實(shí)驗室建設是一項系統的工程，涉及周期長(cháng)、預算限制、場(chǎng)地制約、地理位置、氣候特點(diǎn)等諸多因素，需要有系統的、閉環(huán)的思維和理念。正所謂磨刀不誤砍材工，實(shí)驗室建設需要提前在實(shí)驗室設計階段打好基礎，才能不至于出現在裝修階段、驗收階段、使用階段，甚至是后期的維護階段發(fā)現各種各樣令人頭疼的后遺癥，相信很多實(shí)驗室管理人員都有過(guò)類(lèi)似的失敗經(jīng)歷。

那么一個(gè)好的實(shí)驗室設計方案應該關(guān)注哪些因素呢？

1、實(shí)驗室平面布局設計

實(shí)驗室平面布局設計是根據實(shí)驗室性質(zhì)、實(shí)驗室的目標定位、實(shí)驗室的功能要求、實(shí)驗類(lèi)型以及實(shí)驗工藝流程等因素，按照國家相關(guān)標準針對實(shí)驗室既有場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)、合理的功能間區分和布局的工作。

實(shí)驗室平面設計要求實(shí)驗室設計師必須熟悉我國建筑裝飾知識、我國實(shí)驗室相關(guān)標準和規范、熟悉所設計的實(shí)驗室實(shí)驗工藝流程等。

2、實(shí)驗室面積及儀器擺放

實(shí)驗室設計前應根據該實(shí)驗流程來(lái)確定儀器的種類(lèi)、數量、規格型號、外形尺寸、電壓功率等參數以及擺放位置，設計師針對性的做出儀器電源、給排水、供氣、純凈水以及排風(fēng)管道接口的設計。根據儀器數量及放置位置確定各區域所需面積，分割有效利用空間。儀器擺放不僅要方便工作，還要考慮地面承重問(wèn)題。

3、通風(fēng)系統設計

實(shí)驗室通風(fēng)系統設計是實(shí)驗室設計中的重中之重，也是實(shí)驗室建設成敗的關(guān)鍵因素。實(shí)驗室通風(fēng)系統設計包含排風(fēng)系統和補風(fēng)系統兩方面。

實(shí)驗室通風(fēng)系統的設計應根據《采暖通風(fēng)與空氣調 節設計規范》GB50019-2003，《民用建筑供暖通風(fēng)空氣調節設計規范》GB50736-2012等規范，排風(fēng)系統則需要通過(guò)實(shí)際實(shí)驗室所需排風(fēng)風(fēng)量、管道長(cháng)度、管道走向以及現場(chǎng)實(shí)際情況，依據流體力學(xué)進(jìn)行綜合的分析計算，科學(xué)合理的設計排風(fēng)系統，進(jìn)而達到設計上實(shí)驗室的安全、舒適、節能等目的。

補風(fēng)系統，則應根據實(shí)驗室類(lèi)型的要求進(jìn)行設計，以實(shí)現特定的實(shí)驗室對房間壓差的特定要求。一般理化實(shí)驗室要求保持微負壓（-5Pa—-10Pa）狀態(tài)；個(gè)別特殊的生物安全實(shí)驗室則有壓力梯度的要求，如標準的PCR實(shí)驗室四個(gè)功能區壓力就是要求遞減，試劑準備區（+5Pa）→樣品制備區（+0Pa）→基因擴增區（-5Pa）→產(chǎn)物分析區（-10Pa）。這樣的實(shí)驗室在設計時(shí)需要通過(guò)送排風(fēng)的控制來(lái)實(shí)現。

4、電氣工程設計

實(shí)驗室電氣工程設計包含強弱電兩方面。強電方面主要包含儀器用電、照明插座等，弱電包含：網(wǎng)絡(luò )、數據通信、廣播、視頻監控等等。

強電設計應根據各儀器設備功率匯總，按功能間、樓層、整棟大樓一級一級的進(jìn)行統計，依據電氣工程學(xué)相關(guān)知識進(jìn)行配電系統的設計。每個(gè)儀器間單獨設置房間終端配電箱，且主要儀器需要單獨留出一個(gè)回路，不能與房間照明或其他插座串聯(lián)，這樣主要是滿(mǎn)足儀器設備的使用和維護要求。樓層配電箱應安置在專(zhuān)用的配電房，設置門(mén)鎖，需專(zhuān)人管理。

實(shí)驗室應配備UPS(不間斷電源)為實(shí)驗室主要設備提供保護。根據實(shí)驗室設備用電參數，確定不間斷電源功率及電流參數，應注意不間斷電源的選擇應為實(shí)驗室發(fā)展預留足夠空間，考慮未來(lái)一段時(shí)間實(shí)驗室添置儀器設備的可能性及計劃購置儀器的參數，然后充分預留配電負荷。電插根據需要可設計在墻面或地面，地面電插應有一定程度的防水，電插位置應靠近所供電儀器，減少地面走線(xiàn)使實(shí)驗室更加整潔。由于不間斷電源散熱、噪音較大，實(shí)驗室規劃時(shí)在后部設置了獨立供電房并在房間中安裝專(zhuān)用空調。

弱電方面：針對現代實(shí)驗室發(fā)展要求和科技發(fā)展趨勢，建議主要房間都要設計多個(gè)網(wǎng)絡(luò )通訊端口和至少一個(gè)電話(huà)接口；實(shí)驗室規劃設計階段需要在主要通道設計攝像頭進(jìn)行實(shí)驗室管理監控，有條件的可以每個(gè)房間設計，甚至重要精密儀器室加強攝像監控。

5、給排水設計

實(shí)驗室給排水包含自來(lái)水和純水。因為實(shí)驗室的給排水最好的方式都是采用暗裝，所以設計如果有遺漏的話(huà)將會(huì )給后期的實(shí)驗室管理帶來(lái)很大的不便和煩惱。

普通自來(lái)水一般而言，實(shí)驗室給水管道選用優(yōu)質(zhì)的U-PVC管道，主管可以選用6′，支管可以選用4′；排水管選用優(yōu)質(zhì)的PPR管道，一般選擇φ50或φ75，特殊情況可以選用φ110的。

純凈水，根據所有設備滿(mǎn)負荷運行所需純水水量及等級確定合適制水設備，所選設備水處理能力也應預留足夠空間。設計中將噪音最大的氣泵（為自動(dòng)化流水線(xiàn)提供氣體壓力）和純水處理儀放置在中心實(shí)驗室后部獨立的水機房，純水儀防漏管道直接聯(lián)通實(shí)驗室排水系統，并在機房?jì)仍O置了吸水泵，方便處理一定程度的泄露。此外，還在實(shí)驗室儀器軸線(xiàn)上設置了兩個(gè)地底凹槽，給排水管路全部鋪設在地下。

6、實(shí)驗室溫度、濕度要求 （空調系統）

實(shí)驗室的溫濕度應根據實(shí)驗要求設計，普通的理化室采用普通的分體空調或多聯(lián)機即可。對于精密儀器室對溫濕度有一定的要求，比如ICP、ICP-MS等。另有一些特殊的如纖維檢驗、紙品檢測、紡織面料等對溫濕度都有更高的要求。設計師在設計這樣的實(shí)驗室是需要依據標準針對性的選材。

紡織品和紡織原料檢驗的標準大氣按ISO139和GB6529標準規定，溫度20±1 ℃，相對濕度65%±2%；紙張、紙品和紙箱類(lèi)商品檢驗的標準大氣按照ISO187和GB10739標準規定，溫度23±1℃，相對濕度50%±2%。除了常規溫濕度的恒溫恒濕實(shí)驗室，還有其它特殊的5-18℃低溫、30-80℃高溫、相對濕度要求小于40%RH低濕、相對濕度高于80%RH的高濕等特殊要求的恒溫恒濕實(shí)驗室。

7、照度及噪音控制設計

根據生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范要求BSL-2實(shí)驗室照度不低于300Lux，噪聲不超過(guò)68dB6。實(shí)驗室內裝修前，向施工方提出了實(shí)驗室的照度要求，建成后又進(jìn)行了照度檢測，機房照度約為285-319lux，核心工作區照度約為375-384lux，基本符合BSL-2實(shí)驗室建設標準。采取水電獨立等措施后實(shí)驗室環(huán)境噪音明顯減小，尤其是在相對獨立的核心工作區測定分貝數與普通診室基本相同。

8、凈化及凈化等級

實(shí)驗室建設前應根據微生物和生物醫學(xué)實(shí)驗室生物安全通用準則、GB19489-2008實(shí)驗室生物安全通用要求、病原微生物實(shí)驗室生物安全管理條例（國務(wù)院424號令）進(jìn)行生物安全評估，確定實(shí)驗室是否需要凈化以及凈化等級〔2-4〕。

評估結果：自動(dòng)化實(shí)驗室防護水平應不低于BSL-2級實(shí)驗室要求，實(shí)際設計中實(shí)驗室各項指標完全符合BSL-2實(shí)驗室要求，包括明確標識、獨立更衣室、獨立庫房，配備了洗眼器、高壓蒸汽滅菌器及應急工具。此外還在設計中參考了BSL-3實(shí)驗室建設的部分要求[5]。樓層高度不小于2.6m，實(shí)驗室內通道凈寬不小于1.5m，門(mén)寬度不小于1m，同時(shí)門(mén)的高度與寬度應方便實(shí)驗室內儀器運輸，建成后實(shí)驗室門(mén)禁系統、換氣頻率、溫濕度控制等部分指標達到了BSL-3級實(shí)驗室水平。

綜上，實(shí)驗室建設是一個(gè)系統工程，不同于一般的商業(yè)或辦公環(huán)境設計建設，需要專(zhuān)業(yè)的團隊系統作業(yè)，出具縝密的建設方案。