現代先進實驗室設計建設理念

一、前言實驗室建設 是一項複雜的係統工程，不僅(jin) 涉及實驗室規劃、設計、施工、裝修、安裝、調試、驗收，其中還包括供電、給水、通信、網絡、采暖、通風、廢棄物處理係統、安全和消防等方麵。所以，在現代實驗室設計建設裏，不僅(jin) 要配備先進的科學儀(yi) 器，而且還要建設優(you) 越完善的實驗室配套環境，這樣才能提升現代化檢測/研發水平，促進科研成果增長。

二、現代先進實驗室設計理念現在社會(hui) 中， “以人為(wei) 本，人與(yu) 環境”己成為(wei) 人們(men) 高度關(guan) 注的課題。在實驗室的規劃設計中，出應該本著“安全、專(zhuan) 業(ye) 、節能、便利、完善和先進的設計理念開展：

安全 - 重視實驗安全建設，為(wei) 實驗室配備適當的安全防護，隔離設施，確保人員生命安全，實驗室財產(chan) 安全。專(zhuan) 業(ye) - 嚴(yan) 格依照不同領域的實驗室建設法律法規的要求，打造專(zhuan) 業(ye) ，標準化的實驗室。節能 - 從(cong) 實驗室建設選材，設備選購，布局，水電設計等方麵幫助實驗室降低建設及運營成本。便利 - 綜合考慮法律法規要求，實驗室實際情況，建造出便於(yu) 實驗室人員操作的實驗室。完善 - 硬件，軟件建設，雙管齊下，致力打造技術，管理均趨於(yu) 完善的實驗室。先進 - 立足現在，放眼未來，把握行業(ye) 動態，及時將最先進的技術傳(chuan) 遞到實驗室建設中。

三、理念簡述如何在實驗室規劃中實現以上理念呢，以下我們(men) 對此進行簡要介紹：

A. 安全：是一個(ge) 複雜的場所，經常用到各種化學藥品和儀(yi) 器設備，以及水、電、燃氣，還會(hui) 遇到高溫、低溫、高壓、真空、高電壓、高頻、帶有輻射源和生物危害的實驗室條件和儀(yi) 器，若缺乏必要有效隔離和防護，就會(hui) 造成生命和財產(chan) 的巨大損失。

要避免 實驗室設計 出現缺陷導致安全事故，首先要在實驗室規劃前期了解其開展的項目的實驗內(nei) 容及所用設備，並於(yu) 此進行風險評估，然後根據相應專(zhuan) 業(ye) 的技術規範和認可要求進行規劃設計。

B. 專(zhuan) 業(ye) ：不同領域實驗室建設法律法規的要求不一樣，實驗室在規劃設計時需要與(yu) 具體(ti) 開展的測試項目相結合。根據測試項目的要求建設成專(zhuan) 業(ye) ，標準化的實驗室。在實驗室規劃設計時要充分考慮以下幾方麵的要求：

測試標準的要求，例如有潔淨度要求的微生物實驗室;儀(yi) 器設備的工作要求，例如設備要求在特定的溫濕度環境下工作;實驗室認可準則的要求，例如CNAS-CL01-A001：2018《檢測和校準實驗室能力認可準則在微生物檢測領域的應用說明》中要求實驗室布局設計宜遵循“單方向工作流程”原則，防止潛在的交叉汙染;地方主管部門的特殊要求，例如某些地區禁氣瓶規劃在樓宇內(nei) 部。

C. 節能：節能環保是現代社會(hui) 裏各行各業(ye) 發展的方向，同時在實驗室的建設中也是日漸重要的主題。實驗室是一個(ge) 小型的綜合體(ti) ，正常運作的過程中會(hui) 涉及到各種能源的消耗，這在實驗室長期以展中是一項非常沉重的成本。與(yu) 此同時，要響應國家提倡的環保號召，在實驗室的規劃設計中需要把節能環保放在非常重要的位置，其中主要包括以下幾個(ge) 方麵：

a.水資源安裝高效、節能、可循環的水處理和資源化關(guan) 鍵技術設備，能達到節水、資源綜合利用等功效，有缺水報警係統。

b.電資源實驗室用電是一個(ge) 能源消耗很大的方麵，包括照明用電，實驗用電和空調係統。照明用電：在實驗室計劃時，最大限度地利用自然采光，減少照明用電的消耗。實驗用電：選用符合需求，功率適當的測試設備，減少實驗用電的消耗。空調用電： 采用空調的智能控製係統進行控製，根據外界氣候條件進行自動調節，按照預先設定的指標對安裝在實驗室內(nei) 的溫度、濕度、空氣潔淨度傳(chuan) 感器所傳(chuan) 來的信號進行分析、判斷、及時自動打開製冷、加熱、去濕及空氣淨化等功能，從(cong) 而降低空調係統用電的消耗。

c.氣體(ti) 係統導入智能氣體(ti) 係統，其中包括供氣與(yu) 排氣。智能供氣 - 通過調節觸電式壓力表或觸點真空表的上、下限，控製各種氣體(ti) 或負壓的高低壓值，負壓係統則為(wei) 真空度的大小。當壓力或真空度升到上限或地址下限值時即報警，所有的公用設備能通過係統控製設備進行自動控製並對其手動/自動狀態、運行和故障狀態進行監控。智能排氣 - 安裝智能化管理軟件，通過靈敏的氣體(ti) 檢測探頭，檢測空氣中各種氣體(ti) 的含量，將檢測信號傳(chuan) 送變風量控製係統處理後，控製變頻器的頻率及排風機的速度，實現實驗大樓排氣係統智能化控製。隻能排氣特別適用於(yu) 使用易燃、有毒氣體(ti) 的實驗室，一旦檢測到氣體(ti) 泄露，及時啟動報警係統並排氣，保證人員與(yu) 環境的安全。

D. 便利：大多數的實驗都是一個(ge) 複雜的過程，其中包括了樣品製備，試樣預處理，設備分析等流程。如何讓各流程更好更高效地連接在一起，在實驗室建設前期設計功能間時就必需按實驗室流程和要求進行規劃。根據實驗開展的步驟，同時結合“有幹擾或交叉汙染的區域要區分開”的原則按順序規劃實驗室功能室。讓實驗的運作更流暢，更高效。

E. 完善：引入實驗室信息管理係統，全方位對整個(ge) 實驗室的運行實施管理，實驗室可以達到自動化運行、信息化管理和無紙化辦公的目的，促進實驗室整體(ti) 能力的提升，提高實驗室工作效率、科研水平、降低運行成本。實驗室信息管理係統(laboratory information management system，簡稱“LIMS”)是集現代化管理思想與(yu) 基於(yu) 計算機的數據處理技術、數據存儲(chu) 技術、網絡傳(chuan) 輸技術、自動化儀(yi) 器分析技術為(wei) 一體(ti) ，運用於(yu) 實驗室的信息管理和質量控製，已達到滿足實驗室管理上的各種目標的集成係統，是實驗室管理現代化的重要標誌之一。通過“LIMS”實驗室信息管理係統服務器，以實驗室為(wei) 中心，將人員、儀(yi) 器、試劑、實驗方法、環境、文件等影響分析數據的因素有機結合起來。實現網上分配任務、檢測數據自動采集、快速發布、信息共享、分析報告自動生成、質量保證體(ti) 係順利實施、成本控製、人員量化考核、實驗室管理水平整體(ti) 提高等各方麵提供技術性支持，是連接實驗室、生產(chan) 部門、質量管理部門及客戶的信息平台。同時導入辦公自動化係統，包括計算機主幹網絡係統、辦公管理子係統、物業(ye) 管理運行信息子係統、共用信息庫管理子係統、電子會(hui) 議與(yu) 電子公告信息服務子係統、微型電視接收及交互電視係統、大屏幕投影係統、公共廣播係統、提供背景音樂(le) 和公共廣播信息，並與(yu) 緊急廣播係統相連。

F. 先進 ：現代化實驗室，不單隻是完成傳(chuan) 統的實驗分析，更多的情況下要求更快，更準，更智能。籌建一個(ge) 先進的實驗室，引入智能化的元素必不可少。實驗室智能化不僅(jin) 是一種技術，更是一種理念、一種潮流，它將實驗室世界帶入一個(ge) 嶄新的時代，改變著人們(men) 的觀念，影響著人們(men) 的工作方式，體(ti) 現了實驗室的現代化管理模式，充分演繹實驗室的科技精髓。實驗室智能化係統包括樓宇自控係統、智能通風係統、綜合布線係統、安全防範係統、火災自動報警係統和停車場管理係統。

1. 自控係統自控係統是采用計算機控製和網絡技術，對大樓內(nei) 的通風係統、供氣係統、給排水係統、空調係統等係統的機電設備運行狀態進行實時自控檢測和控製的先進係統。該係統為(wei) 集散控製係統，主要設備由中央操作站、直接數字控製器(DDC)、傳(chuan) 感器及執行器等部分組成，技能實現自動化又可減少耗能。

2. 智能通風係統智能通風係統是指變頻與(yu) 變風量通風控製係統的有機結合，主要包括：風速傳(chuan) 感器、紅外線探測器、變風量控製閥、自動控製器麵板、操作終端、智能化通風係統管理軟件等。

3. 綜合布線係統采用組合壓接方式、模塊化結構、星形布線方法，具有布線靈活、易於(yu) 管理維護並具有良好的開放性和擴張性。支持電話機各種計算機數據係統，並能支持多媒體(ti) 會(hui) 議電視係統。

4. 安全防範係統包括攝像機、監視器、編碼器、解碼器、錄像機及矩陣主機組成，用來對各建築物、各種重要部門、大廳、通道、電梯、主要道路及出入口進行電視監控。另外，設置防盜報警係統負責對辦公等敏感位置入侵探知報警，並可與(yu) 其他聯網，實現相關(guan) 設施的聯動操作。

5. 自動報警係統實驗室建設 選用開放型、尋址式的總線自動報警的消防控製係統，設置火災探測器，並設有消防緊急廣播係統。設置固定消防電話，並在消防中心與(yu) 消防部門直通消防熱線電話。

6. 其它智能係統例如門禁識別係統，包括：人臉識別或生物識別。引入智能機器人進行實驗操作。