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实验室建设的背后之需求分析

实验室是防护实验室，适用于实验室是防护实验室，适用于处理对人体、动植物或环境具有高度危害性，通过直接接触或气溶胶使人传染上严重疾病甚至致命的病毒，如等。
南京大学生命科学学院院长、教授张辰宇的研究方向是微小的抗病毒作用。他告诉经济观察报，疫情期间他有两项研究需要用到实验室，一个跟重症患者的指标相关，需要从患者的血清样本中提取，另一个是直接抑制病毒的实验。
事实上，张辰宇和他的团队对实验室早有需求，早在十几年前，南京大学要建仙林校区时，张辰宇就提出生命科学学院大楼里面应该有实验室，但没有得到各方的同意。年，他在接受采访时说，因为没有，做不了实验，只能到外面的实验室去排队，一排就是两三年，非常受限。
国内另一所知名高校免疫研究人士也有类似的感受。感染免疫是这位专家的研究方向之一，在他看来，高校中微生物学、免疫学和感染病学都会有一些项目需要用到实验室，但国内高校中只有复旦大学、武汉大学、中山大学、华南农业大学等少数几所拥有实验室。他曾经接到一份禽流感样本，但是因为不具备实验条件，最后放弃了样本。
部分高校会选择借用医院、疾控的。上海公卫的实验室，长期对全国的科研单位开放，除了上海的医院、高校，曾有江苏、温州、西安等省市的科研团队来做过实验。
如果外部科研单位有需求，可以向上海公卫的生物安全委员会提出实验项目申请，委员会会对项目的活动风险进行评估，衡量实验室有没有能力来承担和规避这些风险的发生，同时兼顾已有的实验时间安排，如果评估通过就可以开展。
多位业内受访人士估计，目前中国的实验室数量在家，基本上分属卫生系统、海关系统管理和农业系统。其中，疾控体系的实验室多数利用率不高，更多的是用于应急而不是科研。而国内科研水平排在前列的高校，又因缺乏实验室而无法开展一些科研项目。
以新冠病毒为例，实验室只能检测新冠病毒的核酸片段，如果要分离、培养新冠病毒，需要有。具体来说，研究新冠病毒的致病机制、研发新冠疫苗、看一个药是否对新冠病毒有用、病毒溯源、病毒的毒力研究等，这些都需要用到，显然现有的实验室数量无法满足紧急的科研需求。

实验室建设之八大系统

完善八大系统
1.供排水系统
供排水系统的设置要充分考虑实验室的实际情况，科学设计实验室中供排水管道的安装走向，尽量避免管道从不需要供排水的房间穿墙而过。
实验室应当根据各区域功能，确定取水口位置，在实验室内部装修时应为供排水管网预留出相应位置。
生活用水与检测用水的取水口必须分开，保证生活用水与检测用水管道的相对独立，避免互混，尤其是保证生活用水不被化学试剂污染。
要避免检测用水直接排放，对含有有毒、强酸、强碱、易燃易爆物质的废水要有无害化处理措施或装置。确保废水达标排放，符合环保要求。
2.弱电系统
弱电是实验室最常用的能源之一，覆盖了实验室大多数区域。弱电系统包括：照明、各检测区域配电及通讯系统。
实验室应对弱电系统科学布线，接线要符合弱电施工有关规范，应在每个相对独立检测区域内设置弱电总开关，以便在出现紧急情况时检测人员能及时采取断电措施。所以，电源总开关要便于操作，不要上锁，但必须有安全标志。
供电终端插座应当选用通过3C认证的合格产品，对未通过3C认证、产品厂家和技术参数都不清楚的产品，即使价格便宜，但没有安全保障，不能用于实验室供电终端。使用后的安全风险成本要远远高出产品本身价值。
要为各检测室预留通讯终端的接口，方便检测数据及资料的网络传输。
3.高压供气系统
实验室高压供气系统主要指实验室内的高压气瓶供气装置。
高压气瓶应分类保管，立直固定，放置在干燥、通风良好、凉爽的地方，远离腐蚀性物质，避免明火及其它热源，防止阳光直射，库房的温度不宜超过30℃。不能将高压气瓶存放在地下室或半地下室内，以防潮湿生锈。库房内应配备相应品种和数量的消防器材。库房内的照明、通风设备的电源开关应设在库房外。
以氢气高压气瓶为例，标称工作压力一般为15MPa，所以操作时严禁敲打，尽量避免振动。避免高压气瓶及安装工具被油类物质污染，压力表要专用，安装时螺扣要上紧，氢气压力表系反螺纹，安装拆卸时应注意防止损坏螺纹。
4.温控系统
实验室应重视温度、湿度对检测工作的影响，要在关键性区域设置冷暖空调对检测室进行温度调节，以达到检测规程所要求的环境条件。要注重改善药品库、样品库、高压气瓶的存储温度、湿度调节，保证药品、样品及高压气瓶的安全。
5.通风系统
一个符合规范的实验室除对温度、湿度要进行严格有效的控制外，还需要一套通风系统，以获得足够的通风量来处理和排放实验室所产生的烟尘、异味等污浊空气。设置通风设备的重点区域是药品库、样品库及检测区域。
6.高压供电系统
粮食实验室中需要使用高压电的设备虽然不多，如高温炉、部分型号的蒸馏水器等，但安全性也不容忽视。高压供电系统的建设要充分考虑与环境的兼容性。高压电的电源应远离供排水管网，远离高压供气装置，应设置检测区域的安全保护装置。
7.消防系统
规范的消防系统是确保实验室安全的重要措施保证，要有完整的安全事故预防措施，并覆盖整个实验室的每个功能区域。重点是热工和高压、供电区域。
实验室的建设和内部装修要采用符合防火等级的防火材料，设置室内消火栓和消防泵等消防设施。
如果可能，实验室应购置火灾报警装置。一定要保证紧急疏散通道的畅通。
8.环境保护系统
环境保护系统主要是指检测废水、废气及固体废弃物及噪音的处理和药品试剂存放中的危害性监控。
实验室应当设置相适应的设施，对废水进行无害化处理，对烟尘进行过滤排放，对有害固体废弃物分类管理与回收，在严格控制下对废弃物进行妥善处置，使其达到环保要求。

实验室建设的必要性主要体现在哪些方面?

实验室建设是一个长期发展和完善的过程，涉及面广，包括实验室装修、给排水系统、电气系统、通风排风系统、暖通空调系统、送风系统、纯水系统、洁净实验室、恒温恒湿实验室和实验家具等，是一项复杂的系统工程，具有专业技术性强、相互之间紧密联系度高、交叉施工难度大等特点。那么，实验室建设的必要性主要体现在哪些方面?
1.实验室装修
实验装饰不同于普通工装。在设计、选材和施工中，应考虑防水、防滑、防尘、防腐、防静电、抗干扰、防振动等要求，并结合部分精密仪器对水、电、气及使用环境的特殊要求进行设计和施工。同时，实验室装修与各分项工程密切相关，要对实验室的通风、空调、给排水、电力、消防、纯水、保洁、供气等进行统筹部署协调，防止建筑拥堵错位，合理设计、施工、管理，让复杂的工程井然有序。
2.实验室暖通空调系统
实验室排风涉及实验人员的安全和舒适，必须严格控制排风效果、噪声和节能。通常，为了避免实验室产生有毒气体的交叉污染，实验室的气流方向应由低风险区向高风险区流动，气流设计应符合以下要求：
从办公区、走廊等辅助区域进入实验室，以保持实验室内适当的负压，保证实验室内气流不漏入走廊。为了保证效果，必须采用VAV变风量排风系统。同时，要采取有效的变风量补气措施，实验室内保持适当的负压(5～10)Pa，补气不能影响室内温度。这些与普通办公室暖通空调要求大不相同。
3.实验室清洁系统
洁净实验室的主要目的是保护实验人员的安全，防止感染细菌和病毒，保护实验样品的安全，防止污染，保证实验结果的准确性。其建设要点包括：合理工艺布局，根据需要设置敷料、风淋、缓冲间，做到人流、物流、污水物流三流畅通，避免交叉感染;装饰材料应易清洗消毒、耐腐蚀、无尘、不开裂、光滑防水，交叉位置应作圆弧处理，无缝对接;空调净化系统的划分应有利于实验室的消毒杀菌、自控系统的设置和节能运行;采用洁净空调系统，设置粗、中、高三级空气滤清器，排送风联动;气流井然有序，从清洁区流向半污染区和污染区。
4.实验室气体供应系统
虽然实验室供气系统的投资份额相对较小，但对实验环境的安全有着重要影响。首先，气瓶之间必须采取专业的通风防爆措施;其次，气路系统要有泄漏报警、紧急切断和强力排风装置;再次，为保证煤气纯度和气压稳定，必须进行多级减压供气，并设置气路吹扫排空设施。
5.其他实验室建设
实验室各专业建设交错穿插，装修、水电、排风、送风、空调、送风等专业必须精心设计、精心布置、精心施工，确保施工进度和质量。此外，实验室恒温恒湿、纯水、弱电等专业也有其特殊要求。实验室项目集中建设的优势①集中建设，着眼全局、统一规划设计，可以从源头上防止设计建设中的拥堵和错位;②项目整体包招标谈判空间较大，更有利于项目投资成本的控制;③统一组织施工，责任明确，减少中间环节，沟通协调，避免分包时相互推诿、互相踢皮球的现象;④业主、监理等管理单位管理路线明确，工作量明显减少，专业要求相对降低;⑤统筹部署，工程质量和工期更有保障;⑥项目售后，职责明确，无需多头协调、多头管理，服务保障较好。
综上所述，实验室建设不同于一般的建设项目，具有综合性、专业性、系统性等特点。只有统一部署、统筹协调、集中施工，才能从组织管理源头上更好地控制项目风险。确保项目建设的质量、进度和风险控制，以及建成后科研试验工作的使用要求。

实验室设计建设基本要求

实验室设计建设的基本要求
1、 实验楼宜采用框架（剪）结构，便于实验室合理布局。
2、 实验楼的建筑耐火等级不应低于二级，消防设施的设置应符合国家有关建筑防火设计规范的规定。
实验室建筑的抗震设防类别不应低于乙类建筑。
实验楼应设置完善的防雷系统。二级以上生物安全防护实验室、计算机网络机房、大型仪器分析室等有特殊要求的场所宜设置独立的防雷系统。
3、 高层实验楼宜安装电梯，以便于设备和物资搬运。
4、 实验楼不得采用可造成不同实验室之间空气交换的中央空调系统。具有洁净度、温湿度、压力梯度要求的不同功能类别的实验室，应采用独立新风、回风与排风通风系统。实验室通风柜的排风系统宜独立设置，即一柜一管一风机系统，不宜共用风道，不得借用消防风道。实验用房在外墙上应预留潜藏的侧送侧排风口。
5、 高度超出城市给水管网水压范围的实验楼，给水系统宜设置变频恒压供水装置。
实验废水应设污水处理装置或采取有效处理措施，具备有效去除酸、碱、重金属、有机溶剂及杀灭致病微生物的功能，水质达到污水排放标准。装置结构应设调节池、物化处理单元、生化处理单元及消毒单元。
6、 实验室开间模数宜为3.5米～4.0米(以3.6米为佳)。对设有地下停车场的实验楼，应同时兼顾柱网与停车的关系。进深宜为6.0米～9.0米。
实验室建筑层高宜为3.7米～4.0米；净高宜为2.7米～2.8米；有洁净度、压力梯度、恒温恒湿等特殊要求的实验室净高宜为2.5米～2.7米。在确定建设高度时，应尽量扩大技术夹层的高度。
7、 实验室走廊净宽宜为1.6米～2.0米。普通实验室门宽以1.1米～1.5米（不对称双开）为宜；有缓冲间的实验室（包括无菌室、洁净实验室、生物安全实验室等结构复杂的实验用房），应留有隐蔽的设备门，供实验设备，尤其是大型设备的进出。
8、 实验室的墙面应采用表面吸附性小、清洗方便的建筑材料。
实验室的地面应采用耐腐蚀、耐磨损、易冲洗的建筑材料。洁净实验室、生物安全防护实验室以及其它有特定要求的实验室地面材料还应满足整体无缝隙的要求。
9、 实验室采取透明化分隔时，应采用不低于1米的实墙。实验室外窗不宜采用有色玻璃，以免在实验时造成色觉判断误差。对有避光要求的实验室应另行采取物理屏障措施。
10、 实验用台柜的基材应符合环保要求，面材应具备耐腐蚀、易清洗、防火的特点。
11、 微生物实验室洗手水嘴宜使用非触摸式；实验室水槽、下水管道应耐酸、碱及有机溶剂，并采取防堵塞、防渗漏措施。存在生物危险因素的微生物实验室污染区不得设置地漏。
12、 理化实验区内易受化学物质灼伤处应设置洗眼器及紧急冲淋装置，或设置共用紧急冲淋装置。
13、 实验室建筑的供电应留有足够的负荷余量，设施应安全可靠，一般采用双路供电，不具备双路供电条件的，应设置自备电源。有特殊要求的，应配备不间断电源。
14、 实验室建筑的综合布线、计算机网络、楼宇自控、安全防范等智能化系统应达到同期社会较先进的水平，并留有一定的发展空间；在实验区，每个实验室至少设置一个数据与语音点，有特殊需求的可另行考虑。
15、 PCR实验室、HIV初筛和确认实验室、放射检测实验室、动物实验室、环境测试舱、空气消毒实验室、杀虫模拟现场实验室等特殊条件实验室的建设按照国家有关规定和要求执行。

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