檢驗檢測實驗室設計建設標準體系的建立

張桂玲，王成城，李思遠

(機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所，北京 100055)

檢驗檢測實驗室設計建設標準體系的建立

張桂玲，王成城，李思遠

(機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所，北京 100055)

通過介紹檢驗檢測實驗室設計建設標準體系的建立，總結了實驗室設計建設過程中的重點，分析了實驗室設計建設標準體系建立的必要性和現狀，提出了從規劃設計、總體設計和細節設計三個方面，以靈活性規劃、可持續性規劃和智能化為特色完善標準體系建設，提升實驗室整體水平，為其功能運行提供強有力的保障。

檢驗檢測；實驗室；設計；建設；標準體系

實驗室設計及建設的重點是滿足檢測產品和檢測項目的需求，同時考慮實驗室的服務特征、實驗室的發展定位等因素，對于面向市場的檢測實驗室，還應意識到細節設計對顧客的影響，為員工和顧客提供良好認知的空間，總而言之，是一項復雜的系統工程[1]。只有根據設計及建設的需要，按照有關標準要求建設的實驗室，才能實現實驗室建設的初衷，并使實驗室硬件的作用得到充分發揮。因此，建立實驗室設計建設標準體系，是規范實驗室設計建設，加強實驗室管理的必然。

1 實驗室建設標準體系建立的必要性

檢驗檢測實驗室作為從事科研、計量、檢測等科學研究與實驗的場所，其水平與國家科技與經濟的發達程度息息相關，直接影響國家科技的進步和國民經濟的發展[2]。目前，在歐美等發達國家，實驗室設計與建設已經逐漸成為一種日益成熟的綜合技術。相對而言，實驗室建設在國內尚屬新興產業，而影響其建設的因素眾多。由于缺乏專業化、針對性的設計建設指導，部分實驗室設計建設不科學，資金使用不合理，甚至建好的實驗室因存在安全隱患無法使用，教訓慘重，我們必須以科學的理論指導實驗室建設工作。只有將“專業的使用者”“專業的設計者”“專業的建設者”三方有機地結合起來，才能在實驗室建設的全壽命周期內，系統地考慮實驗室設計及規則需求，形成“專業的使用+專業的設計者+專業的建設者=現代化實驗室”的模式[3]。

檢驗檢測實驗室設計建設標準體系的建立，可以對實驗室進行科學系統地分類，將現有的科研、設計人員的經驗，通過科學的分析方法，凝練成為切實可行的理論指導，為實驗室的建設提供實用、前沿、科學的信息及依據，搭建安全、健康、節能、環保、人性化、智能化的實驗室硬件環境，促進實驗室建設工作的整體規劃和快速開展。

2 實驗室設計標準體系現狀

2.1 缺乏專業的實施方案

我國20世紀的實驗室主要采用水泥瓷磚或普通木頭與油漆建設，水平相對落后；21世紀初，開始出現專業的實驗基礎設備，但大部分實驗室還處于把資金投向儀器而并不重視實驗室環境工程建設的階段；近年來，我國在實驗室基礎建設方面轉入了整體工程建設的快速發展時期，在實驗建筑裝修、系統工程建設、科研檢測儀器配備等方面都加大了投入[4]。但是缺少專業的實施方案，通常實驗室的使用者重點關注儀器設備，設計者僅依據行業通用準則進行設計并指導施工，導致部分設施難以與實驗室儀器設備相契合，在檢驗檢測實驗室設計過程中，應該考慮哪些方面，如何構建進行實驗室布局，應該如何考慮實驗室綠色可持續性，如何提升實驗室靈活性，并沒有專業的實施方案[5]。

2.2 缺少明確的指導標準

現階段涉及實驗室的各類型標準有2 200多項，其中關于實驗室設計建設的現行國家標準針對移動實驗室和臨床實驗室，其他標準有10余項，分別針對科學實驗室、機械工業中央實驗室、測量實驗室、生物安全實驗室、水生動物檢疫檢驗實驗室。涉及檢驗檢測的各類型標準有8項，但是沒有國家標準對該類型實驗機構進行規范。在內容涉及實驗室設計建設的多項標準中，主要內容對比如表1所示。

從表1中可以看出，移動實驗室和臨床實驗室兩項國標的重點在于實驗室設計，而其他標準更加側重于實驗室設備設施，只有科學實驗室建筑設計規范包含兩部分內容，但是其偏向于科學研究用實驗室，與檢驗檢測實驗室還是有較大的差距，而且，部分標準內容簡略，不夠詳細，實際操作性不大，不能滿足檢驗檢測實驗室設計建設的需求[6]。

2.3 尚未建成完善的標準體系

實驗室設計建設標準體系可以分為橫向和縱向，整個標準體系如圖1所示。

橫向代表標準體系涵蓋細節的廣度，除了通常包括的實驗室分類，設計建設過程前期的規劃設計，平面建筑布局，房屋配件，輔助設施，實驗室系統工程(包括供暖、空調、給水排水等)，安全與防護，特種儀器設備需求等，還應有環境適應性，靈活性，公害預防與處理，信息化和智能化和綠色可持續性。但是，現行的各類實驗室標準中，涉及實驗室安全的有23項，涉及管理的有15項，其他標準基本都是關注檢測和實驗技術，并沒有實驗室設計建設橫向標準體系。

表1 實驗室設計建設標準內容對比表

縱向的標準體系是針對不同類型的實驗室，例如電氣安全檢測、食品安全檢測、農業產品檢測等，這些實驗室在設計建設方面有一些共性的問題，需要在通用技術標準中說明，其中特性的問題則需要在其特性標準中說明。

圖1 檢驗檢測實驗室設計建設技術標準體系圖

標準體系中的縱向標準并不是獨立的，他們在結構和內容上應該是相互對應的。通用要求中提出的各項內容應該在各類型實驗室技術標準中體現。除了通用要求中規定的通用內容，各類型實驗室技術標準中應重點突出各實驗室特點。例如，電氣安全實驗室重點關注實驗室系統工程中的供電和安全，食品安全實驗室重點關注通風和凈化，化學分析實驗室重點關注排毒柜和氣體管道設計建設。

3 檢驗檢測實驗室設計建設標準體系

在深入了解實驗室設計建設標準體系現狀的基礎上，參考各行業專用設計建設標準，如GB50015《建筑給水排水設計規范》、GB50016《建筑設計防火規范》、GB50019《采暖通風和空氣調節設計規范》、GB16292《大氣污染物綜合排放標準》等，針對檢驗檢測實驗室的設計建設制定了一系列標準，標準結構為實驗室分類、總則、規劃設計、總體設計、細節設計，內容涵蓋實驗室選址、布局、公害預防處理、靈活性規劃、可持續性、信息化與智能化、房屋配件、輔助設施、系統工程等，在通用技術標準中重點說明設計建設的原則以及需要重點關注的問題，在專用實驗室技術標準中詳細規定了實驗室設計建設的細節。這套標準體系將實驗室設計建設過程中所有的項目納入其中，既可以幫助實驗室管理人員提出實驗室建設需求，也可以作為設計建設人員規劃設計方案的參考，搭建起連接設計方與施工方的橋梁[7]。

3.1 實驗室分類

實驗室的種類很多，可按學科劃分、按實驗室特性劃分或按行業劃分等，缺乏統一、科學的分類標準。而實驗室設計與建設首先需要進行科學合理的分類，再根據實驗室類型的不同而采用針對性的設計及建設方案[8]。只有經過科學分類并按照規范進行設計和建設的實驗室，才能避免隱患，降低成本，才能切實滿足其功能、技術特性的需求。從實驗室籌建之初的工程設計，到工藝流程的設計，及至合理選購儀器設備科學統籌，才能達到合理的資源調配，真正做到不斷提高實驗室運行和管理的整體水平。本標準體系參考國民經濟行業、產品類型和學科分類為基礎，包括理化實驗室、有機/無機實驗室、微生物實驗室、電氣安全實驗室等，該分類方法比較完善，基本容納了檢驗檢測實驗室有可能的所有類型。

3.2 規劃設計

這部分內容根據實驗室需求，規定了規劃設計的主要內容，包括需求分析、建設性質、目的依據及規模、建筑物要求及內容、參考資料、抗震防控措施、公害處理、建筑面積等，這些內容在實驗室設計建設之前必須先確定，是整個實驗室設計建設方案的基本依據。

3.3 總體設計

實驗室總體設計主要以選址布局和功能規劃為主，是整體設計流程的第一步，也是非常關鍵的一步。實驗室設計建設的很多關鍵內容。例如，公害預防與處理、靈活性規劃等，若在總體設計中缺乏考慮，在后期細節設計過程中則無法改進，造成實驗室設計建設的缺陷。

在平面布局內容中，標準推薦了獨立式、主樓式、單元式、分散式四種總體布局共推薦，將整個實驗室區域劃分為核心區域、輔助區域、公共設施區域，提出了平面設計基本原則，如組合設計原則、建筑物底層布局原則、頂層設計原則、北側設計原則等。

在建筑布局內容中，標準推薦了單走廊設計、雙走廊設計和單元組合平面設計。在公害預防與處理中，標準重點說明了廢水、廢棄、廢渣和廢物處理。在靈活性規劃中，標準列舉了設施、系統工程和實驗室內部設施的靈活性規劃。在實驗室綠色可持續性中，標準描述了環境、建筑和工程的可持續性。

實驗室信息化與智能化是本標準中的重點，也是標準不同于其他設計建設標準的獨特之處。由于近年來信息化智能化設備的普及，在檢驗檢測實驗室中也大量應用智能化設備。因此，對實驗室配套建設時要進行標準化指導。本標準分別將實驗室智能化集成系統、業務信息管理系統、辦公自動化系統和安全預警系統在實驗室設計建設過程中，需要符合的要求、具備的功能等進行了說明。內容覆蓋實驗室運行、使用、維護、管理、安全等方面，可以為新型信息化智能化實驗室的設計建設提供參考。

3.4 細節設計

在完成實驗室總體設計之后，接下來應對實驗室的內部細節進行設計規劃。在本標準體系中，細節設計的對象包括房屋配件、實驗室輔助設施、實驗室用房及輔助用房、實驗室系統工程和其他要求。

標準在房屋配件和實驗室輔助設施中，規定了實驗室的窗分為固定窗、活動窗、雙層窗、密閉窗、屏蔽窗、隔聲窗、百葉窗等，可根據不同的需求選用；實驗室門的大小應與試驗設備相適應，應設置觀察窗，危險房間需設置外開門；實驗室墻面應根據實驗內容布置材料，還應設置墻裙；實驗室地面要防水防滑防靜電，部分還需要防振；走道應設置緩坡坡道，注意回轉余量；實驗臺水槽分為PP水槽、不銹鋼水槽、陶瓷水槽和環氧樹脂水槽供選用；實驗室還應設置物品柜(架)和安全站；四層以上的實驗室應設置電梯，包括貨梯和客梯。

在實驗用房及輔助用房中，標準重點提出了業務受理室的概念，由于檢驗檢測實驗室以提供檢測服務為主，在實驗室設計建設過程中，應該考慮業務受理室的設置，包括受理、咨詢查詢、檢驗報告收發、檢驗樣品收發和收費區域。同時，將常用實驗室儀器設備安裝及配置的要求用列表的形式進行了說明。如表2所示。

表2 常用實驗室儀器設備安裝及配置要求(部分)

實驗室系統工程包含內容較為復雜，綜合其他實驗室設計建設標準，在本標準體系中將其歸納為十二項內容。給排水、空調和通風凈化裝置是實驗室不可或缺的配置，給排水設備應考慮化學制劑的中和過濾處理；實驗室空調的設計應滿足通風需求，個別需要配置隔振器和消聲器等；通風的主要方式有通風柜、排氣罩和排風管，通風系統應獨立控制，不共用風道。實驗室還應注意采光、隔聲、隔振，采暖、承重和照明，其中采暖應分開環路設置，散熱器宜有調節的可能性，承重的要求一般為350 kg·m-2，必要時還應進行局部加固，照明應單獨設置開關和保護電器，照明配電箱宜分層或分區設置。實驗室供電是系統工程的重點，這部分將會在電氣安全實驗室的技術標準中詳細說明。

實驗室建筑的其他規劃要求中說明了設備放置和室內裝修的要求，詳細說明了實驗室安全防護和消防的要求，但是這部分有專門的標準進行規范，所以在本標準體系中采用了參照專用標準的方式，補充說明了具備檢驗檢測實驗室特性的內容。

4 結束語

實驗室設計建設標準化是檢驗檢測實驗室管理的發展趨勢，實驗室設計建設標準體系建設是使實驗室管理獲得提升的基礎性工作，是加強實驗室軟實力的途徑[9]。在檢驗檢測實驗室快速發展的同時，更應該抓好實驗室的標準化工作，建立高效率、高質量的技術平臺和人才培養平臺。本標準體系涵蓋實驗室設計建設的基本內容，是實驗室使用方和設計建設方制定方案的依據，是連接雙方的橋梁，在規范檢驗檢測實驗室設計建設過程中具有深遠意義。

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Establishment of Testing Laboratory Design and Construction Standard System

ZHANG Guilin, WANG Chengcheng, LI Siyuan

(Instrumentation Technology and Economy Institute， Beijing 100055, China)

This paper introduces the testing laboratory design and construction standard system, summarizes the emphasis in the course of the laboratory design and construction, and analyzes the necessity and actuality of laboratory design and construction standard system. We put forward the way to perfecting standard system construction from the three aspects as planning design, overall design and detailed design, with characteristics as flexibility planning, sustainable planning and intelligent, promote the overall level of the laboratory work, provide strong guarantee for its function.

testing; laboratory; design; construction; standard system

2014-04-03

質檢公益性行業科研專項課題《檢驗檢測實驗室分類方法及典型設計研究與示范》基金資助項目(201310030)。

張桂玲(1973- )，女，工程師，主要從事實驗室設計、建設、管理與標準制定相關工作。

G482；G307

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.02.059