实验室使用几年以后，很多问题并不是墙面旧了、地面破了这么简单。

  仪器越来越多，原来的操作台不够放;实验类型发生变化，旧通风系统已经无法满足新的使用需求;插座数量不足，大功率设备只能临时接线;样品、试剂、人员和废弃物共用一条通道，操作起来越来越不方便。还有一些实验室看起来并不陈旧，但内部布局已经跟不上现在的检测流程。

  这时候需要考虑的，往往不是普通装修，而是实验室改造。

  实验室改造的核心，是在已有建筑和设备条件下重新整理功能，让空间、水、电、气、通风、安全设施与新的实验任务重新匹配。与新建实验室相比，改造项目受到原建筑、旧管线、现有设备和施工时间限制，很多地方反而更考验前期规划。

  一、为什么实验室用了几年后越来越不好用

  实验室刚投入使用时，布局通常是围绕当时的人员、设备和实验项目设计的。

  但实验室并不是一成不变的。

  几年以后可能出现新的仪器设备，检测项目增加，实验人员增加，原来几个小房间需要合并，也可能因为业务调整，需要增加洁净区、仪器间、样品前处理间或者试剂储存空间。

  问题往往一点一点积累。

  刚开始是一台仪器没地方放，于是在过道边增加一张桌子;随后设备功率增大，又临时拉一条电线;后来发现设备散热大，再增加一台空调。

  每个局部问题看起来都解决了，但整个实验室会越来越杂乱。

  因此，实验室改造不能继续采用“哪里不够就补哪里”的方式，而要重新审视整体功能。

  二、改造之前第一件事：把现有问题全部找出来

  很多实验室改造一开始就讨论墙面材料、实验台颜色和柜子款式。

  实际上，更应该先做现场调查。

  需要记录的不只是房间尺寸，还包括：

  现有哪些实验项目;

  每天多少人使用;

  哪些仪器必须保留;

  哪些设备需要新增;

  哪些区域经常拥堵;

  哪些设备运行时发热明显;

  哪些实验会产生气体、液体或粉尘;

  哪些位置容易发生交叉影响;

  当前水电容量是否够用。

  还可以直接询问实验人员。

  因为真正长期使用实验室的人，通常最清楚哪些位置不好用。

  例如，洗涤区离样品处理区太远、通风柜附近没有足够插座、仪器房温度波动明显，这些问题单从建筑图纸上不一定看得出来。

  三、实验室改造最重要的是重新梳理实验流程

  空间设计应该围绕实验过程，而不是围绕房间形状。

  例如一个常规检测实验可能经历：

  样品接收;

  登记;

  前处理;

  称量;

  配液;

  仪器分析;

  数据记录;

  样品保存;

  废弃物处理。

  如果这些环节在空间上来回交叉，人员每天就会进行大量无意义移动。

  更麻烦的是，不同类型样品、洁净器皿和废弃物可能在同一通道反复经过。

  因此，实验室改造时可以按照实际操作顺序重新划分区域。

  让经常连续使用的功能靠近，让有污染风险的区域与洁净操作区适当分开。

  一个合理的实验室，并不一定面积更大，但人员走动距离通常更短。

  四、哪些区域需要分开，不能只看有没有墙

  实验室分区不是简单增加隔墙。

  真正需要区分的是不同操作之间是否会互相影响。

  常见区域包括：

  样品接收区;

  前处理区;

  称量区;

  化学分析区;

  仪器分析区;

  洗涤区;

  试剂储存区;

  样品存放区;

  办公记录区;

  废弃物暂存区。

  例如精密称量需要较稳定环境，如果靠近频繁开关门的位置，气流可能影响使用。

  大型仪器设备需要稳定温湿度和电源，不适合与产生大量酸雾、粉尘的操作混在一起。

  实验室改造时应该先判断不同实验之间的干扰关系，再决定采用实体房间、隔断还是功能距离进行分离。

  五、通风系统往往是改造中最难调整的部分

  实验室增加通风柜，看起来只是增加一台设备，实际上可能会牵动整个通风系统。

  通风柜需要排风。

  增加排风量以后，实验室室内压力会发生变化。

  排出的空气增加，室外或空调系统还要补充相应空气，否则房间可能长期处于过大负压状态。

  因此，实验室改造中的通风问题需要整体考虑。

  包括：

  原排风管尺寸够不够;

  风机风量是否匹配;

  新旧通风柜是否同时运行;

  管道阻力是否过大;

  是否需要独立排风;

  补风从哪里进入;

  废气是否需要处理。

  如果只是不断在原管道上增加支管，可能出现前端排风正常、末端吸力不足的情况。

  六、通风柜并不是安装越多越安全

  通风柜主要用于控制实验过程中产生的有害气体和蒸气。

  但如果所有操作都安排在通风柜中，不仅浪费空间，还会明显增加排风和空调负荷。

  改造前应该根据实验性质确定哪些操作确实需要局部排风。

  例如产生挥发性有害物质的操作，可以设置通风柜。

  局部设备产生热量或少量废气，则可以根据设备形式采用万向排风罩、原子吸收罩或其他局部排风方式。

  合理配置比单纯增加设备数量更加重要。

  七、水系统改造要提前考虑实验性质

  普通办公室增加一个洗手盆比较简单，但实验室增加给排水点通常更加复杂。

  实验用水可能包括普通自来水、纯水、超纯水以及其他工艺用水。

  排出的液体也不能全部按照普通生活污水理解。

  改造时需要确认：

  哪些实验台需要供水;

  是否需要纯水管路;

  水槽使用频率;

  排水中是否可能含有特殊物质;

  原有排水坡度是否合适;

  地面有没有重新开槽条件。

  特别是在已经投入使用的建筑里，新增加排水点可能受到楼板结构和原有管线限制。

  因此，湿区位置应尽量结合现有条件安排，减少大范围破坏。

  八、电气改造不能只解决“插座够不够”

  实验室仪器越来越多以后，最容易出现的情况就是插线板越来越多。

  这种方式并不适合长期使用。

  实验室改造时应该统计每台设备的：

  额定功率;

  电压要求;

  启动电流;

  连续运行时间;

  是否需要独立回路;

  是否对电源稳定性敏感。

  大型仪器、加热设备、烘箱和部分分析设备可能需要独立供电。

  精密仪器还可能对接地和电源波动有较高要求。

  除此之外，还需要考虑停电后的影响。

  如果实验过程中突然停电会造成样品损失或者设备异常，可以根据实际需求配置UPS或其他后备电源。

  所以，电气改造不是“墙上多装几个插座”，而是重新计算整个实验室的用电需求。

  九、设备增加后，空调系统为什么也可能不够用

  实验室中的很多仪器都会持续放热。

  设备少的时候感觉不明显，但增加大型分析仪器、服务器、烘箱或者其他高功率设备以后，房间温度可能明显升高。

  如果只按照房间面积选择空调，就容易出现制冷量不足。

  实验室改造时应把设备散热也计算进去。

  仪器房尤其要关注：

  温度稳定性;

  湿度;

  送风位置;

  排风影响;

  设备散热空间。

  空调出风口也不能直接对着精密天平或某些对气流敏感的仪器。

  看似简单的空调位置，同样会影响实验操作。

  十、实验台改造为什么要围绕“设备位置”来设计

  实验台不是越多越好。

  很多旧实验室最大的问题，就是实验台占满空间，却没有真正适合设备的位置。

  不同实验设备对台面要求不同。

  普通化学操作需要耐腐蚀;

  高温设备周围需要考虑耐热;

  精密仪器要考虑稳定性;

  大型设备还要预留散热和维护空间。

  实验台深度、高度和柜体形式也不能完全统一。

  坐姿操作、站立操作和大型仪器操作，对台面高度要求可能不同。

  因此，实验室改造时最好先确定设备位置，再根据实际操作设计实验台，而不是先把整排柜子做好以后再找地方塞设备。

  十一、旧设备搬迁也是实验室改造的一部分

  实验室改造通常不是把所有旧设备全部淘汰。

  很多精密仪器仍然需要继续使用。

  这些设备在施工期间如何保护、搬到哪里、什么时候重新安装，都需要提前规划。

  部分仪器对震动、倾斜和搬运方向有要求。

  一些设备重新安装以后，还需要重新调平、校准或者验证。

  因此，可以把设备分成几类：

  原位保护;

  临时搬离;

  异地存放;

  改造后重新安装;

  直接淘汰更新。

  在施工方案中提前安排设备搬迁，可以减少拆除阶段的损坏风险。

  十二、实验室不停工改造为什么更复杂

  有些单位无法因为装修关闭整个实验室。

  这时可以采用分区域施工。

  例如先改造A区，B区继续工作;A区完成并投入使用后，再改造B区。

  这种方式能够减少业务中断，但施工组织难度明显增加。

  需要特别处理：

  施工粉尘;

  噪声;

  临时通道;

  断水断电时间;

  材料运输;

  实验区域隔离。

  尤其不能让施工人员、建筑垃圾和实验人员长期共用同一条狭窄通道。

  不停工改造的重点不是简单分成几个阶段，而是保证每个阶段都存在能够正常工作的实验区域。

  十三、材料选择为什么不能只看装修效果

  实验室墙面、地面、吊顶和实验台面，都有自己的使用环境。

  普通办公装修更加关注视觉效果，而实验室还要考虑耐清洁、耐腐蚀、防潮和长期使用。

  例如地面经常需要清洁，如果有大量接缝或者局部高低不平，后期维护会比较麻烦。

  化学实验区的操作台面则要根据实际使用的酸、碱、溶剂等选择材料。

  墙面如果经常被推车和设备碰撞，也需要考虑耐磨性。

  材料选择应该服务于实际实验，不必为了追求所谓“高档效果”使用并不合适的装饰材料。

  十四、安全设施应该跟着功能变化一起调整

  实验室功能调整后，原来的安全设施位置可能已经不合理。

  例如原来危险化学品操作集中在一个房间，改造后增加了新的实验区，相应的应急设施也需要重新检查。

  常见安全设施包括：

  洗眼器;

  紧急喷淋;

  灭火器;

  气体报警;

  应急照明;

  安全出口标识;

  防泄漏设施;

  危险品储存柜。

  关键不是“有没有安装”，而是发生异常时能不能快速使用。

  例如洗眼器被设备挡住，或者通道堆满纸箱，即使设备存在，也失去了应急意义。

  十五、气瓶和实验气体不能临时找位置

  很多分析仪器需要氮气、氢气、氩气、空气或其他实验气体。

  旧实验室设备较少时，可能只使用一两只气瓶。

  随着仪器增加，气体种类和数量也会上升。

  实验室改造时应重新考虑：

  气瓶放在哪里;

  怎样固定;

  管路怎样进入实验室;

  是否需要集中供气;

  不同气体是否需要分开;

  有没有泄漏监测要求。

  如果用气量较大，集中供气通常比在仪器旁边放大量气瓶更加便于管理。

  具体方案仍应根据气体性质和实验要求确定。

  十六、废弃物路径也属于实验室设计的一部分

  实验完成以后，并不是所有东西都能直接丢进普通垃圾桶。

  可能产生：

  废液;

  废试剂瓶;

  污染耗材;

  玻璃废弃物;

  样品残留;

  一般固体垃圾。

  实验室改造时应考虑这些废弃物从实验台到暂存区域怎样转移。

  如果废弃物需要穿过洁净区或者办公区才能离开实验室，布局就不够合理。

  合理的实验流程不仅包括“样品怎样进来”，还要考虑“实验结束后的东西怎样出去”。

  十七、未来设备扩容要在今天留出空间

  实验室改造完成以后通常还会继续使用很多年。

  如果把当前设备刚好塞满整个房间，几年以后增加一台仪器，又会重新面临空间不足。

  因此，可以提前预留：

  备用电源回路;

  网络接口;

  气体接口;

  实验台位置;

  通风支路;

  设备散热空间。

  不一定要一次把所有设施安装完成，但主干系统可以适当保留扩展条件。

  这样以后增加设备时，就不需要再次大面积拆墙和改管。

  十八、施工顺序为什么会影响改造质量

  实验室改造涉及建筑、暖通、电气、给排水、气体、家具和仪器等多个专业。

  如果施工顺序没有协调，很容易出现返工。

  例如吊顶已经封闭，才发现风管还要增加支路;

  实验台已经安装，才发现墙后没有预留插座;

  设备到场以后，才发现门宽无法进入。

  因此，正式施工前应该把主要设备尺寸和专业管线综合到一起。

  尤其是大型仪器，要提前确认：

  运输路线;

  门洞尺寸;

  楼板承重条件;

  电梯尺寸;

  安装位置;

  维护空间。

  设备进不去，是实验室改造中成本很高的一类错误。

  十九、改造完成以后为什么不能马上算结束

  施工完成只是实验室改造的一个节点。

  投入使用之前，还需要对主要系统进行检查和调试。

  例如：

  给排水有没有泄漏;

  插座和设备电源是否正常;

  接地是否符合设计要求;

  排风系统是否达到预期状态;

  通风柜运行是否正常;

  房间温湿度是否稳定;

  气体管路有没有泄漏;

  安全设施能否正常使用。

  精密仪器搬迁后，还应按照设备要求重新调试或校准。

  只有空间、系统和仪器都进入正常工作状态，改造才算真正完成。

  二十、实验室改造怎样控制预算更合理

  预算有限时，最不建议的做法是所有项目平均削减。

  实验室改造应该先区分哪些属于核心系统，哪些属于装饰项目。

  通常应优先保证：

  安全;

  通风;

  水电;

  设备运行;

  人员操作;

  后期维护。

  装饰效果可以根据预算调整。

  例如，原有墙体如果状态良好，没有必要为了视觉统一全部拆除。

  能够继续使用的实验台、设备和部分管线，也可以在评估后保留。

  真正需要避免的是为了节省前期费用，降低隐蔽工程质量，几年以后再重新拆开维修。

  二十一、什么样的实验室改造才算真正成功

  判断一个改造项目好不好，不能只看刚完工时照片漂不漂亮。

  更重要的是半年以后、两年以后是否依然好用。

  一个成功的实验室改造通常会表现出几个特点：

  实验流程更顺;

  人员走动减少;

  设备摆放更加合理;

  通风和环境更加稳定;

  水电接口不再依赖临时接线;

  清洁和维护更加方便;

  新增设备还有一定余量;

  安全设施位置清楚。

  这些变化真正影响的是每天的实验效率。