齊永利

摘要：當(dāng)今信息化時(shí)代，實(shí)驗(yàn)室無疑是各國、各地區(qū)之間展開科技和人才競爭的最好見證和載體之一。科技的發(fā)展，人們對(duì)醫(yī)藥科技的進(jìn)步也越來越關(guān)心，針對(duì)目前醫(yī)藥類實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)理論探索多從宏觀出發(fā)而較少以微觀入手的研究現(xiàn)狀，本文著力于建筑設(shè)計(jì)層面，以管網(wǎng)布置對(duì)醫(yī)藥類實(shí)驗(yàn)室建筑靈活性設(shè)計(jì)問題為研究對(duì)象并展開研究。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室；管網(wǎng)布置；靈活性

科研實(shí)驗(yàn)活動(dòng)區(qū)、工程管線系統(tǒng)等空間成分的相互位置，這些空間成分連同建筑的主體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了科研過程全部環(huán)節(jié)的空間環(huán)境。因此，功能要求、管線布置以及建筑的結(jié)構(gòu)體系相結(jié)合，共同組成了決定實(shí)驗(yàn)室單元的參數(shù)體系。

實(shí)驗(yàn)室建筑的管網(wǎng)較多，設(shè)計(jì)者在方案設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該注意研究管網(wǎng)系統(tǒng)組織與統(tǒng)一，妥善解決管網(wǎng)與結(jié)構(gòu)體系的關(guān)系，力求使管網(wǎng)布置既經(jīng)濟(jì)合理，便于使用和維修，又有利于改裝和發(fā)展。

管道井布局方式的選擇將對(duì)服務(wù)設(shè)施管道的走向和長度、室內(nèi)凈高、消防措施乃至整個(gè)建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生巨大的影響。主要的管道井分布類型包括管廊式、分散式豎向管井和集中式豎向管井三種布局方式。

分散式豎向管井縮短了水平服務(wù)管道，可增加房間凈高，各實(shí)驗(yàn)室中服務(wù)設(shè)施規(guī)模相對(duì)較?。环?wù)設(shè)施獨(dú)互運(yùn)作，能單獨(dú)關(guān)閉進(jìn)行維護(hù)，不會(huì)對(duì)其它設(shè)施產(chǎn)生影響。但是這種布局方式占地面積相對(duì)較大，樓板需要更多加固措施（管道要穿過樓板）。集中式豎向管井的設(shè)備間相對(duì)較小，但是水平服務(wù)管道橫穿其它房間，如果規(guī)模較大可能影響室內(nèi)凈高。如果建筑規(guī)范、基地因素或者經(jīng)濟(jì)性等因素限定了建筑層高，宜采用分散式的布局方式，分散布置的管道井更適應(yīng)越來越高的衛(wèi)生要求。

一、管廊式

中間設(shè)管廊，內(nèi)部為一個(gè)通敞的空間，可靈活布置水平或豎向管網(wǎng)，一般用于管網(wǎng)要求較多的實(shí)驗(yàn)室，這種實(shí)驗(yàn)室空間分隔較自由。

單獨(dú)管廊帶：將各種管線集中一起設(shè)置管廊帶，便于管理，使得實(shí)驗(yàn)室也更加整潔。管廊帶按可變工藝流程選擇位置。在一般的實(shí)驗(yàn)室中，這種走廊常置于實(shí)驗(yàn)室的中心地帶，可為各個(gè)實(shí)驗(yàn)室提供所求。管廊帶內(nèi)除留有檢修通道外，一定要留有管線擴(kuò)建預(yù)留地，以預(yù)防實(shí)驗(yàn)室的工藝改變或者應(yīng)付將來的擴(kuò)建需求。所以，一般管廊帶占地面積及空間都較大。管廊帶的平面形式常依實(shí)驗(yàn)室的總體布局要求而定，一般常見的有一字形和丁字形等。

如杜邦醫(yī)藥化學(xué)樓，服務(wù)走廊與建筑的公共區(qū)域是分開的，建筑的靈活性則是通過這條走廊獲得，所有的工程系統(tǒng)都暴露在開放的頂棚內(nèi)。工程系統(tǒng)連接在每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的后部，允許維護(hù)人員不進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)域就可以做出改變。玻璃器皿和化學(xué)藥品的儲(chǔ)藏室也可以從服務(wù)走廊進(jìn)入而無需使用實(shí)驗(yàn)室入口。

當(dāng)然，對(duì)各種管線的敷設(shè)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中尚有多種形式，如設(shè)于走廊吊頂中；分設(shè)在各實(shí)驗(yàn)室吊頂中等，但這些做法常應(yīng)用在小型實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)近代大型實(shí)驗(yàn)室已不能滿足。

二、分散式豎向管井

具有水平布置的主干線和在一些垂直布置的分干線。在分散式豎向管井中，分干線垂直地貫穿工作區(qū)，并限制了在建筑使用過程中變更工藝與平面布置的可能性。這樣的管線系統(tǒng)是最經(jīng)濟(jì)的一種，并在實(shí)踐中被廣泛采用。一般適用于豎向?yàn)橹Ч埽椒较驗(yàn)楦晒艿墓芫W(wǎng)系統(tǒng)，或排風(fēng)系統(tǒng)較多的實(shí)驗(yàn)室。豎向管井可設(shè)在建筑中間（內(nèi)管井），也可設(shè)在建筑外側(cè)（外管井）。內(nèi)管井一般靠近內(nèi)柱布置，在樓板上預(yù)留孔洞，或局部作雙梁，以便豎管通過，也可將柱子作成空腹形式（如N形、H形等），與管井結(jié)合。使用外管井的情況下，可以使室內(nèi)空間布置的靈活性更大一些。

具有這類管線系統(tǒng)的建筑，可建議用在這樣一類科研所中：即在基本上不改動(dòng)平面布置的范圍內(nèi)要求有工藝的靈活性。

在這種模式中，工程管線的豎向通道，包在專門的壁龕中，可以從單側(cè)或兩側(cè)使用

（一）在具有單排布置分干線、單側(cè)活動(dòng)的建筑中，每一層的壁龕服務(wù)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室單元，管線壁龕的間距，一般相當(dāng)于結(jié)構(gòu)平面布置模數(shù)的縱向柱距。這些建筑的寬度不超過12—14米。單側(cè)布置的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)，利用建筑的有利朝向，可以創(chuàng)造最大的舒適。（二）具有雙排布置分干線、單側(cè)活動(dòng)的直線型建筑，更為經(jīng)濟(jì)。實(shí)驗(yàn)室布置在由壁龕形成的走廊兩側(cè)，壁龕的深度一般為0.6—0.8米（三）在具有單排布置分干線、雙側(cè)活動(dòng)的建筑中，每層的管線壁龕分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)單元服務(wù)。這類建筑的平面空間處理特點(diǎn)是：因?yàn)樽叩赖拇嬖冢诳臻g組織中，有必要將管線轉(zhuǎn)接到走道后面的實(shí)驗(yàn)房間中去。（四）在具有單排布置分干線、單側(cè)活動(dòng)的建筑中，建筑的寬度不超過12—14米，可以形成大廳式的統(tǒng)一的工作空間；（五）具有雙排布置分干線、單側(cè)活動(dòng)的建筑，可以形成大廳式的統(tǒng)一的工作空間。管線的預(yù)檢和修理，只能在工作空間進(jìn)行，這就引起一系列使用上的不便。此外，布置在外墻里的管線壁龕，減少了采光口面積。如果必須使實(shí)驗(yàn)室與外界環(huán)境的影響隔絕時(shí)，采用這種形式是合適的。

在美國哈佛大學(xué)新建科學(xué)中心，就是采用了外管井形式。該建筑物外墻一側(cè)為U形后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱子，柱高三層直通頂層機(jī)械室。外管井與結(jié)構(gòu)柱相結(jié)合，在柱內(nèi)布置排風(fēng)管、水管及電管。另一側(cè)采用了外廊，在廊下可以吊掛各種水平管網(wǎng)，同時(shí)對(duì)于防火、疏散及遮陽也有一定作用。由于各開間均設(shè)有管井，且無內(nèi)柱，室內(nèi)空間分隔的靈活性較大，使建筑能靈活布置，以適應(yīng)化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)及天文學(xué)等系實(shí)驗(yàn)室的要求。

三、集中式管井

具有豎向集中布置的干線和水平布置的分配線，是在技術(shù)層中，布置有各種各樣管線的實(shí)驗(yàn)用房的建筑群。

將管道豎井集中設(shè)置在建筑物的旁側(cè)或中間。各層設(shè)水平技術(shù)層，一般適用于豎向?yàn)楦晒?，水平方向?yàn)橹Ч艿墓芫W(wǎng)系統(tǒng)。這種型式，由于管井采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)體系，便于實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)體系的統(tǒng)一化及標(biāo)準(zhǔn)化。管網(wǎng)可方便地通向各使用點(diǎn)，結(jié)合采用靈活隔墻及活動(dòng)式家具設(shè)備，可取得一個(gè)靈活性很大的實(shí)驗(yàn)空間。

在集中型中，管網(wǎng)分干線被布置在工作區(qū)范圍內(nèi)的每層水平地帶中，因此對(duì)工藝和平面布置變更，提供了廣闊的可能性。在這種情況下，實(shí)驗(yàn)室房間在縱向和橫向都可以變更，這種管線布置在實(shí)踐中應(yīng)用很廣，可用于在功能和平面布置上要求有高度靈活性的實(shí)驗(yàn)室。

在采取集中式管井的建筑形式中，由工程管網(wǎng)主干線的垂直方向集中點(diǎn)逐層地引出水平的分干線：

（一）在每個(gè)分區(qū)中心具有管線集中點(diǎn)的建筑中，為了在水平方向布置管線，要求有高度為1.2—2.4米的空間。這些管線一般布置在承重樓板和輕質(zhì)吊平頂之間，檢修管線是在工作室內(nèi)，從吊平頂下面進(jìn)行的；

（二）具有布置在建筑物外部的管線集中點(diǎn)的建筑中，管線系統(tǒng)組織的特點(diǎn)——水平線相當(dāng)長和設(shè)有技術(shù)層。管線的服務(wù)與實(shí)驗(yàn)房間完全隔開，改變管線系統(tǒng)的組成和容量，不會(huì)引起困難，而且基本上不會(huì)中斷實(shí)驗(yàn)工作。

在英國布利斯托爾工業(yè)大學(xué)科學(xué)建筑中，實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)則采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土密肋樓板，便于樓板下作吊頂，形成水平技術(shù)層。水、電及天然氣管網(wǎng)均在集中豎井內(nèi)，各層水平方向布置環(huán)狀管網(wǎng)，并有支管通向各使用點(diǎn)，吊頂及地面上有規(guī)律地布置接管口及下水口，通過軟管與實(shí)驗(yàn)管架相連接。

頂層設(shè)空調(diào)小室及排風(fēng)機(jī)房。樓板上預(yù)留孔洞，蓋以50毫米厚的預(yù)制混凝土活動(dòng)蓋板，可根據(jù)需要靈活布置排風(fēng)豎管。所有的家具設(shè)備均采用活動(dòng)式，當(dāng)家具搬走后之，室內(nèi)便是形成一個(gè)開敞的大空間。這種實(shí)驗(yàn)室建筑的結(jié)構(gòu)體系便于統(tǒng)一化，標(biāo)淮化，增加了室內(nèi)空間布置的靈活性，提高了實(shí)驗(yàn)單元的通用性，使其易于適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求，同時(shí)也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室建筑的工業(yè)化。

四、結(jié)語：

論文通過對(duì)管網(wǎng)布置的形式進(jìn)行分析，提煉出其對(duì)醫(yī)藥類實(shí)驗(yàn)室建筑靈活性設(shè)計(jì)的影響因素，希望通過對(duì)一些案例的整理歸納與研究，能夠挖掘出隱藏于個(gè)案之中的、與設(shè)計(jì)理念相對(duì)應(yīng)的、行之有效的方法和策略。

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