10 lời khuyên hàng đầu cho thiết kế phòng thí nghiệm thành công

Các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới cung cấp môi trường công nghệ cao, các nhà nghiên cứu cần khám phá các liệu pháp y học đột phá, tiến bộ nông nghiệp và phát triển các cách tiếp cận sáng tạo đối với những thách thức lớn nhất của thế giới. Các phòng thí nghiệm thành công là kết quả của việc lập kế hoạch, hợp tác và phối hợp rộng rãi giữa nhóm thiết kế và tất cả các bên liên quan bị ảnh hưởng. Ngay cả chi tiết nhỏ nhất, được thực hiện không chính xác, có thể có tác động bất lợi đến chức năng và an toàn của phòng thí nghiệm – vì vậy việc có được những không gian này phù hợp với các nhà khoa học làm việc trong đó là rất quan trọng. Đọc về 10 lời khuyên hàng đầu của chúng tôi cho một quy trình thiết kế phòng thí nghiệm thành công:

1. Thu hút tất cả các bên liên quan trong cuộc họp thiết kế của bạn – và khuyến khích đầu vào thường xuyên, liên tục.

Đây là một chủ đề nóng trong thiết kế phòng thí nghiệm ngay bây giờ, vì liên quan đến tất cả các bên liên quan sớm và thường trong quá trình thiết kế được công nhận là quan trọng nhưng có thể đưa ra nhiều thách thức. Nhóm này có khả năng bao gồm nhiều người và nhiều quan điểm khác nhau, nhưng việc thu thập những quan điểm khác nhau đó cung cấp một nền tảng vô giá. Không liên quan đến một nhóm các bên liên quan toàn diện khi khởi động dự án và trong các quyết định thiết kế ban đầu gần như chắc chắn sẽ dẫn đến một loạt các vấn đề trong tương lai ảnh hưởng đến thiết kế, xây dựng và sử dụng phòng thí nghiệm dài hạn.

Vậy bạn bao gồm những ai? Với người thiết kế là người hỗ trợ, các bên liên quan nên có mặt và tham gia vào cuộc họp khởi động bao gồm chủ sở hữu, người dùng phòng thí nghiệm, người quản lý phòng thí nghiệm, giảng viên và nhân viên, và các cơ sở và nhân viên bảo trì. Mỗi nhóm được kết nối với nhau và có một cái gì đó có giá trị để đóng góp:

• Giữa chủ sở hữu và người dùng phòng thí nghiệm, sự rõ ràng về mục tiêu dự án và chức năng phòng thí nghiệm có thể được thiết lập;
• Giữa người dùng phòng thí nghiệm và người quản lý phòng thí nghiệm, có thể hiểu rõ về quy trình và quy trình làm việc trong phòng thí nghiệm;
• Giữa người quản lý phòng thí nghiệm và giảng viên và / hoặc nhân viên, có thể hiểu các yêu cầu phòng thí nghiệm quan trọng bao gồm các tiện ích, điện khẩn cấp, thiết bị phòng thí nghiệm, lớp hoàn thiện, chiều cao trần và yêu cầu lưu trữ;
• Giữa giảng viên và / hoặc nhân viên với các cơ sở và đội bảo trì, các mục tiêu cho sự phát triển trong tương lai và tính linh hoạt của phòng thí nghiệm có thể được thiết lập một cách thực tế và có thể xác định được sự hiểu biết về nhu cầu bảo trì;
• Giữa các cơ sở và nhân viên bảo trì và chủ sở hữu, các yêu cầu kỹ thuật của cơ sở có thể được hiểu đầy đủ.

Có lẽ quan trọng nhất trong tất cả, bắt đầu bằng một cuộc họp khởi động toàn diện thiết lập một tầm nhìn chung cho dự án, sau đó có thể được sử dụng trong suốt các giai đoạn thiết kế để đảm bảo thực hiện nhất quán.

2. Kích thước phòng thí nghiệm để đáp ứng yêu cầu người dùng.

Kích thước phòng thí nghiệm để đáp ứng các yêu cầu của người dùng có vẻ như được đưa ra, nhưng tất cả quá thường xuyên đến thăm một cơ sở phòng thí nghiệm sẽ tiết lộ đây là một vấn đề lớn. Việc không thể kích thước phòng thí nghiệm một cách hiệu quả để đáp ứng yêu cầu của người dùng có thể dẫn đến không gian lưu trữ thiết bị và băng ghế không đủ, tính không linh hoạt hoặc tăng trưởng hạn chế và chức năng hạn chế trong phòng thí nghiệm. Vấn đề này thường thể hiện chính nó trong sự lan tỏa trong phòng thí nghiệm vào các không gian không mong muốn như hành lang và không gian chung và có thể dẫn đến một loạt các mối nguy hiểm an toàn.

Bằng cách làm việc với người dùng và người quản lý phòng thí nghiệm sớm trong quá trình thiết kế, nhóm thiết kế có thể kích thước phòng thí nghiệm một cách thích hợp bằng cách xác định số lượng và loại người dùng phòng thí nghiệm (ví dụ: Nhà nghiên cứu? Sinh viên tốt nghiệp hoặc đại học?), Xác định bất kỳ thiết bị phòng thí nghiệm hiện tại nào và kích thước của thiết bị gắn trên sàn để thiết lập khoảng trống và kích thước bàn thí nghiệm phù hợp, đồng thời phát triển các số liệu và mô-đun trong phòng thí nghiệm. Thông qua sơ đồ, kế hoạch và quy trình làm việc, nhóm thiết kế có thể phối hợp sử dụng không gian hiệu quả, hiệu quả, tối đa hóa cơ hội một cách an toàn cho không gian chia sẻ và hợp tác giữa các nhà khoa học.

3. Xác định khu vực kiểm soát sớm trong thiết kế.

Với xu hướng thiết kế mới nổi hướng đến sự minh bạch và nghiên cứu trên màn hình, việc xác định sớm các khu vực kiểm soát cần thiết trong thiết kế cho phép các nhà hoạch định phòng thí nghiệm và kiến ​​trúc sư tạo ra một thiết kế tòa nhà có tính thẩm mỹ mong muốn – và đáp ứng tất cả các yêu cầu về mã và an toàn. Chủ yếu, xác định các khu vực kiểm soát sớm trong thiết kế tập trung vào việc xác định loại và số lượng hóa chất có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm để hiểu tác động lên thiết kế tổng thể. Việc không hiểu sớm về sự hiện diện của các hóa chất dễ cháy, dễ cháy, dễ nổ và có khả năng gây nguy hiểm có thể dẫn đến các vấn đề về mã, thoát ra và lo ngại, các biến chứng định tuyến ống dẫn HVAC và thiếu phòng lưu trữ hóa chất đầy đủ.

Để xác định các khu vực kiểm soát này, liên quan đến Môi trường, Sức khỏe & An toàn (EH & S) trong giai đoạn thiết kế sơ đồ ban đầu, xác định các loại và số lượng tối đa của các hóa chất sẽ có mặt, sử dụng các tổng số này cho mỗi phòng thí nghiệm để thiết lập nhóm kiểm soát có lợi cho tổng thể thiết kế tòa nhà, và phát triển các khu vực kiểm soát cho phép thay đổi sử dụng trong phòng thí nghiệm trong tương lai và / hoặc tiềm năng gia tăng hóa chất.

4. Lập kế hoạch lưu trữ hóa chất.

Trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào có các thí nghiệm hóa học và hóa học nặng, việc lập kế hoạch lưu trữ phù hợp và đầy đủ là rất quan trọng để tránh các nguy cơ an toàn tiềm ẩn và các vấn đề về mã. Bằng cách làm việc với EH & S sớm trong quá trình thiết kế cũng như hợp tác với người dùng và người quản lý phòng thí nghiệm, các nhà thiết kế có thể xác định các loại hóa chất và khí cần lưu trữ và xác định loại lưu trữ cần thiết. Nỗ lực này giúp loại bỏ khả năng lưu trữ không phù hợp, nguy hiểm trên bàn thí nghiệm dự bị hoặc bên trong tủ hút và hỗ trợ môi trường phòng thí nghiệm an toàn, hiệu quả.

Xem thêm: Tủ đựng hóa chất phòng thí nghiệm

5. Phối hợp tủ hút với hệ thống điều khiển HVAC.

Vì mục đích an toàn, ngăn chặn và áp lực trong phòng thí nghiệm, các nhà hoạch định phòng thí nghiệm phải phối hợp chặt chẽ với các kỹ sư cơ khí của nhóm để đảm bảo sự phối hợp giữa tủ hút và hệ thống điều khiển HVAC. Quá trình này bắt đầu bằng cách xác định các loại tủ hút sẽ được sử dụng trong phòng thí nghiệm, xác định các loại điều khiển cần thiết dựa trên loại và số lượng mũ trùm, và tích hợp các yêu cầu thiết kế cơ sở hoặc EH & S trong suốt nỗ lực phối hợp. Sự phối hợp này đảm bảo tỷ lệ thay đổi không khí đầy đủ dựa trên cả yêu cầu của cơ sở và loại phòng thí nghiệm cũng như đảm bảo áp suất phòng thí nghiệm và ngăn chặn khói thuốc có thể đạt được.

Xem thêm: Tủ hút khí độc phòng thí nghiệm

6. Phối hợp với các kỹ sư cơ khí, điện và hệ thống ống nước để đảm bảo các bản vẽ được phối hợp tốt.

Điều này có vẻ giống như được đưa ra, nhưng tất cả những gì cần có là vào một phòng thí nghiệm trong đó đường ống treo tường can thiệp vào giá đỡ hoặc các thiết bị điện xung đột với casework để nhận ra tác động tiêu cực của việc phối hợp kém với các môn học MEP. Cả một vấn đề thẩm mỹ và xây dựng, những xung đột này tạo ra đau đầu cho các nhà thầu và nhân viên bảo trì trong tương lai và tác động tiêu cực đến hình ảnh của phòng thí nghiệm.

Để phát triển các bản vẽ phối hợp tốt, người lập kế hoạch phòng thí nghiệm, kiến ​​trúc sư và kỹ sư MEP phải làm việc cùng nhau và kiểm tra lại bản vẽ kỹ lưỡng. Việc sử dụng các công cụ kỹ thuật như BIM hoặc Revit có thể giúp ích trong nỗ lực này, nhưng hãy chắc chắn kiểm tra mặt phẳng xem của bạn để đảm bảo cái nhìn toàn diện về không gian. Chúng tôi khuyên bạn nên chạy các chương trình phát hiện đụng độ và kiểm tra thiết bị và chiều cao trần với kỹ sư cơ khí.

7. Nhận một danh sách thiết bị vững chắc, toàn diện.

Là người lập kế hoạch phòng thí nghiệm, xem xét kỹ danh sách thiết bị bạn nhận được từ khách hàng của bạn một cách cẩn thận. Một phần của vai trò lập kế hoạch phòng thí nghiệm phải liên quan đến việc hướng dẫn khách hàng lấy thông tin bạn cần – đặc biệt vì người liên hệ chính của bạn có thể là người không quen thuộc với từng sắc thái của thiết bị phòng thí nghiệm hoặc nhu cầu dữ liệu của bạn. Có được một danh sách với thông tin chi tiết là cơ bản cho bố trí phòng thí nghiệm, chạm vào các vấn đề như:

• Quy hoạch không gian của phòng thí nghiệm;
• Xác định loại casework trên đó để đặt thiết bị;
• Hiểu các yêu cầu về năng lượng, dữ liệu và năng lượng dự phòng; và
• Lập kế hoạch cho hệ thống ống nước và dịch vụ HVAC.

Xem thêm: Danh sách các thiết bị phòng thí nghiệm

Chúng tôi khuyên bạn nên tiếp cận kết hợp thu thập thông tin từ khách hàng, kiểm tra thiết bị tại hiện trường để xác minh rằng thông tin chính xác đã được nắm bắt và cung cấp danh sách toàn diện cho khách hàng để xác thực. Danh sách hoàn chỉnh cần được cung cấp cho nhóm MEP của bạn để sử dụng làm công cụ phối hợp (xem lại mẹo số 6 về lý do tại sao điều này lại quan trọng). Ngoài ra, thông qua các giao diện lập trình như Dynamo hoặc AutoLISP, bạn có thể nhập dữ liệu này trực tiếp vào mô hình BIM hoặc bản vẽ CAD để tự động tạo thiết bị cho các kế hoạch của mình. Nếu dữ liệu của bạn là chính xác và toàn diện, đây có thể là một công cụ tiết kiệm thời gian khổng lồ và mang lại lợi ích cho tất cả các ngành trong nhóm thiết kế.

8. Xem xét tăng nhiệt thiết bị.

Hãy tưởng tượng bạn đang làm việc trong phòng thí nghiệm với thiết bị chạy liên tục hoặc tạo ra một lượng nhiệt đáng kể vào những thời điểm không liên tục. Nếu hệ thống làm mát không có kích thước phù hợp, không chỉ bạn sẽ khá khó chịu và kém hiệu quả trong công việc, mà còn có tác động tiêu cực đến tuổi thọ và bảo trì của thiết bị phòng thí nghiệm đó.

Việc xem xét mức tăng nhiệt của thiết bị và phối hợp với kỹ sư cơ khí là cơ bản cho chức năng của phòng thí nghiệm, đặc biệt đối với những không gian có thiết bị tạo nhiệt như tủ đông ultralow, tủ lạnh hoặc máy ly tâm. Nếu nhà sản xuất thiết bị không thể cung cấp thông tin tăng nhiệt, kỹ sư cơ khí có thể tính toán cẩn thận để đảm bảo tải làm mát thích hợp được tính trong thiết kế. Ngoài ra, ASHRAE cung cấp hướng dẫn về tính toán tải nhiệt cho một số thiết bị phòng thí nghiệm thông thường.

9. Kiểm tra độ rộng cửa, khoảng hở và đường dẫn thiết bị trong toàn bộ cơ sở.

Theo bản chất của nó, hầu hết các cơ sở phòng thí nghiệm cần phải duy trì một mức độ linh hoạt, có nghĩa là thiết bị có thể cần phải đi khắp tòa nhà hoặc được gỡ bỏ hoàn toàn trong tương lai. Để tránh bẫy thiết bị vĩnh viễn một khi nó ở trong phòng thí nghiệm, các nhà hoạch định phòng thí nghiệm phải xem xét và xem xét đường dẫn cho từng thiết bị đến lối ra của tòa nhà, tính toán tất cả các cửa và chuyển từ điểm giao hàng đến điểm sử dụng và quay lại. Việc không kiểm tra điều này đặc biệt có khả năng mọc lên trong cải tạo, trong đó thiết bị phòng thí nghiệm có thể không nằm trong phạm vi công việc nhưng vẫn nên được xem xét.

10. Biết khi nào và khi nào không sử dụng casework linh hoạt.

Trong một thế giới ngày càng cạnh tranh và thay đổi nhanh chóng, casework linh hoạt có thể mang lại lợi ích phòng thí nghiệm cuối cùng, đặc biệt đối với các môi trường nơi các dự án thay đổi thường xuyên. Tuy nhiên, với chi phí tăng từ 20 đến 35 phần trăm so với casework cố định, một phần của kế hoạch phòng thí nghiệm là hướng dẫn khách hàng thông qua thảo luận về nhu cầu và kế hoạch cụ thể của họ cho từng không gian phòng thí nghiệm để xác định xem đầu tư có linh hoạt không casework là giải pháp đúng đắn.

Có nhiều tình huống có khả năng làm cho casework cố định trở thành lựa chọn tốt hơn so với casework linh hoạt hoặc di động. Chúng bao gồm quyền truy cập thiết bị, mối quan tâm ổn định hoặc rung động, và khả năng hoặc tính thường xuyên của cấu hình lại.

Đặc biệt trong trường hợp rung, luôn xác minh xem thiết bị có tiêu chí rung trước khi xem xét casework linh hoạt hay không, vì kính hiển vi trên bàn có thể di chuyển có thể gây ra vấn đề nghiên cứu (ví dụ). Trong những trường hợp này, người lập kế hoạch phòng thí nghiệm nên xem xét các bảng kính hiển vi, bảng cân bằng đá cẩm thạch hoặc băng ghế cố định. Nếu độ rung và các tiêu chí thiết bị khác không phải là vấn đề đáng lo ngại và phòng thí nghiệm sẽ được cấu hình lại thường xuyên, casework linh hoạt có thể là giải pháp tốt nhất, hiệu quả nhất về lâu dài.

Được trang bị 10 lời khuyên này, chủ sở hữu và nhà thiết kế có thể được chuẩn bị để bắt tay vào một quy trình thiết kế và lập kế hoạch phòng thí nghiệm thành công hơn.

Xem thêm: Phòng thí nghiệm của bạn có đạt các tiêu chuẩn thiết kế chưa?

Nguồn tham khảo: https://www.clarknexsen.com