实验室建设欣赏|华盛顿大学分子工程与科学大楼(MOlES)

华盛顿大学分子工程与科学大楼(MOlES)

华盛顿大学分子工程与科学大楼(MOlES)

华盛顿大学分子工程与科学大楼(University of Washington's Molecular Engineering and Sciences简称“MOlES”)一期建筑面积9万平方英尺,新的空间提供先进的实验室和办公区,将生物工程、化学工程、纳米技术、电气工程、机械工程、材料科学和化学等方面的学生和研究人员聚集在一起。

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这座建筑内的科学研究将带来新的发现,对能源、可持续性、环境、信息技术、医疗保健等重大社会挑战产生有益的影响。相关的分子和纳米技术仪器也被整合到新的设施中,以提供更大的协同作用和研究能力。

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华盛顿大学分子工程与科学大楼由大型的开放式实验室和办公区组成,高档玻璃幕墙将每层垂直分为西部的实验区和东部的办公区,通过办公区和实验区的紧密连接,以鼓励和促进不同学科之间的协作。该设施的另一个目标是支持学校致力于在技术上有挑战性的实验室环境中推行新的节能策略,采取了多项不寻常的节能和可持续发展战略,以推进环境管理工作。

该建筑的地下室拥有美国西海岸最大的无振动实验室,面积达28,000平方英尺,为“分子工程机械车间”提供了设备空间。地下室拥有高科技仪器,可以在分子水平进行精确的测量,可供UW内外的研究人员使用。该大学的纳米技术用户设施、纳米技术中心、分析生物药学核心和NESAC / BIO生物医学表面分析中心都位于新大楼的地下室。

1、对办公区的可持续支持

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华盛顿大学作为一个注重资源和空间投资的前瞻性机构,分子工程与科学大楼设计概念比最初设想的要求要高。将77,000平方英尺的建筑改为90,000平方英尺的设施,但预算相同。这是校区内第一个拥有自然通风办公室的实验室建筑,它还有优化的实验室通风系统、高能效冷梁、两个绿色屋顶。

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华盛顿大学分子工程与科学大楼可持续性特征包括自然通风、相变材料(PCM)、太阳能烟囱。

尽管西雅图气候温和,但用可操作的窗户取代空调并不是一件简单的事情。因此窗户设计包含了许多对策。高性能玻璃升级为双层低辐射玻璃,既可以提供日光和景观,又不会使房间变暗。另外,每个窗户都配有一套内部百叶窗。可持续设计架构师Chatto说:“这种组合将最大太阳能负荷从最初的模型减少了80%。 

相变材料(PCM)采用的是一种无毒的植物凝胶,装在塑料小方格中,安装在办公区的墙壁和天花板上。因为它会在74度左右融化,所以会吸收热能,直到封装材料完全融化。温暖的一天后,房间冷却,材料在相同的温度下冻结,从而有助于抑制温度波动,并使被动冷却空间更加舒适。

Chatto解释说:“分子工程与科学大楼是这种材料在美国的首批商业化装置之一。自20世纪70年代以来,PCM已经存在,但是它们不是易燃的,这种材料符合建筑指标。它已被测试了超过10,000个阶段的变化,并且预期寿命超过了15到20年。”

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支持自然通风和日光照明策略。来自外界的自然光线提高了整个建筑物的用户体验,并支持经常占用的实验室空间的安全性,从开放式办公室到实验室空间的安全监控能见度。

2、对实验区的可持续支持

该校资本项目办公室主要项目组的高级项目经理史蒂夫·塔奇(Steve Tatge)表示:这座大楼是为了适应各种各样的研究项目。随着实验需求和研究人员的变化,所有的实验室元素包括长椅、实验台、甚至仪器都可以重新配置。

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在寻找节能方面,早期的目标是优化实验室通风。像许多研究机构一样,UW标准早就要求实验室每小时换气10次。在典型的研究实验室中,对于提供大量空气变化的重型HVAC系统的需求被认为对于人员安全至关重要。此外,他解释说,节能效果并不会影响项目的LEED地位,这也是该策略可能被忽视的另一个原因。但是,目前的该标准可能已经到了收益递减的地步。

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“人们越来越认识到每小时换气10次并不一定会提高安全性,它确实增加了能源使用。”可持续设计架构师Chatto说。

Tatge表示,针对MOlES的传统标准提出的挑战,促成了“对空气变化和实验室安全的分析”。设计团队使用计算流体动力学研究空气流动。他们还与校园通风安全委员会多次会面,讨论过程和调查结果。

分析得出的结论是,每小时换气6次(空间基准最小减少40%)将提供必要的安全水平。决定中有很多因素,让我们的安全委员会成员达到他们认为合理的舒适水平需要做很多工作。当我们把空调减少到六个时,这个项目提高或降低了标准,这可能会成为我们的基准。

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工程学院院长马特·奥唐奈(Matt O'Donnell)表示:“我们很高兴能够使得华盛顿大学和西北太平洋地区成为分子工程和科学领域的领导者。这个设施是向前迈出的重要一步,将鼓励在生物技术和清洁技术方面进行尖端的研究协作。”

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