Ласкаво просимо в нашу будівельну компанію

Приклади проектування чистих примiщень для лабораторiй

Приклади проектування чистих примiщень для лабораторiй

Традиційно, хімічні лабораторії в своїй діяльності потребують споживанні великого обсягу енергетичних і природних ресурсів, а також є потенційно небезпечними з точки зору впливу на навколишнє середовище. Нейтралізація потенційно небезпечних токсичних випарів, які генеруються в результаті експериментальних досліджень, що проводяться в витяжних шафах — процес, що вимагає великих енергетичних витрат, також як і вторинна очистка хімічно забрудненої води. Подібні дорогі процеси, обумовлені необхідністю захисту навколишнього середовища, вимагають не тільки правильної організації роботи в лабораторії, а й спеціальних підходів до їх раціонального та збалансованого проектування.

Науково-дослідна хімічна лабораторія для компанії «GlaxoSmithKline» була створена в інноваційному центрі університету м Ноттінгем з урахуванням останніх наукових досягнень, метою яких було забезпечення захисту навколишнього середовища і безпечної роботи студентів. Вона була побудована за допомогою англійської опікунської фонду в галузі вищої освіти, основним завданням якого є сприяння в області вирішення глобальних проблем і формування майбутнього. Крім того, лабораторія отримала грант в обсязі 12 млн. Фунтів стерлінгів від всесвітньо відомої фармацевтичної компанії «GlaxoSmithKline» в рамках оголошеної в 2010 році політики прихильності «зеленим», тобто екологічно безпечних технологій. Компанія була зацікавлена ​​в реалізації подібного проекту тільки в тому випадку, якщо лабораторія буде експлуатуватися з нульовим балансом викидів вуглецю в будинку, побудованому за спеціальним проектом.

Для реалізації концепції нульового балансу викидів вуглецю необхідно було домогтися, щоб проектована будівля ні в якому разі не було б джерелом парникових газів, які прискорюють кліматичні зміни, від всіх складових об’єкта, що носять сліди вуглецевих сполук: позапланових надходжень сировини, елементів конструкції будівлі, роду діяльності та можливого знесення будівлі. Проект повинен забезпечити можливість використання лабораторії протягом 25-ти років.

В рамках подібної концепції необхідно було передбачити використання природних або поновлюваних ресурсів, обов’язковий аналіз на вміст вуглецю для кожної складової частини або компонента, використання (по можливості) збірних конструкцій і мінімальне використання транспорту. У плані енергозабезпечення передбачалося використовувати поновлювані джерела енергії, такі як сонячні батареї і біопаливо.

Іншими словами, в проекті для подібної лабораторії потрібно було передбачити використання природних матеріалів, роботу на поновлюваних джерелах енергії. Надлишкова енергія, що утворюється в результаті функціонування лабораторії, могла б використовуватися як джерело тепла для приміщень загального користування, в тому числі офісних.

Вибір матеріалів

Для організації роботи з нульовим балансом викидів вуглецю (тобто мінімізації впливу вуглецевих з’єднань на навколишнє середовище) необхідно ретельно вивчити кожен елемент будівлі і його конструкції. При виборі матеріалів, що надходять від сторонніх постачальників, потрібно докласти всіх зусиль для мінімізації такого впливу і під час самого будівництва.

Тому для формування фундаментних паль були використані кам’яні колони; подрібнений гранульований доменний шлак використовувався як замінник цементу для перекриття першого поверху. Для створення структури з клеєного ламінованого бруса зажадав 1 396 тонн деревини альпійської ялини — площа, еквівалентна двом регбійний полях.

Ізоляція для стін і даху була виконана з деревного волокна. Внутрішні перегородки і фінішна обробка зовнішніх стін були виконані з суцільної багатошарової деревини і одношарової облицювання з теракотової плитки. Підлога — з натурального каучуку, оздоблювальні покриття — з низьким вмістом летких органічних сполук.

До іншим інженерним рішенням, які були використані в проекті, відносилося використання пристроїв, обладнання та приладдя з низьким споживанням води, в тому числі безводні пісуари, світлодіодне освітлення і підлоги з підігрівом.

В результаті спроектоване будівля являло собою 2-х поверховий споруда загальною площею 4 500 м 2 з лабораторним корпусом на 100 чоловік працюючих, зі спеціалізованими інструментальними приміщеннями, навчальними класами для особливо обдарованих студентів і простором для цілого ряду інформаційних заходів.

Незвичайна поповерхова планування

Поверхові плани лабораторного корпусу включали в себе: природно вентильовані лабораторні приміщення і зони для обробки результатів експериментів з відкритим плануванням (з мінімальною кількістю перегородок) і природною вентиляцією, а також ізольовані приміщення для проведення особливо небезпечних робіт з вентиляцією, організованої механічним спонуканням.

Всі три МР-томографа розташовувалися в одному технічному приміщенні, яке було спроектовано так, що в ньому не було необхідності в організації витяжної тяги як в звичайних лабораторних приміщеннях, проте це було єдине приміщення, в якому відбувалося виділення тепла від устаткування і було потрібно охолодження.

Для кожної перерахованої вище групи лабораторних приміщень була спроектована окрема вентиляційна система, яка, як і витяжні шафи, могла бути відключена при необхідності. У деяких лабораторних приміщеннях споживання електроенергії можливо знизити при використанні вентильованих шаф з механічним відключенням і спеціальних шаф для зберігання хімреактивів зі своєю власною витяжкою.

Низький рівень споживання енергії витяжних шаф досягалося за рахунок зниження швидкості обертання вентилятора, автоматичного контролю повітряного потоку і автоматичного регулювання положення вентиляційної заслінки.

У підвісні стелі були вмонтовані спеціальні, вологозахищені світильники. Лабораторії також були оснащені системою постачання охолодженої рециркуляционной водою, яка не може використовуватися для побутових цілей.

Проект лабораторії припускав подвійне скління стін для того, щоб максимально використовувати природне освітлення. Таким чином, контрастуючи схолоднимі і темними лабораторіями, які іноді зустрічалися в попередній практиці, дерев’яна структура забезпечувала «повітряний», світлий простір з відсутністю ефекту відлуння. Світлодіодні світильники включалися автоматично в тому випадку, коли чутливий елемент повідомляв про нестачу природного освітлення, також як і датчики, що реагують на дим і на тепло в разі задимлення або загоряння.

Що стосується зовнішньої обробки, то на північній стороні даху були встановлені клумби з дикими квітами, а на південній стороні — сонячні батареї. Крім того, будівля використовувало тепло від рукотворного озера з підземними джерелами.

Котел для біомаси, поставлений компанією «Fleetsolve», використовував власні відходи лабораторії в якості біопалива, тому не було необхідності у використанні нафтопродуктів.

Природна вентиляція

Проектом було передбачено використання енергії панівних вітрів на додаток до вентиляційних систем, необхідним для видалення шкідливих газоподібних речовин, що утворюються при експлуатації лабораторії. Таке комбіноване рішення для ефективної роботи загальнообмінної вентиляції будівлі досягалося за рахунок використання встановлених на даху вентиляційних кожухів, в той час як шкідливі випари віддалялися через спеціальні витяжні парасолі, встановлені безпосередньо над джерелом виділення шкідливих речовин.

Дані про кліматичної ситуації на даху, пов’язані з силою і напрямком вітру, надходили в систему управління будівлею, яка, при необхідності, регулювала швидкість обертання вентиляторів для запобігання утворенню небажаних завихрень.

Використання одного витяжного вентилятора, що поставляється компанією «Ventaxia», для 10-ти витяжних шаф одночасно виявилося економічно більш ефективним, ніж використання окремого вентилятора для кожного витяжної шафи. Постійний контроль за включенням і відключенням електроживлення також здійснювався в залежності від кліматичних умов.

Структура будівлі була спроектована таким чином, щоб була максимальна можливість зміни або перепрофілювання лабораторного простору протягом декількох годин, оскільки відсутність підвісних стель в деяких лабораторних приміщеннях забезпечувало не тільки максимальне природне освітлення, але також і спрощений доступ до всіх комунікацій і їх обслуговування.

Лабораторія виявилася унікальною з точки зору деталізації і зусиль, спрямованих на підтримку екологічно чистого статусу лабораторії; реалізація подібного проекту є великим досягненням, беручи до уваги те, що первісна спроба його здійснення виявилася невдалою через те, що сталося пожежі. Його потужність була такою сильною, що довелося переробляти все, включаючи фундамент.