实验室设计建设最需要关注什么?实验室设计建设与智能实验室若干问题

文 /张桂玲 王城成 李思远

实验室设计建设最需要关注什么?实验室设计建设与智能实验室若干问题

文 /张桂玲 王城成 李思远

计算机智能化的出现，使大量脑力及体力劳动被高效、准确、灵活的智能化系统取代，简化实验室工作流程，提高工作的效益，让实验室工作更安全、更方便、更省时、更省力、更体现个性化和人性化的结合，使工作人员身心更健康，在新的实验室空间里提高智商、改善情商、激发工作灵感。

实验室规划设计若干注意事项

实验室规划设计的过程中，主要需要关注实验室的任务、人员、设备、经费、用房面积、环境条件和实施进度等。除此之外，还需要关注住建部及实验室相关国家标准、行业标准等。

实验室任务规划

实验室任务规划的目的在于充分说明本规划范围的实验室在规划期间应承担的实验室任务，包括教学实验任务、科研实验任务、课题实验任务，以及开展科技服务的任务等。规划任务时，要利用预测手段，根据试验计划和大纲的要求，确定实验室应留有发展变动的余地。对已进行的实验应提出改进方案，尚未开始的实验的应规划开始的期限，并规划今后新增的实验和更新计划、改造的实验项目。任务要定得准确，一定要同科研管理等部分密切合作，一起研究、共同审定。

实验室人员规划

实验室人员规划包括实验室人员定编、人员构成、调配计划、培训计划和人员管理制度等。在人员规划时，首先是确定实验技术人员的编制数，配备多少实验技术人员为合理，要把实验室的性质、任务、技术装备、实验内容、方法等各种因素结合起来考虑；其次是人员结构和素质，要结合规划任务提出的专业结构、职称结构、年龄结构、培训规划等实验室工作的要求；最后，针对今后的管理使用问题设计出相应的组织管理方案。

实验室设备规划

实验室设备规划一般包括按实验室需求编制的年度设备购置计划。计划表应包括数量、性能要求和金额，并说明来源以及购置时间。设备规划有套数和档次问题，分基础、专业的不同情况配备。设备配置以适用性为原则，能用常规设备的，则不必配精密仪器。建立专业化的实验室，以减少设备套数的投资。实验设备主要来源是国外引进、国内购置、自制三个方面，重点应放在国内购置和自制。在具体配置和选择设备时，有许多因素要给予系统的考虑。主要是实用性、先进性和经济性的综合决策，通过比较、分析、论证，正确解决先进性和经济性的矛盾。

实验室经费规划

经费是执行规划的重要前提条件之一，一定要从实际出发，根据需要与可能，提出规划年度内的投资数，分别列出上级投资数和自筹资金，以及分年度使用计划，力求使规划建立在可行的基础上。

实验室实施进度规划

实验室实施进度规划就是编制出实施规划的进度表，规划是否科学、合理、可行、投资效果的大小，在很大程度上与完成建设的时间有关。时间短，能快速建成并投入使用的实验室规划，是人们乐于支持的，也是比较容易被采纳的。规划中的实施进度表包括了调研时间、设备订货、到货时间、资料准备、人员培训、自制设备和加工时间、土建或房屋改建时间、安装调试时间等。一定要实事求是地进行进度规划，切记人为地缩短时间或延长时间，致使规划在时间上失去科学性、合理性。

与实验室设计建设相关的标准与法规

我国从1984年至2010年之间，陆续发布了多项实验室建设相关标准，如，GB50346-2004生物实验室建筑技术规范、GB19489-2004 实验室生物安全通用要求、JGJ91-93科学实验室建筑设计规范、JBJ/T 33-1999 机械工厂中央实验室设计规范等。

住建部等行业主管部门还陆续发布了专业的设计建筑与设施标准，也可作为实验室设计建设的参考，如，GB50029-2003 压缩空气站设计规范、GB50030-1991 氧气站设计规范、GB50991 埋地钢质管道直流干扰防护技术标准、JB/T6412 排风柜、JG/T222-2007 实验室变风量排风柜。

近年来，SAC/TC526陆续组织制定了系列国家标准，包括：

GB/T 32146.1-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求通用要求》；

GB/T 32146.2-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求食品实验室》；

GB/T 32146.3-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求电气实验室》；

以及正在制定的《检验检测实验室设计与建设技术要求验收规范》，正在修订的JGJ91标准，都将成为实验室设计建设领域的重要参照标准。

如何缩小国内外差异？

目前，国外实验室设计与建筑更多的强调实验室的专业性，即将“专业的使用者”、“专业的设计者”和“专业的建设者”三方有机结合，共同完善实验室的设计与建设方案，力求实践工艺先行理念，所谓工艺先行的理念，即要求在实验室建设之前，首先根据实验室业务需求对实验室建筑开展基于工艺的设计，避免由于建设方缺乏实验室业务运行与工艺相关经验，导致审批单位对投资、面积、标准方面的限制与实际差距太大，出现建筑布局不当、面积安排不合适、标准太低以及配套设备难于达到设计要求等问题，从而保障实验室业务的顺利运行，而国内的实验室设计与建设，由于一些主客观原因，出现了缺少周密全面的设计规划、土建设计落后于实验室建筑工艺的要求和发展、标准化的实验室设计与建设缺少应用、不够重视对于实验室工作的适应性研究等问题。因此，缩小国内外实验室设计的差异，重点在于工艺先行理念的贯彻与执行。从实际执行的角度来看，标准化的手段是贯彻工艺先行理念的重要方式，制定由“专业的使用者”、“专业的设计者”和“专业的建设者”共同执行并遵守的标准，能够有效的解决工艺先行问题，缩小我国与国外实验室设计建设领域的差异。

实验室智能化改造过程中遇到的问题及解决措施

实验室的智能化改造，并非仅仅增加几个信息化软件，而是实验室整体运作模式的改变。全面的实验室智能化，覆盖样品流转、任务下发、前处理、检测实施、报告审核、物流派送等全过程，还可根据特定需求，增加远程采样、环境监控、OA等功能，因此，实施智能化实验室改造的前提，是所有参与检测的人员，对实验室运作模式的改变达成共识。

在此基础上，实验室智能化改造主要面临的问题包括设备的智能化和环境的智能化。设备的智能化主要是指检测设备、物流设备、辅助设备的智能化改造，这方面部分大型分析仪器已经实现，但大部分检测设备并未考虑设备智能化，甚至并未预留通信接口。个别设备已具备智能化基本能力，但不同企业生产的设备必须配备单独开发的系统，无法兼容，导致实验室智能化实施过程中，要耗费大量的精力，或开发一套新系统，将不同企业生产的设备一一集成，或直接从设备数据的输出端抓取数据，进行二次的信息化。且不论实施过程中的技术难题，仅配备一支信息化改造、实施与维护的队伍，已超出了部分实验室的可承受范围。为了降低实验室设备智能化的难度，应针对实验室设备的通信接口、通信方式开展标准化工作，实现设备与系统的互联互通。

实验室环境控制对于检测结果至关重要，但出于节能环保的角度，非检测过程中的实验室环境控制，应以舒适节能为目标。因此，实验室环境的智能化是指环境调控应随着实验室工作的开展而改变。环境的智能化改造，应在实验室建设早期开展，涉及暖通、给排水、■ 管道等，设计与实施的越早，成本越低且效果越好。如果在实验室建设基本完成后，再考虑环境的智能化控制，即使工程实施上可以实现，也将花费大量的人力和物力，甚至长时间影响检测工作的正常开展。因此，完善的沟通交流机制，权威的技术标准与规范，丰富的工程实施经验，是实现实验室环境智能化改造的必备要素。

结语

综上，实验室智能化改造是技术发展的趋势，但切忌盲目跟风，而应在专业的标准与规范指导下，于实验室设计与建设的早期介入，通过使用者、建设者与供应商三方充分的方案论证与沟通，才能实现智能实验室对检测数据与检测业务的正向提升。LP