化学实验楼的人性化设计
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摘要：本文介绍了华东理工大学奉贤校区基础实验化学楼及实验室装备处用房的建筑设计，探讨了人性化设计在化学实验楼等高校建筑中的重要意义。
关键词：人性化设计；化学实验楼；高校建筑
中图分类号：TU244.5文献标识码： A 文章编号：
引言
当前的高校建筑规划与设计常常被要求具有超前性和标志性，学校领导及建筑师在过多的关注这两点的同时却容易忽略高校建筑的人性化设计。化学实验楼作为功能复杂的高校建筑之一，人性化设计在建筑设计过程中显得尤为重要。
项目人性化设计背景
华东理工大学原名华东化工学院，是全国第一所以化工特色闻名的院校。基础实验化学楼及实验室装备处用房作为该校在上海奉贤新校区的重要教学实验建筑，因其带有较强的专业特点，备受校方关注。设计之初建筑师便与华东理工大学化学系的专家充分沟通，并一同参观上海有机所等多家化学实验单位，共同探讨实验楼项目建筑设计的技术难点。由于设计过程中使用方的积极参与，建筑师更好的了解了当前高校化学实验的特点及要求。并最终在实验室自然通风及师生教学保护等化学实验楼人性化设计方面取得创新，赢得各方好评。
建筑设计介绍
项目概况
华东理工大学奉贤校区基础实验化学楼及实验室装备处用房（下称基础实验化学楼）项目建设基地位于奉贤新校区镜湖以西的专业教学区内。基础实验化学楼由四栋五层建筑组成，总建筑面积27950平方米。项目建成后与校园中心区及图文信息中心隔湖相望，对于形成校园临湖中心区风貌起到至关重要的作用。
总图布局
基础实验化学楼四栋建筑东南向平行排列，自南向北依次为分析实验楼，物理实验楼，无机实验楼和有机实验楼及装备处用房。基地被校区干道分为南北两块，三栋实验楼位于道路南侧用地，另一栋位于北侧用地。东西侧连廊在二层处连接四栋建筑，与南侧三栋建筑围合出二个内院空间。各栋实验楼将主入口设于西端，沿西侧校区主干道布置入口广场。入口广场南北两端分别连接校区主题步行空间和滨湖休息区。南侧三栋实验楼东端设次要入口，通向校区次干道。北侧的有机实验楼东端设实验室装备处入口及有机实验楼次入口。结合该入口设计滨湖绿化休息空间，并延伸到路南设计学生课间活动休息广场。由此连接而成的优美湖岸成为校区中心广场的对景。位于北侧有机化学楼一层的实验室装备处仓库入口面向南侧校区次干道，货物运输方便且与学生主要出入口互不干扰。
平面功能
基础实验化学楼由四栋中廊实验楼组成，实验楼西端为主入口，东端为次要入口，考虑到实验楼的独立教学性质，各楼仅在二层东西两端设连廊连接。四栋实验楼南面各层设多个170平方米实验室，北面首层架空，二至四层为实验配套用房，五层为退层平台。东西两端一至五层结合入口及交通空间分别设置门厅、休息厅（二~四层通高）、观景平台。北侧有机实验楼及实验室装备处用房设有局部地下室，地上一层为实验室装备处用房仓库。二至五层为有机化学实验室。四栋实验楼各层层高4.2米。
空间及造型
项目内结合水面环境与校园活动特点设计一系列开放空间，湖滨绿地广场空间，入口广场空间，内院空间，底层架空空间，门厅、休息厅，观景平台等。多层次的开放空间为师生们提供了更多样的选择。 项目通过对新材料、新技术的运用以及建筑造型中简洁的虚实对照表达了当代大学生开阔的视野，理性的追求及诉求个性的特点。考虑到校园风格的整体性，本建筑外立面主要采用暖、白两色涂料。造型手法现代，通过体块对比，线与面的对比，材质的对比形成简洁大方的高校建筑风格。建筑造型尽力做到实用与精致。实验室南立面结合通风竖井，空调室外机位及遮阳百叶整体设计，体现当地地理气候特征的功能和细部设计也为建筑带来了独特的个性特征和地方性。作为高等学府的教学、实验、研究建筑，本项目建成后体现了一种严谨而又充满活力的校园建筑的风格，简洁大方，讲求理性又不失变化。
实验室自然通风设计
在化学实验过程中，经常会产生各种难闻的、有腐蚀的、有毒及易爆的气体。如何做好其通风设计，有效地消除各种有害气体及余热，对于改善教学和科研的安全条件，保证师生、研究人员的身心健康显得尤其重要。
设计师经过前期调研，发现化学楼走廊气味的消除是设计难点之一。化学实验楼通风设计应高度重视气流组织设计。调查研究表明，其实实验通风效果不良的主要原因是没有对排风系统进行有组织的补风及进行合理的气流组织设计。采用的方式应使通风柜内及实验台操作点保持负压，室内保持负压，走道等交通部位保持正压，有害气体就不易扩散至走道等部位。
基础实验化学楼项目通风设计分为机械排风和自然通风两部分。机械排风设计按照常规做法，在化学实验楼顶部设置通风机廊，对有害气体进行净化处理。高校化学实验建筑有其使用时间短并且间隔时间不定的特点，大量的使用机械排风在经济上及管理上显得不太实际。自然通风是一种经济的通风方式，不消耗动力，可以获得理想的通风换气量，它是一项改善建筑热环境、提高室内空气品质、有效降低空调耗能的常用技术。因而自然通风就成为基础实验化学楼项目设计中重点需要处理的创新设计。
建筑师在该项目中开创性的使用了两项自然通风措施：
a)实验楼北侧首层架空，顶层退台，中廊加宽设计多处上下贯通的拔风井，从而形成架空层——拔风井——退台层的自然通风通道，避免了常规做法的走道污染空气无法排出的弊病；
b)实验室南侧外窗下方设计条形百叶通风窗，利用南北立面的风压成为北侧拔风井的自然补风口，“烟囱效应”加强自然通风效果，从而形成实验室内的空气自然排出。
这两项自然通风措施的使用大大节约了机械通风的使用成本，实际通风效果理想，走道、室内无异味，达到了校方的设计要求。
师生教学保护
化学实验中许多化学药品都具有易燃、易爆、易腐蚀灼伤的性质, 为了防止意外事故的发生及紧急情况的及时处理, 建筑师在该项目设计中充分考虑了师生教学保护的人性化设计。
a)实验楼每层走廊醒目位置设置紧急冲淋装置，保证在师生意外灼伤时可以及时冲淋，减轻伤害。
b)实验楼每层配备消防灭火器、实验室所有门窗都向外开启、走廊及疏散楼梯设计简单直接，这些都保证了遇到事故时, 人员可以尽快自救及撤离。建筑外窗设计长条形室外台板，结合建筑造型需要的同时也是遇到突发事件时人员的应急避难处, 逃生人员可以在此等待救援。
c)为了安全保管化学实验的危险药品，在远离人群的安全地方专门规划设计修建一个危险品仓库,专人管理。实验过后的放射源, 过期化学试剂, 剧毒化学药品都要放在这里存放和保管。从而将实验楼发生实验事故的概率降至最低。
人性化设计的重要性反思
在高校建筑的大规模建设中，人们过多的强调了超前性和标志性，建设生态校园的概念也被反复提及，但却往往忽略了生态校园的真实意义。记得沈国尧先生说过：生态环境应包括保持自然、防止污染、有益健康、节约能源等内容。
华东理工大学奉贤校区基础实验化学楼及实验室装备处用房的设计实践中，人性化设计被校方和建筑师高度重视，并成功完成实验室自然通风及师生教学保护的创新设计。设计成果及过程均体现了以人为本的设计理念，将使用方参与设计的方法贯穿设计始终，从而最终得到使用方及其它相关院校实验单位的好评，取得了较好的社会效益。
（华东理工大学奉贤校区基础实验化学楼及实验室装备处用房获得奖项：2009年江苏省城乡建设系统优秀勘察设计三等奖；2010年度江苏省第十四届优秀工程设计三等奖）
参考文献：
[1] 沈国尧，孙万文；从广州到兰州——大学校园规划的反思；建筑学报；2006年06期。