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Les installations de recherche en sciences de la vie doivent faire preuve de souplesse pour s’adapter au rythme de l « évolution de l » échelle, aux nouveaux besoins en matière de dépistage, aux percées et aux situations de crise. Mais atteindre cette adaptabilité dans l’environnement bâti peut être un défi.

Cet article met en évidence les problèmes auxquels les installations de recherche sont confrontées pour créer de la flexibilité et de la résilience, et comment la conception structurelle intelligente peut apporter des solutions.

Créer de la flexibilité dans les rez-de-chaussée structurels

Les installations de recherche sont le plus souvent développées dans des centres scientifiques à proximité d’infrastructures, de capitaux et de talents. Pourtant, certains carrefours géographiques ont des défis à résoudre lors de la construction de laboratoires.

Par exemple, dans la région de la baie de San Francisco, le sol est instable et la structure ne peut pas dépendre du sol pour le soutenir. Au lieu de cela, les bâtiments doivent être assis sur des pieux qui s’enfoncent dans la terre de 50 à 180 pieds pour contourner le sol pauvre et toucher un sol important. Des poutres de niveau sont utilisées avec les pieux pour créer un rez-de-chaussée structurel.

Pourtant, les rez-de-chaussée structurels ne sont pas intrinsèquement flexibles lorsque des changements potentiels doivent être apportés. Vous ne voulez pas couper une poutre de niveau dans une structure où le sol va s’arracher avec le temps.

Pour atténuer cela, la planification de scénarios nous permet de concevoir des planchers de manière à ce qu’ils puissent être coupés pour des utilisations futures prévues sans endommager la structure. Une autre stratégie que nous utilisons consiste à préconcevoir les services publics mécaniques souterrains afin qu’ils puissent être reliés aux couloirs inférieurs.

Maintien de l’exploitation pendant les tremblements de terre et les ouragans

Bien que les tremblements de terre, les ouragans et autres catastrophes naturelles soient difficiles pour toutes les entreprises, ils peuvent avoir des résultats catastrophiques pour les campagnes de produits pharmaceutiques en perdant du matériel et du temps.

La plupart des codes du bâtiment visent à protéger la vie, c’est-à-dire à s’assurer qu’un bâtiment peut être debout pour que tout le monde puisse sortir en toute sécurité. Mais pour les installations de recherche situées dans des zones où l’activité sismique est élevée, les événements d’origine éolienne et d’autres dangers naturels, la résilience signifie maintenir l’exploitation pendant et après des événements importants. Il existe de nombreuses avenues structurelles différentes pour renforcer un bâtiment afin qu’il puisse y parvenir selon le contexte.

Nous avons travaillé avec Gilead Sciences, un chef de file des médicaments antiviraux utilisés pour traiter le VIH/sida, l’hépatite et la COVID-19, sur une usine pilote ici aux États-Unis. La fiabilité et la redondance étaient essentielles pour eux. Le bâtiment a été conçu avec résilience, fournissant une conception pour renforcer la structure du bâtiment afin de s’assurer qu’il resterait opérationnel après une catastrophe naturelle majeure.

Une coordination intense entre les disciplines Architecture et MEP+F est toujours nécessaire pour rendre cela possible. Une communication claire avec le client concernant les attentes en matière de rendement au début du projet est essentielle.

Planification de la bonne taille pour le contrôle des vibrations

L’imagerie, la radiologie et les vivariums nécessitent des approches structurelles sophistiquées pour le contrôle des vibrations. C’est simple si ces espaces sensibles seront toujours aux mêmes endroits, mais que se passera-t-il à l’avenir si ces espaces doivent s’étendre dans des espaces adjacents ou déménager dans une autre partie du bâtiment?

Les approches d’isolation des vibrations augmentent les coûts, mais les conversations pendant les phases de planification peuvent aider les clients à déterminer où ces types d’espaces sont nécessaires maintenant et où ils pourraient être désirés à l’avenir. Cette planification préalable donne à l’équipe de conception la capacité de trouver un équilibre entre la flexibilité future et les approches de bonne taille afin que les mesures de vibration ne soient pas gaspillées.

Pour le siège social de Merck de 300 000 pieds carrés sur la côte ouest et le bâtiment du laboratoire à San Francisco, nous avons travaillé soigneusement avec l’équipe pour aligner le contrôle des vibrations dans les zones sensibles tout en travaillant avec les planificateurs de laboratoire et les ingénieurs de processus pour extrapoler les options pour l’avenir afin de maximiser la flexibilité.

Combiner la recherche et les soins aux patients

Les plus récentes thérapies génétiques et cellulaires ont ajouté un volet de soins aux patients aux installations de recherche en sciences de la vie. Les cliniques externes, où le patient fournit du matériel génétique à modifier sur place, nécessitent une programmation différente des laboratoires nécessaires pour traiter le matériel.

Les deux types d’espaces ont des besoins mécaniques, électriques et de plomberie exigeants, mais les systèmes entre les espaces ne peuvent pas se mélanger. Garder les systèmes séparés, tout en livrant les bons composants aux bons endroits est un défi de coordination entre tous les membres de l’équipe de conception et de construction pour bien exécuter.

Nous avons travaillé avec BioMarin, un chef de file dans les thérapies pour les maladies génétiques rares, pour créer un centre de recherche qui répondrait aux besoins de la recherche et des soins aux patients.

La promesse (et les limites) de la construction modulaire

La construction modulaire est devenue un moyen populaire de créer de la souplesse et de réduire les délais de construction d’installations de recherche en sciences de la vie.

Ces espaces autonomes sont conçus avec les systèmes mécaniques, électriques et de plomberie inclus avec des mécanismes pour se connecter au système principal. (Lors d’une construction en laboratoire, les systèmes mécaniques de base sont généralement sur le toit vers les espaces appropriés.)

Structurellement, les unités modulaires doivent pouvoir s’asseoir sur la dalle sans problème. Nous devons souvent renforcer l’étage supérieur dans la construction modulaire pour nous assurer qu’il peut supporter la charge de tout ce qui est suspendu.

L’une des utilisations les plus efficaces des constructions modulaires, en particulier dans les installations GMP, est dans les salles blanches modulaires. Ces unités peuvent être intégrées efficacement dans les bâtiments existants et être opérationnelles rapidement.

L’inconvénient de la construction modulaire est que le programme du client doit bien s’adapter aux performances prédéfinies de l’unité fabriquée. Bien que les unités puissent être combinées et configurées dans leur ensemble pour créer de la flexibilité, la personnalisation dans chaque espace est difficile à réaliser.

La flexibilité de la réutilisation adaptative

Les promoteurs immobiliers commerciaux convertissent des immeubles de bureaux traditionnels en laboratoires de recherche. Le passage au travail à domicile dans le secteur commercial a vidé les espaces de bureau de choix dans les centres de recherche biopharmaceutique, créant ainsi des possibilités de réutilisation adaptative.

Salas O’Brien consulte les promoteurs pour déterminer si les bâtiments peuvent être convertis avec succès pour une utilisation en laboratoire. Structurellement, les hauteurs de dalle à dalle doivent être évaluées ainsi que la capacité des planchers à supporter une charge supplémentaire pour l’équipement. Un autre problème que nous examinons est la capacité d’atténuer les vibrations.

Auris Health, une entreprise de Johnson and Johnson, a développé une usine de fabrication de dispositifs biomédicaux dans un immeuble de bureaux existant de 80 000 pieds carrés à plusieurs étages à San Jose, en Californie.

La planification précoce crée des options futures

La conception de la résilience pour les environnements de recherche est une danse entre les planificateurs de laboratoire, les concepteurs MEP et les ingénieurs en structure et en procédés. Des discussions intelligentes au début de la phase de conception peuvent soutenir l’interchangeabilité des années après l’ouverture.

À mesure que la demande d’installations des sciences de la vie augmente, le besoin de flexibilité augmente également, une tendance qui se manifeste dans tous les domaines des produits pharmaceutiques, des soins de santé, du gouvernement et des universités. Le travail de nos clients maximise l’environnement bâti pour faciliter cette interopérabilité et cette adaptation.

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