齊 悅，何 柳，夏子淵

（1.四川大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，四川 成都 610064；2.四川大學(xué) 實驗室與設(shè)備管理處，四川 成都 610064；3.四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610064）

如何建設(shè)安全、可持續(xù)發(fā)展的實驗室是高校主管部門以及實驗室管理人員一直在探討的一個課題，這需要在設(shè)計、規(guī)劃、管理、操作等方面進(jìn)行科學(xué)論證、合理策劃、成本控制等[1]。此外，在實驗室設(shè)計與建設(shè)期間需要建立一支有建筑師、工程師，以及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府部門緊密合作的團(tuán)隊，還需要項目相關(guān)人員共同參與實驗室建設(shè)的規(guī)劃工作[2]。在實驗室設(shè)計過程中，需要有詳細(xì)的功能設(shè)計與規(guī)化，并且需要確定各功能之間的鄰近關(guān)系，以及未來擴(kuò)建需求等[3]。通過以上措施可為建設(shè)安全規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展的實驗室打下良好的基礎(chǔ)。

1 高校實驗室安全管理面臨的主要問題

（1）實驗室建設(shè)缺乏規(guī)劃性。高校實驗室在建設(shè)初期，由于時間比較有限，未能經(jīng)過充分的探討和考量，一般情況下是完成實驗室設(shè)計后就開始施工建設(shè)，從而導(dǎo)致在使用過程中出現(xiàn)一系列的實際問題，其中包括安全問題，如通風(fēng)系統(tǒng)不完善、安全防護(hù)設(shè)施不完備、電器安裝不合理、防水不徹底等。

（2）高校實驗室缺乏綠色環(huán)保理念，安全意識較淡薄。由于高校的聘用壓力和晉升壓力較大，高校教師承擔(dān)的安全責(zé)任意識不夠，通常重視科研和教學(xué)成果，缺乏綠色環(huán)保理念，安全意識較為淡薄。

（3）高校實驗室建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限，在一定程度上限制了可持續(xù)發(fā)展。部分高校由于實驗室建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足，只好在建設(shè)過程中對施工方妥協(xié)，造成實驗室缺少必要的安全設(shè)施，亦對今后的實驗環(huán)境造成安全隱患。

2 建立規(guī)劃性的高校實驗室設(shè)計方案

建立可持續(xù)發(fā)展的實驗室，首先須明確建設(shè)目標(biāo)，綜合考慮相關(guān)因素，并與項目人員共同制定建設(shè)愿景。通常情況下，需要工程師、建筑師、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和政府相關(guān)部門之間的緊密合作才能建成理想的、可持續(xù)發(fā)展的實驗室[4]。制定實驗室設(shè)計流程需要考慮通風(fēng)系統(tǒng)、實驗室安全、設(shè)備和電力故障的解決方案、監(jiān)控系統(tǒng)、節(jié)能策略和空間需求等。如果實驗室設(shè)計在功能上未能符合實際使用的要求，須重新組織設(shè)計，以避免日后實驗室因改造而增加額外開支。因此，實驗室設(shè)計方案是保障安全、可持續(xù)發(fā)展的前提。建立規(guī)劃性的高校實驗室設(shè)計方案需要注意以下幾點。

（1）功能設(shè)計。需要開展詳細(xì)的功能規(guī)化，確定功能之間的鄰近關(guān)系，設(shè)計多層功能模塊，充分考慮建設(shè)項目的靈活性和未來擴(kuò)建的拓展性。

（2）建筑體量設(shè)計。需要充分考慮建筑周邊的環(huán)境、基底限制、使用需求、基地流程等，確定總圖規(guī)劃和建筑體量設(shè)計理念，明確建筑物布局，確定分層功能，分析建筑布局的影響等。

（3）建筑流線設(shè)計。需要充分考慮物流、工藝流程、輔助功能流線、公共空間的特征等，確定最優(yōu)的建筑解決方案。

（4）輔助支持功能設(shè)計。需要充分考慮靈活性和模塊化分配方案、特定的設(shè)計解決方案等，需要考慮關(guān)鍵功能和公用設(shè)施、設(shè)備故障、電力故障，以及公用設(shè)施故障的解決方案。

（5）建筑分析設(shè)計。需要考慮建筑風(fēng)尾流分析、計算流體動態(tài)建模、聲學(xué)目標(biāo)、監(jiān)控系統(tǒng)等。

（6）施工設(shè)計。從設(shè)計方面的成本計算、施工便利、施工協(xié)調(diào)等為建筑造價提供合理依據(jù)，確定最終材料、系統(tǒng)選擇細(xì)節(jié)和尺寸、外觀的最終細(xì)節(jié)和規(guī)格、室內(nèi)隔斷等，最后形成一個完整的工作環(huán)境，即具有研究性、透明度和視覺聯(lián)接，又具有靈活、高效的施工環(huán)境[5]。

3 高校實驗室的可持續(xù)發(fā)展

3.1 合理設(shè)計實驗室，突出實驗室的標(biāo)準(zhǔn)化及柔性化

實驗室的標(biāo)準(zhǔn)化及柔性化有助于實現(xiàn)實驗室的可持續(xù)發(fā)展，能夠更加節(jié)省空間，更便于實驗室功能的調(diào)整，提高實驗室效率，也有利于實驗空間的重新分隔和重組，提高實驗室的可持續(xù)性。實驗室的柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化可體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）可依托室內(nèi)的實驗臺實現(xiàn)末端的靈活性。依靠實驗臺上配置的水、電、氣等插接裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗臺內(nèi)管線與末端接口的快速連接，實現(xiàn)在實驗臺范圍內(nèi)的可調(diào)整性。

（2）通過實驗室功能的多樣性，實現(xiàn)實驗室布局的靈活性。通過吊頂式、快速插接的功能柱來實現(xiàn)實驗臺及落地設(shè)備之間的互換，這種設(shè)置使得末端靈活性能夠脫離于實驗臺便可實現(xiàn)，同時實驗室布局也趨于標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)置。

（3）通過標(biāo)準(zhǔn)的實驗單元，實現(xiàn)任意時間和位置的靈活性。通過標(biāo)準(zhǔn)化的實驗房間布局及標(biāo)準(zhǔn)化的配套管網(wǎng)，實驗室可實現(xiàn)任意時間和位置的調(diào)整，能夠滿足實驗室在干濕區(qū)之間，以及不同實驗項目之間的互換。

（4）實驗室內(nèi)具有裝配式功能，采用標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成，可根據(jù)需要重組、合并，實驗室層高也應(yīng)能滿足相應(yīng)實驗要求[6]。

3.2 提高師生安全意識，增強(qiáng)使用安全的可持續(xù)性

定期舉行安全防范培訓(xùn)與講座，包括安全管理制度、個人防護(hù)、設(shè)施設(shè)備管理、廢棄物管理、急救安全等專項知識。通過安全培訓(xùn)以及講座幫助在校師生提高實驗室安全意識，自覺遵守實驗室安全規(guī)章制度。如《建筑設(shè)計防火規(guī)范》對易燃、易爆品，按照甲、乙、丙進(jìn)行了分類，也對建筑設(shè)計進(jìn)行了分類，并提出了控制要求[7]。這類文件能夠提高人們對建筑設(shè)計防火規(guī)范的認(rèn)識，在實際工作中有意識地防范這類事故的發(fā)生，進(jìn)而增強(qiáng)實驗室的安全性。

3.3 完善實驗室儀器設(shè)備，增加運(yùn)行成本的可持續(xù)性

有些儀器設(shè)備的使用頻率不高，經(jīng)常處于閑置狀態(tài)，如能分析這些儀器設(shè)備使用率不高的原因并提出解決方案，將在很大程度上解決設(shè)備使用效率偏低的問題[8]?？蓪⑺袃x器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行線上管理，并要求所有使用人員進(jìn)行預(yù)約對非預(yù)約狀態(tài)下的儀器設(shè)備進(jìn)行斷電或休眠，以此降低儀器設(shè)備的空轉(zhuǎn)能耗。除此之外，空調(diào)的正確選擇也能夠節(jié)省實驗室的能耗以及實驗室的運(yùn)行成本[9]。

3.4 綠色環(huán)保實驗室，減少實驗室對環(huán)境影響

如何減少實驗室對環(huán)境影響是很多設(shè)計師所面臨的挑戰(zhàn)。實驗室環(huán)保需要認(rèn)真考慮實驗室廢氣的排放，以及廢液、廢棄物的處置。如對實驗室廢氣可采用 5種過濾方式：水淋洗、化學(xué)溶劑就地過濾、活性炭就地過濾、活性炭過濾和干式化學(xué)過濾。特別是射流風(fēng)機(jī)加上干式化學(xué)過濾等是控制有毒氣體排放的有效手段[10]。通過采取有效的環(huán)保措施，建設(shè)綠色、安全實驗室，避免實驗室對周邊環(huán)境的影響。

4 結(jié)語

建設(shè)安全、可持續(xù)發(fā)展的高校實驗室需要進(jìn)行科學(xué)論證、合理規(guī)劃，同時需要充分考慮綠色環(huán)保、功能效率、安全運(yùn)行、成本控制等。這些要素不僅可以提高實驗室建成后的使用效率及可持續(xù)發(fā)展，還可以幫助提升師生安全意識，增加使用安全的可持續(xù)性。但建立高校安全規(guī)范和可持續(xù)發(fā)展的實驗室是一項系統(tǒng)性工程，在設(shè)計、規(guī)劃、管理、操作等方面還需要進(jìn)行深入的探索。