为了满足研究团队全球化对科研实验室的需要,能适应未来要求的科研实验室设计模式正在形成新的体系。针对科研实验室的特点,满足安全性、灵活性、可持续化及美观等要求,依据《GB/T 27425-2020 科研实验室良好规范》、《JGJ90-2019 科研建筑设计标准》作为科研实验室设计基石,采用可持续化的设计模式,以开放共享的形式,加深国际交流协作、技术信息共享,共建可持续化实验环境。
02适合团队研究的可持续化功能设计
· PI研发实验室设计
可持续化设计模式正朝着交互式方向改变,实验团队能够快速而且低成本地改变实验空间,针对实验团队人员可变性、课题不确定性、空间布局灵活性、设备集成性、仪器的高效利用等可考虑共享PI研发实验室设计,其优点有以下几个方面:
· 实验室灵活性和个性化需求;
· 共享互动,能满足各类团队使用需求;
· 普通仪器集中收纳,大型设备仪器共享平台;
· 开放式办公区,保证团队之间的交流和合作。
每个PI实验模块包含主实验室、办公室、小型团队洽谈室;共享实验空间包含仪器室、前处理室、消洗室、暗室、纯水间等;共享空间包含互动交流区、报告厅、大中型会议室等;建立公共科研平台将各实验团队所需的大型精密仪器统一放置,并安排专人进行维护和操作指导,避免了设备的重复购买和因使用不足导致闲置,同时优化了行政人员配置。仪器平台作为一种服务载体,不会干扰实验进程和实验操作,每个PI研究小组的成员可以合理分配使用仪器。
PI研究小组不定期的头脑风暴和课题讨论,会产生创造性的想法;每个研究小组可以单独做课题研究,也可以与更大的项目组合作及交流,集思广益。共享办公空间能够促进每个实验团队合作与交流,并为其提供舒适高效的工作环境。另外,实验室管理、团队成员培养、研究生教学等问题的交流,团队间可相互借鉴彼此良好的经验。
· 实验室可视化设计
利用装配式隔断系统打造光线充足,通透感强的实验空间。实验室可视化设计方便向参观人员展示实验过程,满足参观人员的求知欲和好奇心,同时装配式隔断系统具有良好的密封隔音性能,可以隔绝外部的噪音和污染,使实验人员专注工作免受打扰。
· 安全导视系统设计
实验室安全导视系统设计原则:标识应在实验室中随处可见,能起到规范、提醒、警戒的作用。实验人员看到警示标志应引起注意,谨慎操作、注意安全,避免被误伤。
实验室家具设备上配置标识,主要包括:企业标识、禁止标识、警告标识、提示标识、认证标识和特点功能等,用于提示工作人员及参观人员,使用者看到标志应引起注意,谨慎安全的操作。
03可持续化实验室智能管理设计方案
实验室可持续化设计正从功能性需求升级到智能化需求;从整体构思出发,在设计初期使用BIM系统进行数字化建筑信息模型设计,贯穿设计、施工、管理和运维全生命周期。实验室运行系统主控制可实现风机控制、门禁系统监控、新风排风监控、梯控系统监控、通风柜监控、照明系统监控、水系统控制、集成 LIMS 系统等功能,实现全过程、全方位的信息化集成。
BIM技术作为一体化数字化设计,能实现设计全方位协同,对建筑内设备、建筑能耗监管系统、智能照明系统、视频监控系统、入侵报警系统、门禁系统、公共广播系统、信息引导发布系统、会议系统等进行监测和优化,所有系统的设备都能在三维空间界面模型上显示,能够与火灾自动报警系统互联,提取相关信息,实现系统间的多种联动功能管理。
可视化管理技术按照“分散控制、集中管理”的指导思想,实现对多系统的三维空间可视化深度集成,即通过一套三维空间可视化平台实现对多个机电系统和监控系统的集中控制管理。
通过云服务器接收物联网关,并将数据信息录入数据库平台,通过信息集成及云服务(数据支持、云服务器存储),实现物联网控制采集数据,多客户端应用、远程协助对实验室进行全生命周期管理。信息化集成平台配置移动端,以满足建筑内移动操作和管理、平台展示、应急管理等需求。
以数字化技术加持,可持续化设计模式是实验室发展的必然需要,满足实验团队的基本需求并具备更高的功能性,为未来实验室创造一个可持续化又智能化的实验环境。
参考文献:潘文.PI 制医学研究院的实验室建设与教学革新
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