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现代实验室通用规划设计方案

2021-05-21

一、医学实验室的建设基本要求

1、医院中的实验室

• 检验科:临床检验/生化检验/微生物检验/血液实验/细胞检查/血清免疫/试剂/材料库等;

• 病理科:取材/标本处理/脱水/染色/蜡包埋/切片/制片/镜检等;

• 输血科(血库):配血/贮血/发血等;

• 太平间:解剖/标本等;

• 基础科研实验室:生长发育/生物技术/流行病学/基因组学/创新药物/精准诊疗/慢性病转化/风湿免疫/遗传学/细胞学/细菌/病毒/病理生理等;

• 动物实验室:饲养/健康观察/隔离检疫/实验处理解剖/生理生化检查/微生物检疫/饲料营养分析等。

2、实验室建设相关规范

(1)国家规范:

《科学实验建筑设计规范》JGJ 91-93

《科研建筑设计规范(征求意见稿)》JGJ-201#

《综合医院建筑设计规范》GB 51039-2014

《传染病医院建筑设计规范》GB 50849-2014

《实验动物设施建筑技术规范》GB50447-2008

《生物安全实验室建筑技术规范》GB 50346-2011

《实验室家具通用技术条件》GB24820-2009

《疾病预防控制中心建设标准》建标127-2009

(2)行业标准:

《实验室生物安全通用要求》GB 19489-2008

《医学实验室能力验证的应用》GB/T 27409-2010

《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》WS 233-2002

3、实验室建设要求:空间布局

(1)一般要求

功能分区明确:实验用房、辅助用房、公用设施等功能分区明确、联系方便、互不干扰;

标准单元:通用实验室、专用实验室及研究工作室宜采用标准单元组合设计;

天然采光:通用实验室、研究工作室宜利用天然采光;

隔声/隔振:实验室不宜与产生噪声/振动的公用设施等用房贴邻;

(2)专项要求

检验科:

 微生物学检验应与其他检验分区布置,并设于检验科的尽端;

 细菌检验的接种室与培养室之间应设传递窗;

病理科:

 用房应自成一区,与手术部联系便捷;

输血科(血库):

 宜自成一区,并邻近手术部;

 贮血与配血室分别设置;

太平间:

 解剖室应有门通向停尸间;

4、实验室建设要求:室内装修

地面:

 坚实耐磨、防水防滑、不起尘、不积尘;

 使用强酸、强碱的实验室地面应具有耐酸、碱腐蚀的性能;

 用水量较多的实验室地面应设地漏;

墙面:

 光洁、无眩光、防潮、不起尘、不积尘;

 需要定期清洗、消毒或防尘要求高的实验室地面、墙面和顶棚应做整体式防水饰面;

顶棚:

 光洁、无眩光、不起尘、不积尘;

 通用实验室不宜设吊顶;

 需设吊顶且无严格密封要求的空间,宜采用活动板块式吊顶;

5、实验室建设要求:采暖通风

(1)一般规定:

不同的实验室对温湿度等室内环境的要求各不相同;

按标准单元组合设计的通用实验室,其采暖通风空气调节系统也应按标准单元组合设计

通风、空调风管系统的进排风口洞口周边与室外应有完整的密闭措施;

进排风口应有防止小动物进入的防护措施;

(2)供暖:

需设采暖系统的情况下,一般不宜用空调系统代替供暖系统;

不宜采用地板幅射采暖;

藏品库房及陈列区不宜采用以水、汽为热媒的采暖系统;

采暖系统宜按南北朝向分开环路设置;

散热器的散热量应能分室调控;

(3)通风:

工作时间大量连续使用机械排风的实验室尽量采用局部排风,必要时才采用全面排风,排风量较大时应设置机械补风系统;

有条件的实验室可设置有组织的自然进风;

对于采暖地区,冬季应由建筑物的采暖系统补充加热自然进风的耗热量;

有污染的实验室宜保持低负压,较清洁的房间则保持相对正压;

气流由清洁区向有污染可能的实验区域流动;

大量使用强腐蚀剂的实验室应设单独排风系统;

(4)空调和制冷:

室内温湿度基数、洁净度、使用班次和消声要求等相近的实验室宜尽可能相邻布置;

设集中空气调节不合理时,可以采取分散空调方式;

有温、湿度精度要求的实验室应设置恒温恒湿空调系统;

有洁净度要求的实验室应设置洁净空调系统;

6、实验室建设要求:电气系统

(1)供配电:

应预留适当的备用容量及扩展的可能;

优先选用空载损耗低的变压器;

对于偶尔使用的大设备和有较大容量的冲击性负荷、波动大的负荷、非线性负荷、单相负荷和频繁起动的设备时,应由专用变压器供电;

通用实验室的用电设备可由固定在实验台或靠近实验台的固定电源插座(插座箱)供电;

(2)照明:

各房间、区域分区照明,采用不同照度标准;

大面积照明场所宜分段、分区设置灯控开关;

充分利用自然光,并依次决定电气照明的分区;

(3)接地:

实验室保护接地宜采用等电位连接措施

7、实验室建设要求:安全防护

(1)防火与疏散:

易发生火灾、爆炸、缺氧、低温、化学品伤害事故的实验室应设监测报警措施;

由二个及以上标准单元组成的通用实验室的疏散门不应少于两个,实验室门应向疏散方向开启;

面积大于100㎡的实验室,疏散门应不少于两个且应;

(2)分散布置防护技术:

凡进行有害气体、蒸汽、气味、烟雾、挥发物质等实验工作的实验室,应设置排风柜,含汞的实验室应设置特制排风柜;

经常使用强酸、强碱、有化学品烧伤危险的实验室内宜设置应急喷淋器及应急眼睛冲洗器;

存放少量化学危险品的实验室应设置24h持续通风的专用化学品贮存柜;

危险化学品、贵重物品、放射性物质贮存场所,应设置防盗门、防盗窗及报警装置等设施;

二、未来医学实验室的发展趋势

1、传统vs.数据化实验空间

实验模式的转变:

 传统的实验模式:更多投入+更多操作空间+更多实验更多工作成果;

 现代化的实验模式:实验结果+数据分析+合作讨论更多工作成果。

实验空间的转变:

 传统的实验空间:大量实验操作空间+少量办公空间;

 现代化的实验空间:1/3实验操作空间+1/3灵活使用空间+1/3数据化办公空间。

2、更灵活的空间布局

更灵活:

 可移动式的实验室家具,根据需求更改布局;

 实验室的家具布置不应过度拥挤,给未来的大型设备留出空间。

更经济:

 虽然可能在建设时期增加投入,但能在后期运行过程中节省费用。

更小面积的开放式实验室:

 10-12组标准单元的实验室已经过时,5-8组模块单元的实验室正流行;

 空间仍然有较大的灵活性;

 小空间促进实验人员紧密的交流合作,有利于降低实验室的噪音和外部干扰。

3、模块化的实验室家具

4、设备仪器的迷你化

(1)外观尺寸的进化:

占用一整个房间➜缩小为“台面尺寸”;

独立与家具之外➜“嵌入”实验台;

多个单独的设备➜一体化设备。

(2)功能的进化:

各种仪器设备独立运行➜不同系统联网运行,统一接入计算机;

有线连接感应器➜无线连接感应器(临床实验中,佩戴感应器的患者无需来到实验室即可提取数据)。

5、更复杂的动物实验空间

净化区域:

 用于动物培养和研究;

 对机电系统有很高的要求;

迷你影像设备:

 啮齿动物尺寸的MRI、PET和CT;

 用于体内研究和持续性的活体研究;

生物污染/防护区:

 用于对有毒致病原的进化研究;

自动化:

 即使中等面积的动物实验室也开始引入各类机器人;

 首先应用于动物笼子的清洗区域;

 应当为未来的机器人预留空间和机电系统;

6、接入自动化物流系统

(1)气动物流系统:

在大型医院里逐渐普及;

适用于从临床采样到实验室的路程较远、各时段运输量相对平稳的情况(比如,从急诊采血到中心检验);

在高峰时段可能“堵车”;

节约人力运送时间,但是可能增加处理样本的时间。

(2)智能化传送带:

近距离、水平运输;

不间断的运输方式,承载较大的运输量,高峰时段也满足需求;

适用于“前窗口、后实验室”的情况(比如,有采血窗口的检验科);

可以与自动分拣样本的机器人联合设置;

可以连接到各种型号的自动化仪器。

7、降低能耗

根据需求和既有条件、精细化的降耗措施:

根据实验室的通风/降温/湿度需求,采用冷却梁来进行采暖、降温;

根据实验室操作区域的占用/空置情况,通风次数不同;

通过空气化学物质实时监测,减少机械排风次数;

从实验仪器设备端减少热能发散(避免造成整体空间升温,节约降温能耗;)

采用雨水收集系统;

精细划分需求,减少用水消耗;

根据太阳角度和周边地形设定最佳建筑朝向;

充分利用自然光照,根据需求降低灯光照度;

8、节能、舒适的灯光设计

(1)降低灯光照度:

过度明亮的荧光灯环境造成实验人员的视觉疲劳和不舒适感;

通过调整灯光位置,更低照度的灯光也能满足实验需求;

根据实验室的使用需求,寻求环境照明和工作照明的高效组合;

(2)LED灯光:

以往在工作照明中应用更多,近期在环境照明中也开始普及;

虽然在采购时增加投入,但能在运行过程中节省用电;

有更长的使用寿命,减少更换和维修的费用;

(3)漫射光:

采用吊灯,通过屋顶吊顶反射为实验空间提供漫射光;

可与暖通系统结合,如与冷却梁结合设置。


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