應(yīng)注意各功能區(qū)間的協(xié)調(diào)性，從而合理區(qū)分實(shí)驗(yàn)室的各功能版權(quán)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，從而滿足使用者的使用需求。

2.2 現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的平面布置合理性

在對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室各區(qū)域模塊專業(yè)的功能性，使得設(shè)計(jì)師能充分了解實(shí)驗(yàn)的工藝流程，從設(shè)計(jì)功能分區(qū)的合理性進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般包含有：動(dòng)靜分區(qū)、污潔分區(qū)、人貨分流、實(shí)驗(yàn)流程等四個(gè)方面。各分區(qū)在實(shí)驗(yàn)室平面布置合理性中應(yīng)滿足以下條件。

（1）動(dòng)靜分區(qū)，產(chǎn)生振動(dòng)的空調(diào)機(jī)房、空壓機(jī)房、純水機(jī)房、電梯不能布置在天平間、儀器分析室附近。（2）污潔分區(qū)，固體廢物間，廢液間等污染用房不應(yīng)布置在人員、貨物出入口附近，應(yīng)有獨(dú)立的運(yùn)出通道。（3）人貨分流，人員與貨物進(jìn)出較多的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)分流，當(dāng)貨物有污染式危險(xiǎn)隱患時(shí)更應(yīng)進(jìn)行分流出入。（4）滿足實(shí)驗(yàn)流程。

3 現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室典型平面布置設(shè)計(jì)分析

3.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)分析

從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的功能分析，其主要用來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)種類及實(shí)驗(yàn)材料（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、易燃易爆等）的不同，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配置相應(yīng)的防燃防爆設(shè)備及通風(fēng)設(shè)施。另外，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的用料選擇上應(yīng)盡可能選用二口或三口水龍頭、洗瓶器、廢液收集器等。同時(shí)，應(yīng)保證全室內(nèi)通風(fēng)、排風(fēng)的順暢性。

實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的儀器有通風(fēng)柜、玻璃儀器柜、微波消解儀、水槽、制樣臺(tái)、冰箱和水浴振蕩器等設(shè)備，其設(shè)計(jì)平面布置圖如圖1所示。

3.2 儀器分析室設(shè)計(jì)分析

從儀器分析室的功能性上分析，其含有兩種儀器室，分別是普通儀器室和精密儀器室。對(duì)于需要定性和定量進(jìn)行分析的實(shí)驗(yàn)樣品，可以選擇在儀器分析室進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在儀器分析室內(nèi)常見(jiàn)的空間劃分還有氣相色譜室、液相色譜室、原子吸收室、ICP室等，此幾部分空間宜設(shè)計(jì)為獨(dú)立的、并且處于相近區(qū)域。

從儀器分析室的室內(nèi)空間環(huán)境來(lái)分析，其對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度、空氣流通性及排風(fēng)等環(huán)境要求較高；對(duì)室內(nèi)電源插座類型要求一般是交流及直流電、單相及三相電源插座，對(duì)穩(wěn)壓要求較高；對(duì)于實(shí)驗(yàn)所需水源要求較高，一般需單獨(dú)設(shè)置蒸餾水供應(yīng)處，集中供應(yīng)實(shí)驗(yàn)用蒸餾水，同時(shí)對(duì)于冷卻水和氣體供應(yīng)要求也較高。

對(duì)于儀器分析室內(nèi)的儀器臺(tái)要求承重好、儀器安防在儀器桌上時(shí)應(yīng)距離背側(cè)臺(tái)面500mm以上，以保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的合理性。全室內(nèi)要求通風(fēng)及排風(fēng)良好。

3.3 其他類型實(shí)驗(yàn)室平面布置設(shè)計(jì)分析

其他類型實(shí)驗(yàn)室又稱作輔助實(shí)驗(yàn)室，其主要是輔助實(shí)驗(yàn)室和儀器分析室開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)的作用，例如氣瓶室和天平室等。其中，氣瓶室是整個(gè)實(shí)驗(yàn)空間和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中提供集中供氣系統(tǒng)的區(qū)域，其主要功能是通過(guò)減壓閥和各路管線，提升各實(shí)驗(yàn)室功能區(qū)域的安全性，減小安全隱患。所以，氣瓶室在進(jìn)行室內(nèi)平面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證遠(yuǎn)離火源、電源等易引起火災(zāi)的區(qū)域，同時(shí)遠(yuǎn)離出入口，室內(nèi)應(yīng)使用防爆開(kāi)關(guān)、燈具，顯眼處設(shè)聲、光、報(bào)警裝置；應(yīng)設(shè)防爆隔離、設(shè)泄爆口，可燃?xì)怏w鋼瓶與助燃?xì)怏w鋼瓶不能混放，鋼瓶應(yīng)直立放置、用架子和套環(huán)固定，各種氣瓶和管線應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)。

4 現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的創(chuàng)新發(fā)展

現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)創(chuàng)新發(fā)展主要的內(nèi)容有，要保持室內(nèi)各功能區(qū)域的使用安全性，這也是首要條件；其次，要在設(shè)計(jì)中注重對(duì)實(shí)驗(yàn)室各功能區(qū)域的靈活性和舒適性的應(yīng)用，以保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及流程能夠順利開(kāi)展；最后，現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)應(yīng)朝著模塊化和智能化方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)技術(shù)也不斷推陳出新，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的內(nèi)容就包括設(shè)計(jì)的模塊化和智能化兩大類，所以，要在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的設(shè)計(jì)案例，結(jié)合我國(guó)實(shí)驗(yàn)室主要功能，合理設(shè)計(jì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于現(xiàn)代化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)還處于一個(gè)逐漸摸索的階段，但是其創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念已基本形成，隨著時(shí)間的推移，在實(shí)驗(yàn)室平面設(shè)計(jì)上一定會(huì)有更新、更合理的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)案例出現(xiàn)。為了有效的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，助力科學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)平面設(shè)計(jì)已成為設(shè)計(jì)行業(yè)結(jié)合科研行業(yè)不斷探討和創(chuàng)新的話題。

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作者簡(jiǎn)介：

姓名：郁亮（1982.03）；性別：女，籍貫：上海，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于上海市應(yīng)用技術(shù)學(xué)院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)。