文 /張桂玲 王城成 李思遠

實驗室設計建設最需要關注什么?實驗室設計建設與智能實驗室若干問題

文 /張桂玲 王城成 李思遠

計算機智能化的出現(xiàn)，使大量腦力及體力勞動被高效、準確、靈活的智能化系統(tǒng)取代，簡化實驗室工作流程，提高工作的效益，讓實驗室工作更安全、更方便、更省時、更省力、更體現(xiàn)個性化和人性化的結合，使工作人員身心更健康，在新的實驗室空間里提高智商、改善情商、激發(fā)工作靈感。

實驗室規(guī)劃設計若干注意事項

實驗室規(guī)劃設計的過程中，主要需要關注實驗室的任務、人員、設備、經費、用房面積、環(huán)境條件和實施進度等。除此之外，還需要關注住建部及實驗室相關國家標準、行業(yè)標準等。

實驗室任務規(guī)劃

實驗室任務規(guī)劃的目的在于充分說明本規(guī)劃范圍的實驗室在規(guī)劃期間應承擔的實驗室任務，包括教學實驗任務、科研實驗任務、課題實驗任務，以及開展科技服務的任務等。規(guī)劃任務時，要利用預測手段，根據試驗計劃和大綱的要求，確定實驗室應留有發(fā)展變動的余地。對已進行的實驗應提出改進方案，尚未開始的實驗的應規(guī)劃開始的期限，并規(guī)劃今后新增的實驗和更新計劃、改造的實驗項目。任務要定得準確，一定要同科研管理等部分密切合作，一起研究、共同審定。

實驗室人員規(guī)劃

實驗室人員規(guī)劃包括實驗室人員定編、人員構成、調配計劃、培訓計劃和人員管理制度等。在人員規(guī)劃時，首先是確定實驗技術人員的編制數(shù)，配備多少實驗技術人員為合理，要把實驗室的性質、任務、技術裝備、實驗內容、方法等各種因素結合起來考慮；其次是人員結構和素質，要結合規(guī)劃任務提出的專業(yè)結構、職稱結構、年齡結構、培訓規(guī)劃等實驗室工作的要求；最后，針對今后的管理使用問題設計出相應的組織管理方案。

實驗室設備規(guī)劃

實驗室設備規(guī)劃一般包括按實驗室需求編制的年度設備購置計劃。計劃表應包括數(shù)量、性能要求和金額，并說明來源以及購置時間。設備規(guī)劃有套數(shù)和檔次問題，分基礎、專業(yè)的不同情況配備。設備配置以適用性為原則，能用常規(guī)設備的，則不必配精密儀器。建立專業(yè)化的實驗室，以減少設備套數(shù)的投資。實驗設備主要來源是國外引進、國內購置、自制三個方面，重點應放在國內購置和自制。在具體配置和選擇設備時，有許多因素要給予系統(tǒng)的考慮。主要是實用性、先進性和經濟性的綜合決策，通過比較、分析、論證，正確解決先進性和經濟性的矛盾。

實驗室經費規(guī)劃

經費是執(zhí)行規(guī)劃的重要前提條件之一，一定要從實際出發(fā)，根據需要與可能，提出規(guī)劃年度內的投資數(shù)，分別列出上級投資數(shù)和自籌資金，以及分年度使用計劃，力求使規(guī)劃建立在可行的基礎上。

實驗室實施進度規(guī)劃

實驗室實施進度規(guī)劃就是編制出實施規(guī)劃的進度表，規(guī)劃是否科學、合理、可行、投資效果的大小，在很大程度上與完成建設的時間有關。時間短，能快速建成并投入使用的實驗室規(guī)劃，是人們樂于支持的，也是比較容易被采納的。規(guī)劃中的實施進度表包括了調研時間、設備訂貨、到貨時間、資料準備、人員培訓、自制設備和加工時間、土建或房屋改建時間、安裝調試時間等。一定要實事求是地進行進度規(guī)劃，切記人為地縮短時間或延長時間，致使規(guī)劃在時間上失去科學性、合理性。

與實驗室設計建設相關的標準與法規(guī)

我國從1984年至2010年之間，陸續(xù)發(fā)布了多項實驗室建設相關標準，如，GB50346-2004生物實驗室建筑技術規(guī)范、GB19489-2004 實驗室生物安全通用要求、JGJ91-93科學實驗室建筑設計規(guī)范、JBJ/T 33-1999 機械工廠中央實驗室設計規(guī)范等。

住建部等行業(yè)主管部門還陸續(xù)發(fā)布了專業(yè)的設計建筑與設施標準，也可作為實驗室設計建設的參考，如，GB50029-2003 壓縮空氣站設計規(guī)范、GB50030-1991 氧氣站設計規(guī)范、GB50991 埋地鋼質管道直流干擾防護技術標準、JB/T6412 排風柜、JG/T222-2007 實驗室變風量排風柜。

近年來，SAC/TC526陸續(xù)組織制定了系列國家標準，包括：

GB/T 32146.1-2015《檢驗檢測實驗室設計與建設技術要求通用要求》；

GB/T 32146.2-2015《檢驗檢測實驗室設計與建設技術要求食品實驗室》；

GB/T 32146.3-2015《檢驗檢測實驗室設計與建設技術要求電氣實驗室》；

以及正在制定的《檢驗檢測實驗室設計與建設技術要求驗收規(guī)范》，正在修訂的JGJ91標準，都將成為實驗室設計建設領域的重要參照標準。

如何縮小國內外差異？

目前，國外實驗室設計與建筑更多的強調實驗室的專業(yè)性，即將“專業(yè)的使用者”、“專業(yè)的設計者”和“專業(yè)的建設者”三方有機結合，共同完善實驗室的設計與建設方案，力求實踐工藝先行理念，所謂工藝先行的理念，即要求在實驗室建設之前，首先根據實驗室業(yè)務需求對實驗室建筑開展基于工藝的設計，避免由于建設方缺乏實驗室業(yè)務運行與工藝相關經驗，導致審批單位對投資、面積、標準方面的限制與實際差距太大，出現(xiàn)建筑布局不當、面積安排不合適、標準太低以及配套設備難于達到設計要求等問題，從而保障實驗室業(yè)務的順利運行，而國內的實驗室設計與建設，由于一些主客觀原因，出現(xiàn)了缺少周密全面的設計規(guī)劃、土建設計落后于實驗室建筑工藝的要求和發(fā)展、標準化的實驗室設計與建設缺少應用、不夠重視對于實驗室工作的適應性研究等問題。因此，縮小國內外實驗室設計的差異，重點在于工藝先行理念的貫徹與執(zhí)行。從實際執(zhí)行的角度來看，標準化的手段是貫徹工藝先行理念的重要方式，制定由“專業(yè)的使用者”、“專業(yè)的設計者”和“專業(yè)的建設者”共同執(zhí)行并遵守的標準，能夠有效的解決工藝先行問題，縮小我國與國外實驗室設計建設領域的差異。

實驗室智能化改造過程中遇到的問題及解決措施

實驗室的智能化改造，并非僅僅增加幾個信息化軟件，而是實驗室整體運作模式的改變。全面的實驗室智能化，覆蓋樣品流轉、任務下發(fā)、前處理、檢測實施、報告審核、物流派送等全過程，還可根據特定需求，增加遠程采樣、環(huán)境監(jiān)控、OA等功能，因此，實施智能化實驗室改造的前提，是所有參與檢測的人員，對實驗室運作模式的改變達成共識。

在此基礎上，實驗室智能化改造主要面臨的問題包括設備的智能化和環(huán)境的智能化。設備的智能化主要是指檢測設備、物流設備、輔助設備的智能化改造，這方面部分大型分析儀器已經實現(xiàn)，但大部分檢測設備并未考慮設備智能化，甚至并未預留通信接口。個別設備已具備智能化基本能力，但不同企業(yè)生產的設備必須配備單獨開發(fā)的系統(tǒng)，無法兼容，導致實驗室智能化實施過程中，要耗費大量的精力，或開發(fā)一套新系統(tǒng)，將不同企業(yè)生產的設備一一集成，或直接從設備數(shù)據的輸出端抓取數(shù)據，進行二次的信息化。且不論實施過程中的技術難題，僅配備一支信息化改造、實施與維護的隊伍，已超出了部分實驗室的可承受范圍。為了降低實驗室設備智能化的難度，應針對實驗室設備的通信接口、通信方式開展標準化工作，實現(xiàn)設備與系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

實驗室環(huán)境控制對于檢測結果至關重要，但出于節(jié)能環(huán)保的角度，非檢測過程中的實驗室環(huán)境控制，應以舒適節(jié)能為目標。因此，實驗室環(huán)境的智能化是指環(huán)境調控應隨著實驗室工作的開展而改變。環(huán)境的智能化改造，應在實驗室建設早期開展，涉及暖通、給排水、■ 管道等，設計與實施的越早，成本越低且效果越好。如果在實驗室建設基本完成后，再考慮環(huán)境的智能化控制，即使工程實施上可以實現(xiàn)，也將花費大量的人力和物力，甚至長時間影響檢測工作的正常開展。因此，完善的溝通交流機制，權威的技術標準與規(guī)范，豐富的工程實施經驗，是實現(xiàn)實驗室環(huán)境智能化改造的必備要素。

結語

綜上，實驗室智能化改造是技術發(fā)展的趨勢，但切忌盲目跟風，而應在專業(yè)的標準與規(guī)范指導下，于實驗室設計與建設的早期介入，通過使用者、建設者與供應商三方充分的方案論證與溝通，才能實現(xiàn)智能實驗室對檢測數(shù)據與檢測業(yè)務的正向提升。LP