高校實驗室建設(shè)過程中的設(shè)計管理

曹海勇, 董洪艷

(首都醫(yī)科大學(xué) 后勤與基建管理處,北京 100069)

高校實驗室建設(shè)過程中的設(shè)計管理

曹海勇, 董洪艷

(首都醫(yī)科大學(xué) 后勤與基建管理處,北京 100069)

從建設(shè)單位的角度,分析了實驗室建設(shè)過程中設(shè)計管理的重要性和必要性; 結(jié)合具體案例,詳細(xì)論述了加強實驗室設(shè)計管理的思路,提出了實驗室設(shè)計管理的有效手段,以及具體措施。通過加強實驗室建設(shè)過程中的設(shè)計管理,進(jìn)一步提升高校實驗室建設(shè)的效益。

實驗室建設(shè)； 設(shè)計管理； 管理措施

實驗室建設(shè)是高?；窘ㄔO(shè)的一項重要內(nèi)容。從建設(shè)和設(shè)計角度講,實驗室建筑功能復(fù)雜、工藝特殊、專業(yè)性強、設(shè)計難度大。設(shè)計是建設(shè)項目龍頭,設(shè)計質(zhì)量直接決定了工程最終達(dá)到的質(zhì)量水準(zhǔn)、實施的秩序和費用水平。設(shè)計中的任何失誤都會在項目實施過程中擴展、放大，引起更大的失誤。所以建設(shè)單位要從加強設(shè)計管理入手,在設(shè)計階段采取必要的措施,提高設(shè)計質(zhì)量。本文通過具體案例,詳細(xì)論述了提高設(shè)計質(zhì)量的具體措施。

1 實驗室設(shè)計管理的重要性

與其他教學(xué)用房相比,實驗室設(shè)計專業(yè)性強、難度大。建設(shè)單位加強設(shè)計管理非常重要,其重要性體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 設(shè)計管理是實驗室項目順利實施的根本保障

建設(shè)項目從策劃到建成一般要經(jīng)歷4個階段:決策審批、設(shè)計、實施、竣工驗收,每個階段工作都是由設(shè)計牽頭和引領(lǐng)。高質(zhì)量設(shè)計不僅能夠引領(lǐng)本階段工作順利進(jìn)行,還可以為下一階段的工作打下良好基礎(chǔ)。相反,設(shè)計粗糙必然導(dǎo)致后期工作不順暢,工期延長、成本上升、質(zhì)量下降,甚至返工。實踐證明,做好設(shè)計管理是項目順利實施的根本保障[1]。

1.2 設(shè)計管理是控制工程造價的有效手段

設(shè)計階段是建設(shè)項目合理確定造價、有效控制投資的重要階段。據(jù)統(tǒng)計,設(shè)計階段決定了建設(shè)項目80%的費用；初步設(shè)計階段決定了80%的投資[2]。近期調(diào)研了某高校幾個超概算項目,分析發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致超概算的主要原因之一是設(shè)計階段工作粗糙、缺項、漏項。所以,建設(shè)單位需加強設(shè)計管理,做到主動控制、事前控制,以便合理地控制工程造價。

1.3 設(shè)計管理是保證工程質(zhì)量的有效措施。

據(jù)統(tǒng)計,因設(shè)計原因引起質(zhì)量事故占40%[2]。如某高校階梯教室樓梯休息平臺處的橫梁距地面高度僅1.8 m,施工后無法更改,身材高大的人需要低頭穿行,留下永久的遺憾。又如某動物實驗室設(shè)計流程不合理,交工后無法使用；在改造過程中,為增加豎向通風(fēng)管道,不得不在樓板上打洞加固。以上案例證明,設(shè)計缺陷對項目投入使用后造成的負(fù)面影響較大,有些甚至?xí)永m(xù)整個建筑的生命周期。因此,必須提高設(shè)計質(zhì)量,杜絕或避免因設(shè)計缺陷引起的質(zhì)量問題。

1.4 設(shè)計管理是實驗室專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計集成的需要

實驗類用房在設(shè)計方面具有的特殊性,工藝復(fù)雜、專業(yè)及專項系統(tǒng)繁多,設(shè)計集成的難度遠(yuǎn)高于一般建筑。通常負(fù)責(zé)主體工程的設(shè)計院都是綜合性設(shè)計院,精于建筑設(shè)計,但不太擅長專業(yè)實驗室設(shè)計,且有些設(shè)計院從自身利益的角度出發(fā),疏于專業(yè)系統(tǒng)集成。但專業(yè)系統(tǒng)集成不好,會造成某些專業(yè)設(shè)計被疏落或工程進(jìn)度滯后,影響工期。所以,建設(shè)單位要采取有效的措施,主動協(xié)調(diào)，提醒設(shè)計單位,共同做好專業(yè)系統(tǒng)梳理,并高效集成[3],保證設(shè)計橫向到邊、豎向到底,全面覆蓋沒有漏項。

2 建設(shè)單位加強實驗室設(shè)計管理的措施

2.1 扎實做好設(shè)計準(zhǔn)備

設(shè)計前,無論建設(shè)單位還是設(shè)計單位,都要做好充分的準(zhǔn)備工作,不能草率倉促行之。其中,建設(shè)單位確定的設(shè)計原則是綱領(lǐng)性文件,必須及早明確；需求調(diào)研工作,不能流于形式,要目標(biāo)明確、保證保量。

2.2 明確設(shè)計原則

策劃實驗室建設(shè)時,應(yīng)該明確實驗室規(guī)劃建設(shè)的原則,用以指導(dǎo)設(shè)計工作。通常高校實驗室設(shè)計基本原則是:安全可靠、經(jīng)濟適用、節(jié)能環(huán)保、高校智能,預(yù)留發(fā)展。安全可靠是第一位的,尤其是醫(yī)學(xué)實驗室,無論從實驗環(huán)境還是工藝流程,以及人流、物流走向都要保證安全可靠。節(jié)能環(huán)保指優(yōu)化實驗室工程設(shè)計,妥善處理3廢,盡可能做到節(jié)能、節(jié)水、低碳環(huán)保。經(jīng)濟適用是高校實驗室最基本的要求,既要滿足實驗功能，還要與高校內(nèi)涵、特色、校園文化相符合。高效智能是指通過優(yōu)化設(shè)計等手段,提升實驗室工作效率,實現(xiàn)集成和智能化。預(yù)留發(fā)展包含3個層面,即預(yù)留實驗室發(fā)展空間，預(yù)留功能改造、設(shè)備更新空間，預(yù)留25%系統(tǒng)設(shè)計為適應(yīng)未來發(fā)展[4]。

2.3 強化功能調(diào)研

在設(shè)計前,設(shè)計人員要進(jìn)行充分的功能需求調(diào)研。鑒于實驗室設(shè)計的特殊性,調(diào)研的最佳形式是面對面的討論交流。因為,在直接的溝通過程中,設(shè)計人員從專業(yè)的角度出發(fā),以探討問題的方式引導(dǎo)使用者說出功能需求和條件要求,制定切實可行的設(shè)計方案,這樣就可避免設(shè)計完成或項目建成后發(fā)現(xiàn)功能不全或不能滿足要求而返工的情況。調(diào)研的內(nèi)容除一般實驗功能要求外,重點調(diào)研特殊功能要求[5]。

以某醫(yī)學(xué)實驗室為例,列舉主要調(diào)研內(nèi)容。

(1) 基本功能要求包括實驗室的工藝布局、工藝流程和環(huán)境、實驗區(qū)域、輔助功能區(qū)域、公共設(shè)施區(qū)域總體布局，實驗室面積分配、實驗室單元、層高凈高、開間、進(jìn)深，管道的布置要求，靈活隔斷、吊頂、地面的要求；主要儀器設(shè)備的布置方式以及實驗臺、實驗家具的位置；基本實驗條件的要求,如電容量、網(wǎng)絡(luò)容量、通風(fēng)采光要求、安防技防要求；上下水的要求等。

(2) 特殊功能要求包括生物醫(yī)學(xué)工程實驗室對樓板承載要求、對空間高度特殊要求；動物房的環(huán)境屏障要求、區(qū)域凈化要求、實驗環(huán)境的特殊要求,恒溫恒濕等；生化實驗室對排水、廢棄物堆放、處理要求,醫(yī)療垃圾、醫(yī)療廢液；藥學(xué)實驗室對換氣和排風(fēng)的要求，大型儀器平臺如核磁對震動的要求、專用接地要求等。

2.4 建立設(shè)計管理團(tuán)隊

當(dāng)前,包括實驗室建設(shè)在內(nèi)的高?；üぷ鞫嗍怯苫ㄌ庁?fù)責(zé)。基建管理人員有豐富的管理經(jīng)驗,對學(xué)校的設(shè)計理念、標(biāo)準(zhǔn)、要求等有較為深刻的認(rèn)識。但是實驗類用房設(shè)計具有其自身的特殊性,在設(shè)計的難度及專業(yè)性方面都有別于普通建筑,是一個復(fù)雜的系統(tǒng)性工程?；ü芾砣藛T缺乏實驗室領(lǐng)域的專業(yè)知識,僅依靠自身力量進(jìn)行實驗類用房的專業(yè)設(shè)計管理,難以保障其設(shè)計質(zhì)量及效果。這就需要改變現(xiàn)有的管理模式,補充專業(yè)人員加入到設(shè)計管理團(tuán)隊。具體做法是,組建新型管理團(tuán)隊,新型團(tuán)隊包括4個方面人員:基建管理者、實驗室使用者、實驗室管理者、項目管理公司。其中基建管理者、實驗室使用者、實驗室管理者屬高校3個職能部門,3個單位之間取長補短,共同協(xié)作推進(jìn)設(shè)計管理工作[6]。在這一過程中,使用單位和實驗室管理部門依靠其專業(yè)背景,明確提出使用及管理的專業(yè)性需求,并在工藝設(shè)計過程中直接指導(dǎo)設(shè)計單位進(jìn)行實驗室工藝設(shè)計,從而提高了實驗室設(shè)計的實用性。

2.5 切實落實限額設(shè)計

限額設(shè)計是設(shè)計階段對建設(shè)項目進(jìn)行投資控制的重要手段。限額設(shè)計必須貫穿于各個設(shè)計階段,針對實驗室的限額設(shè)計主要有3個階段:一是在批準(zhǔn)的投資估算控制下開展初步設(shè)計；二是在批準(zhǔn)的初步設(shè)計概算控制內(nèi)開展施工圖設(shè)計；三是在分配的投資數(shù)額內(nèi)開展專項設(shè)計和專業(yè)設(shè)計,如實驗室凈化設(shè)計、室內(nèi)精裝修設(shè)計、智能弱點設(shè)計等。在限額設(shè)計過程中,通過采取合理確定和分配投資數(shù)額、優(yōu)化設(shè)計方案、加強審查等措施,達(dá)到提高設(shè)計質(zhì)量的目的。

2.6 合理確定和分配投資金額

從投資的角度講,限額設(shè)計的第一步是確定科學(xué)合理的總投資額度。建設(shè)項目總投資的形成一般經(jīng)歷可行性研究階段的投資估算和初步設(shè)計階段的投資概算2個階段。與之同步的設(shè)計階段分別是方案設(shè)計和初步設(shè)計。初步設(shè)計概算一經(jīng)批準(zhǔn),是建設(shè)項目總投資的最高額度,必須嚴(yán)格執(zhí)行不能突破。這就要求設(shè)計方案盡可能考慮周全,充分考慮各種因素的影響。尤其是初步設(shè)計必須全面、真實、準(zhǔn)確,不能有漏項，以確保投資總額科學(xué)合理。

限額設(shè)計的第二步是合理分配投資額度。實事求是地將投資總額分配到建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電、通風(fēng)、裝飾等專業(yè),合理確定各專業(yè)限額,還要通過發(fā)動設(shè)計人員研究限額目標(biāo)的可行性,調(diào)整限額目標(biāo),使之更完善更準(zhǔn)確?？紤]到實驗室工藝的復(fù)雜性和特殊性,細(xì)部設(shè)計和專業(yè)設(shè)計因設(shè)備選定、購置等原因,啟動得比較晚,容易被疏忽導(dǎo)致分配的資金額度不足。所以,力爭提早插入專業(yè)設(shè)計或預(yù)留充足的資金額度。

2.7 督促設(shè)計單位多方案比較

通過多方案比較,優(yōu)選出性價比高的方案是優(yōu)化設(shè)計的常規(guī)做法。現(xiàn)實中,設(shè)計人員大多從自身利益出發(fā),不愿意反復(fù)推敲的做幾套方案。為此,建設(shè)單位要在合同文件或設(shè)計任務(wù)書中明確優(yōu)化設(shè)計的方法,并在過程中督促設(shè)計人員在限額控制下多做幾套設(shè)計方案,要求每一套方案要有對應(yīng)的投資估算。多方案比較不僅能幫助確定優(yōu)秀方案,通過比較還可以檢驗投資額分配的合理性,便于及時修正不合理的投資限額。鑒于實驗室功能復(fù)雜、工藝特殊的特性,設(shè)計院要以工藝設(shè)計為主導(dǎo)開展方案設(shè)計工作；實驗室工藝流程和平面布局完成后,建筑專業(yè)以此做建筑方案[7-8]。

2.8 加強設(shè)計審查

設(shè)計圖紙審查,是一項技術(shù)性很強的工作,但非常重要。因為設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)錯誤進(jìn)行糾正最省事、最方便、最省錢、影響也最小。建設(shè)單位通常沒有足夠?qū)I(yè)人員審查圖紙,可以委托專業(yè)管理公司或聘請專家進(jìn)行審查。對照設(shè)計任務(wù)書重點審查,投資限額是否突破；各項規(guī)劃指標(biāo)是否滿足要求；實驗室工藝要求,特殊實驗室工藝、流程、環(huán)境條件是否合理；建筑設(shè)備和實驗設(shè)備在未來使用中維修、更換、保養(yǎng)是否方便等；主體設(shè)計、細(xì)部設(shè)計、專業(yè)設(shè)計之間是否無縫連接、界面清晰等。

3 專項設(shè)計及專業(yè)設(shè)計管理

實驗室建筑功能復(fù)雜,專業(yè)系統(tǒng)繁多。詳細(xì)規(guī)劃專業(yè)設(shè)計、統(tǒng)籌好專業(yè)系統(tǒng)之間的界面，及時合理的插入專項或?qū)I(yè)設(shè)計是設(shè)計管理中一項重要內(nèi)容。對設(shè)計專業(yè)和劃分和界面要分別編寫相應(yīng)的設(shè)計任務(wù)書[9-10]。

以下是以某校科研樓為例,梳理了17項設(shè)計管理內(nèi)容。該科研樓的建筑面積為42 000 m2,地上14層,地下2層,主要功能是作為醫(yī)學(xué)科學(xué)實驗。

(1) 主體建筑安裝設(shè)計。一般包含了建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、強電、消防等。

(2) 基坑圍護(hù)。該項目地下2層,需要深基坑圍護(hù)專項設(shè)計,應(yīng)與主體施工圖同步完成。

(3) 人防設(shè)計。提前和人防部門溝通,按照人防部門批準(zhǔn)人防等級和類別,納入主體建安設(shè)計或分包給專業(yè)的人防設(shè)計院完成。

(4) 頂管設(shè)計。該項目與另一棟正在使用的實驗樓通過地下連廊連接,因場地狹小需采用頂管施工。頂管屬于特殊行業(yè),需提前委托專業(yè)設(shè)計院設(shè)計。

(5) 室內(nèi)精裝修。主體建安設(shè)計和室內(nèi)精裝飾設(shè)計的界面應(yīng)該引起足夠重視,這是最容易導(dǎo)致施工階段返工的環(huán)節(jié)。首先要確定精裝飾的范圍、檔次和空間,精裝飾設(shè)計時,必須將吊頂內(nèi)的空調(diào)出風(fēng)口、回風(fēng)口、噴淋、煙感、燈具、監(jiān)控、通風(fēng)柜、通風(fēng)櫥、通風(fēng)柜、生物安全柜及其他儀器設(shè)備排煙罩、窗簾軌道等位置進(jìn)行統(tǒng)籌布置。暖通、電氣、消防的施工圖必須根據(jù)裝飾設(shè)計單位提供的吊頂排版圖,進(jìn)行調(diào)整和完善,調(diào)整后的安裝施工圖才能作為現(xiàn)場安裝單位預(yù)埋和施工的依據(jù)。

(6) 智能化弱電。主要包含網(wǎng)絡(luò)、通信、安防技防、樓宇自控門禁、多媒體會議系統(tǒng)、樓宇自控、音樂背景、門禁、泛光照明控制、LED等。應(yīng)與精裝修設(shè)計同步進(jìn)行。

(7) 室外管線。在供電、供水、通信、排污、燃?xì)獾扰涮撞块T完成各專業(yè)配套圖紙后,設(shè)計單位負(fù)責(zé)各專業(yè)配套圖紙的綜合與協(xié)調(diào)。

(8) 室外景觀設(shè)計。包括用地紅線范圍的室外空間的景觀綠化、道路、停車場、雕塑小品、泛光照明、夜間亮化設(shè)計等。

(9) 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)是實驗室設(shè)計一項重要內(nèi)容,包括機械部分和控制部分。在通風(fēng)櫥柜等排風(fēng)設(shè)備廠家配合下,由主體建筑安裝設(shè)計院負(fù)責(zé)設(shè)計。

(10) 設(shè)備配套設(shè)計。實驗室有2大類機電設(shè)備,即建筑設(shè)備和實驗設(shè)備,其安裝前應(yīng)該按照訂貨尺寸,細(xì)化設(shè)計,避免結(jié)構(gòu)返工。

(11) 實驗室凈化設(shè)計。動物實驗室和細(xì)胞間需要潔凈設(shè)計,包括潔凈空調(diào)、潔凈裝修、強電、弱電等。此部分專業(yè)性很強,需要委托專業(yè)設(shè)計院設(shè)計；最好與主體工程施工圖同步進(jìn)行,因為需要在樓板上開洞。

(12) 安全評價中心設(shè)計。此部分專業(yè)性很強,需要委托專業(yè)設(shè)計院設(shè)計；最好與主體工程施工圖同步進(jìn)行。

(13) 純水設(shè)計。該項目采用中央集中制純水系統(tǒng),通過管道送到實驗臺。所以，應(yīng)委托專業(yè)純水公司設(shè)計。

(14) 污水處理設(shè)計。明確技術(shù)規(guī)格委托污水處理廠家進(jìn)行工藝設(shè)計。

(15) 實驗臺布置設(shè)計。實驗臺布置涉及到給排水、插座等預(yù)留位置。應(yīng)委托實驗臺廠家進(jìn)行配套設(shè)計,最好與實驗室精裝修設(shè)計同步進(jìn)行。

(16) 標(biāo)志設(shè)計。實驗室標(biāo)志系統(tǒng)的設(shè)計裝修工程應(yīng)充分融合。內(nèi)容包含建筑單體標(biāo)志、出入口標(biāo)志、道路指引、總平面、各單體功能單元、房間標(biāo)牌等。

(17) 通風(fēng)柜、生物安全柜系統(tǒng)設(shè)計。由廠家負(fù)責(zé)設(shè)計,重點是和主體管道和控制系統(tǒng)的連接。

以上1至11項屬于專項設(shè)計,以主體建筑安裝設(shè)計院為主進(jìn)行細(xì)化,12至17項屬于專業(yè)設(shè)計,需要甲方單獨委托或由主體建筑安裝設(shè)計院委托專業(yè)設(shè)計單位進(jìn)行。

4 結(jié)語

實驗室建設(shè)是高校建設(shè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障之一。加快推進(jìn)實驗室建設(shè)是基建工作者的責(zé)任,建設(shè)高質(zhì)量實驗室是基建工作者的義務(wù)。經(jīng)驗證明,提高實驗室建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是設(shè)計管理。所以,從建設(shè)單位角度講,要切實采取有力措施,需從龍頭抓起,加強設(shè)計管理。

References)

[1] 程虎, 叢培經(jīng).工程項目管理(第四版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.

[2] 樂嘉棟,彭勝利.建設(shè)項目投資管理[M].上海:同濟大學(xué)出版社,2004.

[3] 賈廣社.項目總控:建筑工程的新型管理模式[M].上海:同濟大學(xué)出版社,2003.

[4] 張桂玲. 現(xiàn)代檢測實驗室設(shè)計指南:搭建需求與設(shè)計之間的橋梁[M].北京:中國質(zhì)檢出版社,2015.

[5] 李云峰.實驗室建筑設(shè)計研究[J]. 實驗技術(shù)與管理,2012,29(3):331-333.

[6] 任瑩,李一,李少娟,等.高校生物醫(yī)學(xué)類實驗用房設(shè)計風(fēng)險研究[J].實驗技術(shù)與管理,2015,32(9):243-246.

[7] 孫曦. 實驗空間單元的靈活組合:淺談科研實驗建筑設(shè)計[J]. 江蘇建筑, 2003(1):14-17.

[8] 李振翔. 實驗建筑設(shè)計初探:上海環(huán)境監(jiān)測中心新址中標(biāo)方案設(shè)計[J]. 中外建筑,2014(7):121-122.

[9] 秦美.關(guān)于實驗室設(shè)計的幾點思考[J].建筑設(shè)計研究,2012(1):41-43.

[10] 楊志遠(yuǎn).實驗室建筑的設(shè)計與布置[J].規(guī)劃設(shè)計,2015(35):138-139.

Design management in process of university laboratory construction

Cao Haiyong, Dong Hongyan

(Department of Logistics and Infrastructure,Capital Medical University,Beijing 100069,China)

From the perspective of the construction project owner, the importance and necessity of design management in the process of laboratory construction are analyzed. Combined with the specific case, the ideas for enhancing the laboratory design management are described in detail, and effective means and specific measures for the laboratory design management are proposed. By strengthening the design management in the process of laboratory construction, the efficiency of the university laboratory construction is further improved.

laboratory construction; design management；management measures

10.16791/j.cnki.sjg.2017.03.058

2016-10-20

曹海勇(1976—),男,河北衡水,碩士,副研究員,主要從事實驗室建設(shè)項目管理

E-mail：chy096@ccmu.edu.cn

董洪艷(1966—),女,北京,碩士,高級工程師,主要從事實驗室建設(shè)項目管理.

E-mail：donghy@ccmu.edu.cn

G482

A

1002-4956(2017)3-0224-03