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。
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。
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公司所在地。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。
实验室空调系统的设计,应考虑实验室使用率的问题。通常,宜采用可灵活使用的形式,以利于节约能耗。不相容环境的通风空调系统不得混合设置,以免发生交叉污染或气体混合后发生爆炸燃烧等更大危害的情况。
实验室的很多设备的运行都需要各种各样的气体供应,集中供气作为一种设计方案得到广泛使用,特别是在用气量大、用气集中的实验室,集中供气的价值会得以充分体现。气瓶室的安全性必须得到保障,必须采用防爆门、泄爆窗、气体泄漏感应报警装置、所有电器电路均应采用防爆型的、还应考虑防雷、防静电以及空调设备。