Laborplanung, -gestaltung und -bau: Schaffung einer soliden Grundlage für sichere und effiziente wissenschaftliche Forschung
Als zentraler Träger wissenschaftlicher Forschung und Erprobung bestimmt die wissenschaftliche Planung, der Entwurf und der Bau von Laboren unmittelbar die Forschungseffizienz, die Betriebssicherheit und die langfristigen Wartungskosten. Der gesamte Prozess muss den Grundprinzipien „Konformität, funktionale Eignung, sichere Kontrollierbarkeit und umweltfreundliche Energieeinsparung“ folgen und eine präzise Kontrolle über alle Dimensionen – von der räumlichen Anordnung bis zur Systemimplementierung – gewährleisten.
Die Planungsphase ist Voraussetzung für den Laborbau. Sie erfordert die klare Definition des Kernzwecks (z. B. chemische, biologische, physikalische, mikrobiologische Labore), des Bedarfs an Test- und Forschungsprojekten sowie des zukünftigen Erweiterungsraums. Entscheidend ist die sinnvolle Aufteilung der Funktionsbereiche, die strikte Trennung von Personal-, Material- und Abwasserströmen sowie die klare Abgrenzung von Bereichen wie Gefahrstofflager, Versuchsflächen, Probenvorbereitungsbereiche, Reinräume und Bereiche zur Behandlung von flüssigen und gasförmigen Abfällen. Gleichzeitig muss Platz für die Verlegung von Lüftungs-, Wasser-, Strom- und Gasleitungen eingeplant werden, um Risiken durch spätere Umbauten zu vermeiden. Darüber hinaus ist ein Vergleich mit den lokalen Laborsicherheitsvorschriften und Branchenstandards erforderlich, um sicherzustellen, dass die Planung den Anforderungen an Umweltschutz, Brandschutz und Biosicherheit entspricht.
Die Entwurfsphase erfordert die Verfeinerung und Umsetzung des Planungskonzepts mit Fokus auf die nahtlose Integration von Funktionalität und Sicherheit. Im Systemdesign muss die Belüftungsanlage an die jeweilige Experimentart angepasst werden (z. B. universelle Abzugshauben für Chemielabore, hocheffiziente Abluftsysteme für Biosicherheitslabore), um eine zeitgerechte Abführung von Abgasen zu gewährleisten und Kreuzkontaminationen zu vermeiden. Die Auslegung der Wasser-, Strom- und Gaskreisläufe muss Stabilität und Sicherheit gewährleisten. Hierfür sind korrosionsbeständige und leckagefreie Rohrleitungen, die Trennung von Stark- und Schwachstromleitungen sowie die Installation von Rückschlag- und Rückflussverhinderern an den Gasleitungen erforderlich. Der Umweltschutz erfordert ein vollständiges Abwassersammel- und -behandlungssystem sowie Lärmschutzeinrichtungen zur Reduzierung der Umweltbelastung. Gleichzeitig müssen Laborböden, -wände und -decken aus säure- und laugenbeständigen, korrosionsbeständigen und leicht zu reinigenden Materialien mit abgerundeten Ecken bestehen, um Staubablagerungen und Verschmutzungsrisiken zu minimieren.
Die Bauphase ist entscheidend für die Umsetzung des Bauplans und muss strikt der Reihenfolge „zuerst die verdeckten Bereiche, dann der Hauptbau; zuerst die Systeme, dann die Anschlüsse“ folgen. Verdeckte Arbeiten (Rohrleitungen, Kanäle, Abdichtungsschichten usw.) erfordern eine engmaschige Überwachung, einschließlich Druckprüfungen, Leckageortung und Videoaufzeichnung, um sichere Verbindungen und ausreichenden Schutz zu gewährleisten. Der Hauptbau muss den Materialauswahlstandards genau entsprechen, um die Dichtheit und Korrosionsbeständigkeit von Wänden, Böden, Türen und Fenstern sicherzustellen. Die Installation der Anlagen erfordert die Zusammenarbeit mit einem Fachteam, um die präzise Platzierung von Abzügen, Laborarbeitsplätzen und Prüfgeräten sowie deren nahtlose Integration in das Rohrleitungssystem zu gewährleisten. Während der Bauphase muss ein Sicherheitsmanagementsystem eingerichtet werden, das die Verfahren für gefährliche Arbeiten standardisiert und gleichzeitig Baustaub und -lärm kontrolliert, um die Baustellensicherheit und die Sauberkeit der Umwelt zu gewährleisten.
Laborplanung, -design und -bau sind eng miteinander verknüpfte Systeme, die eine enge Zusammenarbeit der Planungs-, Design- und Bauteams erfordern, um den unmittelbaren Bedarf mit der langfristigen Entwicklung in Einklang zu bringen. Nur durch die Einhaltung von Vorschriften und Sicherheitsstandards während des gesamten Prozesses und die präzise Umsetzung der funktionalen Anforderungen kann ein hochwertiges Labor mit hoher Effizienz, Sicherheit und Stabilität errichtet werden, das eine solide Grundlage für wissenschaftliche Forschung und Tests bildet.