高校实验室是学校办学条件的重要组成部分,是学校进行教学实验、科研实验和技术开发的硬性支撑,并且对于培养大学生的创新意识、动手能力和解决问题的能力具有十分重要的作用。近年来,随着各高校办学规模的逐步扩大,办学格局的日趋完善,实验室设计的任务十分繁重。实验室设计,无论是新建、扩建、或是改建项目,它不单纯是选购合理的仪器设备,还要综合考虑实验室的总体规划、合理布局和平面设计,以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施和基本条件。因此,实验室设计是一项
复杂的系统工程,如何设计优越完善的实验室,是我国高校面临的重要课题。
1现状分析
目前,随着高校新课程的不断实施以及教学方式的改变,对实验设施的要求越来越高,现有实验设施已难以满足需要。在高校实验室设计中,存在许多不合理的状况,主要表现在以下几个方面。
1.1实验室设计阶段没有考虑实验室辅助设施有些新建实验大楼,在土建设计阶段没有充分考虑到实验室对建筑的特殊要求,建盖时没有设计管道井、风井、气瓶室等辅助设施,导致实验室上下水配置困难,无法布置风井等。而有些实验仪器设备,对实验环境和实验条件要求又相当的高,为了满足需求,建设方只有对实验室进行二次改造,造成实验室的运行费用不断增加。
1.2电路系统设计不能满足实验室的发展
很多高校实验室在建设初期没有充分考虑实验室用电量问题,造成了实验室启用后很多用电设备不能正常使用。为了日常工作能够正常进行,就只有进行电路改造,在实验室内布满了各种各样的接线板和违章的电线线路,管线非常杂乱。这样既影响了实验室的美观,又给实验室的安全带来了隐患。
1.3给排水系统不能满足实验室的发展随着高校教育事业的迅速发展,许多实验室都在不断添置现代化仪器设备,原来的给排水系统已不能满足这些仪器设备的需要。为了增加给排水点,在楼板和吊顶夹层布管及管道穿墙等现象时有发生,严重影响了实验楼的工程质量。
1.4通风系统不好
实验室通风系统设计很重要,涉及人身安全、环境污染、能源浪费等因素。然而许多设计院由于没有专业经验,预留风机存放的地方和管道井都不是很理想。为了节省资金,许多高校就将就着用,通风效果根本达不到要求,室内、走道各种刺鼻的气味非常大,严重影响了实验人员的身心健康。
1.5实验室设计不专业
现在许多高校已建成的实验室大部分为“办公室式”的实验室,基本没有经过专业实验室设计规划机构对实验室进行设计规划,在建和已建实验室均存在极大的安全隐患。实验室仪器设备不能正常运行,实验数据的准确性和公正性得不到有效的保证,实验人员和实验室周边环境的安全得不到可靠的保障。
2解决途径探讨
高校实验室之所以出现以上种种问题,其主要原因是实验室设计初期缺乏长期而系统的设计造成的。设计是工程建设的龙头,当一份施工图付诸于施工时,就决定了工程的本质。一个工程是否能满足使用功能和使用要求,在设计阶段大体定型。所以,要想设计出功能齐全、布局合理的实验室,必须采取以下措施。
2.1加强实验室技术队伍建设
高校实验室已成为高校发展的基本支柱,实验技术队伍作为实验室工作的主要力量,对实验室的建设和发展有着举足轻重的作用。同样,实验室设计工作与他们也密不可分。随着科技发展的突飞猛进,高新技术、产品的开发利用,高校实验室设备、实验技术不断更新,课程结构体系不断调整,而目前,许多高校的实验技术人员缺乏基本技术功底和操作技能,对仪器设备的性质、规格、特点及使用方法缺乏足够的了解。
要创建一流大学,必须要有一流的实验室,而要设计出一流的实验室必须要有一流的实验室技术队伍。因为他们熟悉实验室历史与发展趋势,并熟悉了解现代化仪器设备,是实验室的使用者和规划者,在设计过程中他们要参与其中,提供可靠、准确的基础数据,实验室技术队伍的整体素质决定了实验室的设计水平。所以,建设好一支精良的实验室队伍,将有力地推进实验室设计工作。
2.2对实验室要有长远、系统、全方位的设计规划
目前,高校对实验室的建设在认识上还停留在较低的层次,多数高校根本不清楚该如何建设实验室,对实验室建设缺乏长远、系统、全方位的设计规划,在规划设计上存在着盲目性和不科学性。现在,很多高校的实验室都是依托教研室,以某一专业,某一流程为基础建立起来的。随着时代的发展,国家对实验室的要求会不断改变、实验的功能会不断增加、实验的能力会不断提高,没有前瞻性的定位和规划,就不可能成就专业的实验室。实验室建设作为高等学校办学的一个重要支撑条件,必须考虑其与学校的协调与平衡发展,同时也要实现实验室建设系统的整体协调、可持续发展。在制定实验室设计规划时,既要立足现在的建设与发展,还要考虑将来的建设,
保持实验室建设持续发展的趋势。为保证实验室建设的先进性、实用性和前瞻性,要认真组织专业负责人、实验室负责人、实验人员、部分骨干教师,根据学校总体建设与发展规划以及专业发展规划,进行广泛的调研,通过充分讨论和严格论证,
瞄准国内同类先进实验室的目标,制定实验室设计规划。
2.3转变实验室设计理念
实验室除了实现实验技术这个主要功能外,还涉及许多其他工程,如电源、上下水、通风、气体管道、真空、检测报警、废物处理、危险品储存、安全、消防等系统。优秀的实验室设计是提升现代化科技水平,促进科研成果增长的必备条件。我们不难发现,现在许多高校实验室在建设方面最大的问题不是资金,不是技术,而是理念。
实验室设计理念应包括以下部分:
(1)实验建筑和办公建筑等普通建筑是两种不同的建筑,其思考方向和建设流程是不同的;
(2)工艺设计是实验室建设不可或缺的一环,并且需要先于土建设计。从某种意义上讲,土建设计是为工艺设计服务的,工艺设计决定了实验室的先进性;
(3)实验室设计是由内而外的,而建设是由外而内的;
(4)实验室是一个系统,是环境,以及环境造就出的工作方式,而不是仪器和家具的简单摆设;
(5)实验室是一个比较枯燥繁琐的工作场地,在设计过程中除了要把握住它的灵活性、经济性、扩展性外,还要“以人为本”,把安全、健康、环保等要素植入实验室的设计理念中。
2.4实行实验室设计专业化
高校实验室是进行科研及教学的重要场所,一所高校如果实验室不专业,很难谈教育事业的健康发展。目前,许多高校实验室都是委托设计院设计的,而我国对实验室的设计没有相关的工艺设计规范,设计院人员对实验工艺过程及特点等缺乏深入的理解,甚至有的缺乏基本了解,在建设过程中,双方的沟通与合作常常因出现较大的障碍而流于形式,使得实验室在设计时就出现问题,直接影响实验进程。
专业的实验室是专业的建设流程和专业的建设者的产物,没有专业的手段,没有深厚的经验不可能出色完成一个完美的实验室。这就要求专业的实验室工艺设计公司要在项目的初步设计阶段,就介入到项目中。专业的实验室设计公司要吸收引进先进的理念,特别是在科学发展观的指导下,按照设计科学、布局合理、功能完善、使用方便,整体效果最优化的总体要求,综合考虑实验室的功能、空间、环境、环保等因素,避免在供电、供水、排水、送风、排风、净化、排污系统等方面因设计不合理、不配套而造成实验室重复改造、重复建设和资金浪费等现象,以避免损失及确保人身财产安全。