實驗室設計主要從安全性、功能性、靈活性、環境控制、經濟性，這5大核心進行，
1.安全性
根據實驗內容確定生物安全等級和化學防護等級，配備相應的安全設施，如負壓控制、通風系統等。
在設計通風系統時，要確保通風良好，像使用揮發性有機溶劑（如苯、甲醛等）的實驗區域，通風櫥的風速要達到0.5 - 1m/s，能夠及時排出有害氣體，防止實驗人員吸入中毒。
于物理實驗室，要注意防止輻射、觸電等危險。在有高壓電設備的區域，要設置明顯的警示標識，并且設備要具備完善的接地裝置，接地電阻一般要小于4Ω，避免實驗人員觸電。
生物實驗室要重點防范生物危害。比如，在涉及病原微生物的實驗室，需要設計負壓實驗室，使室內氣壓低于室外，防止微生物泄漏到外部環境，保障人員安全。
2.功能性
將實驗室劃分為實驗操作區、辦公區、輔助區等，實驗操作區還需細分為污染區、清潔區和安全緩沖區。
對于從原料制備到產物純化的一系列實驗過程，原料儲存區應靠近反應實驗臺，反應后的產物處理區域（如蒸餾、萃取裝置放置區）要與之相鄰，方便實驗操作，減少實驗人員在實驗過程中的移動距離，提高實驗效率。
3.靈活性
采用模塊化墻體和可移動隔斷，使空間可以根據未來實驗需求的變化進行調整。在一個多學科綜合實驗室中，當生物實驗項目增多，需要擴大生物實驗區時，可以拆除部分輕質隔墻，重新布局實驗設備。
實驗室在設計階段就要考慮未來設備的更新換代。例如，在電子實驗室設計時，要預留足夠的電力容量和合適的設備接口。如果未來要引進新的高精度電子測試設備，其功率可能較大，提前預留的電力容量就可以滿足設備的運行需求，而且合適的接口可以方便設備的快速安裝和調試。
4.環境控制
溫濕度控制：保持室內恒定的溫濕度，特殊實驗室需控制在更精確的范圍內。
通風系統：配置高效的通風系統，確保空氣質量，避免有害氣體滯留。
潔凈度要求：對潔凈室或生物實驗室需達到相應的潔凈等級。
5.經濟性
在實驗室建設初期，要合理規劃建設規模和裝修標準。設備采購方面，要根據實驗室的實際需求和預算，選擇合適的儀器設備。在設計照明系統時，要采用節能燈具，如LED燈，其能耗比傳統熒光燈低很多。
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