實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建設(shè)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到的環(huán)節(jié)眾多，所以，一般實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)建設(shè)都會(huì)邀請(qǐng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)單位來承接設(shè)計(jì)工作，但是，身為實(shí)驗(yàn)室工作者，一些基本的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)常識(shí)還是要掌握的，今天筆者把實(shí)驗(yàn)室各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)進(jìn)行了匯總，希望能對(duì)大家有所幫助！
實(shí)驗(yàn)室在專業(yè)上涉及到化學(xué)、物理學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物安全、和感官品評(píng)等多個(gè)學(xué)科，在功能上又涉及到給水、排水、通風(fēng)、排風(fēng)、強(qiáng)電、弱電、空調(diào)、消防、廢氣廢液處理、供氣等復(fù)雜的工藝技術(shù)，同時(shí)還要考慮到環(huán)保、安全、可持續(xù)性發(fā)展等諸多因素，因此是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
01合理定位、科學(xué)規(guī)劃
在構(gòu)建專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的流程中，“構(gòu)”的部分至關(guān)重要，它包括了實(shí)驗(yàn)室的定位和規(guī)劃，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)和靈魂。
實(shí)驗(yàn)室定位是指：實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際、國(guó)內(nèi)的定位（要達(dá)到一個(gè)什么樣的水準(zhǔn)）；實(shí)驗(yàn)室在行業(yè)（系統(tǒng)）內(nèi)的定位；實(shí)驗(yàn)室在社會(huì)中的定位（行使政府職能、第三方檢測(cè)的通用實(shí)驗(yàn)室）實(shí)驗(yàn)室在所處地理區(qū)域的定位。
實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃包括兩個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)室建筑規(guī)劃，二是實(shí)驗(yàn)室工藝規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)室建筑規(guī)劃包括建筑外觀、風(fēng)格、高度、園區(qū)布局等；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之前，需調(diào)查實(shí)驗(yàn)室需求，其過程包含整個(gè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃的過程，因此需要進(jìn)行大量前期調(diào)研工作，既要明晰自身的需求和未來的發(fā)展方向，又要廣泛地考察相關(guān)單位已建成的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)其經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
此外，還應(yīng)該從理念上充分認(rèn)識(shí)到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既是工作環(huán)境的構(gòu)建，也是對(duì)環(huán)境造就出的工作方式的構(gòu)建，而不是儀器和家具的簡(jiǎn)單組合。
02實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)應(yīng)先于土建設(shè)計(jì)
“構(gòu)”應(yīng)先于“建”，只有“構(gòu)”清楚了，才可以開始“建”。構(gòu)建就是用專業(yè)的手段將抽象構(gòu)思進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)的過程，包括實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)和升級(jí)等。
應(yīng)明確意識(shí)到，實(shí)驗(yàn)建筑是為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)服務(wù)的，是為開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)服務(wù)的。目前，由于許多設(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的學(xué)習(xí)不夠或認(rèn)知不足，因此很多實(shí)驗(yàn)室在土建設(shè)計(jì)階段，沒有充分考慮到實(shí)驗(yàn)室對(duì)建筑的特殊要求。
正確的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)流程是首先考慮實(shí)驗(yàn)室的功能定位，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的工藝要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的建筑設(shè)計(jì)；對(duì)于常規(guī)的實(shí)驗(yàn)建筑，也可以按照通用性良好的尺度先行進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。
這就要求建設(shè)單位咨詢對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建造具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)機(jī)構(gòu)。專業(yè)機(jī)構(gòu)在項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)階段的及時(shí)介入，將對(duì)實(shí)驗(yàn)建筑，尤其是建筑內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)設(shè)計(jì)起到良好的作用，可避免更多的合規(guī)性、科學(xué)性、適用性、實(shí)用性方面的問題。此外，如有可能最好邀請(qǐng)建筑設(shè)計(jì)師一起參觀其他單位的實(shí)驗(yàn)室以加深其認(rèn)識(shí)，這將有利于建筑設(shè)計(jì)能夠更大程度地符合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的要求。
比較典型的建筑設(shè)計(jì)問題包括：
（1）未對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體的平面規(guī)劃，分區(qū)過于簡(jiǎn)單或不合理；
（2）未考慮實(shí)驗(yàn)區(qū)與非實(shí)驗(yàn)區(qū)分隔的要求，如垂直交通是位置、生活與辦公區(qū)位置的設(shè)置無法符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的問題；
（3）未設(shè)計(jì)風(fēng)井，或者風(fēng)井的位置、大小、數(shù)量不能滿足要求；
（4）未充分考慮對(duì)通風(fēng)空調(diào)要求高的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要求，如負(fù)壓生物安全實(shí)驗(yàn) 室、PCR實(shí)驗(yàn)室、SPF動(dòng)物房等對(duì)建筑層高、進(jìn)深、開間、柱網(wǎng)等要求；
（5）未考慮特殊室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的要求，如恒溫恒濕室實(shí)驗(yàn)室對(duì)建筑的要求等；
（6）未考慮建筑呼吸性的要求，無法適應(yīng)未來實(shí)驗(yàn)室的改建或升級(jí)要求；
（7）未考慮儀器布置的要求。
03實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與承建單位的選擇
實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與承建單位應(yīng)選擇國(guó)內(nèi)具有豐富經(jīng)驗(yàn)和一定實(shí)力的企業(yè)，必須嚴(yán)格考察其設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和施工能力以及資質(zhì)條件，最好實(shí)地考察其已完工的項(xiàng)目和公司所在地。設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)人員應(yīng)專業(yè)全面、經(jīng)驗(yàn)豐富、認(rèn)真負(fù)責(zé)、隊(duì)伍穩(wěn)定。承建單位最好在實(shí)驗(yàn)室所在地已承擔(dān)過建設(shè)項(xiàng)目，這樣比較熟悉當(dāng)?shù)厍闆r。
此外，由于我國(guó)地域遼闊，南北方差異較大，因此應(yīng)考慮便于施工和后續(xù)的維護(hù)的問題。設(shè)計(jì)圖紙完成后。
請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)和權(quán)威專家進(jìn)行詳細(xì)審核，以避免出現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)和重大缺陷。
在施工工程中，應(yīng)要求對(duì)方配備一名富有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目經(jīng)理，這樣有利于進(jìn)度控制、資源調(diào)配、溝通協(xié)調(diào)。
04實(shí)驗(yàn)室平面布局的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室平面設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是決定實(shí)驗(yàn)室功能設(shè)置和功能區(qū)布局是否科學(xué)合理的關(guān)鍵，是決定每個(gè)實(shí)驗(yàn)室是否符合法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的前提。只有按照功能分區(qū)和工作流程的需求做好相應(yīng)的平面布局規(guī)劃才能確保后續(xù)的水、電、風(fēng)等專業(yè)的設(shè)計(jì)，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。
因此平面布局設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡可能地詳細(xì)考慮工作和發(fā)展的需求，合理配置空間，盡量?jī)?yōu)化整合。
除了布局的優(yōu)化和儀器設(shè)備的擺放位置的設(shè)計(jì)外，還應(yīng)充分考慮到人員流動(dòng)與物品流動(dòng)的方向是否符合工作要求。例如，為了避免實(shí)驗(yàn)人員頻繁跑動(dòng)，前處理室應(yīng)該和儀器室在同一樓層；氣瓶室應(yīng)盡量與氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀等儀器在同一樓層；盡量按功能需求，保證單層面積最優(yōu)化，以避免樓層面積過多或過少；通常，每一層都要設(shè)置消洗室、樣品室等輔助用室，以合理利用空間優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程。
05實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室的配電系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的具體要求，經(jīng)過專業(yè)的設(shè)計(jì)人員綜合多方面因素設(shè)計(jì)完成的，與普通建筑有很大區(qū)別。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備對(duì)電路的要求比較復(fù)雜，并不是通常人們所認(rèn)為的那樣，只要滿足最大電壓和最大功率的要求就可以了。
事實(shí)上有很多儀器設(shè)備對(duì)電路都有特殊的要求（例如靜電接地、斷電保護(hù)、等電位連接等）。
對(duì)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不但要考慮現(xiàn)有的儀器設(shè)備情況，同時(shí)也要考慮實(shí)驗(yàn)室?guī)啄甑陌l(fā)展規(guī)劃，充分考慮配電系統(tǒng)的預(yù)留問題及日后的電路維護(hù)等問題。為了保證電力的可靠保障，還應(yīng)考慮不間斷電源或雙線路設(shè)計(jì)，不間斷電源的容量應(yīng)符合實(shí)際所需并保證一定可擴(kuò)增區(qū)間以滿足未來的發(fā)展所需。
此外對(duì)于某些特殊的區(qū)域，如氣瓶間則應(yīng)采用防爆電器元件以確保無安全隱患。墻上的插座應(yīng)充分考慮需求，例如樣品室應(yīng)留足冰箱的插座、前處理室應(yīng)預(yù)備離心機(jī)的插座、門口應(yīng)預(yù)留自動(dòng)鞋套機(jī)的插座、走廊兩側(cè)也應(yīng)考慮到分布一些插座。
06實(shí)驗(yàn)室弱電系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室的弱電系統(tǒng)主要包括電話、監(jiān)控、門禁、網(wǎng)絡(luò)等，弱電系統(tǒng)有一個(gè)特點(diǎn)即預(yù)置后不可變更，因此不能像強(qiáng)電線路一樣可以根據(jù)所需任意更改。
例如，網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)與墻插并列，高度應(yīng)恰好高過實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這樣方便日后使用。儀器室應(yīng)預(yù)留足夠多的網(wǎng)絡(luò)接口，不要采用地插形式而應(yīng)預(yù)留足夠長(zhǎng)的線頭以方便儀器臺(tái)安裝時(shí)連接到臺(tái)面網(wǎng)絡(luò)接口。走廊如果很長(zhǎng)，可以在遠(yuǎn)端預(yù)留電話線，方便工作時(shí)接打電話，無菌室內(nèi)外由于隔音效果較好，應(yīng)預(yù)設(shè)對(duì)講電話，便于溝通。門禁系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在每層實(shí)驗(yàn)室的主入口處或其他需要控制出入的地方。
關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備應(yīng)留有通訊接口，以便根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)智能化管理。
07實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)室使用率的問題。通常，宜采用可靈活使用的形式，以利于節(jié)約能耗。不相容環(huán)境的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)不得混合設(shè)置，以免發(fā)生交叉污染或氣體混合后發(fā)生爆炸燃燒等更大危害的情況。
空調(diào)系統(tǒng)不僅僅是控制實(shí)驗(yàn)室的溫濕度，同時(shí)還應(yīng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)配合，才能真正有效地保證實(shí)驗(yàn)室的溫濕度和房間壓差，令人員和精密儀器有一個(gè)良好的工作環(huán)境。
實(shí)驗(yàn)室所在的整棟大樓若采用中央空調(diào)則一定要能夠進(jìn)行分區(qū)域、分時(shí)段的模塊式管理，以避免加班時(shí)因不能正常使用空調(diào)而影響儀器的檢測(cè)性能。中央空調(diào)管線的布局應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室通排風(fēng)管道的設(shè)計(jì)，避免施工的時(shí)候交錯(cuò)重疊，影響層高。極端天氣情況下，應(yīng)能確保樣品室、氣瓶室、超低溫冰箱室、精密儀器室、不間斷電源室等對(duì)溫度要求高的區(qū)域保持24小時(shí)的恒定溫度調(diào)節(jié)。
08實(shí)驗(yàn)室消防系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)特殊環(huán)境，對(duì)消防的要求相對(duì)于普通的辦公樓來說要高很多。要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體情況
（設(shè)備投資及工藝特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)工藝要求、儲(chǔ)存樣品和試劑的種類、實(shí)驗(yàn)室建筑物的特點(diǎn)等）
，采用不同的消防措施來保障實(shí)驗(yàn)室的消防安全。如對(duì)于精密儀器室和無菌室、配電室、不間斷電源室而言，其消防就不能采用自動(dòng)噴淋裝置，而應(yīng)采用氣體滅火裝置，以避免自動(dòng)噴淋裝置損壞儀器設(shè)備或破壞潔凈環(huán)境。
09實(shí)驗(yàn)室給排水系統(tǒng)
排水系統(tǒng)的管道應(yīng)耐酸堿腐蝕及有機(jī)試劑對(duì)材質(zhì)的融解，應(yīng)采用PPR或其他材質(zhì)，而不能用普通的PVC管材，同時(shí)也要根據(jù)污水的性質(zhì)、流量、排放規(guī)律并結(jié)合室外排水條件而確定方案。由于大型實(shí)驗(yàn)室下水管道復(fù)雜，應(yīng)采取必要措施避免管道堵塞滲漏，如養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣、放置濾網(wǎng)、設(shè)置存水彎、彎頭采用45°角連接等。
集中供水系統(tǒng)由于成本較高，水質(zhì)不穩(wěn)定，因此不推薦使用。
為了避免二次污染，可采用感應(yīng)式水龍頭，缺點(diǎn)是容易壞。為了美觀，熱水器可采用內(nèi)置式的即熱式電熱水器。
11實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室的很多設(shè)備的運(yùn)行都需要各種各樣的氣體供應(yīng)，集中供氣作為一種設(shè)計(jì)方案得到廣泛使用，特別是在用氣量大、用氣集中的實(shí)驗(yàn)室，集中供氣的價(jià)值會(huì)得以充分體現(xiàn)。氣瓶室的安全性必須得到保障，必須采用防爆門、泄爆窗、氣體泄漏感應(yīng)報(bào)警裝置、所有電器電路均應(yīng)采用防爆型的、還應(yīng)考慮防雷、防靜電以及空調(diào)設(shè)備。
11實(shí)驗(yàn)室通排風(fēng)系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室供排風(fēng)系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中規(guī)模最大、影響最廣泛的系統(tǒng)之一。供排風(fēng)系統(tǒng)完善與否，直接對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)人員的身體健康、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)等方面產(chǎn)生重要影響。
通排風(fēng)系統(tǒng)完善的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)該是環(huán)境和諧、安全、健康的工作場(chǎng)所。
實(shí)驗(yàn)室噪音、房間的換氣次數(shù)、壓差、通風(fēng)柜有毒氣體殘留等都是值得關(guān)注的問題。另外，樣品室和試劑室也應(yīng)考慮有通排風(fēng)設(shè)備，以免樣品帶來的異味影響環(huán)境；一個(gè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)設(shè)計(jì)新風(fēng)系統(tǒng)；新風(fēng)口（包括空調(diào)送風(fēng)口）的位置應(yīng)避免冷熱空氣直接吹響操作者，更要注意的是，應(yīng)避免其對(duì)生物安全柜、通風(fēng)柜和排風(fēng)罩等局部排風(fēng)裝置的吸入氣流產(chǎn)生橫向干擾。
12實(shí)驗(yàn)室家具的選擇
實(shí)驗(yàn)室家具的選擇首先應(yīng)考慮能充分滿足工作所需，主要涉及到臺(tái)面材質(zhì)、柜體結(jié)構(gòu)與材質(zhì)、顏色搭配等要素。例如前處理室應(yīng)采用耐酸堿的陶瓷板臺(tái)面、儀器室應(yīng)采用理化板臺(tái)面等。
臺(tái)柜的結(jié)構(gòu)主要分為鋼木、鋁木、全鋼三種，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的支架又可分為C形、回形，應(yīng)根據(jù)各個(gè)單位的需求而定。
每個(gè)房間臺(tái)柜的布局、種類、數(shù)量也要充分考量，邊臺(tái)、中央臺(tái)、高柜、吊柜等應(yīng)搭配得當(dāng)，避免造成日后工作的不便。此外，還有一些細(xì)節(jié)也應(yīng)考慮，例如電腦位合理配置，以避免將來使用的不便。
13實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)裝修細(xì)節(jié)
實(shí)驗(yàn)室的天花應(yīng)采用小方格的扣板形式，而不應(yīng)采用大塊的整體結(jié)構(gòu)，這樣便于施工和后期維護(hù)。為了便于參觀檢查，參觀走廊兩側(cè)或大型儀器室可采用落地玻璃幕墻設(shè)計(jì)，這樣更加通透明亮，便于管理，缺點(diǎn)是不能在墻根預(yù)留插座，同時(shí)門的穩(wěn)定性較差，造價(jià)也較高。
實(shí)驗(yàn)室若要達(dá)到最佳的視覺效果，配色也是一個(gè)考慮的方面。
搭配合理的柜體、臺(tái)面、地面、天花會(huì)凸顯其卓爾不凡的高端特征，令參觀者過目不忘，令使用者身心愉悅。
14涉及到的常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
GB19489-2008《實(shí)驗(yàn)室 生物安全通用要求》
GB50346-2011《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑規(guī)范》
建標(biāo)127《疾控中心實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》
GB 50881-2013《疾病預(yù)防控制中心建筑技術(shù)規(guī)范》
GB 50447-2008《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》
GB 27416-2014《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu) 質(zhì)量和能力的通用要求》
JGT497-2016《排風(fēng)高效過濾裝置》2016
GB/T3325-2008《金屬家具通用技術(shù)條件》
GB50019-2003《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》。
