1. GBJ 16-87 Code de conception de la protection contre l’incendie des bâtiments

  2. DB 50057-94 Code de conception de la protection contre la foudre des bâtiments

  3. GB 50346-2004 Code technique des bâtiments de laboratoire

  4. SN/T 1193-2003 Exigences techniques pour les laboratoires de tests génétiques

  5. GB/T 14925-94 Normes de base pour la protection des laboratoires

  6. GB 4792-84 Normes de base de protection sanitaire radiologique

  7. GB 8703-88 Règlement sur la protection contre les rayonnements

  8. GB 8978-1996 Norme intégrée de rejet des eaux usées

  9. GB 16297-1996 Norme intégrée d’émission de polluants atmosphériques

Section 2 Processus de conception pour la construction de laboratoires médicaux intelligents

La construction d’un laboratoire médical — qu’il s’agisse d’un projet de nouvelle construction, d’extension ou de rénovation — nécessite une prise en compte complète de la planification globale du laboratoire, de son aménagement rationnel et de la conception de son plan d’étage, ainsi que des infrastructures et des conditions de base telles que l’alimentation électrique, l’alimentation en eau, l’alimentation en gaz, la ventilation, la climatisation, la purification de l’air, les mesures de sécurité et la protection de l’environnement. La construction de laboratoires est donc un projet d’ingénierie systémique complexe qui doit être réalisé conjointement par les architectes, les ingénieurs de projet et les utilisateurs finaux. Le processus de conception d’un laboratoire médical se divise en trois étapes : la conception conceptuelle, la conception schématique (avant-projet sommaire) et la conception détaillée.

I. Conception conceptuelle

À l’étape de la conception conceptuelle, le concepteur doit déterminer les objectifs globaux et l’orientation du projet, ce qui implique généralement les questions suivantes.

  1. Objectifs globaux de la conception d’un laboratoire médical : la sécurité, l’efficacité et le confort sont les trois éléments essentiels d’un environnement de laboratoire idéal et constituent également les objectifs de la construction du laboratoire.

  2. Exigences globales des utilisateurs du laboratoire : expliquer pourquoi le projet est construit, quels problèmes il vise à résoudre, quelles sont les tâches de recherche et quelle sera l’échelle de développement.

  3. Structure et superficie du bâtiment : acquérir une compréhension de base du bâtiment dans lequel se trouve le laboratoire, notamment la structure du bâtiment, son orientation, l’étage où il se situe et la superficie que le laboratoire occupera.

  4. Emplacement des zones de bureau et des zones de laboratoire : c’est la première question fondamentale de la planification du laboratoire à résoudre, et elle implique la relation entre le laboratoire et les autres départements situés au même étage ainsi qu’aux étages supérieurs et inférieurs.

  5. Ingénierie systémique impliquée dans le laboratoire : la construction d’un laboratoire est un projet vaste et complexe qui implique de nombreux systèmes, tels que les systèmes de climatisation, les systèmes de ventilation, les systèmes de salles blanches, les systèmes de traitement des eaux usées, etc. Il doit être clarifié avec les utilisateurs du laboratoire quels systèmes le constructeur du laboratoire est tenu de réaliser, car cela affecte l’estimation budgétaire du projet.

  6. Estimation du budget du projet : soumettre une estimation du coût du projet aux utilisateurs du laboratoire ou aux investisseurs.

II. Conception schématique (avant-projet sommaire)

À l’étape de la conception schématique, le concepteur et les utilisateurs doivent communiquer et parvenir à un consensus sur les questions suivantes.

  1. L’utilisateur remet un cahier des charges de conception (mission de conception) au concepteur : l’utilisateur ou l’investisseur remet un cahier des charges de conception au concepteur. Parfois, l’utilisateur ne dispose pas de cahier des charges de conception écrit, mais au fil des échanges, il a déjà transmis en détail ses exigences relatives au laboratoire au concepteur.

  2. Nombre de membres du personnel du laboratoire : l’utilisateur doit fournir les données pertinentes au concepteur dans le cahier des charges de conception.

  3. Flux de travail du laboratoire : le concepteur doit comprendre ces informations lors de ses échanges avec l’utilisateur, car elles affecteront le résultat de la planification de base du laboratoire.

  4. Fonctions et nombre de départements de laboratoire : étant donné que les laboratoires varient en taille et en exigences fonctionnelles, il peut exister certains départements de laboratoire que le concepteur connaît moins bien ; les fonctions de ces départements doivent être clarifiées avec l’utilisateur. Le nombre de départements de laboratoire influence également la planification de base du laboratoire.

  5. Dimensions des modules de laboratoire : un concepteur expérimenté connaît généralement bien les dimensions conventionnelles des modules de laboratoire. Voir le chapitre 4 de cet ouvrage, Lignes directrices pour la conception spatiale des laboratoires médicaux intelligents.

  6. Normes d’espace de laboratoire : un concepteur expérimenté est également généralement familiarisé avec les normes d’espace conventionnelles des laboratoires. Voir le chapitre 4 de cet ouvrage, Lignes directrices pour la conception spatiale des laboratoires médicaux intelligents.

  7. Exigences environnementales du laboratoire : les exigences environnementales relatives au bruit, à la protection contre les vibrations, à la protection contre la poussière, à la protection contre la corrosion, à la protection magnétique et au blindage doivent être conformes aux réglementations nationales pertinentes.

  8. Aménagement du plan d’étage : comprendre pleinement les idées de planification de l’utilisateur pour le laboratoire.

  9. Aménagement du bâtiment coordonné avec les modules de laboratoire : se renseigner sur les autres départements situés aux étages supérieurs et inférieurs du laboratoire. Par exemple, un grand laboratoire de chimie clinique au sein du laboratoire comporte de nombreux instruments volumineux et relativement bruyants ; si les salles d’opération de l’hôpital se trouvent juste en dessous, l’emplacement du grand laboratoire de chimie doit être reconsidéré.

III. Étude détaillée

À l’étape de l’étude détaillée, tous les détails suivants sont finalisés.

  1. Confirmation du plan d’étage intérieur du bâtiment de laboratoire : le concepteur soumet le plan de planification intérieure du laboratoire à l’utilisateur.

  2. Tous les détails de planification intérieure du laboratoire : voir les dessins de construction de la conception du laboratoire.

  3. Mobilier et accessoires de laboratoire : réaliser des dessins détaillés du mobilier de laboratoire.

  4. Instruments et équipements de laboratoire : fournir à l’utilisateur un dessin d’aménagement de référence des instruments et équipements de laboratoire.

  5. Ingénierie des systèmes de laboratoire : dessins d’appui pour les ingénieries systèmes associées du laboratoire.

  6. Préparation de l’ensemble complet des dessins de construction de la conception du laboratoire : fournir à l’utilisateur les dessins de construction de la conception du laboratoire.

  7. Rapport de coût détaillé : soumettre à l’utilisateur un budget détaillé du coût du projet de laboratoire.

Lorsque la série de processus ci-dessus est appliquée au travail réel, elle implique le contenu détaillé suivant.

Lorsque le concepteur communique avec les utilisateurs de l’hôpital ou du laboratoire, il doit comprendre en détail leurs besoins. Les détails des informations à recueillir peuvent être enregistrés sous forme de tableau pour servir de base de référence à la conception du laboratoire, comme indiqué dans le tableau 2-1.

Tableau 2-1 Tableau des tâches de conception de laboratoire médical

Tâche Étude conceptuelle Étude schématique Étude détaillée
1. Analyse comparative des installations existantes avec des installations similaires Oui Oui Oui
2. Entretiens avec le responsable du projet et les utilisateurs Oui Oui Oui
3. Établissement des normes d’espace Oui Oui Oui
4. Liste des types de salles Oui Oui
5. Dessins de plans d’étage et de salles Oui
6. Détermination de la surface et de la quantité de chaque type de salle Oui Oui Oui
7. Liste des indicateurs de performance et des données des salles Oui
8. Surface construite nette du projet Oui Oui Oui
9. Surface construite brute du projet Oui Oui Oui
10. Description des systèmes de tuyauterie mécaniques et électriques de base Oui Oui
11. Estimation du coût de construction Oui Oui Oui

Questionnaire de conception de bâtiment de laboratoire

N° ______ Date ______ Nom du projet ______ N° de salle ______

A Identification

1 Bâtiment ______________

2 N° de salle ______________

3 Département ______________

4 Division ______________

5 Rattachement ______________

B Description de la salle

6 Activités ______________ 7 Type général : Laboratoire ________ Bureau de laboratoire ________ Administration ________ 　Individuel ________ Laboratoire auxiliaire ________

8 Type de pièce ______________

9 Surface nette ____________

10 Niveau de risque : Incendie ____________ Risque biologique ____________ 　　Explosion ____________ Rayonnement ____________ 　　Toxicité ____________ Réactivité ____________

C Relations fonctionnelles

11 Voisinage du laboratoire ____________

12 Voisinage par étage ____________

13 Voisinage par bâtiment ____________

D Équipements de sécurité

14 Extincteur — Type ____________

15 Couverture anti-feu — Type ____________

16 Rince-œil — Type ____________

17 Douche — Type ____________

18 Dispositif de confinement des déversements — Type ____________

19 Niveau de sécurité — Type ____________

20 Autre — Type ____________

E Mobilier de laboratoire

[Figure : Tableau 2-2, Tableau de configuration du mobilier de laboratoire ; les colonnes sont « Type, Matériau, Prises, Tension, Eau, Gaz, Vide » ; les lignes sont « 21 Paillasse latérale, 22 Paillasse basse, 23 Paillasse centrale, 24 Évier, 25 Étagère à réactifs, 26 Tabouret de paillasse, 27 Bureau de travail ».]

F Normes mécaniques

28 Température — Été ____________ Hiver ____________

29 Humidité — Été ____________ Hiver ____________

30 Taux de renouvellement d’air — Total ______ Air frais ______

31 Pression d’air — Pression positive maximale ______ 　　Pression négative maximale ______

32 Filtres — Air soufflé ______ Norme ______ Supplémentaire ______ 　　Air extrait ______ Norme ______ Supplémentaire ______

33 Évacuation d’air — Hotte aspirante ______ cfm ______ Modèle ______ 　　Poste de sécurité biologique ______ cfm ______ Modèle ______ 　　Évacuation locale ______ cfm ______ Modèle ______ 　　Boîte à gants ______ Pression ______ Modèle ______

34 Vibrations — Isolation ______ Norme ______ Supplémentaire ______

35 Contrôle du bruit — Limite en décibels ______

G Alimentation électrique (haute tension)

36 Alimentation normale — Circuits ____ Tension ____ Prises ____ Disjoncteurs ____

37 Alimentation de secours — Circuits ____ Tension ____ Prises ____

38 Climatisation — Circuits ____ Tension ____ Prises ____

39 Alimentation sans coupure — Circuits ____ Tension ____ Prises ____

40 Interrupteur principal ______

H Données et communications

41 Téléphone — Nombre d’appareils ______ Type ______

42 Données — Nombre de prises ______ Câblage ______ Plaques de finition ______

43 Interphone / sonorisation ______

44 Type d’alarme de sécurité — Câblage ______ Affichage ______

45 Alarmes / capteurs — Température haute/basse ______ 　　Humidité ______ 　　Mise sous/hors tension ______

I Éclairage

46 Éclairement ______

47 Lampes à usage spécial ______

48 Interrupteurs — Demi-charge ______ 　　Variateur ______ 　　Chambre noire ______

49 Éclairage de travail — Type ______

J Éléments de protection incendie

50 Sprinkleurs ______

51 Extinction à neige carbonique (CO₂) ______

52 Détecteurs de fumée ______

53 Alarmes spéciales ______

K Alimentation en eau

54 Eau de process — Chaude/froide ______

55 Eau potable — Chaude/froide ______

56 Alimentation centrale en eau purifiée — Classe MΩ ______

57 Alimentation en eau purifiée au point d’utilisation — Classe MΩ ______

58 Eau de refroidissement — Gallons par minute ______ Température ______

59 Éviers de laboratoire — Taille ______ Quantité ______

60 Éviers de paillasse — Quantité ______

61 Siphons de sol ______

62 Systèmes d’urgence — Rince-œil ______ Poste de douche ______

63 Air comprimé ______

64 Azote ______

65 Dioxyde de carbone ______

66 Gaz en bouteille ______

IV. Processus d’étude de cas

La conception des laboratoires médicaux doit généralement respecter les exigences du Ministère de la Santé, Lignes directrices générales sur la biosécurité dans les laboratoires microbiologiques et biomédicaux.

  1. La conception d’un laboratoire est un processus indépendant et concret, mais deux éléments doivent être pris en compte : le principe et la flexibilité.

  2. La conception des laboratoires doit respecter strictement les exigences réglementaires. L’architecte est chargé d’identifier les exigences réglementaires pertinentes. Tout au long du processus de planification des espaces, un membre du personnel ayant une expérience de travail en laboratoire et un architecte doivent être présents.

  3. Lors de la phase de planification, les gestionnaires, les planificateurs et les architectes doivent se consulter à plusieurs reprises et élaborer un plan démontrant la rationalité de l’espace, en répertoriant l’utilisation de chaque espace et les interrelations entre les différents espaces.

  4. L’allocation rationnelle de l’espace doit être déterminée en fonction des équipements qui y seront installés. Parallèlement, la taille de l’espace du laboratoire doit être définie en tenant compte du développement futur, afin de pouvoir accueillir les instruments et équipements nouvellement acquis sur une période plus longue, et garantir que le travail clinique soit réalisé de manière efficace et sûre.

Le principe général d’allocation de l’espace est de garantir le confort du personnel sans créer de gaspillage, en prenant en compte de manière exhaustive le nombre d’employés, les méthodes d’analyse et la taille des instruments. La taille de l’espace de travail doit permettre au nombre maximal de personnel de travailler simultanément. L’espace utile doit être divisé selon le principe des « trois flux et trois zones » : les « trois zones » sont la zone propre (bureaux, salles de repos, salles d’étude), la zone semi-contaminée (vestiaires) et la zone contaminée (zones de travail, zones de lavage, zones de stockage des spécimens). Les « trois flux » sont : le flux des patients, le flux du personnel médical et le flux des déchets. Les flux de personnes et de matériaux doivent être rationnels afin d’éviter les infections croisées, et un système de contrôle d’accès au laboratoire doit être mis en place pour n’autoriser l’entrée qu’au personnel autorisé. La zone de travail inclut l’espace occupé par le personnel et l’espace de circulation. Les espaces de travail et les espaces de circulation doivent être convertis en surface occupée au sol.

Lors de la mise en œuvre de la conception du laboratoire, dans des circonstances normales, la zone à laquelle appartient le laboratoire a déjà été affectée à une zone donnée par le concepteur architectural lors de la planification et de la conception globales du bâtiment hospitalier. La plupart des concepteurs de laboratoires sont confrontés à des exigences relatives à l’aménagement intérieur du laboratoire ; la tâche principale du concepteur est la conception de l’environnement intérieur du laboratoire.

Par conséquent, ce qui est résumé ici concerne principalement des principes et retours d’expérience relatifs à l’aménagement intérieur des laboratoires.

L’aspect le plus critique de la conception d’un laboratoire médical est la réalisation du plan d’étage du laboratoire. Pour produire un plan d’étage avec une distribution rationnelle des fonctions et une séparation claire des « trois flux et trois zones », le concepteur doit réaliser de nombreux travaux de recherche et d’analyse méticuleux.

La première étape consiste à communiquer en profondeur en amont avec les utilisateurs du laboratoire pour comprendre pleinement leurs exigences spécifiques, telles que l’organisation départementale du laboratoire, les besoins en surface de chaque département, l’emplacement de l’ascenseur à déchets, etc. Sur cette base, un cahier des charges de conception détaillé est élaboré. Il arrive que l’hôpital prépare un cahier des charges de conception à l’avance et le remette au concepteur lors des échanges préliminaires. Dans ce cas, le concepteur doit lire attentivement le cahier des charges et, sur la base d’une compréhension complète de celui-ci et en tenant compte de la surface de conception du laboratoire fournie par l’utilisateur, garantir que la conception du laboratoire respecte les exigences du cahier des charges, afin de pouvoir produire une solution de conception relativement idéale.

Voici un cahier des charges de conception remis au concepteur par le département de laboratoire clinique d’un hôpital de grade III classe A, comme indiqué dans le tableau 2-3.

Tableau 2-3 Cahier des charges de conception d’un laboratoire médical

Fonction Nom Quantité (salles) Surface (m²/salle) Objet et exigences Remarques
Centre de tests cliniques
Zone de laboratoire Salle de prélèvement sanguin 10 100
Zone d’attente 1 200
Laboratoire ouvert 1 500 Gestion centralisée des grands équipements de routine Eau purifiée, évacuation des eaux usées, caniveau au sol, désinfection de l’air, alimentation électrique (UPS)

Tableau suite

Fonction Nom Quantité (salles) Surface (m²/salle) Objet et exigences Remarques
Zone de laboratoire Alimentation UPS centralisée 20 Capacité de charge, distribution électrique
Salle de cytologie 1 30 Examen de morphologie cellulaire, tel que l’examen de moelle osseuse, cytologie exfoliatrice Comprend le stockage interne des échantillons
(Laboratoire d’hématologie) 1 100 Analyse sanguine, tests de coagulation, etc.
Laboratoire des liquides corporels 1 100 Analyse de divers liquides corporels, etc.
Salle d’analyse des protéines 1 100 Électrophorèse des protéines, plateforme de spectrométrie de masse
Laboratoire de microbiologie 1 300 Projet d’inspection spécial national ; 6 à 7 sous-zones Traitement de purification
Salle d’analyses spéciales 1 Réserve
Laboratoire de dépistage du VIH (laboratoire d’immunologie) 1 100 Projet d’inspection spécial national ; l’intérieur est divisé en 3 zones, partagé avec le laboratoire d’analyses immunologiques manuelles Eau purifiée, évacuation des eaux usées, désinfection de l’air, installation de postes de sécurité biologique
Laboratoire de biologie moléculaire 1 200 Projet d’inspection spécial national ; l’intérieur de la zone PCR est divisé en 4 zones avec passage à sens unique ; laboratoires de technologie moléculaire et de séquençage génétique (8 salles) Eau purifiée, évacuation des eaux usées, lampes UV supplémentaires, installation de postes de sécurité biologique
Laboratoire de cytogénétique 1 100 Nécessaire pour le diagnostic prénatal et la médecine de la reproduction ; une licence pour le diagnostic prénatal et la médecine de la reproduction est requise Peut être adjacent au laboratoire PCR pour partager certains équipements ; une hotte aspirante est requise
Stockage des échantillons spéciaux 1 50 Stockage d’échantillons spéciaux de patients et d’échantillons d’évaluation de la qualité du laboratoire Au moins 2 congélateurs basse température de grande capacité
Salle de traitement de l’eau 1 20 Pour la production d’eau purifiée ; fournit de l’eau purifiée déionisée au laboratoire Débit ≥ 600 L/h ; étanchéité, traitement des eaux de débordement, capacité de charge
Chambre froide 2 40 Stockage de réactifs et stockage d’échantillons Traitement de l’évacuation d’air pour le stockage des échantillons
Salle de lavage et de désinfection 2 40 Divisé en zone de lavage, zone de séchage, zone de stérilisation à l’autoclave Alimentation 380 V, à proximité de l’ascenseur à déchets
Zone des déchets Salle d’élimination des échantillons 1 10 Adjacent à la chambre froide des échantillons ; équipé de 2 autoclaves ; à proximité de l’ascenseur à déchets Alimentation 380 V, à proximité de l’ascenseur à déchets
Salle PA 1 L’intérieur est divisé en zone de fournitures propres et zone de fournitures contaminées
Zone auxiliaire Gestion du réseau 1 10 Gestion du réseau pour le centre d’analyses
Salle de stockage 2 30 Stockage de réactifs et de consommables à température ambiante ; stockage d’accessoires d’instruments
Salle de garde du personnel 2 20 Pour les besoins de garde ; séparé pour les hommes et les femmes

Tableau continué

Fonction Nom Quantité (salles) Surface (m²/salle) Objectif et exigences Remarques
Zone auxiliaire Salle de désinfection des tenues de travail 1 60 Utilisée par le personnel ; dans la zone semi-restreinte
Toilettes du personnel 2 20
Zone semi-contaminée Vestiaire du personnel médical 2 100
Zone de vie Salle de pause du personnel 1 20
Bureau du directeur 1 15 Équipements de bureau
Salle de réunion multifonctionnelle 1 100 Pour les formations
Total 2380

Une fois la solution de conception finalisée, elle est soumise au responsable désigné de l’hôpital. Après que l’utilisateur a examiné la solution de conception en détail, une base est établie pour les échanges ultérieurs ; la réflexion du concepteur devient plus claire à mesure que ces échanges progressent, et plusieurs cycles de révision peuvent avoir lieu pendant cette période jusqu’à ce que les deux parties parviennent à un résultat convenu.

À ce stade, l’étape de conception conceptuelle/schématique peut être considérée comme terminée. Ce plan confirmé constitue la base des travaux de développement de conception ultérieurs, y compris l’établissement de l’estimation budgétaire du projet pour le laboratoire. Une fois le plan d’étage confirmé et avant le début des travaux d’élaboration de la conception, le concepteur doit se rendre sur le site du futur bâtiment de laboratoire pour réaliser un relevé sur place, et prendre des notes détaillées sur les points peu clairs des dessins. Parallèlement, l’utilisateur est tenu de fournir les dessins de bâtiment pertinents, tels que les schémas de plomberie et d’électricité du bâtiment, les dessins d’exécution structuraux, ainsi que les coupes et élévations du bâtiment.

Une fois que l’utilisateur et le concepteur ont signé l’accord de mandat de conception, le concepteur peut entamer l’élaboration de la conception du projet.

Les travaux spécifiques d’élaboration de la conception consistent principalement en la production du jeu complet de dessins d’exécution. Les dessins d’exécution du laboratoire doivent inclure les éléments suivants : dessins de l’état existant du bâtiment, plan d’étage, dessins de démolition des murs, dessins de maçonnerie des murs, dessins des murs en panneaux d’acier de couleur, dessins de détail des panneaux d’acier de couleur, dessins d’index des portes et fenêtres, tableaux des portes et fenêtres du laboratoire, plan d’agencement des finitions de sol, plan d’agencement des plafonds, plan d’implantation des luminaires, dessins de cotation des luminaires, dessins de cotation des paillasses latérales, notes de conception électrique, tableaux des équipements et matériaux, schémas du système électrique, plan d’implantation de l’éclairage électrique au plafond, plan d’implantation des prises électriques sur plan d’étage, plan d’implantation des prises UPS sur plan d’étage, plan d’implantation des réseaux basse tension (ELV) sur plan d’étage, schémas du système d’alimentation en eau et d’évacuation des eaux, plan d’implantation de l’alimentation en eau et de l’évacuation sur plan d’étage, et dessins de positionnement des évacuations.