摘要：创新的需要引发大量的实验室建设需求。如何建设高质量的实验室，又实现全寿命低周期成本运行成为工程建设人员研究的重要课题.本文结合建设项目全寿命周期成本控制理论，提出几点实验室全寿命周期成本控制的措施并在实验室建设中实践。
关键词：实验室；成本控制；全寿命周期；BIM技术
随着我国经济的高速发展，生物医药、智能制造、电子信息、节能环保、材料科学、航空航天、医疗健康行业大量建设实验室。本人结合建设项目全寿命周期成本控制理论，提出几点实验室全寿命周期成本控制措施并在生物、医院等实验室建设中实践。
1、实验室建设期规划设计阶段的成本控制
实验室全寿命周期建设期的成本控制分两个阶段：规划设计阶段与施工阶段。实验室建设成本控制的重点应放在规划设计阶段，设计阶段是建筑寿命周期成本控制的关键阶段。设计阶段重点是控制设计方案、建造标准、建筑功能成本分析、环境影响等。设计质量对建造成本与后运行成本都有重大影响，可以说设计决定了实验室寿命周期成本。
1.1规划设计阶段的成本控制的措施1
实验室设计的第一步是搜集工艺参数，大多数实验室使用人员对于建筑术语是非常陌生的，而科技的进步又对实验室环境提出了更加个性化的要求。因此需要设计人员和实验室使用人员充分沟通，将工艺需求梳理分解到建筑、结构、给排水、暖通、电气、智能化各专业。
1.2规划设计阶段的成本控制的措施2
平面布局需符合规范要求，考虑实用兼顾参观需求，结合行业特点及发展需要有一定的前瞻性。充分考虑人流、物流，电梯、各通道的设备进出场要求，充分考虑现代实验室分期建设的特点，实验室布局灵活可变，设计或改造实验要考虑到专业的发展，便于改建扩建，重新组合以及允许多种用途的通用性。
譬如生物样本库的建设包括了资源样本库、生物信息库，生物样本量的不断增长决定了样本库的存储容量分阶段、可扩展；另外样本库要及时处理大量的样品并对每一样品进行有效编码，需要高效准确的自动化设备替代传统人工方式，这些都要设计人员在规划时预留发展的空间。总体规划中还需要考虑到中低温的样本储存由传统的冰箱储存到建设中小型冷库储存方式有效减少碳排放，减少单位存放能耗。除采取传统方式提高制冷能效比外，还需设计师综合考虑利用LNG释放的冷能，避免在后期可利用LNG冷能而需要调整制冷系统带来的大改造。大量的生物样本需要超级计算机，超级计算机处理后的数据需要数据储存和数据交换，计算机性能的不断提高和数据量的快速递增对设计人员提出了更高的要求，又要考虑到初投资，并考虑到三五年不落后。
1.3规划设计阶段的成本控制的措施3
设计时要求综合规划动力中心，动力中心主要包括空压、真空、纯水、UPS、制冷机房。动力中心可根据长期发展需要扩展模块化，可扩展并根据生产需要分期投资，末端的并考虑到实际发展的节奏和需求的调整，末端能够在墙或顶棚上进行快速连接或断开迅速的完成二次配管、调配。
1.4规划设计阶段的成本控制的措施4
温湿度、洁净度提高直接影响到初投资，在以往的工程实践中，洁净空调系统初投资可达1000元/平方。设计师根据工艺参数合理选择设备，可有效控制初投资及长期运行费用、设备维护费用。
实验室能耗最高的部分是通风空调系统，为有效控制长期运行费用，要求设计方采取的措施主要包括：减少空调负荷如采取遮阳措施、采用LOW-E玻璃减少太阳辐射热；利用排风热回收，过渡季节合理利用新风，其他季节控制新风量；空调主机采用余热回收系统等等。
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2、实验室建设期施工阶段的成本控制
实验室建设期施工阶段的成本控制主要是根据质量、工期等要求选定合格的供应商及施工过程中的变更控制等。
2.1施工阶段成本控制的措施1
根据项目特点制定招标策略，制定好招标文件，让投标人充分了解需求，形成充分竞争。
2.2施工阶段成本控制的措施2
应用BIM技术，有效控制工期，大幅降低融资财务成本。
通过BIM技术支撑的深化设计、碰撞检查等减少返工和废弃工程，减少变更和签证，有效控制造价和投资。
BIM技术还可以加快招标投标组织工作，利用基于BIM的算量软件系统，大大加快计算速度和确保工程量清单的准确性，可以说是防止不平衡报价的利器。
BIM技术还可以加快支付审核，业主有效的控制支付的同时又保证了承包人积极性。
通过基于互联网的BIM协同平台，把业主各部门、项目各参建方纳入到统一的协调管理体系，可以大幅提升协同管理效率，加快实验室的建设。
3、实验室运行期成本控制
在寿命周期视角下，建设期的成本控制在使用传统控制方法的时候，必须用发展的眼光看问题，必须认识到建设阶段与运行阶段的联系。实验室进入运行期之后，成本主要包括能源消耗费用、建筑结构和实体维护更新、设备维修、改造和更新费用。运行期的成本控制主要是避免能源浪费，降低能耗费用，监控建筑结构和设备状态，及时维护、改造更新，使建筑尽可能的降低成本发挥他的功能。其中建筑节能是建筑运行期成本控制的重点。加强建筑节能技术的研究和应用，节约能源，降低建设寿命周期成本显得尤为重要。
3.1运行期期成本控制的措施1
对于耗能的老设备及时维护。深圳某实验室用冷水机组设计的供水温度为7℃，经过几年的运行后，冷水供水温度约10℃，以致末端除湿效果不好，室内湿度偏高。经分析，发现冷却塔填料老化，水系统较脏，后将老化的填料更换，并对水系统进行彻底清洗后冷水机组的供水温度恢复正常。根据用电统计对比分析，冷却塔改造后空调主机节约用电约11%。
3.2运行期期成本控制的措施2
及时更换或清洗空调过滤器。某实验室由于初期建设时，为节约投资，未设置压差控制器，高效过滤器达到终阻力，却无人更换，最终导致送风空调机送风风量减少，机组主风管出现结露现象，经更换高效过滤器及中效过滤器，清洗粗效过滤器，实验室内运行恢复正常。
3.3运行期期成本控制的措施3
夏季舒适性空调温度不低于26°C，冬季不高于20°C；防止跑冒滴漏，节约用水；杜绝白昼灯、长明灯。
结束语
从实验室的整个寿命周期来看，建设成本和维护成本存在着此消彼长的关系。随着实验室功能水平的提高，项目的建设成本增加，使用及维护成本降低，反之，工程项目的功能水平降低，建设成本降低，但使用及维护成本提高。实验室建设成本控制的重点在规划设计阶段，规划设计人员需将实验室的工艺需求吃透，真正做到工艺既满足目前的需求，又具有一定的前瞻性。在确定实验室环境需求时，对于环境温湿度、洁净度、安全性要求要恰当。实验室数据的安全与配套建设的冗余有效匹配，充分考虑动力中心的可扩展性。充分发挥BIM在工程实施中的作用，可通过缩短建设工期、碰撞检查、场景模拟等应用多方面控制实验室建设成本。实验室投入运行需建立设备运行维护管理制度，确保各设备处于正常运营状态，减少运行成本。
参考文献
[1]中国建设工程造价管理协会编.建设项目全寿命周期成本控制理论与方法[M].北京：中国计划出版社，2007.
[2]钱以明.高层建筑空调与节能[M].上海：同济大学出版社，1988.
[3]黄家声.实验室设计与建设指南[M].北京：中国水利水电出版社，2011.
[3]杨宝明.BIM改变建筑业[M].北京：中国建筑工业出版社，2017.
论文作者:张宏志
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/11
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