Thiết kế phòng thí nghiệm cho các cuộc nghiên cứu và khám phá kỹ thuật đa ngành

Nguyên tắc thiết kế lõi

Mỗi phòng thí nghiệm liên ngành thành công được đặt trên nền tảng của năm nguyên tắc thiết kế liên kết. mỗi nguyên tắc phải được xem xét từ đầu dự án và cân bằng với ngân sách, hạn chế trang web và văn hóa thể chế.

1. Độ linh hoạt và khả năng thích nghi

Những chỉ dẫn nghiên cứu tiến triển nhanh; phòng thí nghiệm xây dựng cho các dự án ngày nay có thể bị lỗi thời trong 5 năm. Thiết kế để linh hoạt bằng cách sử dụng đồ nội thất mô-đun, phân vùng, và các máy tính trên đầu cho phép máy móc và thiết bị tái cấu trúc không cần thiết.

Khu vực hợp tác và không gian chia sẻ

Những cuộc gặp gỡ thông thường thường thường gợi lên những ý tưởng đột phá. dành 20% diện tích phòng thí nghiệm cho sự hợp tác không chính thức: phá vỡ phòng với tường có thể ghi, phòng có bảng điều khiển dữ liệu, hành lang “Những vùng bị mất an toàn với ghế ngồi, và phòng chung. khoảng trống dành cho các phòng công cụ như phòng dự án với các bảng video và các bảng thông minh cho phép các đối tác từ xa tham gia. sắp xếp các khu vực gần các lối vào phòng làm việc và các trạm cà phê để tối đa hóa giao thông.

3. Trang bị cao cấp và dụng cụ

Các công việc đa ngành được chia sẻ, thiết bị chi phí cao. Thiết kế cơ sở thiết bị để thiết bị phân tích (được chọn, kính hiển vi điện tử, quang phổ), với sự cô lập dao động, thiết bị phát triển HVAC chuyên dụng. Đặt các lõi này ở các địa điểm trung tâm với các điều khiển và hành lang dịch vụ rõ ràng để bảo trì. Cũng bao gồm các vùng sản xuất với máy in 3D, cắt laser và các cối xay CC có thể truy cập được vào mọi bộ phận thiết bị. Các thiết bị bảo mật có đủ sức chứa tầng (Z lbft/2) và tài trợ cao hơn trong tương lai để nâng cấp.

4 Sự an toàn và sức khỏe con người

Với nhiều quy tắc trong một không gian, giao thức an toàn phải bao gồm hóa học, sinh học, cơ học và điện tử nguy hiểm. Thiết kế nắp che với âm lượng biến đổi để bảo tồn năng lượng, và cài đặt các phòng chứa hóa học có các tủ phân cách, thông khí thải. Dùng các vùng có mã màu và vùng màu cho các mức độ nguy hiểm khác nhau. Để kết hợp mưa cấp cứu, phòng rửa mắt và hệ thống giảm áp suất để đáp ứng các mã NFPA. Để người dùng khỏe mạnh, cung cấp nhiều năng lượng tự nhiên, trạm điện, và các phương pháp điều trị bù trừ nhiễu và làm giảm nhiễu hệ thống nén các hệ thống.

5 Khả năng duy trì và tài nguyên năng suất

Các nhà thí nghiệm thường tiêu thụ năng lượng nhiều hơn 5–10 lần so với khoảng trắng trên mặt vuông. Thiết kế bền vững từ đầu: sử dụng các mái nhà có hiệu suất cao để phục hồi nhiệt độ, đèn LED với bộ cảm biến ở nhà, và hệ thống ống nước thấp. Xác định vật liệu và đồ đạc nhà máy có thể điều chỉnh được. Hãy xem xét trên các loại (nhà máy, địa nhiệt) và mái nhà xanh để quản lý nước. Nhiều tổ chức hiện nay theo đuổi [FL: 0] certification [FL: 1] hoặc [FL: 2] khả năng công cộng, cũng cải thiện khả năng hiệu suất và hiệu suất công cộng.

Cấu trúc và Hợp nhất công nghệ

Điều khiển môi trường và HVAC

Các phòng thí nghiệm đa ngành yêu cầu hệ thống HVAC vùng có khả năng xử lý nhiều nhiệt độ, độ ẩm và thay đổi không khí cùng lúc. Dùng hệ thống đa dạng cho phép các phòng thí nghiệm quay số trong những điều kiện riêng biệt mà không ảnh hưởng đến không gian bên cạnh. Đối với vùng tăng cường máy tính, bao gồm các khu vực làm mát bổ sung (chlat, plap-up cools). Theo dõi chất lượng không khí CO2 có cảm biến khí để hấp thụ không khí trong suốt.

Công suất, dữ liệu và mạng

Nghiên cứu hiện đại là dữ liệu tăng cường. Chương trình cung cấp nguồn điện dư thừa với bản sao của các thiết bị và máy tính quan trọng. Cài đặt cổng dữ liệu có độ dày cao ( loilar, Cat6a) tại mỗi băng ghế dự bị, và bao gồm cả mạng không dây cho thiết bị di động. Một phòng máy phục vụ dành riêng cho máy phục vụ gần lõi phòng thí nghiệm giảm khả năng mô phỏng và nạp dữ liệu công việc AI. Cũng cung cấp các cuộc đua đường dẫn linh hoạt dưới sàn nhà để chạy cáp trong tương lai.

Quản lý phòng thí nghiệm kỹ thuật số và thông minh

Phòng thí nghiệm đang inerging sử dụng bộ cảm biến IoT để giám sát thiết bị sử dụng, điều kiện môi trường, và sự phục tùng an toàn. Công nghệ sinh đôi số- một bản sao ảo thời gian thực của phòng thí nghiệm có thể mô phỏng sự tái cấu hình trước khi thực hiện chúng về mặt thể chất. Bao gồm một bảng điều khiển trung tâm mà theo dõi sử dụng năng lượng, phòng trú ngụ, và bảo trì lịch sử. Dữ liệu này giúp quản lý các thao tác tối ưu hóa và giảm rác thải.

Chiến thuật gây chấn động

Giai đoạn 1: Cần sự giúp đỡ và tấn công người giữ gìn

Bắt đầu với một cuộc khảo sát toàn diện về khu vực nghiên cứu hiện tại và dự án một ủy ban lái xe bao gồm các giáo viên từ mỗi ngành kỹ thuật, sinh viên tốt nghiệp, cố vấn công nghiệp, nhân viên an toàn và nhân viên phòng an toàn. giữ các đèn hiệu thiết kế để xác định điểm đau trong không gian hiện tại, khả năng cần thiết và cần thiết phải có thiết bị.

Giai đoạn 2: Nhận biết sự phát triển

Khởi động một công ty thiết kế phòng thí nghiệm. phát triển các tùy chọn để bố trí, quy hoạch và cơ sở hạ tầng. Dùng mô hình 3D để hình dung dòng lưu lượng, đường ngắm và vị trí thiết bị. đặt với các giám đốc ngân hàng để tinh chỉnh kế hoạch trong giai đoạn này, cũng viết một kế hoạch bao gồm các chính sách truy cập, chi phí chung và đào tạo an toàn.

Giai đoạn 3: Thiết kế chi tiết và cách sắp xếp số lượng

Kết thúc cấu trúc, cấu trúc, MEP (cơ khí, điện, ống nước) chỉ định kế hoạch tất cả các dự án phòng thí nghiệm, mũ che che che che che che, và sàn riêng biệt (có tính chất, hóa học- miễn nhiễm). Hiển thị chi phí dự đoán và tài trợ bản đồ - guffies, tiền mặt, quỹ vốn, và các hợp tác công cộng. Tạo một dòng thời gian thực hiện giai đoạn nếu ngân sách bị ràng buộc.

Giai đoạn 4: Xây dựng và giao phó

Trong quá trình xây dựng, duy trì sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà thầu và nhóm người dùng. Hoàn thành một quá trình thay đổi nghiêm ngặt. Sau khi xây dựng, ủy nhiệm mọi hệ thống: kiểm tra luồng không khí, cảm biến hiệu chỉnh, kiểm tra tải điện, và chạy khoan khẩn cấp. cung cấp các huấn luyện tay cho tất cả mọi người về an toàn và thiết bị trước khi di chuyển.

Giai đoạn 5: Đánh giá và cải tiến liên tục

Một năm sau khi mở cửa, tiến hành đánh giá sau khi uống thuốc bằng cách sử dụng khảo sát, dữ liệu năng lượng và nghiên cứu kết quả ra. Xác định vùng cho sự cải thiện-có lẽ vùng hợp tác được sử dụng, hoặc một số ghế cần thêm nguồn điện. Hãy dùng phản hồi này để điều chỉnh bố trí và giao thức. lên kế hoạch cho chu kỳ 5 năm tươi tỉnh nội thất mô- đun và công nghệ.

Nghiên cứu và thực hành tốt nhất

Thí dụ, phòng thí nghiệm kỹ thuật liên ngành đã xây dựng thành công các phòng thí nghiệm kỹ thuật đa ngành. Các nhà sản xuất MIT ) để xây dựng máy tính tổng hợp và các nhà khoa học vật liệu sử dụng một đàn ghế dài có thể di động được, có thể được tái cấu trúc trong giờ. Các nhà sản xuất MIT [FLT:] [FLT:] [FLT:] nhà sản xuất máy tính, khuyến khích các phòng thí nghiệm nhanh chóng. Các bài học thường bao gồm: các khu vực trung lập, đầu tư vào cơ sở hạ tầng và bảo trì tiếp tục và quản tài chính.

Những cuộc đụng độ tương lai trong việc thiết kế phòng thí nghiệm

Tìm kiếm trước, phòng thí nghiệm sẽ trở nên lai tạo, phối hợp các công việc vật lý và ảo. Các công cụ điều khiển từ xa, phân tích dữ liệu từ xa, và tăng cường thực tế cho thiết bị đào tạo sẽ giảm nhu cầu về sự hiện diện ở- chỗ. Tự động và robot sẽ xử lý các công việc lặp lại, giải phóng các nhà nghiên cứu sáng tạo. Các tiêu chuẩn bền vững sẽ thắt chặt, với các phòng thí nghiệm năng lượng mạng không trở thành tiêu chuẩn. Các nhà thiết kế phải lên kế để lại các tiện ích thêm và không gian để lại cho các tế bào tự động trong tương lai.

Kết luận

Thiết kế một phòng thí nghiệm cho nghiên cứu kỹ thuật liên ngành là một nỗ lực phức tạp và bổ ích bằng cách chấp nhận sự linh hoạt, hợp tác, trang bị những công cụ tiên tiến, sự an toàn trước tiên, và cam kết bền vững, các tổ chức có thể tạo ra những môi trường thúc đẩy khám phá và đào tạo thế hệ kế tiếp của các kỹ sư.