高校實驗室建設(shè)過程設(shè)計管理

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摘要：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。

關(guān)鍵詞：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1．8m，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)計管理團隊

當(dāng)前，包括實驗室建設(shè)在內(nèi)的高校基建工作多是由基建處負(fù)責(zé)?；ü芾砣藛T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)計管理團隊。具體做法是，組建新型管理團隊，新型團隊包括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?，F(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42000m2，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。

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作者：曹海勇 董洪艷 單位：首都醫(yī)科大學(xué)后勤與基建管理處