Sebuah lembaga penelitian ilmiah besar

1. Project Overview

A large scientific research institute—comprising multiple departments such as molecular biology, nanotechnology, advanced materials, and pharmaceutical sciences—initiated a major infrastructure upgrade to centralize its high‑containment and high‑sensitivity research capabilities. The institute required a flexible, scalable cleanroom facility capable of supporting diverse research activities ranging from cell culture and viral vector production to nanofabrication and analytical chemistry.

Unlike a single‑owner pharmaceutical company, the institute hosts dozens of independent research groups, each with varying cleanliness, safety, and equipment requirements. The primary challenge was to design a shared cleanroom equipment ecosystem that could serve multiple users without cross‑interference, while maintaining compliance with institutional biosafety levels (BSL‑2 and BSL‑3) and ISO 14644 standards.

2. Client Requirements

• Fleksibilitas multi-pengguna: & nbsp; Zona ruang bersih yang dapat dikonfigurasi ulang untuk protokol penelitian yang berbeda (misalnya, kerja sel steril seminggu, sintesis nanopartikel berikutnya).

• Segregated Containment: Isolated modules for BSL‑2, BSL‑3, and low‑humidity nanofabrication processes, each with dedicated HVAC and airlock systems.

• Keandalan tinggi & Uptime: & nbsp; Operasi 24/7/365 dengan peralatan ruang bersih yang berlebihan untuk menghindari downtime penelitian.

• Energy Efficiency: Given the large footprint (3,500 m²), the institute demanded low‑energy cleanroom HVAC and filtration solutions.

• Pelatihan & Aksesibilitas: Equipment interfaces designed for easy operation by rotating students, postdocs, and visiting scientists.

3. Cleanroom Equipment Engineering Solution

Tim rekayasa kami memberikan a paket peralatan ruang bersih terpusat & nbsp; disesuaikan dengan lingkungan penelitian multi-penyewa:

A. Zoned HVAC and Filtration

• Dedicated AHU per cleanroom class: & nbsp; Unit penanganan udara terpisah untuk ISO  Class 5, Kelas  6, dan kelas  7 zona.

• Bank filter HEPA / ULPA: & nbsp; Modul filter yang dipasang di langit-langit dengan aliran udara yang dapat disesuaikan untuk pola satu arah atau non-satu arah kelas penelitian.

• Low‑velocity displacement ventilation in low‑turbulence zones (e.g., for electron microscopy prep).

B. Modular Cleanroom Architecture

• Panel dinding keras yang dapat dilepas: & nbsp; Memungkinkan rekonfigurasi tata letak laboratorium tanpa modifikasi struktural.

• Color‑coded modular walls: Visual differentiation of cleanliness levels (e.g., white = ISO 7, blue = ISO 6, yellow = BSL‑3).

• Autoklav pass-through yang saling terkunci dan tangki dunk kimia: & nbsp; Untuk transfer bahan yang aman antara tingkat penahanan.

C. Shared Containment and Process Equipment

• Multiple Class II Type A2 biosafety cabinets (BSCs): Each equipped with individual monitoring but connected to a common exhaust plenum.

• Isolator kotak sarung tangan portabel: & nbsp; Untuk penelitian bahan sensitif oksigen / kelembaban.

• Centralized vacuum and gas systems: Ultra‑high purity nitrogen, argon, and clean dry air distributed via stainless steel manifolds.

D. Pemantauan Pusat & Kontrol Akses

• Room‑by‑room EMS/BMS: Real‑time pressure, particle count, temp, RH, and door interlock status.

• Sistem akses berbasis RFID: & nbsp; Membatasi pengguna ke kelas ruang bersih yang berwenang dan mencatat penggunaan untuk penagihan / akuntabilitas.

• Visual alarm beacons at each entry for rapid pressure‑cascade failure notification.

4. Tantangan Teknik Utama & Solusi

5. Validasi & amp; Kepatuhan

Semua peralatan ruang bersih memenuhi syarat untuk ISO 14644‑1:2015 & nbsp; Persyaratan Keamanan Biologi Institusional:

• DQ: & nbsp; Simulasi skenario multi-pengguna (misalnya, budaya sel simultan dan sintesis nanopartikel).

• IQ: & nbsp; Koneksi utilitas yang diverifikasi, sertifikasi filter, dan pemasangan peralatan.

• OQ: & nbsp; Tingkat perubahan udara yang diuji (20 & ndash; 60   ACH tergantung pada kelas), kaskad tekanan, dan waktu pemulihan (<15)   Min untuk ISO  Class 5).

• PQ: & nbsp; Tiga bulan pemantauan dinamis dengan protokol penelitian aktual, termasuk pengambilan sampel udara mikroba.

Hasil: & nbsp; Lembaga ini mencapai sertifikasi operasional penuh dengan peristiwa kontaminasi silang nol & nbsp; selama periode validasi.

6. Hasil Proyek

• Ruang bersih Area: & nbsp; 3,500  m & sup2; (ISO 5: 400  m & sup2; , ISO 6: 1,200  m & sup2; , ISO 7: 1,900  m²)

• Kapasitas Pengguna: & nbsp; Hingga 150 peneliti per hari di 28 modul laboratorium independen

• Tabungan energi: & nbsp; 32% pengurangan energi HVAC melalui kipas kecepatan variabel dan ventilasi yang dikendalikan permintaan

• Tingkat Pemanfaatan: & nbsp; dan 85% dalam enam bulan pembukaan, menampung 12 kelompok penelitian dari 4 fakultas

Institut penelitian sekarang beroperasi a fasilitas inti ruang bersih berkinerja tinggi yang benar-benar dibagikanMemungkinkan proyek lintas disiplin yang sebelumnya tidak mungkin karena kontaminasi atau konflik penahanan.

7. Kesimpulan

Untuk lembaga penelitian ilmiah besar, rekayasa peralatan ruang bersih harus memprioritaskan;fleksibilitas, pemisahan, dan desain yang berpusat pada pengguna & nbsp; jauh lebih dari di fasilitas farmasi khusus. Proyek ini menunjukkan bahwa dengan HVAC zoned, arsitektur hardwall modular, dan pemantauan terpusat, satu kompleks ruang bersih dapat dengan aman melayani ratusan peneliti di BSL-2, BSL-3, dan disiplin nanofabrikasi. Dengan mempertahankan ISO  Class 5 Integritas dan efisiensi energi.