高校实验室投入常常达到上千万,然而如若设计不合理,那么这笔钱就有可能付诸东流,后续进行整改,不但成本极为高昂,而且通常还很难将问题彻底解决。
锚定学校定位明确建设理念
围绕实验室建设,首先得回应“为什么建”这一问题,2025年浙江大学着手新建的脑科学与人工智能实验室,自规划起始便清晰确定要服务于学校“双一流”交叉学科发展战略,建设团队把“提质增效、安全环保”放置在了核心理念之位,以使自身不陷入盲目对相关设备进行采购而形成的误区,唯有与学校办学目标紧密咬合,此实验室才能够切实成为教学科研的推动助力之装置。
方向明确之后,理念得转化成能操作的原则。同济大学设计新工科实验大楼之际,秉持“开放性、共享性”原则,把原本分散于三个校区的机械实验室、电子实验室、材料实验室整合到同一栋楼内。这种统筹规划不但节约了用地,还为跨学科合作打造了物理空间。
梳理学科脉络厘清建设思路
2024年南京工业大学化工学院所进行的实验室改造里,对学院从本科基础教学一直到前沿科研全过程的完整学科链做了全面梳理,此实验室改造中,有这样的发现,那就是原有的物化实验室跟科研课题组在空间方面是处于割裂状态的,这种割裂致使大型仪器的使用率还达不到40%,于是通过重新规划,把本科教学实验室跟教授科研团队设置成毗邻状态,如此便达成了设备共享还有人才梯度培养。实验室不该只是设备的堆砌场地,理当是学科发展的实体映射。
理清头绪表明得勇于去做减法,华南理工大学轻工科学与工程学院在进行规划之际,剔除了三个和主干学科关联程度不高的传统实验室,将资源集中起来打造生物质资源化利用特色平台,这般聚焦让该校于2025年教育部重点实验室评估之时,因特色显著得到专家组极高评价。
鼓励用户参与收集各方意见
实验室终究是供人使用的,使用人员才最具发言权。在武汉大学于2026年初开启的化学分子科学大楼建设之时,组建了由院士引领,青年教师、博士生以及实验技术人员一同参与的用户委员会。有一位从事有机化学方向的博士生表明,现有的通风橱高度对于身高为1米9的他这样的学生而言极为不友善,此细节被设计方接纳,进而调整了操作面高度。
参与其中的过程自身同样是最为出色的培训。上海交通大学于生命科学实验室建设之际 ,组织了二十多场用户工作坊。实验师在讨论之时提出 ,废液暂存区应当靠近核心实验区然而又需进行物理隔离 ,这一矛盾之处最终借助设计双门互锁传递窗得以解决。参与规划的师生 ,后来全都成为了该实验室安全运行的骨干力量。
精准测算任务明确技术要求
任务需求作为实验室设计的逻辑起始点,哈尔滨工程大学的水声技术实验室,在进行规划以前,耗费了三个月时长,去统计往后五年的教学任务以及科研项目,数据表明,本科生对应的水声实验课,每一学年需要提供容纳300人的空间,与此同时还要确保三个国家级重点科研项目得以开展,基于这样的情况,他们把实验室划分成教学区与科研区,教学区配备了40台套基础设备,科研区则预留了定制化测试水池的空间。
科研达成的需求常常更有着前沿的具备特性,当中国科学技术大学针对量子信息实验室开展规划之际,预先判断得出未来三年有可能需要处于极地低温的测量环境情况,在土建的阶段之时就预先埋设了液氦回收的管道,这样一种具备着超前的特性就避免了后续出现开墙打洞的状况,为精密仪器确保了朝向稳定方向运行的保障。
关注人员舒适优化物理环境
实验室不只是工作的地方,还是科研人员每日要待十几个钟头的所在。清华大学环境学院于2025年进行改造的实验室,把自然采光与通风当作重要指标。设计师借助模拟分析,将时常需长时间观察记录的仪器室安排在南向,把容易产生异味的样品前处理区放置在下风向且强化机械排风。
对于实验精度而言,照明的细节以及温湿度会直接产生影响。北京大学化学生物学实验室在开展规划期间,依据不一样的实验需求,配置了三种照明模式,分别为普通白光照明,用于观察荧光细胞的黄光区,还有显微操作所需的局部高亮照明。有一位从事晶体培养工作的研究生给出反馈,新的恒温恒湿系统使得她那些对温度敏感的样品,成功率实现了从60%提升到85%。
科学布局空间优化实验流程
流程设计乃是空间布局的本质所在。北京航空航天大学于力学实验中心规划之际,剖析了学生完成一项典型实验的完整行动路线。他们察觉到,往昔学生需于三楼领取试件,前往五楼进行加载操作,随后又下至一楼处理数据,平均行程达400米。新的设计把试件库、加载区以及数据分析区集中到同一楼层,使得实验效率得以提升一倍。
要有分有合地进行功能分区,厦门大学化学化工学院将有机合成区域、分析测试区域、办公研讨区域进行物理分隔,不过通过连廊以及休息区连接起来,如此一来既避免了有机溶剂挥发给精密仪器造成的影响,又方便了研究人员能够随时进行交流,他们还在每个楼层设置了标准化的备品间,以此确保耗材能够随手就可得到。
留足面积余量考虑设备差异
并非面积越大便越好,得足以满足使用需求、具备良好的使用体验才行。中山大学深圳校区将于2024年投入使用的生物医学实验室,在进行面积分配之时充分考量了生物安全柜的摆放间距,还考虑了离心机的散热空间,以及多人同时开展实验的操作半径。有一间面积为80平方米的细胞房,因预留了充足的缓冲区以及存储空间,其实际使用效率远远超过了以往那间面积为100平方米然而布局却十分拥挤的实验室。
建筑模数要求在不同学科中差异显著,西北工业大学于规划航空发动机仿真实验室之际,知悉未来所要安装的大型并行计算服务器对层高以及承重有着特殊要求,故而特意把机房层高设定为4.5米,将楼板荷载提升至每平方米1000公斤,然而隔壁的流体力学实验室,鉴于要放置大型水槽,其要求柱间距达到12米。
严守安全规范落实风险管控
安全设计需贯穿整个生命周期,中国药科大学于2025年新建了药物研发楼,在选址阶段就避开城市主导风向上的风口,在内部设计方面,对于涉及易燃易爆试剂的实验室,没有设置吊顶从而便于有毒气体扩散,还安装了与通风联动的报警装置,一位参与验收的消防专家表示,这些措施使得整栋楼的火灾风险等级降低了。
针对特殊的实验室,需要有专业的设计,华中农业大学正在建设的生物安全三级实验室,完全是由具备生物安全专业资质的团队来负责,设计时考虑了“正常、异常、紧急”这三种状态,即便在遇到突发停电的情况时,负压系统能够自动切换为备用电源,以此来确保病原微生物不会出现外泄的情况,他们还依照“过去、现在、未来”的时态思维,预留来未来会可能新增的病原体的处理接口。
百年大计在于实验室建设,您身处的高校或者研究机构,在实验室运用期间最为头痛的“先天不足”是啥?热忱欢迎于评论区讲述您的经历,点赞以使更多规划决策者瞧见这些真切的声音。







