实验室建设改造的两大核心考量因素 专业把控设计施工关键环节
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实验室建设改造的核心是设计与施工的专业协同,场地选择配置与施工品质把控是两大核心考量因素,科学规划与标准化施工是实验室合规投运、高效使用的关键前提。
一、场地的选择及科学配置 实验室建设改造的基础前提
场地是实验室建设改造的首要考量,其选择直接决定后续配置设计与施工方向,合理的场地配置设计则能匹配实验室的功能需求,提升空间与设备的利用效率。
1.1 实验室建设改造的三类可选场地
实验室建设改造的场地选择有明确的范围界定,需结合实际需求与建筑条件筛选,主要包含三类合规场地:
- 在建的建筑物:可提前融入实验室设计需求,实现建筑本体与实验室功能的一体化规划,是最优选择之一。
- 土建完工,未有人员进驻过的建筑物:建筑本体无使用痕迹,可灵活规划实验室布局,无需拆除原有设施,施工改造效率较高。
- 使用多年地点、格局均符合设立条件的旧建筑物:需满足实验室设立的核心格局与区位要求,经专业改造后可投入使用,适合经费有限的改造需求。
1.2 实验室场地的两种核心配置设计类型
场地确定后,需根据经费规模与场地空间制定适配的配置设计方案,主要分为全面性配置设计和选择性配置设计两种,分别对应不同规模的实验室需求:
- 全面性配置设计该设计的先决条件为经费充足且场地空间宽敞,适用于大型实验室。可根据实验性质、类别规划不同功能实验室,包含研发室、精密仪器室、药品室、高温加热室、前处理室、化学实验室、样品室等,实现功能分区的精细化与专业化。
- 选择性配置设计因经费及场地条件受限,无法开展全面性配置设计时,可采用该方式,适用于中小型实验室。核心是对实验室功能与设备进行浓缩规划,仅选择与核心实验需求匹配的产品和功能,实现场地与资源的最优利用。
1.3 场地规划的最终专业输出
当实验室场地选择与配置设计的各项因素确认后,需由专业设计人员绘制实验室设计平面图,并制定详细的规划内容。该图纸与规划内容是后续施工环节的核心依据,直接指导实验室建设改造的落地实施。
二、影响实验室施工品质的三大核心因素 标准化施工的关键把控点
施工品质直接决定实验室的使用安全性、稳定性与使用寿命,在实验室建设改造中,需重点把控进排水管施工方式、实验室总用电量及接地装置、通风系统的设计三大核心因素,不同建筑类型需采用差异化的施工方案。
2.1 进排水管施工方式 适配建筑类型定制施工方案
进排水管是实验室的基础公用工程,其施工方式需严格匹配建筑的建设阶段,确保排水通畅、供水稳定,满足实验室实验操作与日常运营的给排水需求:
- 针对在建的建筑物:需将实验室给排水设计平面图提供给建筑师,依照图纸标示的位置、距离尺寸,以暗管或吊管的方式预留,直接纳入建筑物本体施工,实现给排水系统与建筑的一体化。
- 针对已完工未进驻或使用多年变更为实验室的场地:此类建筑原给排水系统并非为实验室设计,大多不符合使用要求,需先精准找到进排水来源,采用明管或吊管的方式进行施工改造。
2.2 实验室电力规划与接地装置设计 保障用电安全与仪器稳定
实验室各类仪器设备对电力的要求较高,电力规划需兼顾负荷与分配,专用接地装置则是大型精密仪器正常运转的关键,二者均需根据建筑类型科学设计:
1. 电力分配的差异化施工
在建的建筑物:按实验室设计平面图,在适当位置设立电源总开关箱,再分路输送至每间实验室,实现电力的规范化分区分配。
已完工未进驻或使用多年变更为实验室的场地:先找出建筑原有电源总开关,专业评估电力容量是否满足实验室需求;若容量不足,需先完成电力扩容,再结合整修或隔间工作,以暗管或明管的方式完成电力施工。
2. 实验室总电量的科学预估
预估实验室总电量需以实际使用需求为核心,由实验室使用者提供各项仪器、设备的具体用电量,包括安培数、瓦特数等关键参数,设计人员根据参数精准规划电路回路的数量,避免出现电力负荷不足或浪费的情况。
3. 大型仪器设备的单独接地装置
实验室大型分析测试仪器、设备,尤其是ICP 光谱仪等精密仪器,必须设置专门的接地地线。专用地线可实现三大核心作用:保护操作者人身和设备安全、屏蔽外界磁场对仪器的干扰、稳定仪器的电器零点。施工前需事先预留接地线的管路,确保接地装置的规范施工。
2.3 通风系统设计 把控风管路线与排气量核心要点
通风系统是实验室安全运营的重要保障,可有效排出实验产生的有害气体,其设计的核心是排气设备风管的路线规划与风机电机排气量的计算,二者直接决定通风系统的使用效果,施工需结合建筑类型规划:
- 针对在建的建筑物:将实验室风管路线规划方案提供给建筑师,双方共同讨论设立管道井或以预留洞的方式事先预留风管位置,实现通风系统与建筑的融合设计。
- 针对已完工未进驻或使用多年变更为实验室的场地:先现场确认建筑物本身是否有管道井设计;若有,可将风管接至原有管道井;若无,则需根据现场距离及地形,规划出最理想的排气管线路径,同时确认通风系统的控制方式,精准计算风机排气量及风速,保障通风效果。
三、实验室建设改造的行业规范与实操价值
实验室建设改造并非单纯的场地与施工规划,需严格遵循国家专业规范与行业标准,《实验室建筑设计规范(GB 50174-2017)》作为国家级规范,明确了实验室场地选择、给排水、电力、通风等公用工程系统的设计施工标准,是实验室建设改造的核心依据。
中国实验室建设行业发展白皮书相关数据显示,场地规划不合理、公用工程施工不规范是实验室建设改造的两大核心痛点,约 60% 的实验室使用问题均源于此;而科学的场地配置设计与标准化的施工品质把控,可提升实验室空间与设备使用效率80% 以上,同时大幅降低后期维护成本。
对于不同类型的实验室,如化学实验室、精密仪器实验室、食品检测实验室等,需结合自身实验特性与功能需求,针对性选择场地、制定配置设计方案,在施工中重点把控与实验需求高度相关的核心环节,例如化学实验室需强化通风系统与废水处理施工,精密仪器实验室则需重点做好电力接地与温湿度控制设计。
四、实验室建设改造的整体实施原则
实验室建设改造是一项系统性工程,需遵循先设计、后施工的核心原则,设计阶段需充分调研实验室的功能需求、仪器配置、人员操作习惯等因素,结合场地条件制定科学可行的方案;施工阶段则需严格按照设计图纸与行业规范执行,对给排水、电力、通风等关键环节进行全程质量把控。
同时,实验室建设改造需具备前瞻性,在场地配置与施工设计时,预留一定的空间与资源余量,适配后续实验室仪器升级、功能拓展的需求,避免二次改造带来的成本增加与工期浪费。
西安科瑞实验室设备有限公司深耕实验室建设改造领域多年,深谙场地规划与施工品质把控的核心要点,依托专业的设计团队与丰富的实操经验,为大中小型各类实验室提供场地配置设计、给排水施工指导、电力接地规划、通风系统设计等全维度的建设改造解决方案,助力实验室实现标准化、规范化、高效化建设,联系电话:17393192542。
实验室建设改造的两大核心考量因素相互关联、缺一不可,场地的科学选择与配置是基础,施工品质的严格把控是关键。只有结合自身需求,遵循国家规范,做好两大维度的全流程规划与把控,才能打造出符合专业要求、安全高效、适配长期发展的现代化实验室。