Vier experts in laboratoriumbouw en inrichting discussieerden tijdens een rondetafelinterview over het ontwikkelen van veilige en duurzame laboratoria. Labgebouwen toekomstbestendig maken begint met het begrijpen van processen, waarbij rekening gehouden moet worden met de automatiseringstrend, de roep om duurzaamheid, de focus op integrale veiligheid, en het voortschrijdende kwaliteitsdenken. Deel I van een tweeluik over de nieuwe generatie labs die flexibel en generiek tegelijk is.

Aan tafel zitten adviseur Rob Prinzen van Prinzen Advies, architect Rob Kanbier van KuiperCompagnons, adviseur Jan Kallenbach van Pharmost en adviseur Jeroen de Jongh van AT Osborne. Het viertal heeft ieder voor zich minimaal 25 jaar ervaring in de advisering rond de bouw en het inrichten van technische gebouwen. Vanuit hun expertise hebben ze een zesde zintuig ontwikkeld voor toekomstige ontwikkelingen in de sector. Gezamenlijk – inclusief veiligheidsdeskundige Dick Hoenveld van TU Delft (niet aanwezig tijdens deze sessie) – hebben ze een visie gelanceerd voor toekomstbestendige laboratoriumbouw. Die visie start met het begrijpen van de processen en betrekt van daaruit trends in de laboratoriumwereld, waaronder de effecten van de toenemende automatisering en digitalisering, het duurzaamheidsdenken, het integraal benaderen van veiligheid, het belang van dataintegriteit en het bieden van inherente kwaliteit.

Veranderende ruimtebehoefte

Laboratoriumtaken verlopen steeds vaker geautomatiseerd of zelfs gerobotiseerd. Medewerkers worden verantwoordelijk voor meerdere apparaten en ontwikkelen zich tot operators en dataanalisten. Dit geldt zeker voor de routinelaboratoria en de klinisch chemische labs. Dit heeft gevolgen voor de ruimte behoefte en de indeling van labgebouwen. Tegelijk zet de trend naar het werken in multidisciplinaire teams zet door. Dit vraagt om een inspirerende omgeving die de creativiteit stimuleert en waar het goed samenwerken is. Met name in onderzoeksinstituten, aan universiteiten en in R&Dlaboratoria kan dit de innovatie versnellen. De rond dit thema geponeerde stelling luidt dan ook: ‘Ontwikkel eerst een routekaart van (toekomstige) werkprocessen, bepaal hiermee de ruimtebehoefte en functies en vertaal dit naar een ruimteconcept voor het gebouw als geheel.’ Prinzen trapt af: “ Door de toename van het gebruik van apparatuur zie je dat de ruimtebehoefte verandert: er komen meer apparaatruimten en minder labwerkplekken.” De Jongh vult aan: “Tel eens hoeveel werkplekken er daadwerkelijk bezet zijn.” Prinzen: “Ik kan je dramatische rapporten overleggen hoe slecht laboratoria bezet zijn. In research labs is de bezetting van personen soms maar 10 tot 12 procent! ” Hij vervolgt: “Onderzoek in universitaire omgevingen laat zien dat onderzoekers minder dan 30% van de tijd op het lab zitten. En dat percentage daalt alleen maar, zoals blijkt uit Amerikaans onderzoek. Daarom moet je de ruimte in labs niet meer zo op mensen afstemmen, maar op apparatuur.” Rob Kanbier haakt in: “Bovendien, als je processen gaat integreren, kun je met minder vierkante meters toe. Ook vanuit dat perspectief heb je in de toekomst minder ruimte nodig in het lab.”

Ontkoppeling

De manier van werken in laboratoria verandert snel door onder meer automatisering en digitalisering. De Jongh knikt: “Het buzz-woord in de labwereld is big data. Er worden steeds meer data in korte tijd gegenereerd. Meer data betekent meer informatie, waardoor in het verzamelen en interpreteren steeds meer tijd gaat zitten. Daardoor verandert de verhouding tussen het aantal apparaten en aantal laboranten.” Prinzen: “Door de automatisering en digitalisering kan één persoon ‘zeg’ tien apparaten bedienen. Het benodigde aantal vierkante meters per persoon blijft echter constant doordat er meer kantoorruimte nodig is.” De Jongh: “Dat zijn wel goedkopere vierkante meters. Toch wordt hier in het ontwerp nog onvoldoende rekening mee gehouden. Je ziet dat het labproces steeds meer wordt losgekoppeld van het uitwerken van data. Waarom zou dat in het lab moeten gebeuren? Bij de interpretatie van meetdata gaat het bij uitstek over creativiteit. Dan is het beter dat te doen in ruimtes waar je elkaar kunt ontmoeten, dus buiten het lab. Het is goed na te denken bij het ontwerp hoe het kantoordeel wordt afgescheiden van het lab en of hier nog visuele verbindingen nodig zijn. Ja, als je het proces voortdurend in de gaten moet houden en veel heen en weer moet lopen. Nee, als je er maar af en toe hoeft te zijn. Kallenbach: “Deze discussie over ruimtebehoefte raakt overigens ook aan het energievraagstuk. Alleen al het kunnen verkleinen van gebouwen, omdat de ruimtebehoefte afneemt, levert een enorme energiereductie op.

Duurzaamheid

‘Oude laboratoria zijn energievreters door apparaten, grote klimaatinstallaties en verlichting die 24/7 in bedrijf zijn. Dat kan veel zuiniger’. Op deze tweede stelling mogen de experts schieten. Prinzen: “Het lijdt geen twijfel dat het energieverbruik van apparatuur omlaag kan. Vermindering van energiegebruik bij laboratoria begint bij de aanschaf van de energiezuinige apparaten met slimme schakelingen, het ventileren en koelen van ruimtes afstemmen op het daadwerkelijke gebruik en het activeren van verlichting met bewegingssensoren. Energie kan ook bespaard worden door bijvoorbeeld -80 en -140 vriezers centraal aan te sturen in plaats van losse units te plaatsen.” De Jongh: “Voer ook eens de fundamentele discussie of de ventilatie de hele dag op max moet staan of dat je alleen deze alleen vol aan hebt als je er bent. Al die warmte die wordt afgevoerd is kostbare energie; probeer die zo veel mogelijk terug te winnen. De circulaire economie.” Prinzen: “Natuurlijk ontkom je niet aan de veiligheidseisen. Kijk wel of je kunt ventileren op basis van luchtverontreiniging. Als er minder noodzaak is, hoef je minder te ventileren. En positioneer de luchtafvoer zo veel mogelijk waar de apparaten staan, dat is efficiënter.” Kanbier: “Door toepassing van extra isolatie, afscherming tegen zontoetreding en toepassing van hernieuwbare energiebronnen kan een bijna energieneutraal gebouw ontwikkeld worden. Er is zo veel meer mogelijk dan 20 jaar geleden. Je moet integraal kijken naar gebouwen in relatie tot hun omgeving en hoe die omgeving kan bijdragen aan de energiehuishouding van jouw gebouw. Laboratoria produceren te veel warmte, terwijl in ziekenhuizen wordt gestookt om ze warm te houden in de winter. Dat kun je iets mee, bijvoorbeeld door het aanleggen van een slim warmtenet tussen die twee.”

‘De aannemersmarkt trekt aan, er zijn meer cowboys aan het bouwen’

Integrale veiligheid

Door automatisering, maar ook door strengere wetgeving, bewustwording en wijzigingen in het ruimtelijk ontwerp, gaan er andere (veiligheids)eisen gelden voor ruimtes. De veiligheid van operator en apparatuur en de veiligheid van omwonenden vraagt om een nieuwe, integrale benadering. Vandaar de derde stelling: ‘Het toepassen van de regels uit de arbo-informatiebladen alleen is niet toereikend bij het ontwerp van labgebouwen, integrale veiligheid is de nieuwe norm.’ De Jongh reageert: “Voor het ontwikkelen van beheersmaatregelen op het niveau van organisatie, ruimte en gebouw is een gedegen risicoanalyse op de processen nodig.” Kanbier: “Het risico dat de werkprocessen en het gebouw voor de omgeving creëren, is een belangrijk onderdeel van de risicoanalyse. Integrale veiligheid is inderdaad waar het tegenwoordig om draait.” Prinzen: “Daarom moeten de risico’s worden ingedamd, dat zie je trouwens in de hele maatschappij. In labs wordt steeds meer gelet op het verminderen van de blootstelling. Dat is een van de redenen waarom handmatige processen steeds vaker worden geautomatiseerd.”

Tegelijk nemen de risico’s af, onder meer door de uitbanning van gevaarlijke stoffen en de miniaturisering, weet Kallenbach: “Door steeds gevoeliger analysetechnieken worden gebruiks- volumes van chemicaliën in laboratoria kleiner; daarnaast leveren leveranciers reagentia in verdunde vorm aan en vinden experimenten plaats in waterig milieu.” Kanbier: “Voor zulke laboratoria is een hoog ventilatievoud minder essentieel. Experimenten met veel risico vinden uiteraard nog wel plaats, maar onder afgeschermde condities, zoals in zuurkasten, couveuses, speciale werkruimten of in apparaten. Laboratoriummedewerkers lopen zo minder risico. Het lab wordt daardoor steeds veiliger.”

Inherente kwaliteit

Kwaliteitsborging is een van de hot topics in de labwereld. De betrouwbaarheid van labprocessen valt of staat hiermee. Als kwaliteitseisen worden gespecificeerd en vertaald naar de structuur van het gebouw, indelingen, ruimten, installaties en de gebruiksklare inrichting, leidt dit tot inherente kwaliteit van labprocessen. In een slecht ontworpen gebouw, kan de kwaliteit immers nooit optimaal zijn. De experts worden daarom uitgedaagd te reageren op de stelling: ‘Het aantonen van de échte kwaliteit, moet in het labontwerp zijn ingebed.’ “Denk bij kwaliteit in processen”, begint Kallenbach. “Is de optelsom van alle componenten geschikt waarvoor het bedoeld is? Dan hoef je ook niet alles te valideren.” De Jongh: “Dat is nog belangrijker nu de bouwmarkt oververhit is. Installatiebouw blijkt telkens weer ingewikkeld te zijn. De aannemersmarkt trekt aan, er zijn meer cowboys aan het bouwen.” Kallenbach: “Belangrijk is dat je een structuur hebt waarin je test, zodat je de kwaliteit kunt valideren. Heb je als opdrachtgever de te nemen stappen doorlopen, vinkjes gezet bij alles wat netjes gemonteerd is en is dat getest? En wat waren de resultaten? De Jongh: “Kwaliteit moet ook leidend zijn bij alle actoren die je bij het bouwproject betrekt. Hoe zit het met het vakmanschap? Uiteindelijk is het mensenwerk. Vakmanschap is voor een groot deel bepalend of de bouw goed uitgevoerd wordt.”

‘Stem de ruimte in labs af op apparatuur, niet meer zo op mensen’

Kallenbach: “Deze kwam langs in een sessie…Stel je ontwerpt een keuken en je wilt er lekker lasagne klaarmaken. Allereerst kijk je of dat wat geleverd is, overeenkomt met wat is ontworpen en besteld. Zo ja, dan test je of het geleverde ook echt werkt. Pas dan blijkt dat een keuken met een werkende oven is gerealiseerd, en geen bordenwarmer. Die is wel warm, maar geen oven, waarin je je lasagneschotel kunt bakken. Dit laat zien dat het systeem, waarmee gecontroleerd wordt of je voldoet aan de oorspronkelijke uitgangspunten, essentieel is bij de bouw.”

Data-integriteit

Kwaliteit borgen in de toekomst vraagt om een integrale aanpak. Neem een heet hangijzer als data-integriteit, vooral een software-aangelegenheid. Het is verstandig dit thema in het gebouwontwerp mee te nemen. In een lab waar iedereen in en uit kan lopen, kan een onbevoegde zo maar bij vertrouwelijke gegevens komen of die aanpassen. Dat gaat bij een audit problemen opleveren. Kwaliteitseisen worden alleen maar strenger. Het is zaak hier al in het ontwerpstadium rekening mee te houden. Kallenbach: “Bij kwaliteit moet je minimaal vijf jaar vooruitkijken. Veiligheidsprocessen worden aangescherpt, we gaan naar integrale veiligheid. Veel data worden tegenwoordig beschikbaar gesteld buiten werkplek en die data moeten beveiligd zijn. Dat gaat verder dan het inrichten van een aparte ruimte waar geen onbevoegden kunnen komen, ook de uitwerkruimte en de toegang tot data vragen om een geautoriseerde toegang. Dat is wel een dilemma al je gebouwen ontwerpt op het stimuleren van ontmoeten en gastvrijheid.” De Jongh vult aan: “Inderdaad, je wilt geen Fort Knox”. Kallenbach: “Zeker niet, maar neem wel dat aspect van de databeveiliging mee. Vertrouwelijke en geheime data, zoals patiënten- en onderzoeksdata mogen niet lekken. Zorg er tegelijk voor dat medewerkers kennis kunnen blijven uitwisselen, anders zet je een rem op de innovatie. Dit geldt net zo goed voor de diagnostiek als de research.”

Prinzen vervolgt: “Doordat werkprocessen centraal komen te staan, is het waarborgen van de kwaliteit vanaf eis tot ingebruikname belangrijker geworden.” Kanbier besluit: “Een goede vertaling van klanteisen in concrete ontwerpcriteria voor het gebouw en de installaties vormt de basis voor een meetbare en herleidbare verificatie. En leidt tot een gebouw dat doet wat het moet doen.”

Dit artikel is afkomstig uit LabInsights.