Content uploaded by Stefan Asparuhov
Author content
All content in this area was uploaded by Stefan Asparuhov on Jun 09, 2019
Content may be subject to copyright.
XIV МЕЖДУНАРОДНА НАУЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ ВСУ’2014
14th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE VSU'2014
ПЛАНИРОВЪЧНИ РЕШЕНИЯ НА ЛАБОРАТОРИИ ЗА РУТИННИ
ДЕЙНОСТИ (1/2)
Стефан Аспарухов
1
Университет по архитектура, строителство и геодезия – гр. София
PLANNING MODELS FOR UNIVERSAL LABORATORY SPACES (1/2)
Stefan Asparuhov
University of Architecture, Civil Engineering and Geodesy - Sofia
Abstract:
The article presents s decisions for designing the conventional laboratory spaces and
its finishes (furniture) as a part of the necessary body of knowledge for the professional
architects and designers.
The innovation for a new building materials allows the creation of flexible laboratory
spaces. A better collaboration between stakeholders in the designing process ensures the
optimal spatial solution in the context of functional and economical requirements.
Key words: architecture, design, laboratories
1. Въведение
Проектирането на лабораторни комплекси, сгради и помещения се отличава
със специфични изисквания за тяхното разположение – в производствени зони с
минимална плътност на застрояването. Изграждането им не се допуска в близост до
естествени водоизточници, а достъпът е стриктно контролиран. Лабораторният блок
се отделя отчетливо от публично достъпните пространства. Препоръчително е
внедряването на напреднали технологии в сградата с оглед намаляване на рискове от
инциденти от различен характер (природни бедствия, механични поражения,
човешки грешки). Ситуирането на сградата/комплексът в имота задължително
трябва да предоставя възможност за бъдещи разширения. Паркингите се разполагат
в максимална отдалеченост от мястото за снабдяване на лабораториите с чист
въздух. Препоръчително е използване на модулен принцип на планиране на
лабораториите с цел повишаване флексибилността и ефективността на сградата.
Модулното решение обуславя по-лесни и по-евтини бъдещи преустройства.
2. Основни постановки
Главните фактори, влияещи на планировъчната подредба и ситуиране на
лабораторните помещения в лабораторната част са: етажността на сградата;
1
Стефан Аспарухов, доктор по архитектура, адрес: София 1046, бул. “Христо Смирненски” 1, корпус
А, каб. 716, e-mail: asparuhov_stefan@abv.bg
XIV МЕЖДУНАРОДНА НАУЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ ВСУ’2014
14th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE VSU'2014
спазването на минималните отстояния между лабораториите; възможностите за
разширения на производството и флексибилност; необходимостта от естествено
осветление; начина на обслужване на лабораторията; подредбата на лабораторните
блокове според вида на дейностите; броя на лабораторните камини; количеството на
замърсения въздух; розата на ветровете.
Според броя на персонала за всеки работник на смяна се предвижда една
лабораторна каминa. Нейното разположение е от първостепенно значение, както за
функционалността на помещението, така и за микроклимата и организацията на
въздушните потоци в него.
Традиционните лаборатории за рутинни дейности могат да бъдат проектирани
с една, две, три или повече камини, според потребностите на предприятието. При
лаборатории с три и повече камини трябва да има най-малко две врати, едната от
които е евакуационна.
Оптималните размери на модул за лабораторно помещение с една лабораторна
камина е с широчина 3,4-3,6 м, дълбочина 6,7-10,0 м и светла височина 2,9-3,0 м.
Лабораторните камини обикновено са с широчина 183 см [1]. В лабораториите
по органична химия камините се поставят една до друга. За химическите
лаборатории е задължително, а в останалите е препоръчително да се предвидят
умивалници за очи в близост до камината и душ за спешни случаи на входа на
помещението. Лабораториите, в които се правят предимно физически изпитания и се
работи с електричество се категоризират като „сухи”. За тях предвиждането на
умивалници и душове не е препоръчително
Най-популярната класификация за лабораториите (в САЩ) е базирана върху
нивото на опасност на материалите, с които се работи. В йерархическо отношение
най-добре са подсигурени лабораториите от клас А, следвани от клас B и т.н.
3. Довършителни работи
3.1. Подови настилки
За повечето лаборатории без специфични технологически изисквания са
подходящи винилови плочи с размери 30/30/3,2 см, сглобяеми, с рефлективност 35-
40%. Други подови покрития, които се определят според функциите на помещението
са каменни плочи, бетонови плочи или епоксиден полимер от три слоя. Епоксидните
подове са устойчиви и на химически и на физически въздействия, което ги прави
универсални. Техният недостатък е относително високата цена.
Обикновено цоклите по стените се предвиждат от същия материал като
подовата настилка. При сглобяеми подове се предвиждат цокли с височина 15 см.
При епоксидни подове височината на цоклите е 10 см. При дървен под цоклите са
дървени, винилови или гумени. Изборът на подовите покрития и цоклите се
осъществява след консултация с ръководителя на проекта по част „технология“.
3.2. Стени
Преградните стени трябва да бъдат плътно затворени от пода до тавана.
Подходящи материали са зидария от бетонови блокчета или тухли, както и
гипсокартон с изолация. Необходимо е довършителните работи по тях да осигуряват
определна димоустойчивост и пожароустойчивост. Химическият състав на
материалите трябва да се съобрази с вида на лабораторията. Всички стени трябва да
са устойчиви на зацапване и плесен.
XIV МЕЖДУНАРОДНА НАУЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ ВСУ’2014
14th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE VSU'2014
3.3. Таван
Оптималната светла височина до повърхнината на тавана е 3.00 м.
Препоръчително е таваните да са непропускащи въздух, акустично осигурени. За
мокрите лаборатории се предвиждат непромокаеми материали /влагоустойчив
гипсокартон/. Носещата конструкция на тавана трябва да бъде пожароустойчива.
4. Отвори
4.1. Врати
Стандартната височина на зидарските отвори за вратите на лабораториите е
217 см. Когато са разположени към коридор се предвиждат ниши, така че при
отворено положение крилото на вратата да не излиза повече от 15 см в коридора.
Стандартната широчина на отвора за вратите е 132 см. Предвиждат се две крила.
Едното е подвижно с широчина 91 см, а другото – фиксирано с широчина 31 см. В
крилото на вратите към лабораториите се предвижда люк на височината на нивото
на погледа /от 107 до 165 см/. Задължително е да се предвиди автомат за
самозатваряне. Не се допуска праг. Вратите между лабораторните помещения са
„летящи“ със същите размери – със стъклен люк с площ 0,06 м2. Вратите между
лабораторните блокове са с широчина 122 см. Те са с антипаник механизъм, автомат
за самозатваряне и стъклен люк с вградена метална мрежа. Всички врати трябва да
бъдат пожароустойчиви минимум 20 минути.
При достъп в лабораторията от вестибюл се предвиждат врати с широчина 91
см, със стъклен люк и механизъм за самозатваряне.
При външни за сградата врати е задължително да се предвиди антипаник
устройство. Тези врати също трябва да бъдат огнеопорни.
При вътрешно-лабораторните врати и спомагателните помещения към тях се
предвиждат плъзгащи врати с широчина 91 см. За тях се предвижда голям стъклен
панел, а отварянето и затварянето е автоматично чрез електронен датчик.
4.2. Прозорци
Предвиждането на прозорци за естественото осветление на лабораториите е
спорен момент. Те не са приемливи от гледна точка на стриктните изисквания за
вентилацията и климатизацията на помещението. Когато не се предвиждат прозорци
лабораторният блок е по-компактен и по-евтин за изпълнение.
От друга страна персоналът винаги предпочита лаборатории с прозорци.
Благоприятното психологично въздействие при визуален контакт с външната околна
среда подобрява производствената ефективност и работата на предприятието като
цяло. За архитекта поставянето на прозорци е основно изразно средство – от
ергономична и естетическа гледна точка.
Обикновено прозорците в лабораториите имат брюстунг, а тяхното
разположение се съобразява с разположението на лабораторните камини. На
фасадата се предвиждат жалузи за предпазване от директно навлизане на слънчеви
лъчи с хоризонтално или вертикално членене – според ориентацията на
помещението към световните посоки.
Изборът на вида дограма и остъкляването е строго специфичнен според
климата и функциите на лабораториите. Металната дограма например корозира
лесно, когато е подложена на соли, влага или морски климат.
XIV МЕЖДУНАРОДНА НАУЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ ВСУ’2014
14th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE VSU'2014
5. Обзавеждане
Добрият избор за лабораторното обзавеждане е резултат от компетентната
връзка между проектанта и бъдещите ползватели на помещенията.
Около стените и „острова“ (работен плот в средата на помещение) обикновено
се разполагат шкафове. Според технологичното решение са възможни два варианта
на обзавеждане: флексибилна или фиксирана. Най-добрият вариант е смесена
система от флексибилни и фиксирани елементи, защото флексибилната система е
неустойчива и има много отделни повърхнини на работния плот. За сметка на това
тя е лесна за разместване без намеса на специализирани монтажни екипи.
Плотът е работното мястото над шкафовете около стените и „острова” в
средата на помещението (фиг. 1). Под него обикновено се предвиждат чекмеджета с
височина 15 см. Шкафовете са високи 91 см, а минималната височина за поставяне
на краката на работника в седнало положение е 74 см. Плотът и обзавеждането могат
да се изпълнят от различни материали (камък, дърво, стомана, епоксидни и
ламинирани повърхности и др.).
Естественият камък се използва рядко за работен плот, поради това, че е скъп и
труден за монтаж. За сметка на това той е устойчив на реагенти. Естествено
импрегнираният камък е високоустойчив на химически вещества, но не е устойчив
на високи температури. Когато е импрегниран с органични материали не е подходящ
при подлагане на контакт с перхлорни киселини.
Фиг. 1. Оптимално разпределение на лабораторна стая за рутинни процедури
(физически, химически), с две лабораторни камини.
XIV МЕЖДУНАРОДНА НАУЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ ВСУ’2014
14th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE VSU'2014
Епоксидните повърхности са много твърди и имат отлична устойчивост на
киселини и основи. Те имат изключително добра устойчивост на висока
температура, влага, изцапване, бактерии и удар. Лесни са за почистване. Обикновено
се използват при плотове с изискване за добра температурна и химическа
устойчивост.
Дървото се използва в лаборатории за физически тестове и електронни
диагностики. При въглеродна обработка дървеният плот може да осигури добра
устойчивост на основи и киселини. Като цяло дървеното обзавеждане има добри
шумоизолационни свойства, лесно е за поправка, може да се използва при морски
климат. Основният недостатък на дървеното обзавеждане е неговата горимост.
Ламинираните повърхности се използват в помещения с ограничени
температурни изисквания, без химическо третиране. Предимствата са, че плотовете
могат да се изберат в разнообразни цветове, устойчиви са на влага, имат добра
бактериална устойчивост и са лесни за почистване. Недостатъците са лошата
химическа устойчивост и лесно повреждане на ръбчетата, което не може да бъде
поправено. Голям недостатък на тези материали е отделянето на токсични газове при
горене.
Стоманените плотовете са отлични при лаборатории за бактериални и
органични изследвания. Подходящи са в лаборатории с употреба на перхлорни и
азотни киселини. Стоманените плотове не се предвиждат в помещения, подложени
на серни и хидробромни киселини. Металните шкафовете са с широчина около 2 м.
Те се поставят обикновено в химически лаборатории. Плюсовете на металната
система са добрата пожароустойчивост и флексибилност.
Полипропиленовото обзавеждане е много скъпо и е по-нестабилно от
металното, поради което се увеличава общият му обем. Въпреки това то е
подходящо не само за лаборатории, но и за висок клас чисти стаи (вж. част 2/2).
Използва се също в лаборатории за анализ на метали и там където се използват
перхлорни киселини. Устойчиво е на силни киселини. Поддръжката му е лесна, не
събира прах и не корозира. Това обзавеждане е подходящо при морски климат.
Заключение
Иновациите в строителните материали дават възможност на проектантите за
създаване на флексибилни и универсални лабораторни пространства. Като
специфичен вид производствени помещения лабораториите представляват сложен
пъзел от функционално-техноогични, икономически и ергономични компоненти,
чието оптимално решение би осигурило устойчивост на инвестициите, благоприятен
микроклимат и безопасни условия на труд за персонала.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Dahan F., “Laboratories: a guide to planning, programming, and design” W.W. Norton
& Company, New York, 2000.