中国实验室数量巨大，但规模普遍为中小型，与国际化的实验室水平相差悬殊。随着我国检测市场的不断扩大，实验室新建与改建需求也相应增加。如何设计、建设和配置合理、高效的实验室成为我们面临的一个重要课题。
下面是与国内实验室设计建设的典型企业——北京信高联合科技股份有限公司董事长董国斌，就实验室设计建设的经验与发展进行了深入的交流和探讨：
您如何看待中国实验室设计建设的现状?
董国斌：专业、系统设计的整体实验室在中国还属于刚刚起步的阶段。早在十几年前大多实验室管理者对设计和建设都缺乏先进的理念，实验室设计建设的初衷也只是以满足基础实验需求为主。尤其是在实验室家具和水电气风的基本配套上，只是实现简单的功能化的需求。2010年以后很多先进的实验室在满足基本需要的基础上，开始在新建实验室项目中融入智能化系统，比如在房间安装排补风自动化控制系统、实验室通风柜VAV变风量控制系统等，这些智能化设计大大提高了实验室的内部通风环境，同时降低了能耗。然而在中国，由于行业从业人员对实验室建设理念的理解不一致，以及预算等问题的限制，只有很少一部分实验室会采用智能化控制系统。
国际实验室设计 建设展到了什么水平?哪些值得我们借鉴?
董国斌：国际上发达国家的实验室设计与建设起步比较早，有几十年的历史，积累了非常丰富的建设、改建实验室的经验，所以发展非常快，较国内先进和成熟很多。就目前国际发达国家的实验室设计建设现状与国内情况相比较，我个人总结主要差别在以下两点：
1)中国实验室设计与建设缺乏标准。目前行业内基本都是参考美国与欧洲的标准，实验室设备制造厂商所采用的材料、技术、规范等参差不齐，竞争环境混乱，实验室建设者也不能完全掌握所有的技术要求，所以建造出来的实验室的水平差别很大。例如通风柜，这是实验室里很重要的一种基础设施，是用来保护实验室人员的生命安全、保障实验室正常运转的基础设备。在美国需要经过ASHARE110认证，通风柜的有毒有害气体泄漏率必须要低于0.05ppm，这样才可以保证操作人员在实验过程中不会受到有毒有害气体泄漏而造成的伤害。通风柜本身属于机电产品，涉及到电源、供水、供气、灯具照明、弱电控制系统，在美国合格的通风柜需要经过严格的UL1805认证。但是，目前在中国销售的大部分通风柜都没有相关认证，最遗憾的是，很多实验室用户并没有认识到通风柜性能的重要性。
2)设计理念的不同。国际化的实验室设计与建设更多地关注实验室的安全、环保节能、实验室工作人员的舒适性、实验室可持续发展，而这些在中国只是刚刚起步阶段，很多实验室管理者还没有意识到实验室的可持续发展等问题。但是这些问题小到会影响实验室员工的安全，大到可以影响外界自然环境，同时也会影响实验室整个生命周期的管理和投资回报率等。所以，除了参与具体的项目建设，我们也有责任向实验室用户传播正确、先进的实验室建设以及实验室基础设施的相关理念。
信高公司13年来积累了哪些优秀案例，是否已经具备了国际水准?
董国斌：信高自2004年创办时就率先推出了全新实验室家具系统，在那个年代市场上95%以上都是钢木、板式木质实验室家具，而信高推出的是环保型全钢实验室基础配套系统，从一开始就走在行业的前沿。例如，中国农大生命科学院项目已经使用了十年，直到现在整体运行状态依然很好，客户对我们也非常满意，这说明我们对产品品质的坚持是正确的。通过几年的发展，我们信高已经从实验室家具厂商，过渡到成为提供配套通风系统、供气系统的配套供应商。信高用了13年的时间已经成功转型，从实验室的规划设计到实验室设备制造发展再到实验室工程EPC总承包，分三步走到今天。信高在近两年的项目案例中已经完全可以掌握实验室EPC建设的核心。我们总包的一些乳制品企业的实验室、国家食品药品监督管理局的实验室等已经完全达到了国际标准。未来，我们会用更优秀的设计理念与产品来服务好每一个用户。
从您个人的角度，谈谈您关于实验室设计建设的理念?
董国斌：实验室设计不同于建筑设计，建筑设计是由外而内的，而实验室设计则是由内而外的。实验室设计最重要的是针对项目本身的实验室工艺布局设计，根据工艺流程再布局家具系统、水电气风的配套设施设计。我将从以下四个方面来阐述：
(1) 实验室规划以工艺流程为核心
例如，在实验室测序DNA需要一个确定的工作流程，从样品提取到准备室，再进入测序室，然后进入本地或远程大容量存储系统。在每个步骤中都需要遵循精确的方案，以确保样品的纯度和从该方法获得的数据的完整性。
实验室设计想实现(或禁用)诸如DNA测序等过程，设计师必须要了解不同空间在沿着研究材料路径传递过程中的相互作用方式。设计师还必须了解每个空间中仪器和电气的要求，以及与每个空间如何高效运行的相关设计原则。
实验室空间有两种基本类型或区域。首先，要设计出研究人员感到舒适和高效的研究空间。这些是建筑中最好的空间，设计很多玻璃可以提供景观和充足的自然光线，加上HVAC系统可以满足实验人员和科学需求。其次就是实验室的存储系统，规划出存储耗材，样品，试剂存储空间等。
(2)高度重视实验室安全设计
有四个基本目标安全设计实验室：①确定任何人都可以进入的公共区域; ②研究人员工作的空间和房间要设计门禁系统控制;③知识产权的安全保护;④危险材料的安全存储。
(3)注重实验室可持续发展设计
①通过智能化管理系统的设计，提高电和水资源的使用效率达到节能环保的要求;
②设计废水、废气处理系统，减少或消除有害物质和废物;
③提高实验室建设的效率，改善内部和外部环境，减少施工现场产生垃圾;
④设计模块化多功能吊顶与悬架，进行工厂化生产，方便现场安装。未来可以根据实验内容调整升级改造。
⑤实验室家具及其他配套产品尽量采用可回收材料制作。
(4)提高实验室开放性及舒适性
越来越多的研究机构正在创建“开放式”实验室来支持研究人员工作。“开放式”实验室的概念与过去“封闭式”实验室的设计理念有很大不同，它主要基于容纳个人原理研究者的理念。在开放的实验室里，研究人员不仅可以分享空间本身，还可以分享设备、工作台空间和辅助人员。开放的实验室格局促进了科学家们之间的交流，使实验室更容易适应未来的需求。现在很多研究机构正在将各种各样的实验室设计成开放式的实验室，从生物学和化学实验室到工程实验室都有相关案例。自20世纪90年代中期以来，在美国建造或设计的大多数实验室施都拥有某种类型的开放实验室活性。
协作研究需要具有不同专业知识的科学家小组形成跨学科研究单位。随着工作网络的日益庞大，连接人员与组织，团队内部与其他研究团队共享数据变得越来越复杂。所以，设计师正在以新的方式组织空间，鼓励研究团队改变空间来满足需求。
设计办公室和写字区作为人们团队合作的场所，为研究小组成员创造必要的所属空间，以便彼此靠得很近，最小化或消除特定部门识别的空间;设计室内玻璃可以让人们看到对方，建立通畅的交流模式;设计实验室的舒适性，需要在中央空调冷暖方面进行房间的热量计算，确定整体温度控制方式;实验室整体的排风、补风设计可以把实验过程中产生的废气及时清除，保持良好的空气环境;通过对灯具照明的智能化控制与自然采光的结合，可以使实验室24小时满足实验需求的同时达到最佳的视觉感受。
以上四个方面的设计建设理念在一些国际知名的实验室中早已经得以应用，大家可以通过赏析一些国际领先的实验室来学习和体验。例如美国实验室设计大会上每年评选出的“年度实验室”大都满足了以上理念，很值得借鉴和学习。
您认为未来实验室会是什么样子的?
董国斌：实验室正从功能性需求升级到智能化需求，实验室设计建设中更多地会考虑人的安全保护以及工作环境的舒适度。未来的实验室在设计初期就会使用BIM系统进行设计。先在计算机上进行数字化模拟建造，把一切需求都融合到设计图中，并且可以很直观的感受到实验室的设计效果。然后按照模拟建造的计划进行招标施工并进行验收。未来可以根据实验室的需求进行改变和升级，整个实验室的部件都是数字化的，水电气风都安装有自动控制的执行器。通过物联网技术可以在移动端或PC端进行远程控制，并实现自动报警规避风险，同时便于实验室的维修保养，对实验室进行全生命周期管理。这就是我想象中的未来实验室的样子，而且我坚信，在我们实验室人的努力下最终一定能够实现。
结语
通过跟董总的深入交流，我们充分了解了关于实验室的先进理设计念，更是在他的描绘憧憬中依稀看到了未来实验室的影子，我们坚信中国的实验室一定会越来越好，未来实验室一定会变成现实，这是我们实验室人共同的期待。想象着未来的某一天，我们中国的科研人在未来实验室里高效舒适地工作，甚是美好。
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