1. GBJ 16-87 Código para el Diseño de Protección contra Incendios de Edificios

  2. DB 50057-94 Código para el Diseño de Protección contra Rayos de Edificios

  3. GB 50346-2004 Código Técnico para Edificios de Laboratorio

  4. SN/T 1193-2003 Requisitos Técnicos para Laboratorios de Pruebas Genéticas

  5. GB/T 14925-94 Normas Básicas de Protección de Laboratorios

  6. GB 4792-84 Normas Básicas de Protección Sanitaria Radiológica

  7. GB 8703-88 Reglamento de Protección contra la Radiación

  8. GB 8978-1996 Norma Integrada de Descarga de Aguas Residuales

  9. GB 16297-1996 Norma Integrada de Emisión de Contaminantes Atmosféricos

Sección 2 Proceso de Diseño para la Construcción de Laboratorios Médicos Inteligentes

La construcción de un laboratorio médico, ya sea un proyecto de nueva construcción, ampliación o renovación, requiere una consideración integral de la planificación general del laboratorio, la distribución racional y el diseño de la planta, así como de la infraestructura y las condiciones básicas, como el suministro eléctrico, el suministro de agua, el suministro de gas, la ventilación, el aire acondicionado, la purificación del aire, las medidas de seguridad y la protección ambiental. Por consiguiente, la construcción de laboratorios es un proyecto de ingeniería de sistemas complejo que debe completarse de forma conjunta por arquitectos, ingenieros de proyecto y los usuarios finales. El proceso de diseño de los laboratorios médicos se divide en tres etapas: diseño conceptual, diseño esquemático (anteproyecto) y diseño detallado.

I. Diseño Conceptual

En la etapa de diseño conceptual, el diseñador debe determinar los objetivos generales y la dirección del proyecto, lo que generalmente implica las siguientes cuestiones.

  1. Objetivos generales del diseño de laboratorios médicos: la seguridad, la eficiencia y la comodidad son los tres elementos esenciales de un entorno de laboratorio ideal y también son los objetivos de la construcción de laboratorios.

  2. Requisitos generales de los usuarios del laboratorio: se explica por qué se construye el proyecto, qué problemas pretende resolver, cuáles son las tareas de investigación y cuál será la escala de desarrollo.

  3. Estructura y superficie del edificio: se adquiere una comprensión básica del edificio en el que se ubica el laboratorio, como la estructura del edificio, su orientación, la ubicación de la planta y la superficie que ocupará el laboratorio.

  4. Ubicación de las zonas de oficinas y las zonas de laboratorio: esta es la primera cuestión básica de la planificación del laboratorio que debe resolverse, y implica la relación entre el laboratorio y otros departamentos en la misma planta y en las plantas superiores e inferiores.

  5. Ingeniería de sistemas implicada en el laboratorio: la construcción de laboratorios es un proyecto grande y complejo que implica muchos sistemas, como los sistemas de aire acondicionado, los sistemas de ventilación, los sistemas de salas limpias, los sistemas de tratamiento de aguas residuales, etc. Debe aclararse con los usuarios del laboratorio qué sistemas debe completar el constructor del laboratorio, ya que esto afecta a la estimación del presupuesto del proyecto.

  6. Estimación del presupuesto del proyecto: se presenta un costo estimado del proyecto a los usuarios o inversores del laboratorio.

II. Diseño Esquemático (Anteproyecto)

En la etapa de diseño esquemático, el diseñador y los usuarios deben comunicarse y llegar a un consenso sobre las siguientes cuestiones.

  1. El usuario entrega un pliego de diseño (asignación de diseño) al diseñador: el usuario o inversor entrega un pliego de diseño al diseñador. En ocasiones, el usuario no cuenta con un pliego de diseño escrito, pero en el transcurso de la comunicación ya ha transmitido detalladamente sus requisitos sobre el laboratorio al diseñador.

  2. Número de personal del laboratorio: el usuario debe proporcionar los datos pertinentes al diseñador en el pliego de diseño.

  3. Flujo de trabajo del laboratorio: el diseñador debe conocer esta información al comunicarse con el usuario, ya que afectará al resultado de la planificación básica del laboratorio.

  4. Funciones y cantidad de departamentos de laboratorio: dado que los laboratorios varían en tamaño y requisitos funcionales, puede haber algunos departamentos de laboratorio con los que el diseñador esté menos familiarizado; las funciones de dichos departamentos deben aclararse con el usuario. La cantidad de departamentos de laboratorio también afecta la planificación básica del laboratorio.

  5. Dimensiones de los módulos de laboratorio: un diseñador con experiencia generalmente conoce bien las dimensiones convencionales de los módulos de laboratorio. Consulte el Capítulo 4 de este libro, Directrices para el diseño de espacios de laboratorios médicos inteligentes.

  6. Estándares de espacio de laboratorio: un diseñador con experiencia también conoce generalmente los estándares de espacio de laboratorio convencionales. Consulte el Capítulo 4 de este libro, Directrices para el diseño de espacios de laboratorios médicos inteligentes.

  7. Requisitos ambientales del laboratorio: los requisitos ambientales en materia de ruido, protección contra vibraciones, protección contra el polvo, protección contra la corrosión, protección magnética y apantallamiento deben cumplir con las normativas nacionales pertinentes.

  8. Distribución de la planta: comprender plenamente las ideas de planificación del usuario para el laboratorio.

  9. Distribución del edificio coordinada con los módulos de laboratorio: conocer los otros departamentos en los pisos superiores e inferiores al laboratorio. Por ejemplo, un gran laboratorio de química clínica dentro del laboratorio cuenta con muchos instrumentos grandes y relativamente ruidosos; si las salas de operaciones del hospital se encuentran justo debajo, se debe reconsiderar la ubicación del gran laboratorio de química.

III. Diseño detallado

En la etapa de diseño detallado, se finalizarán todos los siguientes detalles.

  1. Confirmación de la planta interior del edificio de laboratorio: el diseñador presenta al usuario la planta de planificación interior del laboratorio.

  2. Todos los detalles de planificación interior del laboratorio: consulte los planos de construcción de diseño del laboratorio.

  3. Mobiliario y accesorios de laboratorio: elaborar planos detallados del mobiliario de laboratorio.

  4. Instrumentos y equipos de laboratorio: proporcionar al usuario un plano de distribución de referencia de los instrumentos y equipos de laboratorio.

  5. Ingeniería de sistemas de laboratorio: planos de apoyo para la ingeniería de sistemas relacionados del laboratorio.

  6. Preparación del juego completo de planos de construcción de diseño del laboratorio: proporcionar al usuario los planos de construcción de diseño del laboratorio.

  7. Informe de costos detallado: presentar al usuario un presupuesto detallado de costos del proyecto de laboratorio.

Cuando la serie de procesos anteriores se aplica al trabajo real, implica el siguiente contenido detallado.

Cuando el diseñador se comunica con el hospital o los usuarios del laboratorio, debe comprender detalladamente sus necesidades. Los detalles de la información que se debe recopilar se pueden registrar en forma de tabla como base de referencia para diseñar el laboratorio, como se muestra en la Tabla 2-1.

Tabla 2-1 Tabla de tareas de diseño de laboratorios médicos

Tarea Diseño conceptual Diseño esquemático Diseño detallado
1. Análisis comparativo de las instalaciones existentes con instalaciones similares Sí Sí Sí
2. Entrevistas con el responsable del proyecto y los usuarios Sí Sí Sí
3. Establecer estándares de espacio Sí Sí Sí
4. Lista de tipos de salas Sí Sí
5. Planos de planta y de distribución de salas Sí
6. Determinar el área y la cantidad de cada tipo de sala Sí Sí Sí
7. Lista de indicadores y datos de rendimiento de las salas Sí
8. Área de construcción neta del proyecto Sí Sí Sí
9. Área de construcción bruta del proyecto Sí Sí Sí
10. Describir los sistemas básicos de tuberías mecánicas y eléctricas Sí Sí
11. Estimar el costo de construcción Sí Sí Sí

Cuestionario de diseño de edificios de laboratorio

N.º ______ Fecha ______ Nombre del proyecto ______ N.º de sala ______

A Identificación

1 Edificio ______________

2 N.º de sala ______________

3 Departamento ______________

4 División ______________

5 Afiliación ______________

B Descripción de la sala

6 Actividades ______________ 7 Tipo general: Laboratorio ________ Oficina de laboratorio ________ Administración ________ 　Individual ________ Laboratorio auxiliar ________

8 Tipo de sala ______________

9 Superficie neta ____________

10 Clasificación de riesgo: Incendio ____________ Riesgo biológico ____________ 　　Explosión ____________ Radiación ____________ 　　Toxicidad ____________ Reactividad ____________

C Relaciones funcionales

11 Adyacencia de laboratorios ____________

12 Adyacencia de planta ____________

13 Adyacencia de edificios ____________

D Instalaciones de seguridad

14 Extintor de incendios — Tipo ____________

15 Manta ignífuga — Tipo ____________

16 Lavaojos — Tipo ____________

17 Ducha — Tipo ____________

18 Contención de derrames — Tipo ____________

19 Nivel de seguridad — Tipo ____________

20 Otros — Tipo ____________

E Mobiliario de laboratorio

[Figura: Tabla 2-2, Tabla de configuración de mobiliario de laboratorio; las columnas son “Tipo, Material, Tomas, Voltaje, Agua, Gas, Vacío”; las filas son “21 Mesa lateral, 22 Mesa baja, 23 Mesa central, 24 Fregadero, 25 Estante de reactivos, 26 Taburete de banco, 27 Escritorio de oficina”.]

F Normativas mecánicas

28 Temperatura — Verano ____________ Invierno ____________

29 Humedad — Verano ____________ Invierno ____________

30 Tasa de renovación de aire — Total ______ Aire fresco ______

31 Presión de aire — Presión positiva máxima ______ 　　Presión negativa máxima ______

32 Filtros — Aire de impulsión ______ Estándar ______ Adicionales ______ 　　Aire de extracción ______ Estándar ______ Adicionales ______

33 Extracción — Campana de gases ______ cfm ______ Modelo ______ 　　Cabina de bioseguridad ______ cfm ______ Modelo ______ 　　Extracción localizada ______ cfm ______ Modelo ______ 　　Caja de guantes ______ Presión ______ Modelo ______

34 Vibración — Aislamiento ______ Estándar ______ Adicionales ______

35 Control de ruido — Límite de decibelios ______

G Energía eléctrica (Alto voltaje)

36 Energía normal — Circuitos ____ Voltaje ____ Tomas ____ Interruptores automáticos ____

37 Energía de emergencia — Circuitos ____ Voltaje ____ Tomas ____

38 Aire acondicionado — Circuitos ____ Voltaje ____ Tomas ____

39 Sistema de alimentación ininterrumpida — Circuitos ____ Voltaje ____ Tomas ____

40 Interruptor principal ______

H Datos y comunicaciones

41 Teléfono — Cantidad de unidades ______ Tipo ______

42 Datos — Cantidad de tomas ______ Cableado ______ Placas de toma ______

43 Intercomunicador / megafonía ______

44 Tipo de alarma de seguridad — Cableado ______ Pantalla ______

45 Alarmas / sensores — Temperatura alta/baja ______ 　　Humedad ______ 　　Encendido/apagado de energía ______

I Iluminación

46 Iluminancia ______

47 Lámparas de uso especial ______

48 Interruptores — Media carga ______ 　　Regulables ______ 　　Cuarto oscuro ______

49 Iluminación de tarea — Tipo ______

J Elementos de protección contra incendios

50 Rociadores ______

51 Supresión de incendios mediante hielo seco (CO₂) ______

52 Detectores de humo ______

53 Alarmas especiales ______

K Suministro de agua

54 Agua de proceso — Fría/caliente ______

55 Agua potable — Fría/caliente ______

56 Suministro central de agua purificada — Grado MΩ ______

57 Suministro de agua purificada en punto de uso — Grado MΩ ______

58 Agua de refrigeración — Galones por minuto ______ Temperatura ______

59 Fregaderos de laboratorio — Tamaño ______ Cantidad ______

60 Fregaderos de copa — Cantidad ______

61 Sumideros de piso ______

62 Sistemas de emergencia — Lavaojos ______ Unidad de ducha ______

63 Aire comprimido ______

64 Nitrógeno ______

65 Dióxido de carbono ______

66 Gases embotellados ______

IV. Proceso de estudio de caso

El diseño de laboratorios médicos debe cumplir generalmente con los requisitos de las Directrices generales de bioseguridad en laboratorios microbiológicos y biomédicos del Ministerio de Salud.

  1. El diseño de un laboratorio es un proceso independiente y concreto, pero se deben tener en cuenta dos cuestiones: el principio y la flexibilidad.

  2. El diseño de laboratorios deberá ajustarse estrictamente a los requisitos normativos. El arquitecto es responsable de identificar los requisitos normativos pertinentes. Durante todo el proceso de planificación del espacio, deberá contarse con un miembro del personal con experiencia en trabajo de laboratorio y un arquitecto.

  3. En la etapa de planificación, los gerentes, planificadores y arquitectos deben consultarse repetidamente y elaborar un plan que demuestre la racionalidad del espacio, enumerando el uso de cada espacio y las interrelaciones entre los distintos espacios.

  4. La asignación racional del espacio se determinará en función de los equipos que se vayan a instalar. Al mismo tiempo, el tamaño del espacio del laboratorio se determinará con vistas al desarrollo futuro, de modo que los instrumentos y equipos recién adquiridos puedan alojarse durante un período más prolongado, garantizando que el trabajo clínico se complete de forma eficiente y segura.

El principio general de asignación de espacios es lograr que el personal se sienta cómodo sin generar desperdicio, teniendo en cuenta de manera integral el número de personal, los métodos analíticos y el tamaño de los instrumentos. El tamaño del espacio de trabajo debe permitir que el número máximo de personal trabaje al mismo tiempo. El espacio efectivo se dividirá según el esquema de “tres flujos y tres zonas”: las “tres zonas” son la zona limpia (oficinas, salas de descanso, salas de estudio), la zona semicontaminada (vestuarios) y la zona contaminada (áreas de trabajo, áreas de lavado, áreas de almacenamiento de muestras). Los “tres flujos” son: el flujo de pacientes, el flujo de personal médico y el flujo de residuos. Los flujos de personas y materiales deben ser racionales para evitar infecciones cruzadas, y se establecerá un sistema de control de acceso al laboratorio que restrinja la entrada únicamente al personal. El área de trabajo incluirá el espacio ocupado por el personal y el espacio de circulación. El espacio de trabajo y el espacio de circulación se traducirán en el área ocupada en el suelo.

En la implementación del diseño del laboratorio, en circunstancias normales, la zona a la que pertenece el laboratorio ya ha sido planificada para una determinada zona por el diseñador arquitectónico durante la planificación y el diseño generales del edificio del hospital. La mayoría de los diseñadores de laboratorios se enfrentan a requisitos para el diseño interior del laboratorio; la tarea principal del diseñador es el diseño del entorno interior del laboratorio.

Por lo tanto, lo que se resume aquí son principalmente algunos principios y experiencias relacionados con el diseño interior del laboratorio.

El aspecto más crítico del diseño de laboratorios médicos es el diseño del plano de planta del laboratorio. Para elaborar un plano de planta con una distribución racional de las funciones y una separación clara de los “tres flujos y tres zonas”, el diseñador debe realizar una gran cantidad de investigaciones y análisis meticulosos.

El primer paso es una comunicación preliminar exhaustiva con los usuarios del laboratorio para comprender plenamente sus requisitos específicos, como la configuración departamental del laboratorio, los requisitos de área de cada departamento, la ubicación del ascensor de residuos, entre otros. Sobre esta base, se elabora un pliego de condiciones de diseño detallado. En ocasiones, el hospital elabora un pliego de condiciones de diseño con antelación y se lo entrega al diseñador durante la comunicación preliminar. En ese caso, el diseñador debe leer atentamente el pliego de condiciones de diseño y, sobre la base de su comprensión plena y combinándolo con el área de diseño del laboratorio proporcionada por el usuario, garantizar que el diseño del laboratorio cumpla con los requisitos del pliego de condiciones, de modo que se pueda obtener una solución de diseño relativamente ideal.

A continuación se presenta un pliego de condiciones de diseño entregado al diseñador por el departamento de laboratorio clínico de un hospital de Grado III Clase A, como se muestra en la Tabla 2-3.

Tabla 2-3 Pliego de condiciones de diseño de laboratorio médico

Función Nombre Cantidad (salas) Área (m²/sala) Propósito y requisitos Observaciones
Centro de Pruebas Clínicas
Área de laboratorio Sala de flebotomía 10 100
Área de espera 1 200
Laboratorio abierto 1 500 Gestión centralizada de grandes equipos de rutina Agua purificada, descarga de aguas residuales, zanja de suelo, desinfección de aire, suministro eléctrico (UPS)

Tabla continuada

Función Nombre Cantidad (salas) Área (m²/sala) Propósito y requisitos Observaciones
Área de laboratorio Fuente de alimentación UPS centralizada 20 Capacidad de carga y distribución eléctrica
Sala de citología 1 30 Examen de morfología celular, como examen de médula ósea y citología exfoliativa Incluye almacenamiento interno de muestras
(Laboratorio de hematología) 1 100 Análisis de sangre, pruebas de coagulación, etc.
Laboratorio de fluidos corporales 1 100 Pruebas de diversos fluidos corporales, etc.
Sala de pruebas de proteínas 1 100 Electroforesis de proteínas, plataforma de espectrometría de masas
Laboratorio de microbiología 1 300 Proyecto de inspección especial nacional; 6 a 7 subzonas Tratamiento de purificación
Sala de pruebas especiales 1 Reserva
Laboratorio de pruebas de VIH (laboratorio de inmunología) 1 100 Proyecto de inspección especial nacional; interior dividido en 3 zonas, compartido con el laboratorio de pruebas de inmunología manual Agua purificada, descarga de aguas residuales, desinfección del aire, instalación de cabinas de bioseguridad
Laboratorio de biología molecular 1 200 Proyecto de inspección especial nacional; interior de PCR dividido en 4 zonas con paso unidireccional; laboratorios de tecnología molecular y secuenciación genética (8 salas) Agua purificada, descarga de aguas residuales, lámparas UV adicionales, instalación de cabinas de bioseguridad
Laboratorio de citogenética 1 100 Necesario para el diagnóstico prenatal y la medicina reproductiva; requiere licencia para diagnóstico prenatal y medicina reproductiva Puede estar adyacente al laboratorio de PCR para compartir algunos equipos; se requiere campana extractora de gases
Almacenamiento de muestras especiales 1 50 Almacenamiento de muestras especiales de pacientes y muestras de evaluación de calidad del laboratorio Al menos 2 congeladores de baja temperatura de gran capacidad
Sala de tratamiento de agua 1 20 Para la producción de agua purificada; suministra agua purificada desionizada al laboratorio Caudal ≥ 600 L/h; impermeabilización, tratamiento de agua de desbordamiento, capacidad de carga
Cámara frigorífica 2 40 Almacenamiento de reactivos y almacenamiento de muestras Tratamiento de extracción de aire para el almacenamiento de muestras
Sala de lavado y desinfección 2 40 Dividida en zona de lavado, zona de secado y zona de esterilización en autoclave Alimentación de 380 V, cerca del montacargas de residuos
Área de residuos Sala de eliminación de especímenes 1 10 Adyacente a la cámara frigorífica de muestras; equipada con 2 autoclaves; cerca del montacargas de residuos Alimentación de 380 V, cerca del montacargas de residuos
Sala PA 1 Interior dividida en zona de suministros limpios y zona de suministros contaminados
Área auxiliar Gestión de redes 1 10 Gestión de redes del centro de pruebas
Almacén 2 30 Almacenamiento de reactivos y consumibles a temperatura ambiente; almacenamiento de accesorios de instrumentos
Sala de guardia del personal 2 20 Para uso de guardia; separada para hombres y mujeres

Tabla continuada

Función Nombre Cantidad (salas) Área (m²/sala) Propósito y requisitos Observaciones
Área auxiliar Sala de desinfección de ropa de trabajo 1 60 Para uso del personal; en la zona semirrestringida
Baños del personal 2 20
Zona semicontaminada Vestuarios del personal médico 2 100
Zona de estar Sala de descanso del personal 1 20
Oficina del director 1 15 Instalaciones de oficina
Sala de reuniones multifuncional 1 100 Para capacitaciones
Total 2380

Una vez finalizada la propuesta de diseño, se presenta a la persona responsable designada por el hospital. Después de que el usuario haya revisado la propuesta de diseño en detalle, se cuenta con una base para la comunicación posterior; el razonamiento del diseñador se vuelve más claro a medida que avanza esta comunicación, y durante este período pueden producirse varios ciclos de revisión hasta que ambas partes alcancen un resultado acordado.

En este punto, se puede considerar finalizada la etapa de diseño conceptual/esquemático. Este plan confirmado es la base para el trabajo de desarrollo de diseño posterior, incluida la elaboración del presupuesto estimado del proyecto para el laboratorio. Una vez confirmado el plano de planta y antes de que comiencen los trabajos de desarrollo de diseño, el diseñador debe visitar el emplazamiento del edificio de laboratorios proyectado para realizar una inspección in situ y tomar notas detalladas sobre los puntos poco claros de los planos. Al mismo tiempo, se solicita al usuario que aporte planos de construcción relevantes, como los planos de instalaciones hidráulicas y eléctricas del edificio, los planos de construcción estructural, así como las secciones y alzados del edificio.

Una vez que el usuario y el diseñador firmen el acuerdo de encargo de diseño, el diseñador podrá iniciar el desarrollo de diseño del proyecto.

El trabajo específico del desarrollo de diseño consiste principalmente en la elaboración del juego completo de planos de construcción. Los planos de construcción del laboratorio deberán incluir los siguientes: planos del estado actual del edificio, plano de planta, planos de demolición de muros, planos de albañilería de muros, planos de muros de paneles de acero de color, planos de detalle de paneles de acero de color, planos de índice de puertas y ventanas, cuadros de puertas y ventanas de laboratorio, plano de disposición de acabados de suelo, plano de disposición de techos, plano de disposición de luminarias, planos de acotación de luminarias, planos de acotación de bancadas laterales, notas de diseño eléctrico, cuadros de equipos y materiales, diagramas de sistemas eléctricos, plano de disposición de iluminación eléctrica en techo, plano de disposición de tomas de corriente en planta, plano de disposición de tomas de UPS en planta, plano de disposición de baja tensión (ELV) en planta, diagramas de sistemas de suministro de agua y drenaje, plano de disposición de suministro de agua y drenaje en planta y planos de posicionamiento de drenaje.