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模塊化裝配式實驗室建設(shè)—疫苗研究領(lǐng)域PI實驗室技術(shù)應(yīng)用案例

疫苗實驗室建設(shè)項目

隨著政府鼓勵疫苗生產(chǎn)企業(yè)規(guī)?;?、集約化發(fā)展,國內(nèi)各大疫苗生產(chǎn)企業(yè)為了滿足新的發(fā)展,不斷引進和擴大重點疫苗的生產(chǎn)種類和規(guī)模,但國內(nèi)疫苗生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有資源、研發(fā)設(shè)施和硬件環(huán)境的不足成為其制約發(fā)展的瓶頸,研發(fā)區(qū)域的局促不利于新型疫苗的研發(fā)工作開展。故為了盡快改變現(xiàn)狀,很多疫苗生產(chǎn)企業(yè)提出了新建疫苗實驗室建設(shè)的規(guī)劃與需求。

本文介紹了沃柏斯的某疫苗實驗室建設(shè)項目的主要設(shè)計理念與施工方案,深入分析了疫苗領(lǐng)域PI研究型實驗室的配套模式和運行模式。

項目設(shè)計理念

沃柏斯在此項目設(shè)計過程中,采用國際化前沿建設(shè)理念,融合美國SEFA先進的實驗室設(shè)計、制造標準,按照國際、國內(nèi)標準規(guī)劃設(shè)計,通過模塊化定制應(yīng)用,建設(shè)實驗室靈活集成研發(fā)環(huán)境,確保實驗室既符合相關(guān)法律法規(guī)要求,又精準滿足科研人員的研發(fā)需求與個性化創(chuàng)新需求。

在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,實現(xiàn)模塊化,裝配式、靈活性、功能集成的安全、智能實驗室。

PI實驗室 空間靈活配置

PI實驗室模塊單元的功能配置以滿足疫苗類生物學課題研究作為前提進行設(shè)計,在此基礎(chǔ)上,兼顧靈活性及可持續(xù)發(fā)展性,以滿足研發(fā)課題的更新切換及未來升級的課題研發(fā)需求。

靈活性設(shè)計的首要體現(xiàn)就是PI實驗室模塊單元可根據(jù)進駐團隊的變化和實驗課題的變化進行實驗場景的快速切換重組,如下圖:

場景一,初始實驗空間作為獨立PI實驗室完成各自課題研究,互不干擾。

場景二,當需求更多的PI實驗室時,可將原實驗室通過模塊化功能墻進行空間劃分。

傳統(tǒng)的實驗室隔墻(如磚墻、輕鋼龍骨石膏板隔墻、玻璃隔斷、彩鋼板隔斷)無法實現(xiàn)實驗室空間場景的快速切換,二次裝修的內(nèi)耗也不符合安全節(jié)能環(huán)保的設(shè)計原則,因此我們植入模塊化型材功能墻來解決這個問題。

模塊化型材功能墻拆卸便捷、重組靈活,功能點位可按模塊替換,極大豐富實驗室內(nèi)部布局模式,拓展了實驗室的可持續(xù)性發(fā)展屬性。

PI實驗室 模塊化集成式中央臺

具體到房間內(nèi)部的實驗室家具配置上,如何做到在家具層面的靈活性設(shè)計,也是本次實驗室設(shè)計的重點。

例如中央實驗臺選用的是模塊化集成式中央臺(下圖),模塊化集成式中央臺相較于傳統(tǒng)實驗臺,具有更強的功能延伸性,模塊化配置的功能點位,能滿足多種不同儀器設(shè)備的集成方案,保證實驗室的功能靈活性與可持續(xù)性發(fā)展。

偏生物學類型的研究型實驗室有些實驗操作偶爾也需要在通風條件下進行,因此本項目在設(shè)計上沒有過多采用價格昂貴的通風柜設(shè)備,而是采用的模塊化實驗臺集成式折疊排風罩。

其優(yōu)點一是排風量相對較小,更加節(jié)能,二是需要排風操作時其可作為排風設(shè)備使用,不需要排風操作時,其可折疊收納起來,相應(yīng)空間可作為普通實驗臺使用。

PI實驗室的收納設(shè)計是本案關(guān)注的另一個重點,它關(guān)乎實驗室的EHS管理和科研人員的職業(yè)健康。針對不同的實驗室儀器設(shè)備,我們結(jié)合空間、家具做了集成化設(shè)計,比如:中央臺集成洗瓶機、小推車、設(shè)備柜、廢固柜等;洗滌臺集成廢液收集系統(tǒng)、洗眼器、小廚寶、通風水槽罩等;通風柜集成防火安全柜等。通風柜之間放置推拉式試劑柜,占用空間小且使用方便。

為應(yīng)對突發(fā)事件,實驗室區(qū)域按規(guī)范配備了“緊急安全島”,集成緊急噴淋和消防設(shè)備、醫(yī)藥箱、個人防護設(shè)備的產(chǎn)品,實驗臺底柜抽屜按照物品分類收納設(shè)計。

PI實驗室 模塊化裝配式機電系統(tǒng)

PI實驗室吊頂方案采用的是開放的承載式吊頂系統(tǒng),主要特點為:通用性、靈活多變 、快速裝配 、節(jié)能性。

依托該系統(tǒng),所有水、電、氣路、通風管線均在型材吊頂實現(xiàn)架構(gòu),快接并入“功能天花模塊”。實驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)使用末端的水、電、氣快速連接,輕松應(yīng)對研發(fā)課題轉(zhuǎn)換帶來的末端點位調(diào)整。

功能天花以一定間距做好了預(yù)留,可以應(yīng)對隨著實驗課題的不斷變化,在后期擴建、改建實驗室中,體現(xiàn)了功能強大的多用途能力和拓展能力。

PI實驗室的排風系統(tǒng)也采用了模塊化設(shè)計原則,風管采用標準模數(shù)設(shè)計、裝配、安裝,并預(yù)留充足的支管接口,滿足項目后期需求變更。新風管選用的是內(nèi)保溫型風管,保溫性能好,非常適合開放式吊頂模式,工廠預(yù)制現(xiàn)場快速安裝,整體效果美觀。

PI實驗室 整體設(shè)計規(guī)劃

本案實驗室整體按照以下流程進行基礎(chǔ)設(shè)計:

整體定位--功能劃分--工藝規(guī)劃--儀器布置--暖通設(shè)計--配電設(shè)計--氣路設(shè)計--裝修設(shè)計。

工藝規(guī)劃布局以功能性實驗室集成定制化建設(shè)為重點,著重考慮實驗室的研發(fā)屬性,以“安全、節(jié)能、環(huán)?!睘樵瓌t,考慮研發(fā)實驗室的舒適性、共享性、可視化、裝配式、模塊化、智能化和可持續(xù)性,力爭達成實驗室建成之后5年內(nèi)領(lǐng)先,十年內(nèi)不落后的目標。

本案研發(fā)樓層的整體空間劃分為共享休閑區(qū)域、交通核區(qū)域、實驗室區(qū)域(PI實驗區(qū)域+功能性實驗區(qū)域)、共享會議室、機房區(qū)域。獨立商業(yè)化配套的單個PI實驗室模塊單元是其建設(shè)亮點,可拆分重組的模塊化設(shè)計理念,滿足了業(yè)主引進生物或疫苗領(lǐng)域不同規(guī)模的獨立研究團隊的需求。

除了PI實驗室模塊單元以外,還圍繞核心筒配備了暗室、純水間、消洗室、儀器室、細胞室等多個共享的功能性實驗室,工藝流線簡化便捷。

作為獨立商業(yè)化配套,單個PI實驗室模塊單元包含了主實驗室、內(nèi)部研討室、組員辦公室和PI辦公室(如下圖)。面積從90平米到175平米不等,可以滿足不同規(guī)模研發(fā)團隊的需求。

智慧實驗室

本案設(shè)計定位為打造智慧實驗室,即通過統(tǒng)一的綜合管控云平臺將實驗室內(nèi)不同功能的智能化子系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上連接在一起,以實現(xiàn)信息綜合、資源共享。

通過系統(tǒng)集成技術(shù),可以將各分散系統(tǒng)整合到一起,協(xié)同工作,發(fā)揮出智能化的優(yōu)勢,實時獲取并分析實驗室機電設(shè)備運行數(shù)據(jù),對各種預(yù)警情況快速處理,實現(xiàn)降低人工成本、保證運行品質(zhì)、降低運行能耗,指導(dǎo)優(yōu)化運營的目標。

沃柏斯作為國家級高新技術(shù)企業(yè),以推動實驗室的創(chuàng)新與發(fā)展為指導(dǎo),始終把科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)和支撐沃柏斯發(fā)展的重要戰(zhàn)略。秉承“安全為核心,功能性實驗室定制化建設(shè)”的建設(shè)理念,以“保障科研實驗環(huán)境安全、健康、高效、環(huán)?!睘槠髽I(yè)使命,通過自主研發(fā)的模塊化裝配式實驗室產(chǎn)品,打造出以共享實驗室為紐帶的研發(fā)科技創(chuàng)新中心和產(chǎn)業(yè)化服務(wù)平臺,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞: 生產(chǎn)企業(yè) 設(shè)計理念 可持續(xù)性

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