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实验室建设如何从零建造实验室

2019/03/28

一个现代化的实验室的建造需要经历若干阶段,每一阶段若干个维度的认真筹备,前后需花费数年时间才能最终建成。而定位调研阶段则是重中之重。

  一、功能模块

  建造实验室的根本目的是为了满足实验过程中对原辅料的分析验证以及病理研究并产出目标试剂。根据不同的科研项目,大致会包含以下数个功能业务模块中的几个:

  1.中心实验室。作为制药实验室的核心,中心实验室肩负着实验的主要业务责任。

  2.微生物检查室。由于不同目的的试剂需要的检验环境不同,大致分一般无菌室(半无菌室)和卫生学标准室两类。

  3.仪器室。作为各类仪器的存放以及使用的建筑,大致有天平室、光谱室、显微室、玻璃仪器存放间和普通仪器室等类别。

  4.高温室。高温室是用于制剂干燥或者消毒之所。

  5.留样观察室。主要是针对实验室的原辅料、包装材料以及成品的留样进行贮存验证管理。

  6.气体供应室。对环境安全与操作安全要求极高。某些特殊的气体,比如毒气室,就需要进行安全隔离的建造,才能满足安全试验的要求。

  7.除了以上功能性区域外,一般的制药实验室还应该具备质量管理办公室以及档案室等行政办公区域。

在进行下一个部分建筑需求调研之前,要对上述具有特殊环境要求的功能模块进行特别关注:

  1) 实验室在确定基本功能模块之后,对于建筑环境的规划一定要遵循研发工艺的流程:

  将功能要求相近的实验室布置在一起;

  将分析与总结,工程管网较多的实验室组合;

  将隔振需求的实验室组合在一起;

  将不同毒性的实验室组合在一起;

  将不同洁净级别的实验室进行优化组合。

  2) 对于微生物有要求的洁净室,尽量考虑安置在空调机房附近,同时要考虑到进入该模块的缓冲区的设计和设计可行的外界观察窗口。

  3) 仪器室在确定具有哪些类别后,在初步的定位中就需要:

  按干湿分开、冷热分开、恒温集中和天平集中等原则进行合理组合。

  其中,天平室建议靠近中心实验室,从而保证实验的效率,而天平室还需要远离震源和高温,以确保结果的精准。

  4) 高温室因为其特殊的环境条件,需要远离存放试剂的留样观察室及冷冻室。而对于高温室的安全应该特别注意,房间需要设置灵敏的感温感烟报警器还要确保通风的顺畅。

5) 留样观察室:

  因为涉及的种类繁多,在初始功能明确后,所涉及的样品种类需分开、分区存放。

  二层以上的楼面需要计算楼面载荷是否可以满足需求。在留样观察室的最初规划室还需要考虑通风防潮和阴凉贮存等因素。

  综上,在功能定位的时候要充分考虑该功能对工艺流程的影响以及对整个实验室系统的内外影响,从实际需求出发。


二、建筑环境预估

  当整个实验室的功能模块确定之后,就需要根据这些构成模块对建筑环境进行定位调研。一般会涉及以下几个方面:

  1.建筑的物理环境。这是实验室系统建筑的基础。影响物理环境选择的根据主要是实验环境对温度、湿度以及载重等指标的需求。有些医药实验室的中心实验室若是有大量的电气设备,那么对于用电量的供给考虑在一开始也需要调研清楚。

  2.实验室的空间调研。一个中央实验室采用多大的面积,包括哪些实验业务,将直接影响实验业务的效率和安全。

  1) 现代化的实验室的单个模块跨距一般在4×7.5米-9×9米之间,而每一个功能小单元则是在3-6米×3-6米。

  2) 实验室的楼层高度一般在4.0米到5.0米之间,其中电气系统的铺设安排如何选择也需要充分明确:贴墙或者贴顶。这将影响施工规划和建造成本。

  3) 为了确保实验流程的通畅与安全,不同功能小单元间通过走廊进行区隔及连通。走廊的宽度一般在1.8米-3.0米较为适宜,而采用单面走廊还是中间走廊,都会影响整个实验模块的布局,因此初始阶段也需要调研明确。

  4) 管网的布置除了涉及铺设的方式不同外,还应该考虑服务辐射的面积。其中分散式竖向管井服务半径大,适合大规模供应;而集中式竖向管井服务半径小,适合小规模供应。

  3.综合考虑各业务模块之间的构成及位置关系。实验室除了业务模块区域,还有研究室以及办公室。因不同的业务需求进行信息传递与管理运营,目前可大致分为内含型、临近型和分离型。


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