新时代高校实验楼建设难点及对策分析

赵 春 冯丽娜 张昱博

新时代高校实验楼建设难点及对策分析

赵 春 冯丽娜 张昱博

[北京航空航天大学校园规划与建设处]

实验楼是高校办学不可或缺的重要组成部分，是高校落实立德树人根本任务的重要阵地，其具有使用单位多、建筑功能复杂、安全隐患多及维护成本高等特点，满足各类实验要求是高校建设实验楼的重要目标。实验楼建设的难点主要在于建设单位和使用单位之间存在信息不对称、建设需求获取困难、施工管理及投资控制困难。优化建设团队构成、明确高校基建部门主导地位、多部门协同管理、合理划分施工界面及精准预留二次改造条件等方式，是解决实验楼建设难点的有效途径。

高校；实验楼建设；实验室

习近平总书记指出，构建新发展格局的一个关键问题是提升自主创新能力、突破关键核心技术，高校要勇挑重担，释放基础研究和科技创新能力[1]。实验室是高校基础研究和科技创新的重要阵地，是高校教学、科研和社会服务的重要载体，是培养创新型人才和提高自主创新能力的重要保障[2], 当前大部分高校的“双一流”建设方案中都明确要加强各类实验室建设[3]。高校实验楼同普通的宿舍、食堂等用房区别较大，宿舍、食堂等传统用房功能相对单一，建设需求相对简单，增建这类建筑物一般是基于使用空间的扩展需求，而实验楼建设则要更为复杂，不同实验室的研究内容不一样，功能需求就不一样，建设内容也就不一样，例如新的前沿学科、交叉学科等都需要更加先进的功能用房，增建实验楼更多是基于使用功能的扩展需求。实验楼往往是高校老校区扩建和新校区建设的重点难点，其建设质量直接影响到高校科研实验条件，优化高校实验楼建设流程，提高实验楼建设的科学性，对释放高校基础研究和科技创新潜力、助力推进新发展格局形成具有重要意义。

一、高校实验楼的特点

高校实验楼一般内设若干实验室，每个实验室按照研究内容和方向不同，往往对温度、湿度、洁净度、配电容量、通风、排气、环保等都有不同的要求，因此实验楼一般要具备复杂实验工艺要求的通风空调、给排水、电气及污染物处理等系统，这些功能系统往往要比单纯满足生活用的建筑功能复杂很多。实验室内物资一般包括腐蚀性化学试剂、易燃易爆物、有毒液体及气体、大功率用电设备等危险源，实验过程存在燃烧、爆炸、有毒液体和气体泄漏、触电等安全隐患，因此实验楼内一般需要设置更加完善的消防设施、更加便利的消防疏散通道、更加智能化的灾害探测系统和监视系统。高校实验楼内课题组、研究所、研究中心等各类科研实验团队众多，科技发展日新月异，科研团队的研究方向、研究内容也随时在变化，新的研究需求往往导致原有实验楼建筑功能无法再继续满足实验要求，实验楼功能配套需要及时更新换代，因此新时代高校对实验楼建设和改造升级都有较大需求。

二、高校实验楼建设难点分析

（一）建设需求信息不对称、沟通成本高

1．存在沟通壁垒、设计周期长

高校实验楼建设一般由校内专门设置的基建部门作为建设单位负责规划建设，校内各科研实验团队作为使用单位提出建设需求。基建部门与使用单位若缺少有效的沟通，会导致工作推进困难等问题。基建部门的职工属于管理服务人员或普通建筑工程技术人员，对各类实验工艺往往了解不多，而科研实验团队一般对通用建筑工程技术不够了解，所以建设单位和使用单位之间存在天然的沟通壁垒，例如，使用单位提出实验需要使用压缩气体、循环水等资源，需要安装专业的压缩气体和循环水设施，此类实验工艺特性需求，基建部门很难快速确定各类技术指标。而实验楼内不同专业的实验团队众多，每个专业的实验团队一般都会有相关特性需求，这就进一步增加了建设需求沟通成本，往往造成实验楼设计方案确定时间较长，从而导致整个实验楼建设周期延长。

2．信息不对称、投资效益受限

信息不对称是指交易双方中一方掌握的信息优于另一方，能够影响资源配置效率，高校管理服务人员与教师之间因专业知识不同出现信息不对称现象较为常见。[4]高校实验楼建设过程中，各实验团队作为使用单位往往会从“利己”的角度出发，按照自身实验需求最高或较高值提出建筑设计要求，而且实验工艺需求专业性极强，基建部门往往难以辨别需求的有效性和合理性。例如，科研团队可能会按照团队内所有实验设备用电之和提出电量需求，甚至用电需求还包括了未来要购买的设备，在校区有限电容量的制约下，往往无法满足实验设备用电需求之和的电容量，实践中很多实验楼电力利用率不高，导致部分配电设备系统投入浪费。再如，有些重型实验设备对建筑物承重要求较高、有些实验设备对建筑物层高要求较高、有些实验设备需要防震等，这就需要加固建筑结构以满足部分实验设备承重要求、牺牲局部楼层以满足部分实验设备层高要求、牺牲开发地下空间以满足部分实验设备防震要求等，这些都会影响到设计方案的经济性。设计方案是控制工程造价的关键[5]，建设单位和使用单位信息不对称，易引发过度设计或无效设计，造成建设资源利用效益不够高。

（二）施工变更洽商多、建设成本控制困难

高校实验楼是建筑功能复杂的特殊建筑，建筑功能需最大限度满足实验要求。在建设过程中，基于两方面的原因，实验团队往往会频繁提出工程变更需求，一是设计图纸本身的缺陷，由于在设计阶段功能需求不明确、不全面或指标相对粗放，难以满足实验要求，导致设计图纸内容不够全面，例如，有些实验团队对设计方案重视度不够，设计阶段未及时提出设计需求或提出的设计需求不够精准，也存在建设单位人员在设计阶段未充分理解使用单位提出的需求，而导致工程变更的情况；二是由于在建设周期中实验团队的人员、研究方向、实验设备等发生变化，导致需要对建筑功能进行变更优化。工程变更是施工阶段影响工程造价的重要因素[6]，同时也是承包商提出索赔的重要缘由[7]，实验楼建设过程中产生大量的工程洽商和设计变更，增加了建设成本控制的难度。

（三）建筑功能难以一步到位，二次改造投入大

高校实验楼对功能要求较高，基于多方面的原因，实验楼建成后往往难以完全满足部分实验室的实验要求，一是在建设周期过程中，由于新技术、新设备的推广导致实验内容发生变化；二是设计方案本身可能存在漏洞，如由于建设单位不完全了解实验内容，将有污染物的实验室区与办公区共用一套空调系统，造成交叉污染；三是建设时期用户不明确，建设时“留白”，待明确用户后进行二次设计施工。基于上述多种原因，实验团队入驻后往往需要对实验室进行二次改造，建筑内部系统是一个复杂的组合体，二次改造往往不能单纯的在原建筑基础上做加法，一般需要先拆改原建筑设施，再增加相关功能设施，这就造成了原建设投资的浪费和二次改造投资的增加。

三、高校实验楼建设建议

（一）多措并举、有效降低沟通成本

经济学上将“交易成本”定义为社会在人际关系治理方面的资源耗费[8]，降低交易成本有利于资源的有效配置。实验楼建设过程中，高校基建部门代表投资和建设方，其出发点一般是在满足功能需求的前提下，减少不必要或超额的功能，合理控制投资，而实验团队作为最终用户，其出发点一般为建设标准越高越好、功能越多越好。因此，双方就设计方案沟通谈判到达成共识的过程，可以看做是一种“交易”的过程，这种“交易成本”越低，越有利于建设资源的高效利用。

1.优化建筑设计团队，提高设计效率

基于实验工艺对建筑功能需求的复杂性和专业性，高校基建部门和普通建筑设计院都难以很好地理解相关功能要求，实验楼建设过程中应该选择普通建筑设计院和实验工艺设计院联合体设计，普通建筑设计院主要负责实验楼主体结构及实验通用条件设计，实验工艺设计院主要负责实验室专项工艺设计，由实验工艺设计院对接各实验团队，并由其将实验工艺对建筑功能的需求反馈给普通建筑设计院，由此可很大程度上提高设计效率。

2.优化建设需求获取方式，提高沟通效率

实验团队提出的建设需求，往往侧重于描述实验本身，对整体实验楼建设而言有些有用，有些没用，而且还会漏掉很多关键要求，同时基建部门和设计单位在从这些需求中提取关键信息时也会浪费大量的人力物力。因此，科学的格式化建设需求提出介质，确保实验团队的建设需求都能一次性有效提出，即让实验团队做“填空题”“判断题”或“选择题”而非“简答题”，是降低这种沟通成本的有效途径，例如列表统计实验设备类型、数量、功率、气体排放等关键指标，以获取实验设备运行需求，比直接让实验团队自行提需求要简单明确的多。

3.多部门协同，确保建设需求合理性

基建部门应该联合实验室管理部门、财务部门、人事部门、科研部门、教务部门等相关部门组成建设需求审核小组，对科研实验团队提出的实验需求从人财物的角度做出更为科学的审核把关。例如，科研实验团队可能会提出未来要引进什么样的专家、购买什么样的设备、做什么样的研究等需求，相比基建部门独立审核把关的局限性，人事部门可以更好地审核人才引进计划、财务部门可以审核设备采购预算落实情况、实验室和科研部门可以审核研究内容合理性等。

（二）明确基建部门主导地位，合理控制建设成本

实验团队的需求决策直接影响到学校办学资金的投资效率，经济学中“科斯定理”认为，在沟通无成本或者成本很小情况下，如果产权是明确的，资源配置就是有效率的[9]，高校实验楼建设过程各实验团队纷纷提出工程变更需求，有些需求合理，有些需求可能不合理，有些需求可能难以判断是否合理，实验团队中不乏大牌的教授学者，基建部门面对这些复杂的变更需求时，容易畏手畏脚，难以取舍。因此，必须在多部门协同认定的满足实验基本功能需求的前提下，对于一些附加的变更要求，明确给予基建部门主导地位，即赋予基建部门采纳和不采纳附加变更要求的权利，确保客观公正地处理实验团队变更需求，让基建部门真正能担当、敢担当，同时也能遏制部分实验团队的过度需求，确保实验楼在合理成本范围内高效率的建成。

（三）合理划分施工界面、减少施工变更洽商数量

实验团队提出变更洽商的内容一般属于实验工艺施工的范畴，例如对于大型实验设备，设计阶段提出了用电、用水、承重及空间需求等，却可能遗漏了洁净度的建设需求，实验楼建设阶段实验团队会提出增加洁净设施的增项要求，应对此类问题，最有效的手段一般是实验楼建设开工前与各实验团队划分好施工界面，分清楚哪些施工内容由基建部门负责实施，哪些施工内容由实验团队单独负责实施。对于实验室而言，基建部门工作应该是保障基本建筑功能满足实验室要求，例如空间、层高、用电、用水、承重等通用指标，这类指标必须随建筑主体一步建设到位，而其他内容如洁净度、湿度、温度要求等，属于实验设备的独立需求，一般不受原建筑主体功能的影响，由实验团队负责委托专门的实验工艺施工单位施工更为合适。因此，分清楚实验室的独立需求和建筑功能需求，合理划分施工界面，是避免施工变更洽商多的有效手段。

（四）精准预留条件、有效降低二次改造投入

实验楼建成后，一些功能需求较为复杂的实验室，实验团队对其进行二次改造往往是不可避免的。既有建筑改造往往涉及到大量拆旧工作，如何降低二次改造的投入，关键在于建设过程中预留条件的科学合理性。例如，一个需要后期建设专业化洁净间的实验室，若建设过程中将房间内普通空调、通风等设备安装到位，由于洁净间需要更为专业的通风空调设备，原来安装的普通设备将失去价值，从而造成投资损失。因此，实验楼建设过程中，对于需求不够明确的实验室，应该做到尽可能的科学留白，只进行简单的装修以满足相关验收要求即可，尽量做到在后期二次改造过程中只在原建筑基础上做加法，以减少建设投资损失，例如，水电专业需求不够明确的实验室，可以只在房间内引入供水主管道和主电缆，避免因分支点位预留不合理，导致后期二次改造拆除。

四、结语

新时代高校越来越重视基础研究和科技创新的投入，作为高校重要的科研实验阵地，高校实验楼建设难点主要在于由于基建部门和实验团队之间实验需求信息不对称造成的各种困难，由此给投资、设计、施工及后期使用带来各种挑战。切实做到以科学的设计团队构成为基础、以基建部门为主导、以多部门协同把关为保障、以合理划分施工界面为手段、以精准预留二次改造条件为补充，这是有效控制实验楼建设投资、提高实验楼建设效益的重要保障。

[1]习近平.在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上的讲话[J].当代党员,2020（19）:3-6.

[2]崔国印,黄刚,聂小鹏,等.“双一流”目标下的高校实验室建设与管理[J].实验室技术与管理,2019,36（02）:269-276.

[3]刘宇雷,王勤,佘明.“双一流”背景下高校实验室建设路径探究[J].实验室研究与探索,2020,39（12）:242-245.

[4]曹吉星,孟建民.高校教代会提案工作中的信息不对称问题及对策[J].北京市工会干部学院学报,2021,36（02）:28-34.

[5]赵梦怡,李强.浅谈高校基建项目工程造价的控制[J].江西建材,2021（10）:374-375.

[6]王应敏.建设项目施工阶段投资控制研究[J].宝鸡文理学院学报（社会科学版）,2014,34（06）:167-169.

[7]李阳.工程变更和索赔风险管理[J].山西财经大学学报,2014,36（S1）:77.

[8]张凤林.关于交易成本分析范式的若干反思[J].天津社会科学,2021（03）:72-83.

[9]罗伯特·S·平狄克,丹尼尔·鲁宾菲尔德著.李彬,高远,等译.微观经济学[M].北京:中国人民大学出版社,2013.

（责任编辑:赵鹏程）