設計總原則: 安全性、可靠性、前瞻性和布局合理實用,符合環(huán)保要求,在保證安全性的前提下考慮先進性(Ellis et al., 1990; 陳叔平1995)。由于種質資源庫的設計專業(yè)性非常強,因此,在工程設計過程中,必須始終貫徹上述設計思想與原則。
1、 安全性
     植物種質資源是在不同生態(tài)條件下經過自然界長期演變形成的,蘊藏著各種潛在的可利用基因, 是國家的寶貴財富。因此, 在種質資源庫設計和建設中,都應將安全性放在首位,需從防地質災害、防水、防火和防意外事故等方面來考慮。防地質災害, 重點放在防震上, 其他如塌陷和滑坡等也應考慮。在防震上, 根據中華人民共和國國家標準GB50223-9《5建筑抗震設防分類標準》, 種質資源庫列為乙類建筑, 即地震作用應按本地區(qū)抗震設防烈度計算。抗震措施, 當設防烈度為6~8度時應提高1度設計。除在建筑設計上有防震設防外, 聚胺酯保溫冷庫和種子架設計也應考慮防震措施,這是因為種子包裝容器越來越多地采用鋁箔袋,若出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象易造成袋的破裂而混雜了種子。防水應重點考慮防洪水。如美國國家種質庫的貯藏冷庫是設在建筑物的2層, 高出地面3 m左右, 這是由于當地上游地區(qū)有一水庫。若考慮防暴雨排水, 則一般冷庫的地板應高出地面1 m左右。其他方面, 如建庫地址周圍不能有燃料倉庫及危險化學藥品庫。種質資源庫建筑周圍必須留有足夠的空地,以便在發(fā)生意外時能夠使消防隊迅速到達。消防報警、監(jiān)控及庫內外的報警裝置應重點考慮,尤其應考慮當人在冷庫內出不來時應有報警裝置。
2、 可靠性
    種質資源保存是一項關系子孫后代且沒有時間界限的工程,其核心是盡可能延長種子的壽命, 而維持低溫庫溫度的恒定是最為關鍵的。在種子貯藏過程中,若因制冷設備常出現(xiàn)故障而停機維修,則可能導致庫溫回升,這種大范圍的溫度波動更易加速種子的老化。為此, 低溫庫的制冷除濕技術設計,應選擇在實踐中證明是可靠穩(wěn)定的技術,絕不能設計或采用帶有試驗性質的新技術,因種質資源庫不是試驗場所,它保存的是國家寶貴資源, 是無價之寶。在控制系統(tǒng)方面,除有自動控制系統(tǒng)外,還應有手動的控制系統(tǒng),以備在自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可啟用手動控制系統(tǒng)。制冷設備也應盡可能設計備用機組, 以確保運行過程的可靠性。電力供應也需設計雙路供電系統(tǒng),在電力供應有問題的地區(qū), 應備有柴油發(fā)電機。
3、 前瞻性
    因建設種質資源庫投資費用大, 在設計時應盡量考慮未來10~20年的發(fā)展。包括入庫貯存種質數量、人員的增加及資訊方面的發(fā)展。在平面布局上, 也應適當留有發(fā)展余地。
4、 布局合理
    在總體布局方面,對于綜合性種質資源庫,液氮超低溫庫和種子低溫庫可考慮放在1層,組織培養(yǎng)庫可考慮放在2 層。另外應確保工藝流程合理, 即種子在入庫前處理過程中的流動應合理,而不要推來推去。在一般情況下,種子處理操作流程為:(1)在接納操作室進行種子接納與登記、核查種子重量與外觀質量并統(tǒng)計出供發(fā)芽檢測的種子; (2)將統(tǒng)計出的發(fā)芽檢測用種子(一般200~400粒)送往發(fā)芽檢測室,供保存用的種子暫時存放在臨時庫;(3)在發(fā)芽檢測室進行發(fā)芽率試驗;(4)將發(fā)芽率檢測合格的種子從臨時庫送到干燥間進行干燥脫水; (5)在包裝間進行含水量測定與種子包裝; (6)將包裝好的種子放入冷庫永久保存。因此,各操作間與儲藏冷庫的布局可依照上述流程來安排。
5、 符合環(huán)保要求
    首先, 考慮低溫種質資源庫制冷機組可能造成的噪聲問題,若低溫庫建在居民文教區(qū),設計 標 準 應 按 國 家《 工 業(yè) 企 業(yè) 廠 界 標 準(GB12348-90)》執(zhí)行, 即晝間為55 dBA, 夜間為45 dBA。具體可根據所處地區(qū), 按國家標準要求考慮噪聲問題。第二, 在制冷機組選擇時, 也應考慮制冷劑的環(huán)保問題, 而不要采用使用R502和R12制冷劑的制冷機組, 因為R502和R12是即將被禁止使用的制冷劑。此外, 對于淘汰和廢棄的種子,要防止可能造成的病蟲害傳播。對于建設離體庫和DNA庫, 更要在設計時考慮環(huán)保和安全性的問題,如對某些有害的微生物和基因工程材料需重點考慮安全性問題。對保存前處理及研究過程中的化學試劑,則需考慮建設專門的試劑收集處理設施,同時實驗室需安裝防酸堿腐蝕的排污管道。因此, 種質資源庫在建設前需對環(huán)保問題作全面系統(tǒng)的論證和評估。
6、 先進性
    樓宇自控和制冷機組的自控方面可考慮先進性設計,但在制冷除濕技術上,首先考慮是安全性和可靠性,在此基礎上再考慮先進性,因國內外有不少種質資源庫為追求所謂先進技術而無法實現(xiàn)正常的運行,如有的種質資源庫想通過對庫房進行液氮噴淋氣化制冷而實現(xiàn)低溫保存種子, 但后來實踐證明是不可行的。種子前處理設備及有關實驗設備應以先進性為主。

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