第三方檢測實驗室規(guī)劃建設

實驗室規(guī)劃建設檢驗機構承擔的檢測項目較多，一般覆蓋食品、化工、機械、電子等多個不同領域，在實驗室環(huán)境設施、設備的水電氣配套、專業(yè)特殊需求等方面存在相應的不同要求。目前國內實驗室建設，普遍存在基建設計與實驗室設計相脫節(jié)的問題，缺乏專業(yè)的實驗室設計或項目實施機構和人員，許多實驗室工作人員臨時參與到實驗室建設工作中，但是適合實驗室工作人員參考的有關實驗室設計的資料非常少，在摸索中也走了不少彎路。通過對本所實驗室建設出現(xiàn)的各種情況研究，對建設各階段關注重點進行分析，希望能提供國內實驗室同行有益的借鑒。

1、前期準備階段

實驗室規(guī)劃建設檢驗機構每次實驗室重大建設都是業(yè)務工作重心再確認的良機，應在單位全面征集中長期核心業(yè)務需求，管理層召集技術骨干，必要時邀請相關專業(yè)專家開展針對性調研，明確檢測市場、檢測項目需求，形成實驗室中長期發(fā)展整體性意見。根據(jù)實驗室中長期發(fā)展意見，在全單位開展儀器設備狀況調查(重點落實現(xiàn)有及中長期發(fā)展可能添置設備清單;核查大型設備荷載情況，落實安裝場所建筑結構是否滿足設備安裝要求;核查大型耗能設備用電功率、是否需要工業(yè)三相電源、電源穩(wěn)定性;核查大型設備尺寸，避免搬遷過程設備無法通過;核實高精度儀器安裝調試需求，比如氣相色譜儀、液相色譜儀、液相色譜-質譜儀、等離子發(fā)射光譜儀等，落實人機分離設計及數(shù)據(jù)傳輸線路預設)。還要開展實驗室環(huán)境設施需求征集，比如食品實驗室對樣品、藥品、標液配制標液貯存一般有保存溫度要求，氣質室、液質室、ICP-MS室環(huán)境條件直接影響檢測結果，眼鏡、精密天平實驗室要求恒溫恒濕，這些要求要在設計初提交設計單位在建筑圖紙中體現(xiàn)出來。目前新建大樓基本是中央空調系統(tǒng)，單獨某個房間24小時運行如果沒有專項針對性設計，空調設備運行壽命及成本是難以接受的。

2、設計階段

根據(jù)實驗室發(fā)展定位進行實驗場所區(qū)域劃分和功能設置是實驗室設計的前提和依據(jù)，這個過程比較長，一般需要實驗室反復溝通協(xié)調，調配資源，充分考慮實驗室業(yè)務的發(fā)展前景，既要有前瞻性，預留一定發(fā)展空間，又要考慮經(jīng)濟性，不能無限制擴大。在此基礎上形成實驗室平面功能圖，對房間功能進行標注，才能保證后續(xù)設計工作的統(tǒng)一性，達到流程化、科學、合理的布局，使之更人性化，使用方便、高效。實驗室設計含管綜工程、水電工程、通風、通氣(實驗室用燃氣、載氣)、廢氣廢水處理、弱電系統(tǒng)等項目，要滿足檢測設備安裝、使用的各項條件要求，初步設計方案中功能性規(guī)劃布局很重要，實驗室必須充分考慮，形成比較成熟的功能要求，比較忌諱邊設計邊施工，尤其是涉及實驗室功能的變化。因為從實驗室工作人員的角度，許多改動僅是一個房間名稱的變動，或者一個水龍頭位置的變化，而在設計者來說，有可能涉及多個專業(yè)、上百張圖紙的變化，在施工方來講有可能使管線重新鋪設、墻壁拆除等等，會直接帶來人工、時間、材料等多方面的損失。

實驗室設計不同于一般辦公室，一般情況下每個實驗房間檢測需求均不同，每個實驗臺柜都是根據(jù)實驗流程，配合不同檢測設備定制的產(chǎn)品，調整互換性比較差。實驗室二次裝修設計施工單位也不同于土建的設計、建筑公司，基本沒有消防設計、施工資質，僅能完成實驗室內部的通風系統(tǒng)、排水和廢水處理、電氣、實驗室臺柜以及恒溫恒濕、P2級實驗室等設計、施工，需要消防、規(guī)劃等職能部門審批的項目由土建單位施工，實驗室設計一旦變化，將出現(xiàn)大量與已審批圖紙不符的問題，影響后期驗收。在設計階段還應特別關注以下幾個重點環(huán)節(jié)。

1)檢測技術發(fā)展迅速，檢測活動儀器化、自動化。實驗室主要存在儀器分析和理化檢測兩個主要類型，一般設計中要注意理化實驗室整體布局應位于儀器分析實驗室下方，避免大量供水、排水管道(特別是酸堿、有機的管道)可能性泄露對高精度電子設備的威脅。

2)微生物檢測實驗室，為滿足潔凈度要求，一般獨立區(qū)域設計施工，必須安裝獨立的通風空調系統(tǒng)以控制實驗室氣流方向和壓強梯度。通風空調系統(tǒng)為直排系統(tǒng)，不得采用部分回風系統(tǒng)。不得在實驗室內安裝分體空調器。設計中要關注精密空調主機、循環(huán)系統(tǒng)主機的安裝位置，特別是玻璃幕墻的建筑，這些通風設備尺寸大，重幾百公斤，管道又要求盡量短，要在建筑結構設計中預留安裝位置為宜。Nfpa美國防火協(xié)會和FM data sheet半導體安全規(guī)范都規(guī)定了潔凈廠房里面應使用噴淋系統(tǒng)。一般采用濕式系統(tǒng)，噴頭選用快速反應。美國研究認為只要系統(tǒng)施工階段做得好，平時維護好了，漏水污染潔凈室和機臺設備、發(fā)生大的漏水事件幾率比發(fā)生火災還小。但是，在國內，施工過程、使用維護還是比較難保證的，比較常規(guī)的做法是在微生物實驗室不做噴淋系統(tǒng)，而采用配置消防器材的方式，具體配置情況應以消防部門審批文件為準。為保障職工生產(chǎn)過程安全，微生物檢測實驗室還應注意設置洗眼裝置，在出口設置發(fā)光指示標志，實驗室內外設置通訊系統(tǒng)。

3)為了滿足檢測實驗室環(huán)保需求，實驗室應根據(jù)設備通風量，以及各樓層通風設備分布情況進行通風系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，盡量采取樓層設備排氣支路并入多個平行主管道的平衡排氣方式，可以最大限度減少管道尺寸，在滿足使用要求的前提下，節(jié)約成本，控制管道內排風風速。因為整體規(guī)劃原因，必須合并主管道的時候，要充分考慮管道15m/s風速控制，避免過大的排風噪聲，過大的管道尺寸;同時要關注排風管道和強電、弱電、暖通、消防等管道的相互位置關系，現(xiàn)在樓層建筑樓層高度十分緊張，為保證樓層可使用高度，管道空間資源是非常有限的，在設計階段要和土建設計、施工單位做好溝通協(xié)調。廢氣處理設備一般集中安裝在大樓樓頂，設備荷載都比較大，為滿足設備承載要求，如果能在建筑設計階段在結構設計中預留安裝位置的最好，很多時候，實驗室廢氣處理設備建筑設計階段還未采購到位，具體安裝尺寸根本無法確定，只能由專業(yè)加固工程公司在實驗室樓面結構梁設計中追加，再報建筑設計院審核結構。

4)實驗室除了一般照明、普通插座外，使用大量檢測設備、輔助設備，這些設備功率是非常巨大的，實驗室專業(yè)設計單位應根據(jù)設備功率配置表，設計各樓層匹配的專用設備三相四線動力電纜。一般實驗室每個房間會單獨配備控制開關箱，對實驗室不同類型試驗場所用電自主控制，對每臺設備均實現(xiàn)安全防護。

5)部分實驗室有特殊安裝場所要求，比如機械實驗場所拉力試驗機安裝基礎的建設，要求盡量在基礎地面施工，避免地下車庫頂部承載力無法滿足的問題;汽柴油檢測設備運行會產(chǎn)生高頻振動，還會排放大量廢氣，一般要在獨立場所安裝，采取必要消音措施。

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