第三方检测实验室规划建设

实验室规划建设检验机构承担的检测项目较多，一般覆盖食品、化工、机械、电子等多个不同领域，在实验室环境设施、设备的水电气配套、专业特殊需求等方面存在相应的不同要求。目前国内实验室建设，普遍存在基建设计与实验室设计相脱节的问题，缺乏专业的实验室设计或项目实施机构和人员，许多实验室工作人员临时参与到实验室建设工作中，但是适合实验室工作人员参考的有关实验室设计的资料非常少，在摸索中也走了不少弯路。通过对本所实验室建设出现的各种情况研究，对建设各阶段关注重点进行分析，希望能提供国内实验室同行有益的借鉴。

1、前期准备阶段

实验室规划建设检验机构每次实验室重大建设都是业务工作重心再确认的良机，应在单位全面征集中长期核心业务需求，管理层召集技术骨干，必要时邀请相关专业专家开展针对性调研，明确检测市场、检测项目需求，形成实验室中长期发展整体性意见。根据实验室中长期发展意见，在全单位开展仪器设备状况调查(重点落实现有及中长期发展可能添置设备清单;核查大型设备荷载情况，落实安装场所建筑结构是否满足设备安装要求;核查大型耗能设备用电功率、是否需要工业三相电源、电源稳定性;核查大型设备尺寸，避免搬迁过程设备无法通过;核实高精度仪器安装调试需求，比如气相色谱仪、液相色谱仪、液相色谱-质谱仪、等离子发射光谱仪等，落实人机分离设计及数据传输线路预设)。还要开展实验室环境设施需求征集，比如食品实验室对样品、药品、标液配制标液贮存一般有保存温度要求，气质室、液质室、ICP-MS室环境条件直接影响检测结果，眼镜、精密天平实验室要求恒温恒湿，这些要求要在设计初提交设计单位在建筑图纸中体现出来。目前新建大楼基本是中央空调系统，单独某个房间24小时运行如果没有专项针对性设计，空调设备运行寿命及成本是难以接受的。

2、设计阶段

根据实验室发展定位进行实验场所区域划分和功能设置是实验室设计的前提和依据，这个过程比较长，一般需要实验室反复沟通协调，调配资源，充分考虑实验室业务的发展前景，既要有前瞻性，预留一定发展空间，又要考虑经济性，不能无限制扩大。在此基础上形成实验室平面功能图，对房间功能进行标注，才能保证后续设计工作的统一性，达到流程化、科学、合理的布局，使之更人性化，使用方便、高效。实验室设计含管综工程、水电工程、通风、通气(实验室用燃气、载气)、废气废水处理、弱电系统等项目，要满足检测设备安装、使用的各项条件要求，初步设计方案中功能性规划布局很重要，实验室必须充分考虑，形成比较成熟的功能要求，比较忌讳边设计边施工，尤其是涉及实验室功能的变化。因为从实验室工作人员的角度，许多改动仅是一个房间名称的变动，或者一个水龙头位置的变化，而在设计者来说，有可能涉及多个专业、上百张图纸的变化，在施工方来讲有可能使管线重新铺设、墙壁拆除等等，会直接带来人工、时间、材料等多方面的损失。

实验室设计不同于一般办公室，一般情况下每个实验房间检测需求均不同，每个实验台柜都是根据实验流程，配合不同检测设备定制的产品，调整互换性比较差。实验室二次装修设计施工单位也不同于土建的设计、建筑公司，基本没有消防设计、施工资质，仅能完成实验室内部的通风系统、排水和废水处理、电气、实验室台柜以及恒温恒湿、P2级实验室等设计、施工，需要消防、规划等职能部门审批的项目由土建单位施工，实验室设计一旦变化，将出现大量与已审批图纸不符的问题，影响后期验收。在设计阶段还应特别关注以下几个重点环节。

1)检测技术发展迅速，检测活动仪器化、自动化。实验室主要存在仪器分析和理化检测两个主要类型，一般设计中要注意理化实验室整体布局应位于仪器分析实验室下方，避免大量供水、排水管道(特别是酸碱、有机的管道)可能性泄露对高精度电子设备的威胁。

2)微生物检测实验室，为满足洁净度要求，一般独立区域设计施工，必须安装独立的通风空调系统以控制实验室气流方向和压强梯度。通风空调系统为直排系统，不得采用部分回风系统。不得在实验室内安装分体空调器。设计中要关注精密空调主机、循环系统主机的安装位置，特别是玻璃幕墙的建筑，这些通风设备尺寸大，重几百公斤，管道又要求尽量短，要在建筑结构设计中预留安装位置为宜。Nfpa美国防火协会和FM data sheet半导体安全规范都规定了洁净厂房里面应使用喷淋系统。一般采用湿式系统，喷头选用快速反应。美国研究认为只要系统施工阶段做得好，平时维护好了，漏水污染洁净室和机台设备、发生大的漏水事件几率比发生火灾还小。但是，在国内，施工过程、使用维护还是比较难保证的，比较常规的做法是在微生物实验室不做喷淋系统，而采用配置消防器材的方式，具体配置情况应以消防部门审批文件为准。为保障职工生产过程安全，微生物检测实验室还应注意设置洗眼装置，在出口设置发光指示标志，实验室内外设置通讯系统。

3)为了满足检测实验室环保需求，实验室应根据设备通风量，以及各楼层通风设备分布情况进行通风系统统一规划，尽量采取楼层设备排气支路并入多个平行主管道的平衡排气方式，可以最大限度减少管道尺寸，在满足使用要求的前提下，节约成本，控制管道内排风风速。因为整体规划原因，必须合并主管道的时候，要充分考虑管道15m/s风速控制，避免过大的排风噪声，过大的管道尺寸;同时要关注排风管道和强电、弱电、暖通、消防等管道的相互位置关系，现在楼层建筑楼层高度十分紧张，为保证楼层可使用高度，管道空间资源是非常有限的，在设计阶段要和土建设计、施工单位做好沟通协调。废气处理设备一般集中安装在大楼楼顶，设备荷载都比较大，为满足设备承载要求，如果能在建筑设计阶段在结构设计中预留安装位置的最好，很多时候，实验室废气处理设备建筑设计阶段还未采购到位，具体安装尺寸根本无法确定，只能由专业加固工程公司在实验室楼面结构梁设计中追加，再报建筑设计院审核结构。

4)实验室除了一般照明、普通插座外，使用大量检测设备、辅助设备，这些设备功率是非常巨大的，实验室专业设计单位应根据设备功率配置表，设计各楼层匹配的专用设备三相四线动力电缆。一般实验室每个房间会单独配备控制开关箱，对实验室不同类型试验场所用电自主控制，对每台设备均实现安全防护。

5)部分实验室有特殊安装场所要求，比如机械实验场所拉力试验机安装基础的建设，要求尽量在基础地面施工，避免地下车库顶部承载力无法满足的问题;汽柴油检测设备运行会产生高频振动，还会排放大量废气，一般要在独立场所安装，采取必要消音措施。

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