現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念與原則

1、現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念與原則1. 最大限度地尊重基地環(huán)境,表達(dá)對(duì)環(huán)境的尊重- 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)在對(duì)現(xiàn)狀地充分分析基礎(chǔ)上,對(duì)方案構(gòu)思中將建筑作為環(huán)境的背景的設(shè)計(jì)理念,將單體建筑包容于環(huán)境之中。2. 前瞻性的設(shè)計(jì)理念生物實(shí)驗(yàn)室具有下列特點(diǎn):靈活性:每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室都能有足夠的空間來放置儀器和設(shè)備。單獨(dú)板塊還可以獨(dú)立的控制它們各自的用途,以便在保證不影響相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的情況下也不必改變模塊配置。經(jīng)濟(jì)性:實(shí)驗(yàn)室考慮到為防護(hù)、工作以及配置方面的效率利用進(jìn)行區(qū)域劃分,從而避免了面積和空間的浪費(fèi)。擴(kuò)展性:建立在可增添結(jié)構(gòu)的模塊形式和可重復(fù)使用的運(yùn)行系統(tǒng)基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng),能夠在不犧牲一定功能或不影響相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的情況之

2、下進(jìn)行必要的收縮和擴(kuò)張。安全性:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的區(qū)域配置需要按其潛在的危險(xiǎn)程度來劃分。煙霧防護(hù)罩和酸性物質(zhì)以及易燃物質(zhì)的儲(chǔ)存位置和為生物安全倉分派的空間將被配置在較高危險(xiǎn)帶即處于實(shí)驗(yàn)室后部(遠(yuǎn)離出口。一定的空間和足夠的廢棄物通道將被用來為較高危險(xiǎn)帶形成第二層的防護(hù)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的低危帶將用來安排各種干燥臺(tái)面活動(dòng)比如放置寫字桌、計(jì)算機(jī)和儀器等。潮濕臺(tái)面活動(dòng)則被安置在中危帶。通暢性:實(shí)驗(yàn)室走道和出入口將提供簡(jiǎn)便的行動(dòng)通道以及提供符合國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范的相應(yīng)通道。3. 適應(yīng)生物技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為確保實(shí)驗(yàn)室人員的安全、防止環(huán)境污染是開展致病微生物實(shí)驗(yàn)研究的先決條件。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室是造成實(shí)驗(yàn)人員或周圍環(huán)境可感染疾病的高危工作

3、區(qū)。在設(shè)計(jì)中,不僅要滿足功能要求,而且必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和有關(guān)行業(yè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并借鑒參考國(guó)內(nèi)外生物實(shí)驗(yàn)室有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、及相關(guān)規(guī)范,達(dá)到微生物和生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全通用準(zhǔn)則。4. 促進(jìn)最佳的科學(xué)研究能力現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)人員互相交流,特別是學(xué)習(xí)交流及實(shí)驗(yàn)室人員的團(tuán)隊(duì)精神。考慮到研究活動(dòng)活躍性的特點(diǎn),建筑必須能夠適應(yīng)技術(shù)、設(shè)備、過程和技能各方面的變化并能快速和簡(jiǎn)便地做出反應(yīng),能夠促進(jìn)研究人員和訪問學(xué)者之間知識(shí)的共享與傳遞,從而形成一種互相影響和信息交流的學(xué)術(shù)氛圍。5. 合理使用空間,充分考慮靈活性與可適應(yīng)性在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)中采用統(tǒng)一柱網(wǎng),并劃分出不同安全防護(hù)等級(jí)單元化模塊,以適合不同工藝要求。這種

4、模塊化布局既吸收國(guó)內(nèi)外CDC 先進(jìn)流程,又結(jié)合實(shí)際情況使實(shí)驗(yàn)室布置更具通用性、靈活性,并滿足以后改造可能性。6. 室內(nèi)外環(huán)境的人性化處理在先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下,以人性化的設(shè)計(jì)理念布置室內(nèi)外環(huán)境,為實(shí)驗(yàn)室工作人員提供高效的工作場(chǎng)所及環(huán)境舒適休閑空間。7. 生物實(shí)驗(yàn)室安全和保安工程中大部分實(shí)驗(yàn)室為二級(jí)生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室,適合于對(duì)工作人員或環(huán)境具有中等潛在危害的微生物的研究工作;部分實(shí)驗(yàn)區(qū)域?yàn)槿?jí)生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室,適合于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素的研究工作。防止微生物災(zāi)害,生物安全二級(jí)、生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。二. 現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

5、1. 現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書制定現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書制定包括制定實(shí)驗(yàn)樓每個(gè)部門和每個(gè)實(shí)驗(yàn)室面積和功能要求;制定生物實(shí)驗(yàn)室每間房的建筑、裝修內(nèi)容,門窗要求,環(huán)境控制,電力(照明、通訊及網(wǎng)絡(luò),氣體管道,給排水,空調(diào),消防控制,結(jié)構(gòu)等工藝設(shè)計(jì)要求;制定每間生物實(shí)驗(yàn)室所需固定實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單。2. 現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)/設(shè)備規(guī)劃現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)/設(shè)備規(guī)劃包括按照國(guó)際生物實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)及項(xiàng)目工藝任務(wù)書的要求,完成生物實(shí)驗(yàn)室固定設(shè)備規(guī)劃、工藝布置圖、典型生物實(shí)驗(yàn)室放大工藝平面圖、主要立面圖和主要剖面圖;完成生物實(shí)驗(yàn)室固定設(shè)備廠商資料及工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)歸總。3. 現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室建筑工程設(shè)

6、計(jì)要求現(xiàn)代化生物實(shí)驗(yàn)室建筑工程設(shè)計(jì)包括:基地環(huán)境設(shè)計(jì)-在對(duì)現(xiàn)狀地充分分析基礎(chǔ)上,將建筑作為環(huán)境的背景的設(shè)計(jì)理念,將單體建筑包容于環(huán)境之中。建筑工藝設(shè)計(jì)要求-主要包括生物實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝修材料要求等。實(shí)驗(yàn)室基本工作區(qū)域尺度(ELM是以保證生物醫(yī)學(xué)研究的安全運(yùn)行而對(duì)其所需工作區(qū)域尺度的規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)室的ELM一般包括有操作臺(tái)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備(包括儲(chǔ)藏柜、工作臺(tái)、化學(xué)排煙罩以及生物安全柜的長(zhǎng)度要求。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)當(dāng)前的趨勢(shì)已經(jīng)開始朝著規(guī)劃區(qū)域空間尺度的方向發(fā)展,而不僅僅限于規(guī)劃區(qū)域長(zhǎng)度。這種趨勢(shì)是起源于模塊化實(shí)驗(yàn)室形式的采用。實(shí)驗(yàn)室建筑的材料應(yīng)該選擇耐用和易清洗的類型,并且能有助于創(chuàng)造一個(gè)舒適安全的工作環(huán)境

7、。材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素在于易清洗、易維護(hù)、易儲(chǔ)藏并且盡量減少毒害傳播。所選材料作穿墻以及樓板處理時(shí),還必須考慮到保證實(shí)驗(yàn)室人員的安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝要求-包括生物實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)負(fù)荷要求等。由于振動(dòng)會(huì)干擾到實(shí)驗(yàn)室的敏感性儀器,設(shè)計(jì)者們必須考慮適當(dāng)控制振動(dòng)和將振動(dòng)源的放置遠(yuǎn)離敏感性儀器,必須對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)做細(xì)致分析,為了控制振動(dòng)在實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的傳導(dǎo),工程師在設(shè)計(jì)前期需要考慮一些結(jié)構(gòu)因素。實(shí)驗(yàn)室開間的大小(高、寬設(shè)定必須考慮到實(shí)驗(yàn)室模塊、功能分配、振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)和后期發(fā)展等,寬度應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)室模塊的大小有相應(yīng)變化,既保證靈活性又符合常規(guī)門窗設(shè)計(jì),并且形成統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室輔助連接的整體。實(shí)驗(yàn)室模塊內(nèi)不應(yīng)

8、設(shè)置柱,以避免妨礙到實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部流通和空間使用,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)緊密協(xié)調(diào)防止互相干擾。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工藝要求-包括生物實(shí)驗(yàn)室暖通空間系統(tǒng)設(shè)計(jì)、空氣過濾、排氣系統(tǒng)、生物安全柜排氣系統(tǒng)要求。暖通空調(diào)系統(tǒng)必須滿足實(shí)驗(yàn)室研究要求。除對(duì)溫度、濕度需嚴(yán)格控制外,需有足夠的通風(fēng)量處理煙塵、異味、空氣中污物,滿足煙罩通風(fēng)以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)熱負(fù)荷要求。同時(shí)必須充分考慮系統(tǒng)的可靠性并考慮富裕量。不同性質(zhì)區(qū)域需保證不同的相對(duì)壓力,并要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)從長(zhǎng)遠(yuǎn)上考慮節(jié)能。實(shí)驗(yàn)室中間操作罩口NC最大值不宜超過50dB,除非設(shè)備本身允許外,NC一般不宜超過60 dB。暖通空調(diào)、水、電、照明設(shè)備需根據(jù)可有效利用能源的原則進(jìn)行選擇,同

9、時(shí)應(yīng)易于控制管理。防結(jié)露最小保溫厚度需滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并參考國(guó)內(nèi)相關(guān)推薦值。建筑圍護(hù)材料必須保證居住者的健康與安全,建議選用環(huán)保節(jié)能材料。所有耗能系統(tǒng)及部件要進(jìn)行全程控制管理,是否采用熱回收應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的比較評(píng)價(jià)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)分析,選用不同的暖通空調(diào)系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)分析應(yīng)有足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、能效比的全面計(jì)算。經(jīng)濟(jì)分析主要包括工程初投資、能耗、運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)可靠性、適應(yīng)性等方面分析比較.每個(gè)系統(tǒng)的選擇需滿足運(yùn)行的靈活,可靠,易于維護(hù) 并預(yù)留余量,工程總投資內(nèi)包含維護(hù)費(fèi)用. 給排水工藝設(shè)計(jì)要求-包括實(shí)驗(yàn)樓給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)備要求. 給排水系統(tǒng)應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室模塊相符合,排水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)靈活,并

10、預(yù)留部 分設(shè)施以保證實(shí)驗(yàn)室的可靠和持續(xù)運(yùn)行, 盡量避免在實(shí)驗(yàn)室區(qū)域做穿 墻處理. 污,廢水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置生活污水與生產(chǎn)廢水分流排水管網(wǎng),生活污水處 理達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)后備用,再回用于綠化及水景補(bǔ)水.科研生產(chǎn)廢 水采取局部處理經(jīng)消毒后與集中處理相結(jié)合的方式. 對(duì)被毒菌污染廢 水及放射性廢水,就近設(shè)置失活及衰減 處理裝置,嚴(yán)格控制,處理 合格后排放. 地面雨水經(jīng)雨水管道有組織的匯集用流槽卵石層過濾后儲(chǔ)存回用, 余 量及洪水就近排入明渠. 強(qiáng)弱電設(shè)計(jì)要求-包括生物實(shí)驗(yàn)室電力系統(tǒng)設(shè)計(jì), 室配電系統(tǒng)設(shè)計(jì), 照明設(shè)計(jì),智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì),保安系統(tǒng)設(shè)計(jì),通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求. 消防工藝設(shè)計(jì)要求-主要指生物實(shí)驗(yàn)室消防系統(tǒng)

11、設(shè)計(jì)要求. 實(shí)驗(yàn)室建筑防火的特殊要求應(yīng)按照當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)規(guī)范考慮實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的 設(shè)置和按照實(shí)驗(yàn)室建筑放火規(guī)范采用符合防火等級(jí)的防火材料, 設(shè)置 防火閥,自動(dòng)噴淋系統(tǒng),防火信號(hào)系統(tǒng),風(fēng)管煙氣檢測(cè)系統(tǒng),室內(nèi)消 火栓和消防泵等消防設(shè)施. 生物實(shí)驗(yàn)室用家具及設(shè)備要求包括衛(wèi)生器具,工作臺(tái)面,化學(xué)煙罩及 生物安全柜,實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求. 生物實(shí)驗(yàn)室安全工藝設(shè)計(jì)要求-主要包括常規(guī)安全工藝設(shè)計(jì),輻射 安全工藝設(shè)計(jì)要求. 安全健康的指導(dǎo)方針要求建筑盡可能在工程上對(duì)工作人員的安全保 護(hù)形成有效控制,從而將工作間潛在的職業(yè)危險(xiǎn)降至最低.這些指導(dǎo) 方針還必須與工程師提交的具體建筑設(shè)計(jì)文件內(nèi)容相適應(yīng), 以便安全 保護(hù)在建筑施工時(shí)能夠

12、體現(xiàn)出來. 雖然健康安全的方針與工程技術(shù)的 要求許多內(nèi)容可以統(tǒng)一起來,但是仍不可能含概所有的因素.因此建 議讓健康安全專家成為建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的一部分. 設(shè)計(jì)的所有實(shí)驗(yàn)室必須保證放射性物質(zhì)安全可靠的存放. 放射性物質(zhì) 的容量和類型取決于實(shí)驗(yàn)室研究功能的類型和數(shù)量.因此,設(shè)計(jì)者們 需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的功能要求來決定供使用和處理放射性物質(zhì)的必要 區(qū)域. 所有實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)有相應(yīng)的普通級(jí)別的廢棄放射性物質(zhì)存放容 器. 每個(gè)實(shí)驗(yàn)室廢料的存放位置必須標(biāo)準(zhǔn)化以便于緊急防護(hù)人員在火 災(zāi)或意外情況下迅速采取措施. 環(huán)境保護(hù)工藝設(shè)計(jì)要求-主要包括污水污物處理,噪音防護(hù),輻射 防護(hù),生物安全防護(hù)要求. 注意環(huán)境保護(hù)和適當(dāng)處

13、理廢料對(duì)于保證實(shí)驗(yàn)室建筑中工作人員, 訪問 學(xué)者和周圍設(shè)施的健康運(yùn)行和建筑學(xué)術(shù)氛圍的維護(hù)十分重要.因此, 需對(duì)實(shí)驗(yàn)室的有害建筑材料,有害廢料儲(chǔ)備與處理,分散儲(chǔ)備設(shè)施, 廢液排放,固態(tài)廢料的管理與回收,氣體散發(fā)等做出嚴(yán)格控制. 4. BSL3 生物實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃,工藝設(shè)計(jì)/設(shè)備規(guī)劃及工程設(shè) 計(jì)要求-主要是完成 BSL3 生物實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室平面工藝布置 圖,立面圖和剖面圖設(shè)計(jì);完成 P3 生物實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室工程設(shè) 計(jì)要求和說明. 生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)置凈化設(shè)備(推薦采用高壓滅菌器.高 壓滅菌器區(qū)應(yīng)滿足相應(yīng)要求. 生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室的真空系統(tǒng)必須設(shè) 置保護(hù)性過濾器. 當(dāng)生物安全三級(jí)