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实验室建设


 以技术优势、引领科研时代 、实验室建设流程
实验室建设有那么简单吗?
实验室在专业上涉及到化学、物理学、微生物学、分子生物学、生物安全、和感官品评等多个学科,在功能上又涉及到给水、排水、通风、排风、强电、弱电、空调、消防、废气废液处理、供气等复杂的工艺技术,同时还要考虑到环保、安全、可持续性发展等诸多因素,因此是一个复杂的系统工程。
实验室建设流程
实验室在专业上涉及到化学、物理学、微生物学、分子生物学、生物安全、和感官品评等多个学科,在功能上又涉及到给水、排水、通风、排风、强电、弱电、空调、消防、废气废液处理、供气等复杂的工艺技术,同时还要考虑到环保、安全、可持续性发展等诸多因素,因此是一个复杂的系统工程。今天森拉普尔就来讲讲实验室的规划与建设流程!
合理定位,科学规划
在构建专业实验室的流程中,“构”的部分至关重要,它包括了实验室的定位和规划,是整个实验室建设的基础和灵魂。实验室定位是指:实验室在国际、国内的定位(要达到一个什么样的水准);实验室在行业(系统)内的定位;实验室在社会中的定位(行使政府职能、第三方检测的通用实验室)实验室在所处地理区域的定位。 
实验室规划包括两个方面:一是实验室建筑规划,二是实验室工艺规划。实验室建筑规划包括建筑外观、风格、高度、园区布局等;实验室建设之前,需调查实验室需求,其过程包含整个实验室规划的过程,因此需要进行大量前期调研工作,既要明晰自身的需求和未来的发展方向,又要广泛地考察相关单位已建成的实验室,学习其经验和教训。
此外,还应该从理念上充分认识到专业实验室建设是一个复杂的系统工程,即是工作环境的构建,也是对环境造就出的工作方式的构建,而不是仪器和家具的简单组合。
实验室设计应先于土建设计
“构”应先于“建”,只有“构”清楚了,才可以开始“建”。构建就是用专业的手段将抽象构思进行具体实现的过程,包括实验室设计、安装、调试、维护和升级等。
应明确意识到,实验建筑是为实验室建设服务的,是为开展实验活动服务的。目前,由于许多设计人员对相关实验室建设标准和规范的学习不够或认知不足,因此很多实验室在土建设计阶段,没有充分考虑到实验室对建筑的特殊要求。
正确的实验室建设流程是首先考虑实验室的功能定位,结合实验室的工艺要求进行实验室的建筑设计;对于常规的实验建筑,也可以按照通用性良好的尺度现行进行建筑设计。这就要求建设单位咨询对实验室设计和建造具有丰富经验的专业机构。
专业机构在项目建筑设计阶段的及时介入,将对实验建筑,尤其是建筑内部实验室的科学设计起到良好的作用,可避免更多的合规性、科学性、适用性、实用性方面的问题。此外,如有可能最好邀请建筑设计师一起参观其他单位的实验室以加深其认识,这将有利于建筑设计能够更大程度地符合实验室建设的要求。
比较典型的建筑设计问题包括:
1)未对实验室进行整体的平面规划,分区过于简单或不合理;
2)未考虑实验区与非实验区分隔的要求,如垂直交通是位置、生活与办公区位置的设置无法符合标准规范要求的问题;
3)未设计风井,或者风井的位置、大小、数量不能满足要求;
4)未充分考虑对通风空调要求高的专业实验室的建设要求,如负压生物安全实验 室、PCR实验室、SPF动物房等对建筑层高、进深、开间、柱网等要求;
5)未考虑特殊室内环境参数的要求,如恒温恒湿室实验室对建筑的要求等;
6)未考虑建筑呼吸性的要求,无法适应未来实验室的改建或升级要求;
7)未考虑仪器布置的要求。
实验室设计与承建单位的选择
实验室设计与承建单位应选择国内具有丰富经验和一定实力的企业,必须严格考察其设计、研发、生产和施工能力以及资质条件,最好实地考察其已完工的项目和企业所在地。设计单位的设计人员应专业全面、经验丰富、认真负责、队伍稳定。承建单位最好在实验室所在地已承担过建设项目,这样比较熟悉当地情况。
此外,由于我国地域辽阔,南北方差异较大,因此应考虑便于施工和后续的维护的问题。设计图纸完成后,最好请第三方机构和权威专家进行详细审核,以避免出现不合理的设计和重大缺陷。在施工工程中,应要求对方配备一名富有实际经验的项目经理,这样有利于进度控制、资源调配、沟通协调。
实验室平面布局的设计
实验室平面设计是实验室设计的基础,是决定实验室功能设置和功能区布局是否科学合理的关键,是决定每个实验室是否符合法律法规和标准规范要求的前提。只有按照功能分区和工作流程的需求做好相应的平面布局规划才能确保后续的水、电、风等专业的设计,可谓牵一发而动全身。因此平面布局设计阶段应尽可能地详细考虑工作和发展的需求,合理配置空间,尽量优化整合。
除了布局的优化和仪器设备的摆放位置的设计外,还应充分考虑到人员流动与物品流动的方向是否符合工作要求。例如,为了避免实验人员频繁跑动,前处理室应该和仪器室在同一楼层;气瓶室应尽量与气相色谱仪、气质联用仪等仪器在同一楼层;尽量按功能需求,保证单层面积最优化,以避免楼层面积过多或过少;通常,每一层都要设置消洗室、样品室等辅助用室,以合理利用空间优化实验流程。
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