实验室规划与设计,我们需要考虑什么?

 

实验室是科技进步的摇篮。随着科技日益精进,国家各领域内的实验室建设不断加大步伐,同时也对实验室建设水平及质量提出了更高的要求。因此,标准化设计与建设则成为满足现代实验室达到更高水平要求的重要技术支撑,同时也是科技强国的基本保障。[1]

一个好的实验室建成,前期的准备是非常关键且重要的。在构建专业实验室的流程中,“构”的部分至关重要,它包括了实验室的定位和规划,是整个实验室建设的基础和灵魂。实验室定位包括三个方面:实验室在国际、国内的定位(要达到一个什么样的水准);实验室在行业(系统)内的定位;实验室在社会中的定位(行使政府职能第三方检测通用实验室)实验室在所处地理区域的定位。实验室规划包括两个方面:实验室建筑规划;实验室工艺规划。[2]

图片来源:站酷海洛

在实验室设计过程中先进行实验室的工艺设计,然后在满足实验室工艺要求的前提下,进行实验室的土建设计。实验室设计与承建单位的选择也很重要,包括企业规模、设计、研发、生产和施工能力和资质水准等都需进行考虑。同时,实验室平面布局是实验室设计的基础,只有按照功能分区和工作流程的需求做好相应的平面布局规划,才能确保后续的水、电、风等专业的设计,可谓牵一发而动全身。[2]

在实验室建设过程中还需考虑实验室配电系统、实验室弱电系统、实验室消防系统、实验室集中供气系统、实验室操作台的选择、交通问题、震动和噪声问题、实验室室内装修细节等。[2]

 

Ana:合理科学规划实验室 传递可持续发展理念

现代实验室早已从以往单一功能成为了一个包含科研、工作、创新、合规、舒适、安全、节能、可持续等特征于一体的空间综合体。labtech China Congress应运而生。一个好的实验室设计,需要在功能上涉及到给水、排水、通风、排风、强电、弱电、空调、消防、废气废液处理、集中供气等复杂的工艺技术,同时还要考虑到环保、安全、可持续性发展等诸多因素。[3] 如何通过合理科学的建筑设计与规划,传递并实现可持续发展的价值理念,是我们重点关注的课题。

 

实验室规划与设计,当前趋势及项目分享

 01 当前趋势

经过几十年的发展,中国实验室行业已跻身世界前列,但在安全性、质量、设计和可持续性等方面与国外相比仍有不小差距。

当前国内各类与实验室相关的建筑设计规范如下:

JGJ 91-2019《科研建筑设计标准》

GB 50346-2011《生物安全实验室建筑技术规范》

GB19489-2008《实验室 生物安全通用要求》

GB 14925-2010《实验动物 环境及设施》

GB 50189-2015《公共建筑节能设计规范》

QX/T331-2016《智能建筑防雷设计规范》

GB/T19495.2-2004《转基因产品检测 实验室技术要求》

GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》

GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》

GB/T 50314-2015《智能建筑设计标准》

GB 50243-2016《通风与空调工程施工质量验收规范》

GB 50019-2011《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》

GB 50016-2014《建筑设计防火规范》

 

这其中针对实验室本身的规范只占少数,如防火规范、电气设计规范等均需参照公共建筑的通用规范进行指导设计,事实上实验室内部各系统设计存在其特殊性,实验室设计必须结合其内部专业设施设备统筹考虑。另外,从事实验室专业设计的单位与相关技术人员稀缺。一项大型科研实验建筑的设计,必须同时具备有经验的科研人员与设计人员,提出要求与实现功能相结合,二者配合,取长补短,才能逐步完善实验室各项需求。[1]

labtech China Congress 2019演讲嘉宾HOK建筑事务所高级副总裁Randy Kray先生在主办方有关采访中表示:“根据欧盟和北美目前的实践及策略来看,它们重点关注设计的灵活性,研发人员的健康,透明度以及实验室与非实验室研究人员之间的互动。设计出能够支持基础科学家、工程师、卫生专业人员以及业务专家之间的协作的研究环境正变得越来越重要。打造跨学科环境,以帮助解决健康、气候、能源和技术方面的复杂问题。”

 

02 项目分享

 

海茵建筑HENN

项目:西湖大学

图片来源:海茵建筑HENN

 

Perkins Will建筑事务所

项目:新加坡CREATE

摄影师:Tim Griffith   图片来源:Perkins Will

项目:中国上海自然博物馆

图片来源:Perkins Will

 

Laborplaner Tonelli 建筑事务所

项目:瑞士苏黎世Balgrist大学医院研发中心

图片来源:Laborplaner Tonelli AG

项目:瑞士阿尔施维尔BaseLink创新园区

图片来源:Laborplaner Tonelli AG

项目:瑞士诺华WSJ-182园区Virchow 16大楼

图片来源:Laborplaner Tonelli AG

项目:瑞士巴塞尔pRED创新中心

图片来源:Laborplaner Tonelli AG

项目:瑞士阿尔施维尔热带和公共卫生研究所

图片来源:Laborplaner Tonelli AG

项目:西北应用科技大学Muttenz校区

图片来源:Laborplaner Tonelli AG

 

HOK 建筑事务所

项目:弗朗西斯·克里克研究所Francis Crick Institute

图片来源:HOK

 

近两年,有不少参与以上项目规划与建设的成员,曾作为labtech China Congress的大会嘉宾,在大会现场发表了关于实验室规划、设计与建设的精彩演讲与案例分享。


大会五大主题之—,实验室规划与设计

实验室设计一直以来是labtech China Congress的重要组成部分之一,为持续优化并进一步推动实验室设计版块发展,去年labtech China Congress携手SEFA(美国科学仪器设备家具国际协会)启动国际性设计大奖——Lab of the Year大中华地区的招募工作,最终奖项公布及呈现。而Ana也在2019年美国佛罗里达州奥兰多市举办的第18届实验室设计国际研讨会(Lab Design Conference)有幸见证了实验室领域备受关注的全球实验室设计大奖——Lab of the Year的现场。

labtech China Congress 2021将继续把实验室规划与设计作为大会主题之一,邀请众多国内外专家学者共同探讨全球实验室创新技术和发展趋势,通过现场模拟实验室Live Lab和创新展区,呈现从实验室设计、规划、建设、操作、管理等整个生态系统的前沿解决方案。

图片来源:labtech China Congress 2019现场

Ana认为实验室规划与设计可围绕以下议题展开:

实验室设计规范与标准

新建/改建实验室建设与设计新趋势探讨

高灵活度模块化创新实验室建设探讨

碳中和碳达峰愿景下低能耗实验室设计与规划

数字化驱动实验室高效设计与规划

未来实验室设计与空间共享优化

大型科研建筑设计与实验室借鉴

实验室建筑空调与洁净系统

实验室水、电、气、管路系统建设与设计

特种实验室(生物安全/PCR/HIV/微生物/动物实验室等)建设与设计

实验室环境与安全设计与规划

实验室装备、仪器规划等

......


labtech China Congress

实验室规划与设计 历届部分演讲议题

 

 

国家重点实验室建设、管理、运行与创新驱动发展战略

张树川,中国农业大学模式动物重大设施建设办公室主任、农业生物技术国家重点实验室副主任

 

科学实验装置类建筑设计/“新常态”下中国医疗卫生设施中的实验室建设

陈国亮,华建集团上海建筑设计研究院,首席总建筑师

 

实验室建设:障碍与沟通

吕京,中国合格评定国家认可委员会(CNAS),副处长

 

高级别生物安全实验室空调系统合规性设计思考

梁磊,中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究员综合设计所,副所长

 

实验室环境控制与节能设计

赵侠,中国中元国际工程有限公司,顾问总工

 

医工结合、设计抗“疫”

刘中民,上海市东方医院,院长

 

医工结合、设计抗“疫”

刘东,同济大学,教授

 

医工结合、设计抗“疫”

苏运升,同济大学上海国际设计创新研究院,常务副院长

 

智慧医疗发展现状与趋势

李哲峰,中国科学院浙江数字内容研究院人工智能产业规划,研究室主任

 

BSL-2实验室合规性设计要求与案例分析

洪强,上海实验室装备协会会长、 中国出入境检验检疫协会副会长、江苏大橡木集团有限公司创始人

 

高等级生物安全实验室建设与设计要点

宋冬林,中国科学院武汉病毒研究所,主任

 

动物生物安全二级实验室工艺设计与固体废弃物无害化

傅江南,暨南大学,中国医学装备协会实验室动物设施行业联合会主任委员

 

超级实验室:智慧实验室设计与建设/制药实验室设计

Leslie Ashor,Woods Bagot建筑师事务所,实验室设计总监

 

从瑞士的角度规划实验室/食品测试实验室设计

Dario Tonelli,Laborplaner Tonelli 建筑事务所,总经理

 

杭州西湖大学——科学研究的未来

Clemens Alexander Schiffer,德国海茵建筑,高级经理

 

Francis Crick研究所——一场旨在改变英国生物医学研究的设计之旅

Randy Kray,HOK建筑事务所,高级副总裁

 

健康的科研建筑设计解决方案/提升中国科研的关键想法

Dan Watch,Perkins&Will建筑事务所,科技团队负责人


多样化参与 labtech China Congress

Live Lab & 创新展区

 

✔ Live Lab 家具、通用设备、材料等赞助

✔ Live Lab 仪器、设备赞助

✔ Live Lab 耗材、试剂、配件等赞助

✔ 整体应用解决方案展示

✔ 大会及其他定制化合作

✔ 即刻加入Live Lab,多方向、场景化展现高端实验室

 

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参考文献:

[1] 标准化实验室设计与建设,标准+理论+实践全套拿走!https://mp.weixin.qq.com/s/xmTnNUfFcght2yazrxsxmA

[2] 实验室建设这15个问题,你重视了吗?https://mp.weixin.qq.com/s/ysACoiaRL_cVWEmYPF9ldw

[3]【实验室建设】实验室怎么设计的9大要点?一个也不能少!https://mp.weixin.qq.com/s/AVNSz_fxpjcb3S7b0fPFLA

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