摘 要：化學學科是培養(yǎng)學生實踐和理論能力相結合的學科，那么其實驗操作就占據(jù)學科學習的大部分內容。隨著我國經濟的不斷發(fā)展，對于教育系統(tǒng)硬件教學設施的要求也更高，尤其是像生化實驗室，合理性及創(chuàng)新性是判斷其實驗室設計水平的關鍵內容。因此，本文以現(xiàn)代化設計理念為背景，以化學實驗室的設計為主要研究對象，從化學實驗室的設計原則和創(chuàng)新發(fā)展兩方面進行闡述，供相關工作人員參考。

關鍵詞：化學實驗室；設計；創(chuàng)新發(fā)展；現(xiàn)代化

1 引言

隨著我國“科技強國”“ 大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”國策的推進，實驗建筑項目越來越多、要求越來越多、難度越來越大。實驗建筑不同于一般建筑，它工藝性性很強、環(huán)境要求較高、內部系統(tǒng)很多、相對設計技術門檻較高。按實驗室性質來分，可分為化學、生物和物理三大類。按環(huán)境要求來分、可分為普通實驗室和專業(yè)實驗室二種。限于論文篇幅、限于本人的接觸面，本文重點論述普通化學實驗室的設計原則和創(chuàng)新發(fā)展。先進的實驗儀器和完善的實驗環(huán)境是現(xiàn)代實驗室的必備條件。而實驗室平面布置合理性、實驗裝備的適用性以及實驗室的安全性、靈活性、舒適性是實驗室設計成功的五大原則，智能化、模塊化是實驗室創(chuàng)新發(fā)展的二個方向。

2 現(xiàn)代化學類實驗室設計合理性分析

2.1 現(xiàn)代化學實驗室區(qū)域劃分

根據(jù)現(xiàn)代化學類實驗室的使用功能性和設計合理性分析，其區(qū)域的劃分一般包含有以下內容。首先是主實驗室和輔助實驗室的劃分，其中，主實驗室又可分為分實驗室和儀器分析室；輔助實驗室又分為氣瓶間、天平室、試劑庫房、高溫室、洗滌室；其次是實驗辦公室和機電配套用房的劃分，其中，實驗辦公室分為辦公區(qū)分行政辦公、實驗人員辦公、會議室、資料室；機電用房分空調機房、純水機房、配電房、弱電房等。從整個化學實驗室區(qū)域劃分來看，在進行相應的平面布置時應注意各功能區(qū)間的協(xié)調性，從而合理區(qū)分實驗室的各功能版權，力爭實現(xiàn)模塊化設計，從而滿足使用者的使用需求。

2.2 現(xiàn)代化學實驗室的平面布置合理性

在對實驗室進行設計時，應結合實驗室各區(qū)域模塊專業(yè)的功能性，使得設計師能充分了解實驗的工藝流程，從設計功能分區(qū)的合理性進行設計，一般包含有：動靜分區(qū)、污潔分區(qū)、人貨分流、實驗流程等四個方面。各分區(qū)在實驗室平面布置合理性中應滿足以下條件。

（1）動靜分區(qū)，產生振動的空調機房、空壓機房、純水機房、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布置在人員、貨物出入口附近，應有獨立的運出通道。（3）人貨分流，人員與貨物進出較多的實驗室應分流，當貨物有污染式危險隱患時更應進行分流出入。（4）滿足實驗流程。

3 現(xiàn)代化學實驗室典型平面布置設計分析

3.1 化學實驗室設計分析

從化學實驗室的功能分析，其主要用來進行化學實驗分析，根據(jù)實驗種類及實驗材料（強酸、強堿、易燃易爆等）的不同，在實驗室內應配置相應的防燃防爆設備及通風設施。另外，在實驗室內實驗臺的用料選擇上應盡可能選用二口或三口水龍頭、洗瓶器、廢液收集器等。同時，應保證全室內通風、排風的順暢性。

實驗室中常見的儀器有通風柜、玻璃儀器柜、微波消解儀、水槽、制樣臺、冰箱和水浴振蕩器等設備，其設計平面布置圖如圖1所示。

3.2 儀器分析室設計分析

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。對于需要定性和定量進行分析的實驗樣品，可以選擇在儀器分析室進行相應的實驗。在儀器分析室內常見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，此幾部分空間宜設計為獨立的、并且處于相近區(qū)域。

從儀器分析室的室內空間環(huán)境來分析，其對室內的溫度、濕度、空氣流通性及排風等環(huán)境要求較高；對室內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，對穩(wěn)壓要求較高；對于實驗所需水源要求較高，一般需單獨設置蒸餾水供應處，集中供應實驗用蒸餾水，同時對于冷卻水和氣體供應要求也較高。

對于儀器分析室內的儀器臺要求承重好、儀器安防在儀器桌上時應距離背側臺面500mm以上，以保證整個實驗臺結構的合理性。全室內要求通風及排風良好。

3.3 其他類型實驗室平面布置設計分析

其他類型實驗室又稱作輔助實驗室，其主要是輔助實驗室和儀器分析室開展相關實驗的作用，例如氣瓶室和天平室等。其中，氣瓶室是整個實驗空間和實驗環(huán)節(jié)中提供集中供氣系統(tǒng)的區(qū)域，其主要功能是通過減壓閥和各路管線，提升各實驗室功能區(qū)域的安全性，減小安全隱患。所以，氣瓶室在進行室內平面設計時應保證遠離火源、電源等易引起火災的區(qū)域，同時遠離出入口，室內應使用防爆開關、燈具，顯眼處設聲、光、報警裝置；應設防爆隔離、設泄爆口，可燃氣體鋼瓶與助燃氣體鋼瓶不能混放，鋼瓶應直立放置、用架子和套環(huán)固定，各種氣瓶和管線應有明顯標識。

4 現(xiàn)代化學類實驗室設計的創(chuàng)新發(fā)展

現(xiàn)代化學類實驗室的設計創(chuàng)新發(fā)展主要的內容有，要保持室內各功能區(qū)域的使用安全性，這也是首要條件；其次，要在設計中注重對實驗室各功能區(qū)域的靈活性和舒適性的應用，以保證整個實驗環(huán)節(jié)及流程能夠順利開展；最后，現(xiàn)代化學類實驗室設計應朝著模塊化和智能化方向發(fā)展。隨著科學技術的不斷進步，實驗室設計技術也不斷推陳出新，創(chuàng)新設計理念的內容就包括設計的模塊化和智能化兩大類，所以，要在設計過程中不斷借鑒國內外優(yōu)秀的設計案例，結合我國實驗室主要功能，合理設計。

5 結束語

綜上所述，對于現(xiàn)代化學類實驗室設計還處于一個逐漸摸索的階段，但是其創(chuàng)新設計理念已基本形成，隨著時間的推移，在實驗室平面設計上一定會有更新、更合理的設計理念及設計案例出現(xiàn)。為了有效的進行實驗，助力科學研究，實驗室室內平面設計已成為設計行業(yè)結合科研行業(yè)不斷探討和創(chuàng)新的話題。

參考文獻：

[1] 秦序.淺析綠色化學實驗室設計[J].廊坊師范學院學報（自然科學版）， 2009（4）：90～91.

[2] 王義成，劉玉玉，馬延文.做好高校化學實驗室設計 保障實驗室安全[J].實驗室科學， 2017（3）：219～221.

作者簡介：

姓名：郁亮（1982.03）；性別：女，籍貫：上海，學歷：本科，畢業(yè)于上海市應用技術學院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：實驗室設計。