中國實驗室數量巨大，但規模普遍為中小型，與國際化的實驗室水平相差懸殊。隨著我國檢測市場的不斷擴大，新建實驗室與改建需求也相應增加。如何設計、建設和配置合理、高效的實驗室成為我們面臨的一個重要課題。

下面是與國內實驗室設計建設的典型企業——北京信高聯合科技股份有限公司董事長董國斌，就實驗室設計建設的經驗與發展進行了深入的交流和探討：

您如何看待中國實驗室設計建設的現狀?

董國斌：專業、系統設計的整體實驗室在中國還屬於剛剛起步的階段。早在十幾年前大多實驗室管理者對設計和建設都缺乏先進的理念，實驗室設計建設的初衷也只是以滿足基礎實驗需求為主。尤其是在實驗室傢具和水電氣風的基本配套上，只是實現簡單的功能化的需求。2010年以後很多先進的實驗室在滿足基本需要的基礎上，開始在新建實驗室項目中融入智能化系統，比如在房間安裝排補風自動化控制系統、實驗室通風櫃VAV變風量控制系統等，這些智能化設計大大提高了實驗室的內部通風環境，同時降低了能耗。然而在中國，由於行業從業人員對實驗室建設理念的理解不一致，以及預算等問題的限制，只有很少一部分實驗室會採用智能化控制系統。

國際實驗室設計建設發展到了什麼水平?哪些值得我們借鑒?

董國斌：國際上發達國家的實驗室設計與建設起步比較早，有幾十年的歷史，積累了非常豐富的建設、改建實驗室的經驗，所以發展非常快，較國內先進和成熟很多。就目前國際發達國家的實驗室設計建設現狀與國內情況相比較，我個人總結主要差別在以下兩點：

1)中國實驗室設計與建設缺乏標準。目前行業內基本都是參考美國與歐洲的標準，實驗室設備製造廠商所採用的材料、技術、規範等參差不齊，競爭環境混亂，實驗室建設者也不能完全掌握所有的技術要求，所以建造出來的實驗室的水平差別很大。例如通風櫃，這是實驗室里很重要的一種基礎設施，是用來保護實驗室人員的生命安全、保障實驗室正常運轉的基礎設備。在美國需要經過ASHARE110認證，通風櫃的有毒有害氣體泄漏率必須要低於0.05ppm，這樣才可以保證操作人員在實驗過程中不會受到有毒有害氣體泄漏而造成的傷害。通風櫃本身屬於機電產品，涉及到電源、供水、供氣、燈具照明、弱電控制系統，在美國合格的通風櫃需要經過嚴格的UL1805認證。但是，目前在中國銷售的大部分通風櫃都沒有相關認證，最遺憾的是，很多實驗室用戶並沒有認識到通風櫃性能的重要性。

2)設計理念的不同。國際化的實驗室設計與建設更多地關注實驗室的安全、環保節能、實驗室工作人員的舒適性、實驗室可持續發展，而這些在中國只是剛剛起步階段，很多實驗室管理者還沒有意識到實驗室的可持續發展等問題。但是這些問題小到會影響實驗室員工的安全，大到可以影響外界自然環境，同時也會影響實驗室整個生命周期的管理和投資回報率等。所以，除了參與具體的項目建設，我們也有責任向實驗室用戶傳播正確、先進的實驗室建設以及實驗室基礎設施的相關理念。

信高公司13年來積累了哪些優秀案例，是否已經具備了國際水準?

董國斌：信高自2004年創辦時就率先推出了全新實驗室傢具系統，在那個年代市場上95%以上都是鋼木、板式木質實驗室傢具，而信高推出的是環保型全鋼實驗室基礎配套系統，從一開始就走在行業的前沿。例如，中國農大生命科學院項目已經使用了十年，直到現在整體運行狀態依然很好，客戶對我們也非常滿意，這說明我們對產品品質的堅持是正確的。通過幾年的發展，我們信高已經從實驗室傢具廠商，過渡到成為提供配套通風系統、供氣系統的配套供應商。信高用了13年的時間已經成功轉型，從實驗室的規劃設計到實驗室設備製造發展再到實驗室工程EPC總承包，分三步走到今天。信高在近兩年的項目案例中已經完全可以掌握實驗室EPC建設的核心。我們總包的一些乳製品企業的實驗室、國家食品藥品監督管理局的實驗室等已經完全達到了國際標準。未來，我們會用更優秀的設計理念與產品來服務好每一個用戶。

從您個人的角度，談談您關於實驗室設計建設的理念?

董國斌：實驗室設計不同於建築設計，建築設計是由外而內的，而實驗室設計則是由內而外的。實驗室設計最重要的是針對項目本身的實驗室工藝布局設計，根據工藝流程再布局傢具系統、水電氣風的配套設施設計。我將從以下四個方面來闡述：

(1) 實驗室規劃以工藝流程為核心

例如，在實驗室測序DNA需要一個確定的工作流程，從樣品提取到準備室，再進入測序室，然後進入本地或遠程大容量存儲系統。在每個步驟中都需要遵循精確的方案，以確保樣品的純度和從該方法獲得的數據的完整性。

實驗室設計想實現(或禁用)諸如DNA測序等過程，設計師必須要了解不同空間在沿著研究材料路徑傳遞過程中的相互作用方式。設計師還必須了解每個空間中儀器和電氣的要求，以及與每個空間如何高效運行的相關設計原則。

實驗室空間有兩種基本類型或區域。首先，要設計出研究人員感到舒適和高效的研究空間。這些是建築中最好的空間，設計很多玻璃可以提供景觀和充足的自然光線，加上HVAC系統可以滿足實驗人員和科學需求。其次就是實驗室的存儲系統，規划出存儲耗材，樣品，試劑存儲空間等。

(2)高度重視實驗室安全設計

實驗室安全設計有四個基本目標：①確定任何人都可以進入的公共區域; ②研究人員工作的空間和房間要設計門禁系統控制;③知識產權的安全保護;④危險材料的安全存儲。

(3)注重實驗室可持續發展設計

①通過智能化管理系統的設計，提高電和水資源的使用效率達到節能環保的要求;

②設計廢水、廢氣處理系統，減少或消除有害物質和廢物;

③提高實驗室建設的效率，改善內部和外部環境，減少施工現場產生垃圾;

④設計模塊化多功能吊頂與懸架，進行工廠化生產，方便現場安裝。未來可以根據實驗內容調整升級改造。

⑤實驗室傢具及其他配套產品盡量採用可回收材料製作。

(4)提高實驗室開放性及舒適性

越來越多的研究機構正在創建「開放式」實驗室來支持研究人員工作。「開放式」實驗室的概念與過去「封閉式」實驗室的設計理念有很大不同，它主要基於容納個人原理研究者的理念。在開放的實驗室里，研究人員不僅可以分享空間本身，還可以分享設備、工作台空間和輔助人員。開放的實驗室格局促進了科學家們之間的交流，使實驗室更容易適應未來的需求。現在很多研究機構正在將各種各樣的實驗室設計成開放式的實驗室，從生物學和化學實驗室到工程實驗室都有相關案例。自20世紀90年代中期以來，在美國建造或設計的大多數實驗室施都擁有某種類型的開放實驗室活性。

協作研究需要具有不同專業知識的科學家小組形成跨學科研究單位。隨著工作網路的日益龐大，連接人員與組織，團隊內部與其他研究團隊共享數據變得越來越複雜。所以，設計師正在以新的方式組織空間，鼓勵研究團隊改變空間來滿足需求。

設計辦公室和寫字區作為人們團隊合作的場所，為研究小組成員創造必要的所屬空間，以便彼此靠得很近，最小化或消除特定部門識別的空間;設計室內玻璃可以讓人們看到對方，建立通暢的交流模式;設計實驗室的舒適性，需要在中央空調冷暖方面進行房間的熱量計算，確定整體溫度控制方式;實驗室整體的排風、補風設計可以把實驗過程中產生的廢氣及時清除，保持良好的空氣環境;通過對燈具照明的智能化控制與自然採光的結合，可以使實驗室24小時滿足實驗需求的同時達到最佳的視覺感受。

以上四個方面的設計建設理念在一些國際知名的實驗室中早已經得以應用，大家可以通過賞析一些國際領先的實驗室來學習和體驗。例如美國實驗室設計大會上每年評選出的「年度實驗室」大都滿足了以上理念，很值得借鑒和學習。

您認為未來實驗室會是什麼樣子的?

董國斌：實驗室正從功能性需求升級到智能化需求，實驗室設計建設中更多地會考慮人的安全保護以及工作環境的舒適度。未來的實驗室在設計初期就會使用BIM系統進行設計。先在計算機上進行數字化模擬建造，把一切需求都融合到設計圖中，並且可以很直觀的感受到實驗室的設計效果。然後按照模擬建造的計划進行招標施工並進行驗收。未來可以根據實驗室的需求進行改變和升級，整個實驗室的部件都是數字化的，水電氣風都安裝有自動控制的執行器。通過物聯網技術可以在移動端或PC端進行遠程控制，並實現自動報警規避風險，同時便於實驗室的維修保養，對實驗室進行全生命周期管理。這就是我想像中的未來實驗室的樣子，而且我堅信，在我們實驗室人的努力下最終一定能夠實現。

結語

通過跟董總的深入交流，我們充分了解了關於實驗室設計建設的先進理念，更是在他的描繪憧憬中依稀看到了未來實驗室的影子，我們堅信中國的實驗室一定會越來越好，未來實驗室一定會變成現實，這是我們實驗室人共同的期待。想像著未來的某一天，我們中國的科研人在未來實驗室里高效舒適地工作，甚是美好。 鑫貝西商城

作者：Scarlettqiny

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來源：簡書

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