Flexibiliteit, kwaliteit en snelheid in laboratoriumbouw dankzij modulaire constructie

Voorzijde van het nieuwe laboratoriumgebouw aan het Max-Planck-Institut in Bremen (Cadolto Modulbau GmbH)

Vooraanzicht van het nieuwe laboratoriumgebouw met de glazen overbrugging als aansluiting op het bestaande gebouw van het Max-Planck-Institut in Bremen (Cadolto Modulbau GmbH)

Laborarbeitsplätze des Labor-Neubaus am Max-Planck-Institut in Bremen (Cadolto Modulbau GmbH)

Techniekcentrale van het nieuwe laboratoriumgebouw van het Max-Planck-Institut (Cadolto Modulbau GmbH)

Weergave van de vooraanzicht van het laboratorium-rotatiegebouw aan de Universiteit Bonn (Bergstermann + Dutczak Architecten)

Rendering zijaanzicht labor-rotatiegebouw aan de Universiteit Bonn (Bergstermann + Dutczak Architecten)

Het Max-Planck-Institut in Bremen breidde zijn bestaande kantoorgebouw uit met een nieuw laboratoriumgebouw in modulairbouw. Cadolto realiseerde in korte tijd een, aan de behoeften van het instituut aangepaste, nieuw laboratoriumvleugel van in totaal 1.400 m². Bestaat uit 29 modules inclusief de modernste laboratoriumtechnische uitrusting, dient het nieuwbouw als uitbreiding op het bestaande gebouw van het Max-Planck-Institut. Na ingebruikname ondersteunt het microbiologen, moleculair biologen en biochemici in de voortgang van de wetenschap en het onderzoek naar mariene micro-organismen.

Het nieuwe laboratorium voldoet aan veiligheidsniveau 2 (biosafety level 2) en is uitgerust met een klimaatcel die verwarmings- en koel functies vervult. Zo kan de kamertemperatuur binnen korte tijd worden aangepast aan de verschillende onderzoeksactiviteiten. De laboratoriumruimtes zijn bovendien voorzien van zeewaterbestendige en tegen veel oplosmiddelen bestand zijnde werkoppervlakken. De aansluiting van de technische laboratoriumgassen en nutsvoorzieningen geschiedt via de bestaande infrastructuur van het Max-Planck-Institut.

Naast de laboratoria bevinden zich in het nieuwbouw kantoorruimtes en gemeenschappelijke ruimtes. De aan het plafond bevestigde akoestische zeilen zijn niet alleen optisch een hoogtepunt, maar zorgen door hun geluidsabsorberende functie ook voor een rustige werkomgeving. Daarnaast is het gebouw verbonden met een skywalk, een glazen verbindingsgang naar het bestaande gebouw van het instituut.

Snelheid als belangrijke succesfactor bij de bouw van laboratoriumgebouwen

Een belangrijk doel bij onderzoek in laboratoria is onder andere de tijdige start van het nieuwe onderzoeksproject. Hiervoor zijn vaak nieuwe ruimtes nodig of een ingrijpende verbouwing van het bestaande gebouw.

Al tijdens de aanbesteding van een onderzoeksproject is het voor het betreffende instituut essentieel om de juiste professoren en vakbekwamen aan het project te binden. Dit wordt onder andere bereikt door het snel realiseren van kwalitatief hoogstaande werkplekken. Om deze redenen is bij de uitvoering van bouwprojecten in de laboratoriumsector de korte bouwtijd een belangrijk beslissingscriterium. Cadolto speelt in op deze uitdagingen en maakt de planning en realisatie van een nieuw laboratoriumgebouw binnen enkele maanden in hoogste kwaliteit mogelijk.

De modules voor de nieuwbouw van het laboratorium aan het Max-Planck-Institut werden onder hoge mate van prefabricage, weersafhankelijk, in de werkhallen geproduceerd en binnen enkele dagen per vrachtwagen naar de bouwplaats getransporteerd en opgebouwd. Door de korte bouwtijd ter plaatse konden bouwgeluid en de daarbij horende emissies op een laag niveau worden gehouden, zodat de bedrijfsvoering in de omliggende delen van het instituut vrijwel ongestoord kon doorgaan.

Juist tijdens de COVID-19-pandemie wordt ook snelheid geëist in de medische infrastructuur: dankzij de modulaire bouwmethode kon het laboratorium voor het Max-Planck-Institut in korte tijd worden gerealiseerd. Het biedt tijdens de pandemie extra uitwijkmogelijkheden en levert zo een belangrijke bijdrage aan de bescherming van de medewerkers van het instituut.

Laboratorium-rotatiegebouw aan de Universiteit van Bonn: Hoge flexibiliteit dankzij modulairbouw

De uitdaging in de laboratoriumbouw vandaag: de levenscycli van laboratoriumgebruik worden voortdurend korter, de eisen aan de gebouwflexibiliteit nemen toe. Daarnaast moeten de ruimtes zich aanpassen aan zowel eenvoudige als complexe omstandigheden. Laboratoriumconcepten moeten niet alleen functioneel zijn, maar tegelijkertijd ook een hoog veiligheidsniveau en een aangename werksfeer bieden.

De Cadolto-modulairbouw opent voor deze uitdagingen veelzijdige en toekomstbestendige oplossingen: de constructie van de laboratoriummodules is gebaseerd op een draagconstructie, wat het gemakkelijker maakt om wanden te verplaatsen of te verwijderen en zo onder andere een hoge flexibiliteit in de indeling van de ruimtes mogelijk maakt.

Bovendien voldoet de modulairbouw, net als de conventionele bouw, aan alle kwaliteits- en veiligheidsnormen voor laboratoria en biedt het voordeel dat afzonderlijke gebieden of gebouwen kunnen worden terug- en omgebouwd en naar een andere locatie kunnen worden verplaatst.

De realisatie van het laboratoriumcomplex in de vorm van een rotatiegebouw aan de Universiteit van Bonn illustreert de enorme flexibiliteit van de modulairbouw: in de zomer van 2020 kreeg Cadolto de opdracht om het project te plannen en te realiseren.

In de komende jaren staan op meerdere gebouwen van de Universiteit van Bonn uitgebreide renovatiewerkzaamheden gepland. De renovatiemaatregelen voor de universiteit omvatten meerdere gebruikscycli. Om de lopende bedrijfsvoering soepel te kunnen voortzetten, wordt op de campus een rotatiegebouw gerealiseerd met een bruto vloeroppervlak van ongeveer 15.100 m². De modulaire bouw dient in de toekomst bij de verbouwingen als uitwijkgebouw voor de verschillende instituten en wordt uitgerust met laboratoria, vergader- en werkruimtes en kantoren voor enkele honderden universitaire medewerkers.

De renovatie van de omliggende gebouwen zal stapsgewijs plaatsvinden en daarom moeten meerdere gebruikscycli met verschillende eisen van de diverse faculteiten worden meegenomen. Een bijzondere rol spelen hierbij de laboratoriumgebieden. Deze worden zodanig ontworpen dat ze voor verschillende disciplines kunnen worden aangepast en multifunctioneel zijn.

Om de verschillende afdelingen van de Universiteit van Bonn tijdens de verbouwingswerkzaamheden zo soepel mogelijk te laten doorwerken, worden bij de planning van de laboratoriummodules voor het rotatiegebouw rekening gehouden met de bestaande eisen en omstandigheden. De modules worden zodanig ontworpen en geproduceerd dat tijdens de verschillende gebruikscycli zonder ingrijpende verbouwingen de benodigde nutsvoorzieningen direct kunnen worden aangesloten.

De voorziening van het nieuwe laboratoriumgebouw wordt autonoom gerealiseerd. De technische gasvoorziening gebeurt via aparte gasopslagplaatsen. Voor de elektrische installatie wordt een middenspanningsinstallatie aangelegd, die in de toekomst ook andere instituten van stroom zal voorzien. De veiligheidsniveaus van de laboratoria variëren tijdens de rotatie binnen de gebruikscycli. Bijvoorbeeld, de verbouwing van een chemisch laboratorium naar een radionuklid-laboratorium, waar met radioactieve stoffen wordt gewerkt. De aanpassing van de vereiste veiligheidsniveaus vindt ter plaatse plaats.

De laboratoria worden uitgerust met de modernste laboratoriuminrichtingen volgens de nieuwste technische standaarden en bieden zo een aangename en hoogwaardige werkomgeving voor elke gebruikscyclus. Daarnaast worden in het nieuwbouw NMR-apparaten en rasterelektrodenmikroscopen ondergebracht op de begane grond. Het werken met deze apparaten stelt hoge eisen aan minimale trillingen. Vanwege de omliggende snelweg wordt bij de gebouwplanning extra aandacht besteed aan externe trillingen. Zowel het gebouwdeel dat volgens conventionele bouwmethoden wordt gerealiseerd als de modules worden zo ontworpen dat ze van de omgeving worden geïsoleerd en externe trillingen niet in het gebouw kunnen doordringen.

Ook qua uitstraling wordt bij de gevelontwerp veel waarde gehecht aan een moderne uitstraling. Het rotatiegebouw wordt gebouwd met een aantrekkelijke gevel van metalen gevelbekleding met een lichte coating. Aan de ramen van de werkruimtes worden lichtstrips aangebracht die het zonlicht richting plafond reflecteren. Op deze manier wordt natuurlijke verlichting in de ruimtes gecreëerd.

Individuele wensen voor een laboratorium realiseren: de Cadolto-laboratoriumconcepten en het laboratorium-voorbeeldmodule

Met de modulair ontworpen laboratoriumtypes kan Cadolto snel concrete voorbeeldplannen presenteren. Als constructieve basis voor verdere planning worden gebouwstructuren voorgeschreven die in elke richting kunnen worden aangepast. De rasterbreedtes van de laboratoriummodules van 3.600 mm zijn gebaseerd op gangbare inrichtingseisen en de aanbevelingen van BG RCI en DIN EN 14056. De laboratoriumconcepten kunnen uiteraard naar wens worden uitgebreid en vermenigvuldigd. Ze zijn stapelbaar tot vijf verdiepingen, met een verstevigende kern ook hoger, en kunnen bovendien worden gerealiseerd met een technische verdieping.

Ook in de gevelontwerp kunnen binnen de laboratoriumconcepten de individuele wensen worden gerealiseerd. Door het anodiseren van de aluminium gevel kunnen verschillende kleurconcepten worden toegepast volgens de wensen van de klant, zodat de laboratoriumgebouwen passend bij de omgeving worden vormgegeven.

Om tijdens bedrijfsbezoeken het laboratoriumconcept tastbaar te maken, heeft Cadolto in zijn voorbeeldpark een laboratorium-voorbeeldmodule gebouwd dat aan alle eisen van een modern laboratorium voldoet: hoogste kwaliteit, nieuwste techniek, op maat gemaakte ruimtes die in de toekomst flexibel kunnen worden uitgebreid. Kort gezegd, het laboratorium-voorbeeldmodule is afgestemd op de laboratoriumwerelden van de toekomst en de digitalisering van het laboratoriumwerk. De uitrusting met een groot aantal monitoren maakt directe controle en bewaking van de werkzaamheden mogelijk vanaf de werkplek, en een geïntegreerde vergaderruimte zorgt voor korte communicatielijnen. Het uit twee modules bestaande voorbeeldlaboratorium heeft een bruto vloeroppervlak van ongeveer 100 m².