浅谈如何合理设计建设实验室

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”。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。目前，我国对实验室的建设没有相关的建筑规范，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进行实验室的工艺设计，然后在满足实验室工艺要求的前提下，进行实验室的土建设计。这就要求建设单位咨询专业的实验设计方，在项目的土建设计阶段，就及时介入。如有可能最好带土建设计师一起参观其他单位的实验室以加深其认识。

实验室平面布局的设计

实验室平面布局是实验室设计的基础，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；气瓶室应和气相色谱仪、气质联用仪等仪器在同一楼层；尽量让单层面积最大化，以避免楼层过多，每一层都要设置洗涤室、样品室以充分利用空间；生物安全室应合理布局洁净区、半洁净区、污染区，以避免交叉污染。

实验室通排风系统

实验室供排风系统是整个实验室设计和建设过程中规模最大、影响最广泛的系统之一。供排风系统完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。

通排风系统完善的实验室，应该是环境和谐、安全、健康的工作场所。实验室噪音、房间的换气次数、压差、通风柜有毒气体残留等都是值得关注的问题。另外，样品室和试剂室也应考虑有通排风设备，以免样品带来的异味影响环境；一个现代化的实验室，应设计新风系统；通风柜前方的新风口散流器应采用可以调节方向活动室百叶设计，以避免冬夏季节外界冷热空气直接吹响操作者。

实验室消防系统

实验室是一个特殊环境，对消防的要求相对于普通的办公楼来说要高很多。实验室设计要根据实验室的具体情况（设备投资及工艺特点、实验工艺要求、储存样品和试剂的种类、实验室建筑物的特点等），采用不同的消防措施来保障实验室的消防安全。如对于精密仪器室和无菌室、配电室、不间断电源室而言，其消防就不能采用自动喷淋装置，而应采用气体灭火装置，以避免自动喷淋装置损坏仪器设备或破坏洁净环境。

实验室给排水系统

排水系统的管道应耐酸碱腐蚀及有机试剂对材质的融解，应采用PPR或其他材质，而不能用普通的PVC管材，同时也要根据污水的性质、流量、排放规律并结合室外排水条件而确定方案。由于大型实验室下水管道复杂，应采取必要措施避免管道堵塞渗漏，如养成良好的用水习惯、放置滤网、设置存水弯、弯头采用45°角连接等。集中供水系统由于成本较高，水质不稳定，因此不推荐使用。为了避免二次污染，可采用感应式水龙头，缺点是容易坏。为了美观，热水器可采用内置式的即热式电热水器。

实验室是配电系统

实验室的配电系统是根据实验仪器和设备的具体要求，经过专业的设计人员综合多方面因素设计完成的，与普通建筑有很大区别。因为实验室仪器设备对电路的要求比较复杂，并不是通常人们所认为的那样，只要满足最大电压和最大功率的要求就可以了。事实上有很多仪器设备对电路都有特殊的要求（例如静电接地、断电保护、等电位连接等）。对配电系统的设计，不但要考虑现有的仪器设备情况，同时也要考虑实验室几年的发展规划，充分考虑配电系统的预留问题及日后的电路维护等问题。为了保证电力的可靠保障，还应考虑不间断电源或双线路设计，不间断电源的容量应符合实际所需并保证一定可扩增区间以满足未来的发展所需。

实验室弱电系统

实验室的弱电系统主要包括电话、监控、门禁、网络等，弱电系统有一个特点即预置后不可变更，因此不能像强电线路一样可以根据所需任意更改。例如，网络接口应与墙插并列，高度应恰好高过实验台，这样方便日后使用。仪器室应预留足够多的网络接口，不要采用地插形式而应预留足够长的线头以方便仪器台安装时连接到台面网络接口。走廊如果很长，可以在远端预留电话线，方便工作时接打电话，无菌室内外由于隔音效果较好，应预设对讲电话，便于沟通。门禁系统应设在每层实验室的主入口处或其他需要控制出入的地方。

实验室空调系统

空调系统不仅仅是控制实验室的温湿度，同时还应实验室通风系统配合，才能真正有效地保证实验室的温湿度和房间压差，令人员和精密仪器有一个良好的工作环境。实验室所在的整栋大楼若采用中央空调则一定要能够进行分区域、分时段的模块式管理，以避免加班时因不能正常使用空调而影响仪器的检测性能。中央空调管线的布局应结合实验室通排风管道的设计，避免施工的时候交错重叠，影响层高。极端天气情况下，应能确保样品室、气瓶室、超低温冰箱室、精密仪器室、不间断电源室等对温度要求高的区域保持24小时的恒定温度调节。

实验室装备的选择

实验室装备的选择首先应考虑能充分满足工作所需，主要涉及到台面材质、柜体结构与材质、颜色搭配等要素。例如前处理室应采用耐酸碱的陶瓷板台面、仪器室应采用理化板台面等。台柜的结构主要分为钢木、铝木、全钢三种，实验台的支架又可分为C形、回形，应根据各个单位的需求而定。每个房间台柜的布局、种类、数量也要充分考量，边台、中央台、高柜、吊柜等应搭配得当，避免造成日后工作的不便。此外，还有一些细节也应考虑，例如电脑位合理配置，以避免将来使用的不便。