摘要：文章论述了通过统一管理，将研究领域相近的人员、设备、功能空间进行协调布置，统一管理，综合性的融入到一期的公共平台式科学实验室建筑的重要意义和具体设计方法。
关键词：公共平台；科学实验室；实验室；实验建筑；
在传统的科研实验建筑中，实验室空间形态与办公楼大同小异，经过研究人员的自我改造之后，往往因空间不合理的原因需要多次改造，并存在安全隐患，与实验设备不配套，重复建设等问题。如今，高校与科研院所对实验室建设有越来越大的发展需求，急需专业的实验室建筑设计方法来满足这些日益增长的需求。
一 科学实验室的公共平台概念
在国内的科研院所和高校中，各课题组通常由不同的PI或教授带领，各自钻研不同的课题领域，各课题组的实验设备、科研人员也不互通，造成了设备重复购买，功能房间重复建设的弊端。事实上，科研院所可以通过统一管理，将研究领域相近的人员、设备、功能空间进行协调布置，统一管理，综合性的融入到一个特定的空间中，即“公共平台”的概念。公共平台式科学实验室可以吸引更广泛领域的科研人才，激发跨领域的科研成果，提高科研单位的科研实力与影响力。
公共平台式实验室需要将不同功能的实验室组合在一起，给科研人员提供互相交流沟通乃至尝试使用新设备、新实验室的机会，从而带动科研进程。
二 对公共平台式科学实验室的强烈需求
公共平台式科学实验室的特点是：具备公共实验设备平台和公共交流平台，组合以灵活的实验空间，从而促进科研人员的沟通交流。这样的布局可以极大加快科研新成果的产生，通过优化重复性建设和设备购置还可以节省开支和成本，令科研院所长久保持竞争力，提高知名度，有利于科研的长期发展。
1 公用空间可促进跨学科科研交流
科研不是关在象牙塔中独自探索，固步自封，而是要时刻关注世界最新的科技信息，发展动态，从而得到灵感，加速自己的研究进程。因此，最好的科学实验室空间必须有促进科研人员沟通交流的效果，例如小组讨论室、会议室、休闲讨论区，使科研人员能在休憩的同时能进行讨论和交流。
在实际设计中，可以在科研建筑中设置结合绿化庭院的开放式休息区，结合开放式厨房、咖啡机、饮水处和售卖机等，巧妙地给在不同房间工作的科研人员以交汇的机会，鼓励跨学科的讨论交流，从而带动科研院所的整体发展。
2 私密与开放的协调统一
公共平台式科学实验室可以将研究不同领域的实验室放在同楼建设，以便促使跨学科的交流融合，故实验室空间设计和实验室设备排布应该从实际出发，具备灵活性并有一定预留，从而满足科学实验活动未来的发展与变化。此外，如电镜、质谱、天平室、细胞室等必须密闭的特殊实验室，建议围绕在公共实验室周边布置，提供公共仪器平台，有助于减少成本，增加方便性。
3 模数化的灵活空间设计
实验室设计的灵活性主要包括空间的灵活性和设备的灵活性。模数化的实验室空间，应为一种开放式的实验室设计，在较大的面积中布置多种试验台与实验设备，以方便科研人员的使用。
从机电专业设计的角度来说，科学实验室基本分为有水和无水实验室两大类。有水实验室主要针对生化实验室，实验室内需要布置通风橱、生物安全柜等设备，需要有上下水接口、通风空调管道和特殊气体接口。此类实验室的实验台需要能耐化学品侵蚀，室内空气则需要按需求维持正压或负压以保持科研人员的健康。由于涉及到的机电需求较多，此类实验室后期改造难度较大，需要在早期就确定好设备需求和位置排布，并对未来发展做出一定预留。在此类实验室中，通风系统要本着经济高效的原则，力求排出实验中产生的所有污染气体。通风系统要合理布局，消除各种不利因素，减少风阻和产生的噪音，将试验中产生的污染气体就近抽走，以避免其扩散。同时，要合理选择便于安装和维护的风机型号，在外形美观、布局合理的同时，保证高度和位置不影响实验设备的安装，不影响科研人员实验操作，还要兼顾给排水、动力、电力线路的合理安排。
无水实验室则往往是计算设备的布置场所，性质与机房类似。此类实验室需要足够的电力负荷和密集的电力管线布置，特别是要为未来的发展做出足够的空间和负荷预留。同时，因为设备会产生大量的热量，故而冷却需求也不容忽视，必须提供足够的暖通空调条件，以便将温度和湿度保持在一定范围内。此类实验室要严格隔绝水点，不宜设置在卫生间、淋浴间等有水房间隔壁，同时也不宜设置在其他有水房间楼下，以免漏水造成经济财产损失。如果在布局上无法避免，则应通过设双墙或设置同层排水等措施，避免漏水事故的发生。
4 公共仪器区
在实际设计中，由于实验室建造负责人和实际使用的科研人员有一定的脱节，实验设备与仪器的设置与布置往往会产生变数，增加后期改造成本。设立公共仪器平台可以有效地避免相关问题，节约成本。
公共仪器区可以设置在几个大型实验室交汇处，供这几个实验室放置仪器，共同管理维护，节约相关投资。比如细胞间、天平室、摇床这类设备，每个课题组都有使用的需求，但频次不高。如汇总布置的话，就可以在忽然有高需求的时候借用其他课题组的设备，为科研提供方便。公共仪器区应包括可模数式组合的实验家具，科学实验设备同类别布置，并且提供专业的水、电、网络、通风空调和特殊气体接口。
三 公共平台式科学实验室的设计方法
一个科学实验室设计项目，应该从初期即明确各部分建筑面积、科研人员配置、实验设备仪器数量和远期发展方向等。合理的早期规划可以帮助设计师在平面布局时更完善的排布各部分功能，减少后期修改。在公共平台式科学实验室的布局规划时，重点是要合理安排各功能面积与位置，规划公共设备区、开放实验室、科研人员办公区与休闲交流区的形态布局，机电预留和实验家具排布等。待确定后，就可以进一步细化实验仪器的型号选择和实验家具的具体布置，从而最终确定实验室的平面布局。
公共平台式科学实验室的平面布局要一切从实际出发，空间服务于使用者，通过实验室的实际科研性质和工艺流线来推导布局。通常，可以首先将实验部门和后勤辅助部门区分开，将行政部门布置在远离实验区外的其他位置，不仅有助于保障行政人员的身体健康，同时也能降低实验室建筑的造价成本。其次，整合并加大公用储藏空间。统筹建立多个课题组甚至整个科研院所共用的功能完备的大型储藏空间，如80度冰箱室，种质库等，将宝贵的实验室面积空间留给科研人员。然后，合理进行实验室布局，以公共实验区为中心，周围布置公共仪器平台、科研人员办公室等功能。最后，设置公共交流空间，以便科研人员分享信息和沟通交流。
下面是几种典型的公共平台式科学实验室的平面布局：
布局1
布局1的特点是开放式实验区位于平面一端，具备可扩张的灵活性。科研人员的办公会议区设置于外侧（通常为南侧），有利于自然采光和通风。公共仪器平台设置在中部，方便使用，同时实验区、仪器区和办公区的内墙均为玻璃，方便视线交流。
布局2
布局2的特点是实验区位于走廊两侧，可自由分隔供不同的PI使用，每个PI都有独立的接近实验室的办公区。公共仪器平台则设置在实验区之间，方便使用。最外侧可设置交流空间，方便不同课题组的科研人员互相沟通交流。
布局3
开放实验与科研办公分区布置，适合实验试剂挥发性较大的生化实验室，有利于保障科研人员的身心健康。公共实验平台位于实验区之间，方便科研人员使用。
四 结束语
综上所述，正如大学非有大楼之谓也一般，一流的科学实验室也并非简单的设备与空间之组合，而是一个需要科研人员、设计人员、设备厂商等协同创造的综合空间。随着科技的不断发展，对公共平台式实验室的需求将日益紧迫，亦将推动更多优秀实验室案例的涌现，大幅度提高科研水平。
参考文献
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