Naturvetenskap | 14 sep 2023

Forskning och vvs hand i hand

I Natrium, ett stort hus för forskning och utbildning i centrala Göteborg, ska avancerad vvs-teknik hjälpa till med att skapa labbmiljöer som möjliggör kvalitativ utbildning och forskning i framtiden. Här ska bedrivas vetenskapligt studium på alltifrån sten till textilier, kläder, kemi och biologi.

I ett 32 000 kvadratmeter stort hus för forskning och utbildning på Medicinareberget i Göteborg, som uppförts av Akademiska hus, kallat Natrium, ska stora delar av Naturvetenskapliga fakulteten vid Göteborgs universitet samlas. Huset är också kopplat till den så kallade Medicinarelängan från 1950-talet, där bland annat en ny restaurang har byggts.

I Natrium – som nu står klart – ska institutionerna för kemi och molekylärbiologi, biologi och miljövetenskap, marina  vetenskaper, geovetenskaper och kulturvård samlas tillsammans med fakultetskansliet. Tidigare har dessa institutioner haft egna lokaler på olika adresser i Göteborg.

– Huset är otroligt stabilt byggt. Det ska tåla geovetare som slår sönder mineral med stenkross men också forskare som gör noggranna undersökningar med elektronmikroskop och fiskar som inte får skrämmas, berättar Charlotte Odbratt för GU Journalen.

– Bygget har inneburit sprängning av 100 000 kubikmeter berg. Eftersom det finns så mycket känslig verksamhet på berget var man tvungen att spränga väldigt försiktigt, bara tisdagar och torsdagar klockan 12:30. Det tog sammanlagt ett och ett halvt år.

Byggnaden består av två huskroppar i sju våningsplan samt en mellanliggande del som bland annat rymmer atrium och mötesrum. I huset finns avancerade laboratoriemiljöer, men även undervisningslokaler, kontor, klimatrum (termokonstant­rum) och fytotron (odlingskammare). Lokalerna får dessutom en flexibel utformning så att de ska kunna ändras utefter verksamheternas framtida behov.

Kontoren ligger som ringar runt laboratorieutrymmena på våningsplanen. Natrium blir hemvist för cirka 3 000 studenter och 600 medarbetare.

Något som skiljer detta projekt från många andra är att hyresgästen har varit involverad från start. Kraven på dessa lokaler har varit många och specifika, vilket inte är så förvånande med tanke på den avancerade forskning som ska bedrivas i huset framöver.

En av de mest spektakulära delarna i huset är en klimatkammare i dimensionen 3x3x3 meter, i metall och byggd av frysrumsväggar. Här utför man genom atmosfärsforskning tester i temperaturer mellan ytterligheterna -30 till +45 °C.

Där mäter man hur partiklar rör sig i olika temperaturintervaller.

– De hade tidigare en klimatkammare med begränsad temperaturzon, i denna nya klimatkammare ökas temperaturgradienten. Här kan man skapa olika klimatzoner och ta luftprover och analysera, säger installationsledaren Christoffer Eek, By Eek.

I fytotronen, som består av tio termokonstant­rum med noggrann kontroll av ljus, temperatur och luftfuktighet, studeras växters reaktion på olika klimatförhållanden under kontrollerade former i dygns- eller veckocykler.

Rummen har var sitt ventilationsaggregat. Varje rum har olika temperaturnivåer, exempelvis ett där man går från 6 till 38 °C.

Rummens temperaturvariation och fuktighet växlar. I vissa rum finns möjlighet till temperaturvariation på 4 °C/0,4° C och relativ fuktighet (in/ut) på 70/90,4 procent, medan andra rum har krav på temperaturvariation på 15,3 °C/2,5 °C och relativ fuktighet (in/ut) på 17/40 procent.

Det har varit ett väldigt installationstätt projekt. Taken i labben är fulla med installationer i flera nivåer

Här används koldioxidstyrning på växterna. Tilluften i varje termokonstantrum sker via väggarna och för att det ska bli jämn temperatur finns det en fläkt i varje rum som cirkulerar luften kontinuerligt. Tilluften är 800 liter per sekund. Här används också sorptionsavfuktare samt befuktningsaggregat.

I fytotronen finns fröer som inte får spridas vidare vare sig via avlopp eller avluft. Genom att värma avloppet till 80 °C oskadliggör man dessa. För detta ändamål finns två tankar som värms med elpat­roner för att hålla 80 grader.

– För att se till att fröer inte sprids med ventilationen filtrerar vi frånluften från fytotronen. Om det skulle bli strömlöst har vi en UPS-matad fläkt som startar, säger Dan Savefjord från Ramboll.

För lokalerna som ska användas av Institutionen för kulturvård finns höga krav på fukt (befuktning/avfuktning). I ett objektmagasin förvaras konst som restaureras. Magasinet behöver hålla temperatur och fukt på rätt nivå för att konsten inte ska fördärvas.

– I huset finns forskningslabb, kurslabb och undervisningslokaler, konstaterar Maria Sörensson, projektledare hos Ventab, som har utfört ventilationsinstallationerna på Natrium.

– Det är extremt stora variabler i luftflödena, på natten är det ju minflöde och på dagen varierar det stort, inflikar Dan Savefjord.

Hela huset är helsprinklat, förutom på vissa ytor, exempelvis i arkiv. Brandgasventilation är installerad i atriet. Vid brand evakueras brandgaser med hjälp av två brandgasfläktar i var sin ände i toppen av atriet. Fönster i fasad förser atriet med tilluft när fläktarna är i drift.

Peter Adolfsson är Ventabs produktionsledare på Natrium och han hade när det var som mest jobb 20 montörer på plats:

– Det har varit ett väldigt installationstätt projekt. Taken i labben är fulla med installationer i flera nivåer. Det har också varit mera jobb att montera plastkanaler, jämfört med metallkanaler, eftersom de ska svetsas ihop på en bänk. Blir det ändringar får man ta ned stora stycken eftersom det inte går att ta isär enskilda delar. Montaget har gått över förväntan och till stor del beror det nog på att även vi från produktionen var med i tidigt skede tillsammans med projektör. Vi var väl förberedda på utmaningarna som skulle komma, säger Peter Adolfsson.

Den generella SFP-nivån (Specific Fan Power) i Natrium är 1,3, vilket är ett krav från Akademiska hus som äger och förvaltar byggnaden.

Genom att lägga kontor utmed fasaderna och labb i husets mittkärna har man skapat bra förutsättningar för att separera ventilationssystemen för de olika delarna.

– Separata system för utrymmen som inte är labbmiljö gör att man kan stänga ner stora delar av ventilationen utanför ”kontorstid” och spara mycket energi, konstaterar Maria Sörensson.

I byggnaden finns dels ventilation för kontor, dels för labben. Allmänventilationsystemet består av två system, kallat LB3801 respektive LB3802, som betjänar exempelvis kontorslokaler, lärosalar, konferensrum, hörsal och förrådsutrymmen i de två husdelarna. För att öka möjligheten till flödesstyrning och för att ha en redundans är aggregaten ihopkopplade.

LB3801 och LB3802 består av tre respektive fyra ihopkopplade aggregat. De är placerade i teknikrum på plan ett. Till- och avluft till allmänventilationssystemet tas in via kombitorn.

Till detta finns processventilation som består av fyra separata system. Det finns två tilluftsaggregat respektive två frånluftsaggregat i båda delarna av huset med ett totalt maxflöde på 8 000 l/s. Avluft och tilluft tas in via huvar och galler på taket.

Skulle en fläkt stoppa går den andra igång.

Processystemen är uppbyggda med åtskilda tilluft- och frånluftsdelar med vätskekopplade värmeväxlare. För redundans och flödesstyrning har varje system två parallellkopplade aggregat. De är placerade i teknikrum längst upp i huset.

– Vi har byggt med beprövade vvs-system så mycket som möjligt för att de ska vara enkla att hantera för brukare och driftpersonal, säger installationsledaren Christoffer Eek.

Det finns även direktanslutna kryofrysar samt en automatisk fyllningstation för flytande kväve som tas från en tank på utsidan.

Även ett mycket stort herbarium, innehållande 1,1 miljoner växtexemplar, ska flyttas till Natrium till Institutionen för biologi och miljövetenskap. Den relativa luftfuktigheten i herbariet är begränsat till max 50 RF vilket regleras med temperaturen. Här förvaras torkade växter, svampar och alger för jämförande och evolutionära studier.

Herbariet har anor från slutet av 1700-talet och togs 1926 över av Botaniska trädgården. När Göteborgs universitet 1961 upprättade en botanisk institution (sedan 2012 Institutionen för biologi och miljövetenskap) överläts samlingarna till denna.

Kärlväxtsamlingen är dominerande och omfattar cirka 750 000 exemplar, medan de övriga 350 000 exemplaren tillhör mossor, alger svampar, lavar och slemsvampar.

Ice-lab är en annan del som ska in i Natrium, där forskar man på is från världens alla hörn.

Natrium ska ha en energianvändning på 47 kWh/m2/år (exklusive verksamhetsenergi), vilket uppnås dels genom solceller på taket, dels genom ett lågt U-medelvärde (0,35 W/m2, K). Byggnaden har en hybridfasad som möjliggör dagsljusinsläpp samtidigt som värmelaster från solen minimeras för att spara energi och skapa ett bra inomhusklimat.

Från början var det tänkt att byggnaden skulle miljöcertifieras enligt Miljöbyggnad Silver, men man har lyckats certifieras enligt nivå Guld.

Invigning av huset kommer att ske i november, men redan i augusti välkomnades medarbetare och studenter till Natrium.