高校实验室安全规范与可持续发展的研究探索

齐 悦，何 柳，夏子渊

（1.四川大学 化学学院，四川 成都 610064；2.四川大学 实验室与设备管理处，四川 成都 610064；3.四川大学 建筑与环境学院，四川 成都 610064）

如何建设安全、可持续发展的实验室是高校主管部门以及实验室管理人员一直在探讨的一个课题，这需要在设计、规划、管理、操作等方面进行科学论证、合理策划、成本控制等[1]。此外，在实验室设计与建设期间需要建立一支有建筑师、工程师，以及学术机构、政府部门紧密合作的团队，还需要项目相关人员共同参与实验室建设的规划工作[2]。在实验室设计过程中，需要有详细的功能设计与规化，并且需要确定各功能之间的邻近关系，以及未来扩建需求等[3]。通过以上措施可为建设安全规范、可持续发展的实验室打下良好的基础。

1 高校实验室安全管理面临的主要问题

（1）实验室建设缺乏规划性。高校实验室在建设初期，由于时间比较有限，未能经过充分的探讨和考量，一般情况下是完成实验室设计后就开始施工建设，从而导致在使用过程中出现一系列的实际问题，其中包括安全问题，如通风系统不完善、安全防护设施不完备、电器安装不合理、防水不彻底等。

（2）高校实验室缺乏绿色环保理念，安全意识较淡薄。由于高校的聘用压力和晋升压力较大，高校教师承担的安全责任意识不够，通常重视科研和教学成果，缺乏绿色环保理念，安全意识较为淡薄。

（3）高校实验室建设经费有限，在一定程度上限制了可持续发展。部分高校由于实验室建设经费不足，只好在建设过程中对施工方妥协，造成实验室缺少必要的安全设施，亦对今后的实验环境造成安全隐患。

2 建立规划性的高校实验室设计方案

建立可持续发展的实验室，首先须明确建设目标，综合考虑相关因素，并与项目人员共同制定建设愿景。通常情况下，需要工程师、建筑师、学术机构和政府相关部门之间的紧密合作才能建成理想的、可持续发展的实验室[4]。制定实验室设计流程需要考虑通风系统、实验室安全、设备和电力故障的解决方案、监控系统、节能策略和空间需求等。如果实验室设计在功能上未能符合实际使用的要求，须重新组织设计，以避免日后实验室因改造而增加额外开支。因此，实验室设计方案是保障安全、可持续发展的前提。建立规划性的高校实验室设计方案需要注意以下几点。

（1）功能设计。需要开展详细的功能规化，确定功能之间的邻近关系，设计多层功能模块，充分考虑建设项目的灵活性和未来扩建的拓展性。

（2）建筑体量设计。需要充分考虑建筑周边的环境、基底限制、使用需求、基地流程等，确定总图规划和建筑体量设计理念，明确建筑物布局，确定分层功能，分析建筑布局的影响等。

（3）建筑流线设计。需要充分考虑物流、工艺流程、辅助功能流线、公共空间的特征等，确定最优的建筑解决方案。

（4）辅助支持功能设计。需要充分考虑灵活性和模块化分配方案、特定的设计解决方案等，需要考虑关键功能和公用设施、设备故障、电力故障，以及公用设施故障的解决方案。

（5）建筑分析设计。需要考虑建筑风尾流分析、计算流体动态建模、声学目标、监控系统等。

（6）施工设计。从设计方面的成本计算、施工便利、施工协调等为建筑造价提供合理依据，确定最终材料、系统选择细节和尺寸、外观的最终细节和规格、室内隔断等，最后形成一个完整的工作环境，即具有研究性、透明度和视觉联接，又具有灵活、高效的施工环境[5]。

3 高校实验室的可持续发展

3.1 合理设计实验室，突出实验室的标准化及柔性化

实验室的标准化及柔性化有助于实现实验室的可持续发展，能够更加节省空间，更便于实验室功能的调整，提高实验室效率，也有利于实验空间的重新分隔和重组，提高实验室的可持续性。实验室的柔性化、标准化可体现在以下几方面。

（1）可依托室内的实验台实现末端的灵活性。依靠实验台上配置的水、电、气等插接装置，能够实现实验台内管线与末端接口的快速连接，实现在实验台范围内的可调整性。

（2）通过实验室功能的多样性，实现实验室布局的灵活性。通过吊顶式、快速插接的功能柱来实现实验台及落地设备之间的互换，这种设置使得末端灵活性能够脱离于实验台便可实现，同时实验室布局也趋于标准模块化设置。

（3）通过标准的实验单元，实现任意时间和位置的灵活性。通过标准化的实验房间布局及标准化的配套管网，实验室可实现任意时间和位置的调整，能够满足实验室在干湿区之间，以及不同实验项目之间的互换。

（4）实验室内具有装配式功能，采用标准模块单元组成，可根据需要重组、合并，实验室层高也应能满足相应实验要求[6]。

3.2 提高师生安全意识，增强使用安全的可持续性

定期举行安全防范培训与讲座，包括安全管理制度、个人防护、设施设备管理、废弃物管理、急救安全等专项知识。通过安全培训以及讲座帮助在校师生提高实验室安全意识，自觉遵守实验室安全规章制度。如《建筑设计防火规范》对易燃、易爆品，按照甲、乙、丙进行了分类，也对建筑设计进行了分类，并提出了控制要求[7]。这类文件能够提高人们对建筑设计防火规范的认识，在实际工作中有意识地防范这类事故的发生，进而增强实验室的安全性。

3.3 完善实验室仪器设备，增加运行成本的可持续性

有些仪器设备的使用频率不高，经常处于闲置状态，如能分析这些仪器设备使用率不高的原因并提出解决方案，将在很大程度上解决设备使用效率偏低的问题[8]。可将所有仪器的运行状态进行线上管理，并要求所有使用人员进行预约对非预约状态下的仪器设备进行断电或休眠，以此降低仪器设备的空转能耗。除此之外，空调的正确选择也能够节省实验室的能耗以及实验室的运行成本[9]。

3.4 绿色环保实验室，减少实验室对环境影响

如何减少实验室对环境影响是很多设计师所面临的挑战。实验室环保需要认真考虑实验室废气的排放，以及废液、废弃物的处置。如对实验室废气可采用 5种过滤方式：水淋洗、化学溶剂就地过滤、活性炭就地过滤、活性炭过滤和干式化学过滤。特别是射流风机加上干式化学过滤等是控制有毒气体排放的有效手段[10]。通过采取有效的环保措施，建设绿色、安全实验室，避免实验室对周边环境的影响。

4 结语

建设安全、可持续发展的高校实验室需要进行科学论证、合理规划，同时需要充分考虑绿色环保、功能效率、安全运行、成本控制等。这些要素不仅可以提高实验室建成后的使用效率及可持续发展，还可以帮助提升师生安全意识，增加使用安全的可持续性。但建立高校安全规范和可持续发展的实验室是一项系统性工程，在设计、规划、管理、操作等方面还需要进行深入的探索。