Architektura Murator Studenci Projekty Instytut badań i produkcji grafenu - dyplom inżynierski

Instytut badań i produkcji grafenu - dyplom inżynierski

Technologia produkcji grafenu, najlepiej rozwinięta na świecie, to okazja, aby wynieść polski przemysł do nowejery, sprowadzającej go do skali nanostruktur. Zadaniem było zaprojektowanie instytutu badań i produkcji grafenuoraz jego pochodnych.

Instytut badań i produkcji grafenu - dyplom inżynierski
Wizualizacja holu głównego.
Autor / autorzyMikołaj Gomółka
Nazwa uczelniPolitechnika Warszawska
WydziałArchitektury
Rok studiówIV
Opieka naukowa arch. Marcin Goncikowski

Grafen, czyli forma węgla uzyskana po raz pierwszy w 2004 roku, jest przedmiotem zainteresowania przemysłu
i nauki ze względu na swoje niepowtarzalne właściwości (m. in. elektryczne i mechaniczne).

W Polsce wynaleziono najprecyzyjniejszą metodę produkcji grafenu na świecie. Równocześnie prowadzi się
badania nad możliwością wykorzystania tego materiału w różnych dziedzinach przemysłu, medycyny i
budownictwa. Obecna siedziba instytucji odpowiedzialnej za dalszy rozwój technologii grafenu – Instytutu
Technologii Materiałów Elektronicznych – znajduje się w przestarzałym pawilonie, nie oferującym dogodnych
warunków do pracy naukowej. Przy obecnym rozwoju zakresu prac nad grafenem wkrótce zwiększy się także ilość
pracowników Instytutu, a w związku z tym również zapotrzebowanie na powierzchnię użytkową.

Technologia produkcji grafenu, najlepiej rozwinięta na świecie, to okazja, aby wynieść polski przemysł do nowej
ery, sprowadzającej go do skali nanostruktur. Zadaniem jest zaprojektowanie instytutu badań i produkcji grafenu
oraz jego pochodnych. Dodatkową funkcją obiektu będzie rewitalizacja terenów poprzemysłowych.

Funkcje budynku polegać będą na zapewnieniu miejsca badań teoretycznych i praktycznych technologii produkcji
i wykorzystania grafenu. Istotną funkcją będzie też popularyzacja grafenu i prezentowanie wyników pracy
naukowców zarówno szerszej publiczności, jak i środowiskom naukowym z różnych dziedzin.

Obiekt będzie więc składał się z części badawczej, produkcyjnej oraz konferencyjno-ekspozycyjnej.
Planowany obiekt ma pełnić nie tylko funkcję badawczą, ale też edukacyjną i konferencyjną. Zakłada się
możliwość przebiegu pełnego cyklu rozwijania technologii w jednym budynku – od nawiązywania kontaktów i
współpracy, poprzez pracę koncepcyjną, weryfikację laboratoryjną, wdrożenie do produkcji, prezentację efektu w
środowisku naukowym, komercjalizację i w końcu podanie do publicznej wiadomości pod postacią ekspozycji
prezentującej aktualne osiągnięcia Instytutu.

Przy wyborze lokalizacji nadrzędne były następujące cechy: bliskość intensywnej tkanki miejskiej,
sąsiedztwo terenów przemysłowych, obecność terenów zielonych oraz dobra komunikacja lokalna i ponadlokalna.
W toku prowadzonych analiz wyszczególniłem tereny, dla których Studium Uwarunkowań i Kierunków
Zagospodarowania Przestrzennego przewiduje możliwość lokalizacji parku naukowo-technologicznego. Spośród
nich wspomniane wcześniej warunki spełniała okolica Huty Warszawa od strony węzła przesiadkowego Młociny.

Na podstawie przeanalizowanych wyników badań z zakresu psychologii środowiskowej, psychologii
twórczości i psychologii społecznej wyszczególniłem następujące cechy, które wpłyną pozytywnie na komfort i
wydajność pracy: otwarcie budynku na zieleń, intensywne naświetlenie pomieszczeń do pracy, oraz zależność
aktywności różnych rejonów mózgu od wysokości pomieszczeń.

Jako podstawę do opracowania typologii budynku przyjąłem założenia klasztorne. Spełniają one wyżej
opisane cechy. Zróżnicowana wysokość pomieszczeń zapewniona jest układami bazylikowymi, zespoły budynków
zatopione są w zieleni licznych ogrodów i dziedzińców. Jednocześnie klasztory oferują pełną prywatność i
poczucie bezpiecznego oderwania od pędzącego świata zewnętrznego. Dopływ światła jest z kolei dogodnie
rozwiązany w architekturze przemysłowej, w której również występują układy bazylikowe, tyle że często
doświetlone oświetleniem górnym zamiast górnobocznego.

W celu zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania oraz tajemnicy naukowo-handlowej wprowadzono
podział na cztery sekcje dostępu. W celu oddzielenia pomieszczeń produkcyjnych od pomieszczeń biurowych
wprowadzono podział na strefę cichą i głośną. Obie gradacje następują prostopadle do siebie. Powstał więc
układ współrzędnych, którego jedna oś wyznacza poziom dostępu publicznego, druga zaś natężenie hałasu.

Głównym zagadnieniem technologicznym budynku jest lokalizacja stref czystych, tzw. Clean Room,
oferujących kontrolowane warunki środowiskowe.

Głównym zagadnieniem architektoniczno-konstrukcyjnym są korytarze w centralnej części budynku,
prowadzące między dziedzińcami. Ich konstrukcja nośna jest w całości szklana. Ich elewacja również jest
przeszklona. Również rury spustowe są szklane. Dzięki temu centralna część budynku od wejścia aż do ostatniej
sekcji dostępu jest całkowicie transparentna. Stanowi to bezpośrednie nawiązanie do przezroczystości grafenu.

Autor:Mikołaj Gomółka Nazwa uczelni:Politechnika Warszawska Rok studiów:IV