التصميم الهندسي للمختبرات

يتضمن التصميم الهندسي للمختبرات إنشاء مساحات فعالة وعملية لإجراء البحوث والتجارب العلمية أو السريرية. يتضمن ذلك تصميم الرسم الهندسي التخطيطي واختيار المعدات والمواد المناسبة وضمان التهوية المناسبة وتدابير السلامة وتحسين سير العمل للموظفين.
وتشمل بعض الاعتبارات الرئيسية في التصميم الهندسي للمختبرات ما يلي:
- تقسيم المناطق والتخطيط المناسب لفصل مجالات البحث المختلفة وضمان سير العمل الفعال.
- اختيار المواد والتشطيبات المناسبة لتلبية متطلبات السلامة والنظافة.
- تركيب المعدات المتخصصة مثل أغطية الدخان فيوم هود، وكبائن السلامة الحيوية، ومقاعد المختبر.
- تنفيذ أنظمة التهوية المناسبة للتحكم في جودة الهواء وتقليل التلوث.
- دمج تدابير السلامة مثل دش الاستحمام في حالات الطوارئ، ومحطات غسل العين، وأنظمة إخماد الحرائق.
يعد تخطيط الرسم الهندسي المختبر أمرًا ضروريًا لتحقيق الكفاءة التشغيلية، ويجب أن يركز على تلبية احتياجات المستخدمين، وتقليل الأخطاء، وتحسين الإنتاجية. يجب إعطاء الأولوية للسلامة وإمكانية الوصول في كل تصميم للمختبر، إلى جانب عوامل أخرى مثل المساحة المتاحة، واحتياجات التخزين، ومحطات العمل، وأنظمة التهوية، والسباكة، والغاز، والتركيبات الكهربائية.
لتصميم تخطيط مختبر ناجح، تحتاج إلى فهم وظيفة المختبر وسير العمل والعمليات والمتطلبات الهامة وأهداف النمو المستقبلية. يوازن التصميم الجيد بين الشكل والوظيفة والجماليات مع الحفاظ على سلامة الأشخاص وزيادة الكفاءة.
فيما يلي ثمانية نصائح لتصميم مختبر ناجح:
1. تحقيق التوازن بين الشكل والوظيفة أمر بالغ الأهمية. يعد التخطيط المسبق مع المستخدمين المحتملين أو الحاليين للمختبر أمرًا بالغ الأهمية لتحديد الاحتياجات والمتطلبات.
2. المعامل الرطبة والجافة لها تصميمات ووظائف مختلفة. المعامل الرطبة مخصصة لمعالجة السوائل والمواد البيولوجية والمواد الكيميائية، بينما تركز المعامل الجافة على التحليل الحسابي والفيزياء والهندسة.
3. يعد تحديد حجم المساحة المتاحة بشكل مناسب لتلبية احتياجات المستخدم أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن يؤدي الفشل في تحديد حجم المختبر بشكل فعال إلى محدودية سعة المختبر ووظائفه، مما يؤثر على الكفاءة والإنتاجية.
4. تحديد مناطق التحكم في وقت مبكر من التصميم. منطقة التحكم هي مساحة مغلقة لإيواء المواد الكيميائية المستخدمة داخل المختبر. هناك قانونان رئيسيان يوجهان الحد الأقصى للكميات المسموح بها (MAQs) من المواد الكيميائية المسموح بها داخل هذه الأماكن الضيقة.
5. خطط لتخزين المواد الكيميائية إذا لزم الأمر. يعد التخزين المناسب أمرًا بالغ الأهمية لتجنب الفوضى، مما يشكل مخاطر جسيمة على الصحة والسلامة. قم بإشراك لجان البيئة والصحة والسلامة (EH&S) في المرحلة التخطيطية لإنشاء تصميم يلبي جميع القواعد ومتطلبات السلامة. إذا كانت الكميات الكيميائية المتوقعة لمنشأة جديدة غير معروفة، فقم بتقييم وتحديد أفضل طريقة لتحقيق التوازن بين المرونة لاحتياجات المواد الخطرة المستقبلية وعوامل التصميم الأخرى المرتبطة ببناء مناطق التحكم. 



 6. التخطيط لأغطية الدخان فيوم هود: توفر أغطية الدخان فيوم هود ذات القنوات أو بدون قنوات الحماية ضد الأبخرة والأبخرة الخطرة. تعمل أغطية الدخان الأنبوبية داخل المبنى وتزيل الملوثات من نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). من ناحية أخرى، تستخدم أغطية الدخان بدون قنوات مرشحات الكربون لتصفية الهواء وإطلاقه مرة أخرى في النظام.
إن اختيار غطاء الدخان فيوم هود المناسب له آثار كبيرة على التصميم العام للمختبر. قد تتطلب أغطية الدخان الأنبوبية إجراء تعديلات على نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الحالي. لذلك، يجب على المهندسين الميكانيكيين وفريق التصميم العمل معًا لضمان الضغط المناسب للمختبر واحتواء غطاء الدخان.
يعد اختيار المنفاخ المناسب أمرًا بالغ الأهمية أيضًا للحفاظ على السلامة في المختبر والتهوية المناسبة. إنه عنصر أساسي في تصميم المختبر وتركيب الغطاء.
7. يعد إنشاء قائمة شاملة للمعدات أمرًا بالغ الأهمية في تحديد التخطيط المكاني، وتخطيط المعدات، ومقاعد المختبر، والطاقة، والبيانات، والسباكة، ومتطلبات خدمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). أثناء إعداد القائمة، ضع في اعتبارك الاحتياجات الحالية والمستقبلية للمختبر. سيسمح تصميم المختبر المرن بتوفير مرافق إضافية ومساحة أرضية في المستقبل. 

يعتمد الاختيار بين الحالات المرنة والثابتة على طبيعة المختبر. إذا كانت هناك تغييرات متكررة، فقد يكون العمل المرن للحالات فعالاً من حيث التكلفة. ومع ذلك، إذا كانت هناك مخاوف تتعلق بالوصول إلى المعدات أو الاستقرار أو الاهتزازات، فإن العمل على الحالة الثابتة سيكون حلاً أفضل.
8. يمكن أن تختلف تكلفة بناء المختبر بشكل كبير اعتمادًا على عوامل مختلفة مثل البنية التحتية الحالية للمبنى، ونوع العمل الذي سيتم القيام به، والمتطلبات المحددة للمعدات، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والكهرباء، والغازات، والسباكة، والمعالجة الكيميائية، و تخزين. ستختلف التكاليف اعتمادًا على نوع المختبر والموقع والمعدات والعمليات المحددة المطلوبة. 
ولذا فإنه يجب أن يوازن تصميم المختبر الجيد بين الشكل والوظيفة والجماليات. وينبغي الاستفادة القصوى من المساحة المتاحة لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. يجب أن تحتوي أفضل تصميمات المختبرات على أثاث مفيد هندسيًا، وإضاءة مناسبة، وعدم وجود أي تشتيتات. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يدمج التصميم العناصر الطبيعية ويجلب الهواء الطلق.


يمكننا تلخيص ذلك بأن تصميم المختبر السريري يتضمن إنشاء مساحة تتسم بالكفاءة والوظيفية والآمنة لإجراء الاختبارات والتجارب الطبية. يتضمن ذلك اعتبارات مثل سير العمل ووضع المعدات والتهوية والإضاءة والتخزين.
فيما يلي بعض العوامل الأساسية التي يجب مراعاتها في تصميم المختبرات السريرية:
  1. التخطيط: يجب تصميم تخطيط المختبر لتحسين سير العمل وتقليل مخاطر التلوث. ويتضمن ذلك فصل مجالات العمل المختلفة، مثل إعداد العينات والاختبار والتحليل. إذا كان لديك مساحة تريد تحويلها إلى مختبر طبي، فسوف تحتاج إلى اختيار الموقع بعناية: 1) موقع مناسب للمرضى؛ 2) انخفاض التلوث من الغرف المجاورة؛ 3) الوصول إلى المياه والمصارف للحوض؛ 4) الوصول إلى السباكة لمنطقة المرحاض لجمع العينات؛ 5) الخدمة الكهربائية الكافية. 6) الإضاءة الجيدة و 7) بنائها في مساحة مجاورة لغرفة الانتظار في الطابق الأرضي إذا كانت مخصصة لخدمة المرضى وفي مكان يسهل عليهم الوصول إليه.
  2. المعدات: يعد اختيار المعدات ووضعها أمرًا بالغ الأهمية في تصميم المختبر. وينبغي ترتيب المعدات بطريقة تزيد من الكفاءة وإمكانية الوصول إلى الحد الأقصى، مع ضمان التهوية المناسبة وتدابير السلامة. بالإضافة إلى أثاث المختبر الأساسي مثل مقاعد المختبر؛ تتطلب المختبرات الطبية محطات عمل الكمبيوتر، والتخزين المبرد والمجمد، وطاولات المجهر، ومنطقة الغسيل بما في ذلك الحوض ورفوف التجفيف، والأواني الزجاجية للمختبر، ورفوف التجفيف، والأوتوكلاف، وأفران الهواء القسري لتجفيف الأواني الزجاجية للمختبر، وتخزين معدات المختبر والأدوات الطبية، والموازين الدقيقة وأجهزة الطرد المركزي ومقاييس الطيف الكتلي وغرف الحضانة والكواشف والاختبارات الكيميائية ومعدات التشريح ومجموعة واسعة من الأدوات التحليلية اعتمادًا على ما سيختبره المختبر. يعد التخزين أحد أهم الأجزاء في أي مختبر طبي. يجب حفظ العينات الطبية في ظروف آمنة بيولوجيًا ويمكن التحكم في درجة حرارتها.
  3. السلامة: السلامة هي الأولوية القصوى في تصميم المختبر. ويشمل ذلك أنظمة التهوية المناسبة، ومخارج الطوارئ، ومحطات غسيل العيون، وطفايات الحريق. وينبغي أيضًا تصميم المختبر لتقليل مخاطر الانسكابات والحوادث. ونظرًا لخطر التلوث المتبادل، يجب إيلاء اهتمام كبير للحفاظ على بيئة مطهرة. سوف تحتاج إلى تعقيم المعدات الخاصة بك بانتظام. ستحتاج إلى تطبيق مبادئ السلامة الحيوية ووضع خطة للتخلص من النفايات الطبية (مثل الحرق). يجب أن يكون مولد الطوارئ متاحًا لتشغيل المعدات الأساسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يجب أن تحتوي جميع أجهزة الكمبيوتر على بطاريات احتياطية أيضًا، نظرًا لأهمية عدم فقدان أي معلومات للمريض.
  4. الامتثال: يجب أن تلتزم المختبرات السريرية باللوائح والمبادئ التوجيهية الصارمة التي وضعتها منظمات مثل تعديلات تحسين المختبرات السريرية (CLIA) وإدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA). يعد تصميم مختبر يلبي هذه المتطلبات أمرًا ضروريًا.


The Centers for Disease Control and Prevention (CDC) provides guidelines for designing and operating clinical laboratories: https://www.cdc.gov/labstandards/index.html


The American Society for Clinical Laboratory Science (ASCLS) offers resources and guidelines for laboratory design: https://ascls.org/scope-of-practice/


The Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) provides standards and guidelines for laboratory design and operation: https://clsi.org/standards/products/quality-management-systems/documents/qms04/


آمل أن تكون هذه المعلومات مفيدة في فهم تصميم المختبرات السريرية. اسمحوا لي أن أعرف إذا كان لديك أي أسئلة أخرى.


Egyptian Biosafety Website 22 أبريل 2025
شارك هذا المنشور
دليل السلامة الحيوية في المختبرات