新時代高校實驗樓建設難點及對策分析

趙 春 馮麗娜 張昱博

新時代高校實驗樓建設難點及對策分析

趙 春 馮麗娜 張昱博

[北京航空航天大學校園規劃與建設處]

實驗樓是高校辦學不可或缺的重要組成部分，是高校落實立德樹人根本任務的重要陣地，其具有使用單位多、建筑功能復雜、安全隱患多及維護成本高等特點，滿足各類實驗要求是高校建設實驗樓的重要目標。實驗樓建設的難點主要在于建設單位和使用單位之間存在信息不對稱、建設需求獲取困難、施工管理及投資控制困難。優化建設團隊構成、明確高校基建部門主導地位、多部門協同管理、合理劃分施工界面及精準預留二次改造條件等方式，是解決實驗樓建設難點的有效途徑。

高校；實驗樓建設；實驗室

習近平總書記指出，構建新發展格局的一個關鍵問題是提升自主創新能力、突破關鍵核心技術，高校要勇挑重擔，釋放基礎研究和科技創新能力[1]。實驗室是高校基礎研究和科技創新的重要陣地，是高校教學、科研和社會服務的重要載體，是培養創新型人才和提高自主創新能力的重要保障[2], 當前大部分高校的“雙一流”建設方案中都明確要加強各類實驗室建設[3]。高校實驗樓同普通的宿舍、食堂等用房區別較大，宿舍、食堂等傳統用房功能相對單一，建設需求相對簡單，增建這類建筑物一般是基于使用空間的擴展需求，而實驗樓建設則要更為復雜，不同實驗室的研究內容不一樣，功能需求就不一樣，建設內容也就不一樣，例如新的前沿學科、交叉學科等都需要更加先進的功能用房，增建實驗樓更多是基于使用功能的擴展需求。實驗樓往往是高校老校區擴建和新校區建設的重點難點，其建設質量直接影響到高校科研實驗條件，優化高校實驗樓建設流程，提高實驗樓建設的科學性，對釋放高校基礎研究和科技創新潛力、助力推進新發展格局形成具有重要意義。

一、高校實驗樓的特點

高校實驗樓一般內設若干實驗室，每個實驗室按照研究內容和方向不同，往往對溫度、濕度、潔凈度、配電容量、通風、排氣、環保等都有不同的要求，因此實驗樓一般要具備復雜實驗工藝要求的通風空調、給排水、電氣及污染物處理等系統，這些功能系統往往要比單純滿足生活用的建筑功能復雜很多。實驗室內物資一般包括腐蝕性化學試劑、易燃易爆物、有毒液體及氣體、大功率用電設備等危險源，實驗過程存在燃燒、爆炸、有毒液體和氣體泄漏、觸電等安全隱患，因此實驗樓內一般需要設置更加完善的消防設施、更加便利的消防疏散通道、更加智能化的災害探測系統和監視系統。高校實驗樓內課題組、研究所、研究中心等各類科研實驗團隊眾多，科技發展日新月異，科研團隊的研究方向、研究內容也隨時在變化，新的研究需求往往導致原有實驗樓建筑功能無法再繼續滿足實驗要求，實驗樓功能配套需要及時更新換代，因此新時代高校對實驗樓建設和改造升級都有較大需求。

二、高校實驗樓建設難點分析

（一）建設需求信息不對稱、溝通成本高

1．存在溝通壁壘、設計周期長

高校實驗樓建設一般由校內專門設置的基建部門作為建設單位負責規劃建設，校內各科研實驗團隊作為使用單位提出建設需求。基建部門與使用單位若缺少有效的溝通，會導致工作推進困難等問題。基建部門的職工屬于管理服務人員或普通建筑工程技術人員，對各類實驗工藝往往了解不多，而科研實驗團隊一般對通用建筑工程技術不夠了解，所以建設單位和使用單位之間存在天然的溝通壁壘，例如，使用單位提出實驗需要使用壓縮氣體、循環水等資源，需要安裝專業的壓縮氣體和循環水設施，此類實驗工藝特性需求，基建部門很難快速確定各類技術指標。而實驗樓內不同專業的實驗團隊眾多，每個專業的實驗團隊一般都會有相關特性需求，這就進一步增加了建設需求溝通成本，往往造成實驗樓設計方案確定時間較長，從而導致整個實驗樓建設周期延長。

2．信息不對稱、投資效益受限

信息不對稱是指交易雙方中一方掌握的信息優于另一方，能夠影響資源配置效率，高校管理服務人員與教師之間因專業知識不同出現信息不對稱現象較為常見。[4]高校實驗樓建設過程中，各實驗團隊作為使用單位往往會從“利己”的角度出發，按照自身實驗需求最高或較高值提出建筑設計要求，而且實驗工藝需求專業性極強，基建部門往往難以辨別需求的有效性和合理性。例如，科研團隊可能會按照團隊內所有實驗設備用電之和提出電量需求，甚至用電需求還包括了未來要購買的設備，在校區有限電容量的制約下，往往無法滿足實驗設備用電需求之和的電容量，實踐中很多實驗樓電力利用率不高，導致部分配電設備系統投入浪費。再如，有些重型實驗設備對建筑物承重要求較高、有些實驗設備對建筑物層高要求較高、有些實驗設備需要防震等，這就需要加固建筑結構以滿足部分實驗設備承重要求、犧牲局部樓層以滿足部分實驗設備層高要求、犧牲開發地下空間以滿足部分實驗設備防震要求等，這些都會影響到設計方案的經濟性。設計方案是控制工程造價的關鍵[5]，建設單位和使用單位信息不對稱，易引發過度設計或無效設計，造成建設資源利用效益不夠高。

（二）施工變更洽商多、建設成本控制困難

高校實驗樓是建筑功能復雜的特殊建筑，建筑功能需最大限度滿足實驗要求。在建設過程中，基于兩方面的原因，實驗團隊往往會頻繁提出工程變更需求，一是設計圖紙本身的缺陷，由于在設計階段功能需求不明確、不全面或指標相對粗放，難以滿足實驗要求，導致設計圖紙內容不夠全面，例如，有些實驗團隊對設計方案重視度不夠，設計階段未及時提出設計需求或提出的設計需求不夠精準，也存在建設單位人員在設計階段未充分理解使用單位提出的需求，而導致工程變更的情況；二是由于在建設周期中實驗團隊的人員、研究方向、實驗設備等發生變化，導致需要對建筑功能進行變更優化。工程變更是施工階段影響工程造價的重要因素[6]，同時也是承包商提出索賠的重要緣由[7]，實驗樓建設過程中產生大量的工程洽商和設計變更，增加了建設成本控制的難度。

（三）建筑功能難以一步到位，二次改造投入大

高校實驗樓對功能要求較高，基于多方面的原因，實驗樓建成后往往難以完全滿足部分實驗室的實驗要求，一是在建設周期過程中，由于新技術、新設備的推廣導致實驗內容發生變化；二是設計方案本身可能存在漏洞，如由于建設單位不完全了解實驗內容，將有污染物的實驗室區與辦公區共用一套空調系統，造成交叉污染；三是建設時期用戶不明確，建設時“留白”，待明確用戶后進行二次設計施工。基于上述多種原因，實驗團隊入駐后往往需要對實驗室進行二次改造，建筑內部系統是一個復雜的組合體，二次改造往往不能單純的在原建筑基礎上做加法，一般需要先拆改原建筑設施，再增加相關功能設施，這就造成了原建設投資的浪費和二次改造投資的增加。

三、高校實驗樓建設建議

（一）多措并舉、有效降低溝通成本

經濟學上將“交易成本”定義為社會在人際關系治理方面的資源耗費[8]，降低交易成本有利于資源的有效配置。實驗樓建設過程中，高校基建部門代表投資和建設方，其出發點一般是在滿足功能需求的前提下，減少不必要或超額的功能，合理控制投資，而實驗團隊作為最終用戶，其出發點一般為建設標準越高越好、功能越多越好。因此，雙方就設計方案溝通談判到達成共識的過程，可以看做是一種“交易”的過程，這種“交易成本”越低，越有利于建設資源的高效利用。

1.優化建筑設計團隊，提高設計效率

基于實驗工藝對建筑功能需求的復雜性和專業性，高校基建部門和普通建筑設計院都難以很好地理解相關功能要求，實驗樓建設過程中應該選擇普通建筑設計院和實驗工藝設計院聯合體設計，普通建筑設計院主要負責實驗樓主體結構及實驗通用條件設計，實驗工藝設計院主要負責實驗室專項工藝設計，由實驗工藝設計院對接各實驗團隊，并由其將實驗工藝對建筑功能的需求反饋給普通建筑設計院，由此可很大程度上提高設計效率。

2.優化建設需求獲取方式，提高溝通效率

實驗團隊提出的建設需求，往往側重于描述實驗本身，對整體實驗樓建設而言有些有用，有些沒用，而且還會漏掉很多關鍵要求，同時基建部門和設計單位在從這些需求中提取關鍵信息時也會浪費大量的人力物力。因此，科學的格式化建設需求提出介質，確保實驗團隊的建設需求都能一次性有效提出，即讓實驗團隊做“填空題”“判斷題”或“選擇題”而非“簡答題”，是降低這種溝通成本的有效途徑，例如列表統計實驗設備類型、數量、功率、氣體排放等關鍵指標，以獲取實驗設備運行需求，比直接讓實驗團隊自行提需求要簡單明確的多。

3.多部門協同，確保建設需求合理性

基建部門應該聯合實驗室管理部門、財務部門、人事部門、科研部門、教務部門等相關部門組成建設需求審核小組，對科研實驗團隊提出的實驗需求從人財物的角度做出更為科學的審核把關。例如，科研實驗團隊可能會提出未來要引進什么樣的專家、購買什么樣的設備、做什么樣的研究等需求，相比基建部門獨立審核把關的局限性，人事部門可以更好地審核人才引進計劃、財務部門可以審核設備采購預算落實情況、實驗室和科研部門可以審核研究內容合理性等。

（二）明確基建部門主導地位，合理控制建設成本

實驗團隊的需求決策直接影響到學校辦學資金的投資效率，經濟學中“科斯定理”認為，在溝通無成本或者成本很小情況下，如果產權是明確的，資源配置就是有效率的[9]，高校實驗樓建設過程各實驗團隊紛紛提出工程變更需求，有些需求合理，有些需求可能不合理，有些需求可能難以判斷是否合理，實驗團隊中不乏大牌的教授學者，基建部門面對這些復雜的變更需求時，容易畏手畏腳，難以取舍。因此，必須在多部門協同認定的滿足實驗基本功能需求的前提下，對于一些附加的變更要求，明確給予基建部門主導地位，即賦予基建部門采納和不采納附加變更要求的權利，確保客觀公正地處理實驗團隊變更需求，讓基建部門真正能擔當、敢擔當，同時也能遏制部分實驗團隊的過度需求，確保實驗樓在合理成本范圍內高效率的建成。

（三）合理劃分施工界面、減少施工變更洽商數量

實驗團隊提出變更洽商的內容一般屬于實驗工藝施工的范疇，例如對于大型實驗設備，設計階段提出了用電、用水、承重及空間需求等，卻可能遺漏了潔凈度的建設需求，實驗樓建設階段實驗團隊會提出增加潔凈設施的增項要求，應對此類問題，最有效的手段一般是實驗樓建設開工前與各實驗團隊劃分好施工界面，分清楚哪些施工內容由基建部門負責實施，哪些施工內容由實驗團隊單獨負責實施。對于實驗室而言，基建部門工作應該是保障基本建筑功能滿足實驗室要求，例如空間、層高、用電、用水、承重等通用指標，這類指標必須隨建筑主體一步建設到位，而其他內容如潔凈度、濕度、溫度要求等，屬于實驗設備的獨立需求，一般不受原建筑主體功能的影響，由實驗團隊負責委托專門的實驗工藝施工單位施工更為合適。因此，分清楚實驗室的獨立需求和建筑功能需求，合理劃分施工界面，是避免施工變更洽商多的有效手段。

（四）精準預留條件、有效降低二次改造投入

實驗樓建成后，一些功能需求較為復雜的實驗室，實驗團隊對其進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舊工作，如何降低二次改造的投入，關鍵在于建設過程中預留條件的科學合理性。例如，一個需要后期建設專業化潔凈間的實驗室，若建設過程中將房間內普通空調、通風等設備安裝到位，由于潔凈間需要更為專業的通風空調設備，原來安裝的普通設備將失去價值，從而造成投資損失。因此，實驗樓建設過程中，對于需求不夠明確的實驗室，應該做到盡可能的科學留白，只進行簡單的裝修以滿足相關驗收要求即可，盡量做到在后期二次改造過程中只在原建筑基礎上做加法，以減少建設投資損失，例如，水電專業需求不夠明確的實驗室，可以只在房間內引入供水主管道和主電纜，避免因分支點位預留不合理，導致后期二次改造拆除。

四、結語

新時代高校越來越重視基礎研究和科技創新的投入，作為高校重要的科研實驗陣地，高校實驗樓建設難點主要在于由于基建部門和實驗團隊之間實驗需求信息不對稱造成的各種困難，由此給投資、設計、施工及后期使用帶來各種挑戰。切實做到以科學的設計團隊構成為基礎、以基建部門為主導、以多部門協同把關為保障、以合理劃分施工界面為手段、以精準預留二次改造條件為補充，這是有效控制實驗樓建設投資、提高實驗樓建設效益的重要保障。

[1]習近平.在教育文化衛生體育領域專家代表座談會上的講話[J].當代黨員,2020（19）:3-6.

[2]崔國印,黃剛,聶小鵬,等.“雙一流”目標下的高校實驗室建設與管理[J].實驗室技術與管理,2019,36（02）:269-276.

[3]劉宇雷,王勤,佘明.“雙一流”背景下高校實驗室建設路徑探究[J].實驗室研究與探索,2020,39（12）:242-245.

[4]曹吉星,孟建民.高校教代會提案工作中的信息不對稱問題及對策[J].北京市工會干部學院學報,2021,36（02）:28-34.

[5]趙夢怡,李強.淺談高校基建項目工程造價的控制[J].江西建材,2021（10）:374-375.

[6]王應敏.建設項目施工階段投資控制研究[J].寶雞文理學院學報（社會科學版）,2014,34（06）:167-169.

[7]李陽.工程變更和索賠風險管理[J].山西財經大學學報,2014,36（S1）:77.

[8]張鳳林.關于交易成本分析范式的若干反思[J].天津社會科學,2021（03）:72-83.

[9]羅伯特·S·平狄克,丹尼爾·魯賓菲爾德著.李彬,高遠,等譯.微觀經濟學[M].北京:中國人民大學出版社,2013.

（責任編輯:趙鵬程）