高校實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范與可持續(xù)發(fā)展的研究探索

齊 悅，何 柳，夏子淵

（1.四川大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，四川 成都 610064；2.四川大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，四川 成都 610064；3.四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610064）

如何建設(shè)安全、可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室是高校主管部門以及實(shí)驗(yàn)室管理人員一直在探討的一個(gè)課題，這需要在設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理、操作等方面進(jìn)行科學(xué)論證、合理策劃、成本控制等[1]。此外，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)期間需要建立一支有建筑師、工程師，以及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府部門緊密合作的團(tuán)隊(duì)，還需要項(xiàng)目相關(guān)人員共同參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的規(guī)劃工作[2]。在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)過程中，需要有詳細(xì)的功能設(shè)計(jì)與規(guī)化，并且需要確定各功能之間的鄰近關(guān)系，以及未來擴(kuò)建需求等[3]。通過以上措施可為建設(shè)安全規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室打下良好的基礎(chǔ)。

1 高校實(shí)驗(yàn)室安全管理面臨的主要問題

（1）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)缺乏規(guī)劃性。高校實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)初期，由于時(shí)間比較有限，未能經(jīng)過充分的探討和考量，一般情況下是完成實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)后就開始施工建設(shè)，從而導(dǎo)致在使用過程中出現(xiàn)一系列的實(shí)際問題，其中包括安全問題，如通風(fēng)系統(tǒng)不完善、安全防護(hù)設(shè)施不完備、電器安裝不合理、防水不徹底等。

（2）高校實(shí)驗(yàn)室缺乏綠色環(huán)保理念，安全意識(shí)較淡薄。由于高校的聘用壓力和晉升壓力較大，高校教師承擔(dān)的安全責(zé)任意識(shí)不夠，通常重視科研和教學(xué)成果，缺乏綠色環(huán)保理念，安全意識(shí)較為淡薄。

（3）高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限，在一定程度上限制了可持續(xù)發(fā)展。部分高校由于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足，只好在建設(shè)過程中對施工方妥協(xié)，造成實(shí)驗(yàn)室缺少必要的安全設(shè)施，亦對今后的實(shí)驗(yàn)環(huán)境造成安全隱患。

2 建立規(guī)劃性的高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案

建立可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室，首先須明確建設(shè)目標(biāo)，綜合考慮相關(guān)因素，并與項(xiàng)目人員共同制定建設(shè)愿景。通常情況下，需要工程師、建筑師、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和政府相關(guān)部門之間的緊密合作才能建成理想的、可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室[4]。制定實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)流程需要考慮通風(fēng)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室安全、設(shè)備和電力故障的解決方案、監(jiān)控系統(tǒng)、節(jié)能策略和空間需求等。如果實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)在功能上未能符合實(shí)際使用的要求，須重新組織設(shè)計(jì)，以避免日后實(shí)驗(yàn)室因改造而增加額外開支。因此，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案是保障安全、可持續(xù)發(fā)展的前提。建立規(guī)劃性的高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案需要注意以下幾點(diǎn)。

（1）功能設(shè)計(jì)。需要開展詳細(xì)的功能規(guī)化，確定功能之間的鄰近關(guān)系，設(shè)計(jì)多層功能模塊，充分考慮建設(shè)項(xiàng)目的靈活性和未來擴(kuò)建的拓展性。

（2）建筑體量設(shè)計(jì)。需要充分考慮建筑周邊的環(huán)境、基底限制、使用需求、基地流程等，確定總圖規(guī)劃和建筑體量設(shè)計(jì)理念，明確建筑物布局，確定分層功能，分析建筑布局的影響等。

（3）建筑流線設(shè)計(jì)。需要充分考慮物流、工藝流程、輔助功能流線、公共空間的特征等，確定最優(yōu)的建筑解決方案。

（4）輔助支持功能設(shè)計(jì)。需要充分考慮靈活性和模塊化分配方案、特定的設(shè)計(jì)解決方案等，需要考慮關(guān)鍵功能和公用設(shè)施、設(shè)備故障、電力故障，以及公用設(shè)施故障的解決方案。

（5）建筑分析設(shè)計(jì)。需要考慮建筑風(fēng)尾流分析、計(jì)算流體動(dòng)態(tài)建模、聲學(xué)目標(biāo)、監(jiān)控系統(tǒng)等。

（6）施工設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)方面的成本計(jì)算、施工便利、施工協(xié)調(diào)等為建筑造價(jià)提供合理依據(jù)，確定最終材料、系統(tǒng)選擇細(xì)節(jié)和尺寸、外觀的最終細(xì)節(jié)和規(guī)格、室內(nèi)隔斷等，最后形成一個(gè)完整的工作環(huán)境，即具有研究性、透明度和視覺聯(lián)接，又具有靈活、高效的施工環(huán)境[5]。

3 高校實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展

3.1 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，突出實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)化及柔性化

實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)化及柔性化有助于實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展，能夠更加節(jié)省空間，更便于實(shí)驗(yàn)室功能的調(diào)整，提高實(shí)驗(yàn)室效率，也有利于實(shí)驗(yàn)空間的重新分隔和重組，提高實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)性。實(shí)驗(yàn)室的柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化可體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）可依托室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)末端的靈活性。依靠實(shí)驗(yàn)臺(tái)上配置的水、電、氣等插接裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)管線與末端接口的快速連接，實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)范圍內(nèi)的可調(diào)整性。

（2）通過實(shí)驗(yàn)室功能的多樣性，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室布局的靈活性。通過吊頂式、快速插接的功能柱來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及落地設(shè)備之間的互換，這種設(shè)置使得末端靈活性能夠脫離于實(shí)驗(yàn)臺(tái)便可實(shí)現(xiàn)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室布局也趨于標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)置。

（3）通過標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)單元，實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間和位置的靈活性。通過標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)房間布局及標(biāo)準(zhǔn)化的配套管網(wǎng)，實(shí)驗(yàn)室可實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間和位置的調(diào)整，能夠滿足實(shí)驗(yàn)室在干濕區(qū)之間，以及不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的互換。

（4）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)具有裝配式功能，采用標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成，可根據(jù)需要重組、合并，實(shí)驗(yàn)室層高也應(yīng)能滿足相應(yīng)實(shí)驗(yàn)要求[6]。

3.2 提高師生安全意識(shí)，增強(qiáng)使用安全的可持續(xù)性

定期舉行安全防范培訓(xùn)與講座，包括安全管理制度、個(gè)人防護(hù)、設(shè)施設(shè)備管理、廢棄物管理、急救安全等專項(xiàng)知識(shí)。通過安全培訓(xùn)以及講座幫助在校師生提高實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)，自覺遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)章制度。如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對易燃、易爆品，按照甲、乙、丙進(jìn)行了分類，也對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了分類，并提出了控制要求[7]。這類文件能夠提高人們對建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的認(rèn)識(shí)，在實(shí)際工作中有意識(shí)地防范這類事故的發(fā)生，進(jìn)而增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的安全性。

3.3 完善實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備，增加運(yùn)行成本的可持續(xù)性

有些儀器設(shè)備的使用頻率不高，經(jīng)常處于閑置狀態(tài)，如能分析這些儀器設(shè)備使用率不高的原因并提出解決方案，將在很大程度上解決設(shè)備使用效率偏低的問題[8]?？蓪⑺袃x器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行線上管理，并要求所有使用人員進(jìn)行預(yù)約對非預(yù)約狀態(tài)下的儀器設(shè)備進(jìn)行斷電或休眠，以此降低儀器設(shè)備的空轉(zhuǎn)能耗。除此之外，空調(diào)的正確選擇也能夠節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的能耗以及實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行成本[9]。

3.4 綠色環(huán)保實(shí)驗(yàn)室，減少實(shí)驗(yàn)室對環(huán)境影響

如何減少實(shí)驗(yàn)室對環(huán)境影響是很多設(shè)計(jì)師所面臨的挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)室環(huán)保需要認(rèn)真考慮實(shí)驗(yàn)室廢氣的排放，以及廢液、廢棄物的處置。如對實(shí)驗(yàn)室廢氣可采用 5種過濾方式：水淋洗、化學(xué)溶劑就地過濾、活性炭就地過濾、活性炭過濾和干式化學(xué)過濾。特別是射流風(fēng)機(jī)加上干式化學(xué)過濾等是控制有毒氣體排放的有效手段[10]。通過采取有效的環(huán)保措施，建設(shè)綠色、安全實(shí)驗(yàn)室，避免實(shí)驗(yàn)室對周邊環(huán)境的影響。

4 結(jié)語

建設(shè)安全、可持續(xù)發(fā)展的高校實(shí)驗(yàn)室需要進(jìn)行科學(xué)論證、合理規(guī)劃，同時(shí)需要充分考慮綠色環(huán)保、功能效率、安全運(yùn)行、成本控制等。這些要素不僅可以提高實(shí)驗(yàn)室建成后的使用效率及可持續(xù)發(fā)展，還可以幫助提升師生安全意識(shí)，增加使用安全的可持續(xù)性。但建立高校安全規(guī)范和可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，在設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理、操作等方面還需要進(jìn)行深入的探索。