新時代高校實驗樓建設(shè)難點及對策分析

趙 春 馮麗娜 張昱博

新時代高校實驗樓建設(shè)難點及對策分析

趙 春 馮麗娜 張昱博

[北京航空航天大學(xué)校園規(guī)劃與建設(shè)處]

實驗樓是高校辦學(xué)不可或缺的重要組成部分，是高校落實立德樹人根本任務(wù)的重要陣地，其具有使用單位多、建筑功能復(fù)雜、安全隱患多及維護成本高等特點，滿足各類實驗要求是高校建設(shè)實驗樓的重要目標(biāo)。實驗樓建設(shè)的難點主要在于建設(shè)單位和使用單位之間存在信息不對稱、建設(shè)需求獲取困難、施工管理及投資控制困難。優(yōu)化建設(shè)團隊構(gòu)成、明確高?；ú块T主導(dǎo)地位、多部門協(xié)同管理、合理劃分施工界面及精準(zhǔn)預(yù)留二次改造條件等方式，是解決實驗樓建設(shè)難點的有效途徑。

高校；實驗樓建設(shè)；實驗室

習(xí)近平總書記指出，構(gòu)建新發(fā)展格局的一個關(guān)鍵問題是提升自主創(chuàng)新能力、突破關(guān)鍵核心技術(shù)，高校要勇挑重?fù)?dān)，釋放基礎(chǔ)研究和科技創(chuàng)新能力[1]。實驗室是高?；A(chǔ)研究和科技創(chuàng)新的重要陣地，是高校教學(xué)、科研和社會服務(wù)的重要載體，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和提高自主創(chuàng)新能力的重要保障[2], 當(dāng)前大部分高校的“雙一流”建設(shè)方案中都明確要加強各類實驗室建設(shè)[3]。高校實驗樓同普通的宿舍、食堂等用房區(qū)別較大，宿舍、食堂等傳統(tǒng)用房功能相對單一，建設(shè)需求相對簡單，增建這類建筑物一般是基于使用空間的擴展需求，而實驗樓建設(shè)則要更為復(fù)雜，不同實驗室的研究內(nèi)容不一樣，功能需求就不一樣，建設(shè)內(nèi)容也就不一樣，例如新的前沿學(xué)科、交叉學(xué)科等都需要更加先進的功能用房，增建實驗樓更多是基于使用功能的擴展需求。實驗樓往往是高校老校區(qū)擴建和新校區(qū)建設(shè)的重點難點，其建設(shè)質(zhì)量直接影響到高?？蒲袑嶒灄l件，優(yōu)化高校實驗樓建設(shè)流程，提高實驗樓建設(shè)的科學(xué)性，對釋放高?；A(chǔ)研究和科技創(chuàng)新潛力、助力推進新發(fā)展格局形成具有重要意義。

一、高校實驗樓的特點

高校實驗樓一般內(nèi)設(shè)若干實驗室，每個實驗室按照研究內(nèi)容和方向不同，往往對溫度、濕度、潔凈度、配電容量、通風(fēng)、排氣、環(huán)保等都有不同的要求，因此實驗樓一般要具備復(fù)雜實驗工藝要求的通風(fēng)空調(diào)、給排水、電氣及污染物處理等系統(tǒng)，這些功能系統(tǒng)往往要比單純滿足生活用的建筑功能復(fù)雜很多。實驗室內(nèi)物資一般包括腐蝕性化學(xué)試劑、易燃易爆物、有毒液體及氣體、大功率用電設(shè)備等危險源，實驗過程存在燃燒、爆炸、有毒液體和氣體泄漏、觸電等安全隱患，因此實驗樓內(nèi)一般需要設(shè)置更加完善的消防設(shè)施、更加便利的消防疏散通道、更加智能化的災(zāi)害探測系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)。高校實驗樓內(nèi)課題組、研究所、研究中心等各類科研實驗團隊眾多，科技發(fā)展日新月異，科研團隊的研究方向、研究內(nèi)容也隨時在變化，新的研究需求往往導(dǎo)致原有實驗樓建筑功能無法再繼續(xù)滿足實驗要求，實驗樓功能配套需要及時更新?lián)Q代，因此新時代高校對實驗樓建設(shè)和改造升級都有較大需求。

二、高校實驗樓建設(shè)難點分析

（一）建設(shè)需求信息不對稱、溝通成本高

1．存在溝通壁壘、設(shè)計周期長

高校實驗樓建設(shè)一般由校內(nèi)專門設(shè)置的基建部門作為建設(shè)單位負(fù)責(zé)規(guī)劃建設(shè)，校內(nèi)各科研實驗團隊作為使用單位提出建設(shè)需求?；ú块T與使用單位若缺少有效的溝通，會導(dǎo)致工作推進困難等問題?；ú块T的職工屬于管理服務(wù)人員或普通建筑工程技術(shù)人員，對各類實驗工藝往往了解不多，而科研實驗團隊一般對通用建筑工程技術(shù)不夠了解，所以建設(shè)單位和使用單位之間存在天然的溝通壁壘，例如，使用單位提出實驗需要使用壓縮氣體、循環(huán)水等資源，需要安裝專業(yè)的壓縮氣體和循環(huán)水設(shè)施，此類實驗工藝特性需求，基建部門很難快速確定各類技術(shù)指標(biāo)。而實驗樓內(nèi)不同專業(yè)的實驗團隊眾多，每個專業(yè)的實驗團隊一般都會有相關(guān)特性需求，這就進一步增加了建設(shè)需求溝通成本，往往造成實驗樓設(shè)計方案確定時間較長，從而導(dǎo)致整個實驗樓建設(shè)周期延長。

2．信息不對稱、投資效益受限

信息不對稱是指交易雙方中一方掌握的信息優(yōu)于另一方，能夠影響資源配置效率，高校管理服務(wù)人員與教師之間因?qū)I(yè)知識不同出現(xiàn)信息不對稱現(xiàn)象較為常見。[4]高校實驗樓建設(shè)過程中，各實驗團隊作為使用單位往往會從“利己”的角度出發(fā)，按照自身實驗需求最高或較高值提出建筑設(shè)計要求，而且實驗工藝需求專業(yè)性極強，基建部門往往難以辨別需求的有效性和合理性。例如，科研團隊可能會按照團隊內(nèi)所有實驗設(shè)備用電之和提出電量需求，甚至用電需求還包括了未來要購買的設(shè)備，在校區(qū)有限電容量的制約下，往往無法滿足實驗設(shè)備用電需求之和的電容量，實踐中很多實驗樓電力利用率不高，導(dǎo)致部分配電設(shè)備系統(tǒng)投入浪費。再如，有些重型實驗設(shè)備對建筑物承重要求較高、有些實驗設(shè)備對建筑物層高要求較高、有些實驗設(shè)備需要防震等，這就需要加固建筑結(jié)構(gòu)以滿足部分實驗設(shè)備承重要求、犧牲局部樓層以滿足部分實驗設(shè)備層高要求、犧牲開發(fā)地下空間以滿足部分實驗設(shè)備防震要求等，這些都會影響到設(shè)計方案的經(jīng)濟性。設(shè)計方案是控制工程造價的關(guān)鍵[5]，建設(shè)單位和使用單位信息不對稱，易引發(fā)過度設(shè)計或無效設(shè)計，造成建設(shè)資源利用效益不夠高。

（二）施工變更洽商多、建設(shè)成本控制困難

高校實驗樓是建筑功能復(fù)雜的特殊建筑，建筑功能需最大限度滿足實驗要求。在建設(shè)過程中，基于兩方面的原因，實驗團隊往往會頻繁提出工程變更需求，一是設(shè)計圖紙本身的缺陷，由于在設(shè)計階段功能需求不明確、不全面或指標(biāo)相對粗放，難以滿足實驗要求，導(dǎo)致設(shè)計圖紙內(nèi)容不夠全面，例如，有些實驗團隊對設(shè)計方案重視度不夠，設(shè)計階段未及時提出設(shè)計需求或提出的設(shè)計需求不夠精準(zhǔn)，也存在建設(shè)單位人員在設(shè)計階段未充分理解使用單位提出的需求，而導(dǎo)致工程變更的情況；二是由于在建設(shè)周期中實驗團隊的人員、研究方向、實驗設(shè)備等發(fā)生變化，導(dǎo)致需要對建筑功能進行變更優(yōu)化。工程變更是施工階段影響工程造價的重要因素[6]，同時也是承包商提出索賠的重要緣由[7]，實驗樓建設(shè)過程中產(chǎn)生大量的工程洽商和設(shè)計變更，增加了建設(shè)成本控制的難度。

（三）建筑功能難以一步到位，二次改造投入大

高校實驗樓對功能要求較高，基于多方面的原因，實驗樓建成后往往難以完全滿足部分實驗室的實驗要求，一是在建設(shè)周期過程中，由于新技術(shù)、新設(shè)備的推廣導(dǎo)致實驗內(nèi)容發(fā)生變化；二是設(shè)計方案本身可能存在漏洞，如由于建設(shè)單位不完全了解實驗內(nèi)容，將有污染物的實驗室區(qū)與辦公區(qū)共用一套空調(diào)系統(tǒng)，造成交叉污染；三是建設(shè)時期用戶不明確，建設(shè)時“留白”，待明確用戶后進行二次設(shè)計施工。基于上述多種原因，實驗團隊入駐后往往需要對實驗室進行二次改造，建筑內(nèi)部系統(tǒng)是一個復(fù)雜的組合體，二次改造往往不能單純的在原建筑基礎(chǔ)上做加法，一般需要先拆改原建筑設(shè)施，再增加相關(guān)功能設(shè)施，這就造成了原建設(shè)投資的浪費和二次改造投資的增加。

三、高校實驗樓建設(shè)建議

（一）多措并舉、有效降低溝通成本

經(jīng)濟學(xué)上將“交易成本”定義為社會在人際關(guān)系治理方面的資源耗費[8]，降低交易成本有利于資源的有效配置。實驗樓建設(shè)過程中，高?；ú块T代表投資和建設(shè)方，其出發(fā)點一般是在滿足功能需求的前提下，減少不必要或超額的功能，合理控制投資，而實驗團隊作為最終用戶，其出發(fā)點一般為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)越高越好、功能越多越好。因此，雙方就設(shè)計方案溝通談判到達成共識的過程，可以看做是一種“交易”的過程，這種“交易成本”越低，越有利于建設(shè)資源的高效利用。

1.優(yōu)化建筑設(shè)計團隊，提高設(shè)計效率

基于實驗工藝對建筑功能需求的復(fù)雜性和專業(yè)性，高?；ú块T和普通建筑設(shè)計院都難以很好地理解相關(guān)功能要求，實驗樓建設(shè)過程中應(yīng)該選擇普通建筑設(shè)計院和實驗工藝設(shè)計院聯(lián)合體設(shè)計，普通建筑設(shè)計院主要負(fù)責(zé)實驗樓主體結(jié)構(gòu)及實驗通用條件設(shè)計，實驗工藝設(shè)計院主要負(fù)責(zé)實驗室專項工藝設(shè)計，由實驗工藝設(shè)計院對接各實驗團隊，并由其將實驗工藝對建筑功能的需求反饋給普通建筑設(shè)計院，由此可很大程度上提高設(shè)計效率。

2.優(yōu)化建設(shè)需求獲取方式，提高溝通效率

實驗團隊提出的建設(shè)需求，往往側(cè)重于描述實驗本身，對整體實驗樓建設(shè)而言有些有用，有些沒用，而且還會漏掉很多關(guān)鍵要求，同時基建部門和設(shè)計單位在從這些需求中提取關(guān)鍵信息時也會浪費大量的人力物力。因此，科學(xué)的格式化建設(shè)需求提出介質(zhì)，確保實驗團隊的建設(shè)需求都能一次性有效提出，即讓實驗團隊做“填空題”“判斷題”或“選擇題”而非“簡答題”，是降低這種溝通成本的有效途徑，例如列表統(tǒng)計實驗設(shè)備類型、數(shù)量、功率、氣體排放等關(guān)鍵指標(biāo)，以獲取實驗設(shè)備運行需求，比直接讓實驗團隊自行提需求要簡單明確的多。

3.多部門協(xié)同，確保建設(shè)需求合理性

基建部門應(yīng)該聯(lián)合實驗室管理部門、財務(wù)部門、人事部門、科研部門、教務(wù)部門等相關(guān)部門組成建設(shè)需求審核小組，對科研實驗團隊提出的實驗需求從人財物的角度做出更為科學(xué)的審核把關(guān)。例如，科研實驗團隊可能會提出未來要引進什么樣的專家、購買什么樣的設(shè)備、做什么樣的研究等需求，相比基建部門獨立審核把關(guān)的局限性，人事部門可以更好地審核人才引進計劃、財務(wù)部門可以審核設(shè)備采購預(yù)算落實情況、實驗室和科研部門可以審核研究內(nèi)容合理性等。

（二）明確基建部門主導(dǎo)地位，合理控制建設(shè)成本

實驗團隊的需求決策直接影響到學(xué)校辦學(xué)資金的投資效率，經(jīng)濟學(xué)中“科斯定理”認(rèn)為，在溝通無成本或者成本很小情況下，如果產(chǎn)權(quán)是明確的，資源配置就是有效率的[9]，高校實驗樓建設(shè)過程各實驗團隊紛紛提出工程變更需求，有些需求合理，有些需求可能不合理，有些需求可能難以判斷是否合理，實驗團隊中不乏大牌的教授學(xué)者，基建部門面對這些復(fù)雜的變更需求時，容易畏手畏腳，難以取舍。因此，必須在多部門協(xié)同認(rèn)定的滿足實驗基本功能需求的前提下，對于一些附加的變更要求，明確給予基建部門主導(dǎo)地位，即賦予基建部門采納和不采納附加變更要求的權(quán)利，確保客觀公正地處理實驗團隊變更需求，讓基建部門真正能擔(dān)當(dāng)、敢擔(dān)當(dāng)，同時也能遏制部分實驗團隊的過度需求，確保實驗樓在合理成本范圍內(nèi)高效率的建成。

（三）合理劃分施工界面、減少施工變更洽商數(shù)量

實驗團隊提出變更洽商的內(nèi)容一般屬于實驗工藝施工的范疇，例如對于大型實驗設(shè)備，設(shè)計階段提出了用電、用水、承重及空間需求等，卻可能遺漏了潔凈度的建設(shè)需求，實驗樓建設(shè)階段實驗團隊會提出增加潔凈設(shè)施的增項要求，應(yīng)對此類問題，最有效的手段一般是實驗樓建設(shè)開工前與各實驗團隊劃分好施工界面，分清楚哪些施工內(nèi)容由基建部門負(fù)責(zé)實施，哪些施工內(nèi)容由實驗團隊單獨負(fù)責(zé)實施。對于實驗室而言，基建部門工作應(yīng)該是保障基本建筑功能滿足實驗室要求，例如空間、層高、用電、用水、承重等通用指標(biāo)，這類指標(biāo)必須隨建筑主體一步建設(shè)到位，而其他內(nèi)容如潔凈度、濕度、溫度要求等，屬于實驗設(shè)備的獨立需求，一般不受原建筑主體功能的影響，由實驗團隊負(fù)責(zé)委托專門的實驗工藝施工單位施工更為合適。因此，分清楚實驗室的獨立需求和建筑功能需求，合理劃分施工界面，是避免施工變更洽商多的有效手段。

（四）精準(zhǔn)預(yù)留條件、有效降低二次改造投入

實驗樓建成后，一些功能需求較為復(fù)雜的實驗室，實驗團隊對其進行二次改造往往是不可避免的。既有建筑改造往往涉及到大量拆舊工作，如何降低二次改造的投入，關(guān)鍵在于建設(shè)過程中預(yù)留條件的科學(xué)合理性。例如，一個需要后期建設(shè)專業(yè)化潔凈間的實驗室，若建設(shè)過程中將房間內(nèi)普通空調(diào)、通風(fēng)等設(shè)備安裝到位，由于潔凈間需要更為專業(yè)的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，原來安裝的普通設(shè)備將失去價值，從而造成投資損失。因此，實驗樓建設(shè)過程中，對于需求不夠明確的實驗室，應(yīng)該做到盡可能的科學(xué)留白，只進行簡單的裝修以滿足相關(guān)驗收要求即可，盡量做到在后期二次改造過程中只在原建筑基礎(chǔ)上做加法，以減少建設(shè)投資損失，例如，水電專業(yè)需求不夠明確的實驗室，可以只在房間內(nèi)引入供水主管道和主電纜，避免因分支點位預(yù)留不合理，導(dǎo)致后期二次改造拆除。

四、結(jié)語

新時代高校越來越重視基礎(chǔ)研究和科技創(chuàng)新的投入，作為高校重要的科研實驗陣地，高校實驗樓建設(shè)難點主要在于由于基建部門和實驗團隊之間實驗需求信息不對稱造成的各種困難，由此給投資、設(shè)計、施工及后期使用帶來各種挑戰(zhàn)。切實做到以科學(xué)的設(shè)計團隊構(gòu)成為基礎(chǔ)、以基建部門為主導(dǎo)、以多部門協(xié)同把關(guān)為保障、以合理劃分施工界面為手段、以精準(zhǔn)預(yù)留二次改造條件為補充，這是有效控制實驗樓建設(shè)投資、提高實驗樓建設(shè)效益的重要保障。

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（責(zé)任編輯:趙鵬程）