实验室的模数又称实验室空间尺度,一般是指实验室的开间、进深、层高、走廊的尺度。它根据研究人员的活动范围及实验设备和仪器布置要求而定。
1.开间模数
实验室的开间主要取决于实验人员活动空间以及实验设备工程管网的合理布置的必需尺度。国外对实验室的模数,各国均有自己的经验。如德国《教学与科研建筑》一书介绍实验室的模数采用三种:3.0m、3.25m及3.5m。再以这三个开间模数为倍数来组合实验室,完全能满足各类实验室的布置。英国《实用实验室设计》一书的介绍,实验室的模数采用3.05m(10ft)的模数。日本《研究所设计》一书介绍,建议采用3.2m为模数,他们采用1.6m的单位模数,如实验台宽度、实验台长度、实验台之间的走道宽度以及管道竖井的宽度等均采用1.6m。美国农业部地区研究实验室采用3.0m的模数。美国艾博特实验室(ABBOTT LABORATORIES),采用3.05m为模数,用二倍和三倍的模数来组成实验室用房。归纳起来,世界各国实验室的开间模数大致都在3.0m、3.2m、3.3m以及3.5m之间。
我国实验室的开间一般采用3.0m、3.3m、3.6m三种开间模数。其理由如下:能满足实验工作的正常需要。如化学、物理、生物实验室的中央实验台和侧式边实验台宽度约为1.2~1.8m,设有工程管网的该类实验台宽度不小于1.4m,靠墙侧式边实验台的宽度约为0.6~0.9m,设有工程管网的靠墙侧式边实验台宽度不小于0.75m,两个实验台之间的距离为1.2~1.8m。这样的开间均能满足上述的需要。
开间模数与工业化生产紧密结合起来,考虑结构配件的互换性,有利于预制品构件的大量生产;与多层工业建筑6.0m柱距结合起来;与民用建筑中多采用3.3m的开间模数结合起来。开间模数与统一的标准窗扇采用0.3m为倍数的尺度相结合。
2.进深模数
实验室的进深尺寸关系到实验台的长度、实验室的面积、采光通风、结构布置等方面的问题。实验室的进深尺寸一般为6~7m,有的进深达8 m。目前我国一般实验室大多数为天然采光,要求一定的开窗面积,所以进深不宜太大。再则限于经济条件,每个教学或科研人员所使用的实验面积也不宜过大。
实验室的进深尺寸与结构布置方案有密切关系,当呈横向承重的结构形式时,采用5.6~7.2 m的尺寸比较普遍。采用纵向承重结构时,往往采用6.0m。采用框架结构形式时,进深一般在6~7m之间。
实验室的进深主要取决于以下五个方面。
(1)根据实验性质确定的每个实验人员所需要的实验台长度。
(2)实验台的布置方式。相同长度的岛式实验台比半岛式实验台所需要的进深大。
(3)实验台的端部是否布置研究人员的办公室。
(4)通风柜的布置方式。通风柜平行窗户布置比垂直窗户布置的进深大。
(5)采光通风方式。
综合上述五个方面的因素,进深一般在6.0~9.0m。即6.0m、7.0m、8.0m、9.0m四种进深,基本上能满足化学实验室、生物实验室及物理实验室的要求。
3.层高模数
层高是指楼板面到另一层楼板面的高度。净高是指楼板面至另一层楼板底面(或吊平顶面)的距离。实验室层高模数取决于实验室的类型、实验时温湿度要求、实验时洁净程度要求以及节约能源的要求等。由于空调系统管道、化学实验室的通风柜管道等所占用的空间对层高影响较大,一般化学实验室、生物实验室的层高,建议采用3.6~3.9m,放射化学实验室由于通风柜上安装了过滤器,层高就要相应地增高。洁净实验室本身的净高比一般实验室的净高要低,这是由于洁净实验室节约空调冷量以及采用人工照明等原因,一般净高为2.5m左右。电子计算机房由于电缆较多,需要设置地缆沟或架空地板,架空地板的高度一般为0.4m,地板下面的空间可以作为回风道。电子计算机机房净高一般采用2.4~3.0m。底层由于需设大型的仪器设备,故层高比各楼层略高,具体高度应视其设备安装使用要求的尺寸、管道走向及吊顶布置等具体情况而定,一般为3.9~4.2m。
有些特殊实验室的层高,应根据工艺要求确定。
4.走廊宽度(www.xing528.com)
决定走廊宽度的因素包括交通量、建筑物的长度以及门是内开还是外开等。实验室的走廊分下列几种:单面走廊、中间走廊、检修走廊。安全走廊与参观走廊、设备管理走廊。
我国实验室的中间走廊宽度一般都在轴线2~2.6m之间变化最多,其他走廊根据需要而决定。根据国内外文献资料以及参加工程设计的实践,提出如下的建议:
(1)单面走廊。净宽可采用1.5m左右。
(2)中间走廊。净宽可采用1.8~2m之间比较合适,走廊轴线采用2~2.4m之间。有时因走廊上部空间要布置通风管、回风管以及其他管道,占用走道空间较大,则走廊轴线宽度要增加到2.4~3m之间。
(3)中间双走廊。每条走廊净宽采用1.5m左右。
(4)检修走廊。检修走廊根据需要决定其净宽,一般采用1.5~2m之间。
(5)安全走廊。安全走廊的净宽采用1.2m左右。
(6)设备管道走廊。一般采用2~2.8m之间。
综上所述,实验室空间尺度归纳如表3-2。
表3-2 实验室空间尺度/m
5.门窗
(1)一般实验室1m宽的门可以满足人员出入和大多数器材、设备、冰箱、烘箱等搬动的要求。为了偶然发生的情况,有时也采用1.2m宽不等扇的双扇门,平时关上小的一扇,人员由大门出入。
实验室的门一般向内开。但有危险性的如石油、有机、高压以及有防爆要求的实验室门应向外开。
实验室的门除有特殊要求外,最好在门上设一玻璃观察窗,以便值班人员进行安全观察。实验室的门一般为木门。有些门,如实验室要求安静而设置的隔声门,冷藏室的保温门,防止电磁场干扰的屏蔽门以及有防尘要求而设置的密闭门等,由于功能不同,做法亦不同。
(2)窗台离地不低于1m为宜,在可以尽量利用天然采光的情况下,窗的高度不妨大一点。
图3-3显示了实验室模数示意图。
图3-3 实验室模数示意
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