En este articulo hablaremos sobre cómo construir un laboratorio eficiente y seguro a bajo costo, minimizando gastos y costos innecesarios en todo el proyecto. Una preocupación generalizada en cualquier ámbito siempre tiene que ver con la intención de hacer lo mejor con el menor recurso posible y los laboratorios no son la excepción.
Todo proyecto de diseño y construcción de laboratorios en los que hemos participado, usualmente tienen como premisa principal el lograr un laboratorio eficiente en su operación y conforme a los estándares y normativas que los rigen, al menor costo posible.
Para eso tenemos algunas estrategias que pueden aplicarse de manera generalizada sin importar el tipo de laboratorio que se quiera construir.
1. Construya el laboratorio para corto plazo pensando en el largo plazo
La operación de los laboratorios de control de calidad, investigación y demás, están siempre sujetos a decisiones que se toman gerencialmente en las organizaciones, y muchas veces es difícil establecer una ruta clara a largo plazo para sus programas analíticos, ya que estos dependen de factores externos de las organizaciones como las tendencias del mercado, el entorno económico y político, los cambios en visión ejecutiva de la organización, entre otros.
Todo esto hace que prever el espacio que mi laboratorio pueda requerir en 5, 10 o 15 años sea muy complicado.
Debido a esta incertidumbre, es mucho más inteligente proyectar la construcción del laboratorio para las necesidades de corto o mediano plazo, que usualmente son fáciles de definir porque se trata de suplir las necesidades inmediatas junto con algunas proyecciones a tres años con las que puede existir cierto margen de seguridad.
Lo anterior se traduce en construir un laboratorio con el tamaño justo para suplir sus necesidades de corto a mediano plazo con lo cual vamos a evitar invertir en construcciones sobredimensionadas que para laboratorios suelen ser bastante costosas debido a los acabados arquitectónicos especiales y a todas las redes y sistemas complementarios que los acompañan.
No obstante, así construyamos un laboratorio para corto plazo, no podemos dejar de pensar en que puede existir la necesidad a futuro de crecimiento para poder acomodar nuevas necesidades en el programa analítico.
Por esto, desde un inicio, debemos escoger el sitio del laboratorio de manera tal que tenga oportunidad de crecimiento hacia zonas aledañas sin que esto implique trasladar procesos complejos que lo hagan costoso o imposible, lo que dejaría únicamente la opción de traslado total del laboratorio con los altos costos que esto supone.
Siempre será mucho más económico ampliar un laboratorio que trasladarlo completamente a otra ubicación.
2. Escoja materiales arquitectónicos que cumplan los requerimientos de asepsia e higiene al menor costo inicial para la construcción del laboratorio
Para construir un laboratorio eficiente y seguro a bajo costo es necesario revisar previamente los requisitos de higiene y los desafíos de descontaminación que pueden ser necesarios, ya que no son iguales las necesidades de un laboratorio de análisis microbiológicos, donde trabajan con patógenos en la industria de alimentos, a las necesidades de un laboratorio de fisicoquímica en industria de hidrocarburos.
Teniendo claros los desafíos que las distintas superficies de un laboratorio deben soportar para los procesos de sanitización y/o descontaminación rutinaria, es posible escoger materiales de acabado para paredes, pisos y mobiliario que garanticen las condiciones de higiene necesarias a los menores costos.
Un ejemplo claro puede ocurrir en la construcción de un laboratorio de microbiología farmacéutica donde puede ser factible el uso de una pintura acrílica tipo I para paredes y cielorasos, la cual cumple ampliamente con las necesidades asépticas y puede soportar la acción de los sanitizantes que se utilizan normalmente en este tipo de ambientes, en lugar de aplicar pinturas epóxicas epoxipoliamidas que suelen ser más costosas y suponen una utilización mucho más complicada por los vapores tóxicos que generan durante su aplicación, sin mencionar que para mantenimientos a futuro es mucho más sencillo y menos invasivo el trabajo con la pintura acrílica que con la epóxica.
Este mismo concepto se puede aplicar para los materiales de muros, acabados de piso, cielorasos y demás, para lo cual recomendamos analizar las distintas opciones disponibles en el mercado y trabajar de la mano con los fabricantes para confirmar que sus productos garanticen los resultados esperados ante las necesidades de higiene y control de contaminación previamente definidos.
Adicionalmente, no debemos olvidar que al escoger los materiales de acabado no solo debemos pensar en los costos iniciales de construcción sino también en los costos de mantenimiento proyectado a futuro, para lo cual el ejemplo que citamos anteriormente es adecuado.
La clave, en resumen, es no sobredimensionar la especificación de los materiales porque es posible que estemos desperdiciando dinero en materiales de muy alta especificación que en ultimas no son necesarios por los desafíos que tiene el laboratorio particularmente, ni tampoco conviene aplicar conceptos generalizados de acabados para todo tipo de laboratorios porque como explicamos, para poder detectar posibilidades de ahorro es necesario realizar un estudio cuidadoso de las necesidades de laboratorio vs las características de los materiales disponibles en el mercado y hacer una selección basada en especificaciones, costos iniciales y costos proyectados para mantenimiento de dicho material.
3. Reduzca las cantidades de particiones internas al mínimo necesario
Una práctica común en muchos laboratorios de cualquier tipo está relacionada con la tendencia de segregar procesos de manera injustificada en cuartos separados.
El hecho de separar procesos en cuartos separados tiene un impacto muy importante en el costo de construcción de un laboratorio porque implica cantidades adicionales de muros, pintura, puertas, mediacañas, lámparas, interruptores y demás que sumadas en conjunto aumentan los costos de cualquier presupuesto de obra.
Por lo anterior es importante mantener las segregaciones o divisiones físicas dentro de los laboratorios al mínimo posible, además porque para ampliaciones futuras, entre más segregado este el laboratorio, más difícil y costosa será su ampliación y/o modificación en caso de necesidad.
La consigna en este sentido es tomar la decisión de segregar procesos analíticos en un laboratorio con base en un análisis de riesgos en el que se evalúe detalladamente cuales son los impactos que dicho proceso puede tener en los demás procesos o actividades si se llevan a cabo en un mismo ambiente, o los impactos en la calidad de ambiente interior y salud de los ocupantes si el proceso se lleva a cabo en un ambiente compartido.
Una vez identificados los riesgos, se deben trazar las estrategias de contención y mitigación a través de distintos sistemas de infraestructura o procedimientos operativos, en conjunto con los diseñadores y operadores del laboratorio.
En ultimas, la decisión de segregar o separar un proceso en un ambiente aparte cerrado por paredes y puertas, debe obedecer a que se identificó que es la única manera eficaz de contener los riesgos que dicha actividad supone para el trabajo en el resto del laboratorio, después de una evaluación detallada en lugar de hacerlo simplemente porque se tiene la idea de que es lo que se hace en otros laboratorios.
Ejemplos que se puedan identificar de procesos que usualmente requieren separación de ambientes a través de paredes físicas pueden ser los siguientes:
Actividades que generan una alta dispersión de material particulado que puede afectar los procesos, equipos y personal que laboran en el laboratorio.
Trabajo con autoclaves (especialmente de material contaminado) que generan vapor considerable con impacto en el ambiente general.
Almacenamiento de reactivos y solventes en altos volúmenes que generan evaporaciones residuales que deterioran la calidad de aire interior del laboratorio.
Procesos con ruido excesivo que requieren segregación con muros acústicos.
Procesos que generen olores fuertes por el tipo de muestras que analizan como aguas residuales.
Procesos con maquinaria o equipos de gran tamaño que generan calor excesivo y que no es factible controlar por medios de ventilación mecánica.
Procesos de alta esterilidad como siembras microbiológicas en los cuales se hace uso de cabinas de flujo laminar.
Es común en algunos laboratorios generar espacios separados para el uso de balanzas analíticas, cuando esto se puede evitar si se realiza una adecuada ubicación dentro del espacio abierto del laboratorio y se utilizan cabinas cortavientos para aislar cualquier afectación por corrientes de aire, lo que sale mucho más económico que construir un cuarto separado para balanzas.
Otra práctica común que a menudo se ve en muchos laboratorios consiste en separar en cuartos independientes algunos equipos analíticos sensibles a cambios de temperatura y/o humedad como cromatógrafos, espectrómetros de masas, espectrofotómetros NIR entre otros, por el temor que las condiciones ambientales del laboratorio general sean adversas.
Esto se puede evitar al momento de construir a bajo costo un laboratorio que sea eficiente y seguro si el laboratorio cuenta con sistemas de climatización y ventilación adecuados, lo cual es algo muy recomendado no solo para garantizar condiciones de confort sino también para garantizar el control y la evacuación adecuada de vapores y gases contaminantes que se generan rutinariamente en el laboratorio, y así evitar la costosa necesidad de crear cuartos separados para equipos analíticos.
4. Planifique y diseñe el laboratorio adecuadamente antes de construirlo para que sea eficiente y seguro
En línea con el objetivo de reducir los costos de construcción de un laboratorio que sea eficiente y seguro, existe una premisa universal que aplica no solo para laboratorios sino para todo tipo de proyectos que se quiera desarrollar en general, y es hacer una buena planificación y diseño del proyecto antes de iniciar su construcción.
Está comprobado que realizar cambios y modificaciones cuando ya se ha iniciado una obra o incluso cuando ya está adelantada es muy costoso debido al tiempo, recursos y materiales desperdiciados que se pierden al tener que acomodar cambios repentinos que no fueron previstos en la configuración del laboratorio desde un principio.
El problema toma proporciones aún mayores si los cambios son sustanciales e impactan los sistemas de apoyo crítico como las redes eléctricas, los sistemas de ventilación y climatización, las redes contra incendio y demás, especialmente si los cambios implican aumento en la capacidad de plantas eléctricas, UPS, bombas hidráulicas y/o unidades manejadoras de aire entre otras.
Para evitar este tipo de contratiempos y sobrecostos es importante que antes de iniciar la construcción del laboratorio se hayan surtido las etapas previas de planeación y diseño pasando por las fases de ingeniería conceptual, básica y detallada, en las cuales se hayan revisado detalladamente todos los requisitos y necesidades del laboratorio en materia de necesidades de programas analíticos a implementar, personal requerido, equipos de laboratorio necesarios, inventarios de insumos, materiales, solventes y reactivos, entre otros aspectos que deben considerarse para hacer una buena planeación de la arquitectura y de todas las redes y sistemas de apoyo critico que van a garantizar una buena operación segura y eficiente del laboratorio.
El diseño debe incluir no solo la arquitectura del laboratorio sino también todas sus redes utilitarias y sistemas críticos de apoyo.
Durante las fases de diseño de laboratorio es muy útil implementar modelos BIM en los cuales se puede prever en escenarios 3D, absolutamente todos los detalles de montaje y construcción del laboratorio solucionando en diseño los posibles conflictos y colisiones que se podrían presentar en obra y cuya solución podría generar sobrecostos importantes durante el proceso de construcción. Todas estas estrategias, si se tienen en cuenta y se ejecutan correctamente permitirán construir un laboratorio eficiente y seguro a bajo costo.
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