【المختبر】خدمة الكيانات الصناعية، وبناء «نموذج تشينغيوان» للابتكار العلمي والتكنولوجي — مشروع تجديد وتحديث المبنى التجريبي رقم 2 لمختبر تشينغيوان للابتكار

يُعدّ مختبر تشينغيوان للابتكار قاعدةً تجريبية وطنية للابتكار، ويتّبع نموذجًا إنشائيًا يجمع بين الجامعة والجهات الحكومية المركزية، ويسترشد بقيادة تطوّر صناعة البتروكيماويات. ومن خلال منظومة خدمات بحثية شاملة تمتد على كامل سلسلة القيمة، تضم «مختبرات ذات اتجاهات بحثية + مركز اختبارات + قاعدة تجارب مصغّرة ومتوسطة + قاعدة حاضنة للصناعات»، ينجح المختبر في صوغ هويةٍ متميزة تحمل اسم «تشينغيوان»، في ظلّ موجة العصر التي تقودها الابتكارات العلمية والتكنولوجية نحو تحولات جذرية في الصناعات.

 

 

تولّت شركة ووهان هواكانغ شيجي للتقنيات النظيفة المحدودة تنفيذ مشروع تجديد وتعديل المبنى التجريبي رقم 2 في مختبر تشينغيوان للابتكار. وضمن خدماتها الشاملة التي تغطي كامل دورة المشروع، من التصميم إلى الإنشاء والتشغيل والصيانة، تتمحور هذه الجهود حول أهداف المختبر المتمثلة في «تحويل نتائج البحث العلمي إلى تطبيقات عملية» و«ربط البحوث بالإنتاج الصناعي». ومن خلال تقديم خدمات فنية متخصصة على امتداد جميع مراحل التنفيذ، توفر الشركة دعماً مستداماً للبنية التحتية يسهم في تعزيز الابتكار التقني وتحديث قطاع الصناعات الكيميائية، بما يعزّز بناء النموذج الصيني للتحديث.

تأسس مختبر تشينغيوان للابتكار (مختبر فوجيان الصيني لعلوم وهندسة الكيمياء والابتكار التكنولوجي) عام 2019، بقيادة حكومة مدينة تشيوانتشو، وبتعاون مشترك بين جامعة فوتشو وشركة سينوكيم للطاقة المحدودة. ويُعدّ هذا المختبر مؤسسةً وطنية من الفئة الثانية، وأحد أوائل المؤسسات البحثية على مستوى المقاطعة التي أُنشئت في مقاطعة فوجيان. واستنادًا إلى خطة التنمية الوطنية والرؤية الاستراتيجية للجنة الحزب الشيوعي الصيني في مقاطعة فوجيان وحكومة المقاطعة، يركّز المختبر على «سلسلة صناعة البتروكيماويات بقيمة تريليون يوان في منطقة تشيوانغ»، ويجري أبحاثه ويطبّق نتائجها الصناعية بالتركيز على أربعة محاور رئيسية: تحويل الطاقة وتخزينها، المواد الكيميائية الجديدة، المواد الكيميائية الإلكترونية، والصحة والرعاية الصحية الشاملة.

 

المنظر العام لمختبر تشينغيوان للابتكار

 

يقع المقر الرئيسي للمختبر ومركز البحث العلمي في مجمع الصناعة الكيميائية والتعليم العلمي بمنطقة تشيوانغ، ضمن حديقة فوتشو الجامعية للعلوم والتكنولوجيا في تشيوانغ. يبلغ إجمالي استثمارات المشروع نحو 3.1 مليار يوان، ويشمل العديد من المرافق الأساسية مثل مبنى المختبرات، ومبنى التعليم، ومنطقة المكاتب، وشقق الإسكان للمواهب، بإجمالي مساحة تبلغ 140 ألف متر مربع، منها 57 ألف متر مربع مخصصة لمختبرات البحث العلمي. ومن المقرر أن يُشكّل هذا المجمع قاعدة رائدة للابتكار التكنولوجي، وحاضنة لتنمية المواهب، وقاعدة لاحتضان الصناعات، ترتكز على مقاطعة فوجيان، وتتوسع لتغطي البلاد بأسرها، وتستهدف العالم أجمع.

 

مبنى المختبرات التجريبية رقم 2 في مختبر تشينغيوان للابتكار

 

【محتوى أعمال الإنشاء التي تولتها هواكانغ للنظافة】

نطاق البناء: المبنى التجريبي رقم 2 لمختبر تشينغيوان للابتكار

مساحة البناء: 7344 مترًا مربعًا، بإجمالي 5 طوابق

محتوى البناء: غرفة توصيف مواد البطاريات، مختبر التحلل الضوئي للماء، مختبر التوسع التجريبي، ومختبر نظيف من الفئة ألف، وغيرها.

فئة الأعمال: أعمال الديكور والتشطيب، والأعمال الكهربائية، وتهوية الهواء وتكييفه، والأعمال الإلكترونية ذات التردد المنخفض، وأعمال الإمداد بالمياه والصرف الصحي، وأنظمة التحكم الآلي، وإمداد الغاز المركزي، وغيرها من الأعمال.

اتجاه الخدمات: مجال أبحاث بطاريات الطاقة الجديدة

ال定位: بناء مركز رائد للابتكار العلمي والتكنولوجي، يتمتع بنفوذ عالمي، ويجمع بين البحث العلمي والكوادر البشرية والصناعة في بوتقة واحدة.

تضع المختبرات الكيميائية التي تركز على التطبيق الصناعي «الكفاءة محورًا، والسلامة حدًّا أدنى، والتحويل إلى نتائج عملية هدفًا». وتُدمج شركة هواكانغ للنظافة في تخطيطها لتنظيم وظائف المختبرات، وضمان سلامة التشغيل والصيانة، وتعزيز كفاءة الطاقة وحماية البيئة، منهجيةً صناعيةً متكاملة. ومن خلال تصميمٍ منهجيٍّ يعتمد على ثلاثة مستويات من الأبعاد المكانية—المبنى، والطابق، والغرفة—تُنشئ منصةً ابتكاريةً تغطي كامل سلسلة القيمة، بدءًا من «البحث التطبيقي» وصولًا إلى «تطوير التقنيات» و«تحويل النتائج إلى تطبيقات صناعية». وبذلك ترتقي بالمختبرات من مجرد وحدات بحثية منفردة إلى مسرّعاتٍ لتسريع التصنيع التقني، مما يدفع قطاع البتروكيماويات نحو الارتقاء إلى المراتب العليا في سلسلة القيمة، ويوفّر دعمًا ماديًا فعليًا لتعزيز القوة العلمية والتكنولوجية الوطنية.

 

1- التوجيه الصناعي، وإعادة هيكلة «مصفوفة الوظائف» لتعزيز كفاءة البحث العلمي

 

يُعد المبنى التجريبي رقم 2 من المرافق الداعمة الهامة لمعمل تشينغيوان للابتكار، حيث يتكامل مع المباني التجريبية المجاورة في وظائفه، ويخدم معاً خمسة محاور بحثية رئيسية في صناعة البتروكيماويات، تشمل «علوم وتكنولوجيا التحفيز، المواد التركيبية، الكيماويات الدقيقة، تكنولوجيا الحماية البيئية والسلامة، وهندسة العمليات والمنتجات»، فضلاً عن مختلف الفرق البحثية. وقد ركّزت شركة هواكانغ للنظافة، في تصميمها، على التخطيط الشامل للمختبر وتعزيز كفاءته الوظيفية، سعياً إلى جعله محركاً أساسياً لتجاوز التقنيات المعيقة في قطاع البتروكيماويات، ولتكون حلقةً حاسمة في دفع عملية تحسين وترقية سلسلة الصناعة.

 

① التكامل الوظيفي العمودي

 

مختبر أبحاث الإلكتروليتات المتقدمة

 

مختبر التوسع في التجارب الأولية

 

غالبًا ما يُقسّم التخطيط الوظيفي للمختبرات التقليدية بين البحث والتطوير من جهة، ومتطلبات الصناعة من جهة أخرى. وقد اعتمدت شركة هواكانغ للنظافة في تخطيط وظائف المبنى المخبري رقم 2 نهجًا يرتكز على «التطبيقات الصناعية»، مع مراعاة سير العمليات التجريبية والمتطلبات الوظيفية المرتبطة بالاتجاهات البحثية الرئيسية للمبنى، وهي بطاريات الطاقة الجديدة. وقد قامت بتقسيم المناطق بشكل علمي: ففي الطابق الأرضي تُخصص غرف اختبار أداء البطاريات، ومختبر أبحاث الإلكتروليتات المتقدمة، ووحدة الإعداد التجريبي لتصنيع البطاريات؛ وفي الطابق الأوسط تُقام مختبرات التركيب، ومختبرات التوسع التجريبي، ومختبرات ذات مستوى نقاء عالٍ؛ أما في الطابق العلوي فتُصمَّم مختبرات لبحث وتطوير المواد الحيوية، ومختبرات للتخليق الكهروكيميائي، وغيرها. وبذلك تتشكّل سلسلة وظيفية رأسية تمتد من «البحث والتجريب» إلى «التوسع التجريبي»، بما يلبّي مباشرةً متطلبات الجانب الصناعي في التحقق التقني، وتحسين العمليات، والتحضير للإنتاج الضخم.

 

ممر المختبر على شكل حرف «الهاء»

 

يتّبع مبنى المختبرات تشكيلًا معماريًا يجمع بين مجموعة مختبرات على محورين شمالي–جنوبي وممرات مترابطة في الاتجاهين الشرقي–الغربي، ويُعتمد تصميم مسارات حركة دائرية لتشكيل شبكة بحثية ثلاثية الأبعاد على شكل حرف «回»، بما يعزّز كفاءة العمل البحثي. وفي منظومة النقل العمودي، تتوزع أربع سلالم ومرفتان بشكل متماثل عند الزوايا الأربع، مشكّلةً شبكة نقل ذات تقسيم ذهبي؛ إذ توفّر وسيلة نقل فعّالة لأنشطة البحث، كما تلبّي متطلبات نقل المعدات الكبيرة وإجلاء الأفراد في حالات الطوارئ.

 

② شبكة التعاون المستوية

 

لضمان استمرارية الأنشطة البحثية وتعزيز فعالية الابتكار التشاركي بين الصناعة والأكاديميا والبحث العلمي، اعتمدت شركة هواكانغ للنظافة تخطيطًا بنمط الحلقات المتداخلة، حيث يضم كل طابق مناطق مخصصة للتجارب، ومناطق للمكاتب، ومناطق مشتركة، مما يحقق توزيعًا دقيقًا لمهام البحث العلمي.

 

غرفة تصنيع وتوليف المواد

 

منطقة المكتب

 

تقع منطقة التجارب الأساسية في المركز الهندسي للطابق، وتُقسَّم محتويات التجارب على الطابق بشكل منهجي وفق تسلسل التدفق الخطي للتجارب و梯度 حمل التلوث. كما تُرتب هذه المنطقة بجوار منطقة التحليل بالأجهزة، ومستودع الكواشف الشامل، وغرفة تخزين الأدوية، وغرفة تحليل الأدوية، بما يضمن تكاملًا فعّالًا ويقلل مسافة نقل العينات.

 

تُقع غرف الخدمات المساندة، مثل مساحات العمل المكتبية، في المناطق الطرفية، مما يسهّل التبادل والتعاون ويقلّص التداخل مع الأنشطة التجريبية، ويوفر بيئة بحثية تجمع بين الاستقلالية والترابط الوثيق لفرق البحث العلمي التي يقودها أعضاء هيئة التدريس من ذوي الخبرة، بما في ذلك الأكاديميون والكوادر الوطنية البارزة، وذلك ضمن إطار التعاون بين الصناعة والأوساط الأكاديمية والبحثية.

 

③ التكيف المرن المحلي

 

يتميز المختبر بتصميم معياري مرن، مع توفير مساحات قابلة للتوسع، بما يتيح الاستجابة الفعّالة للاحتياجات الناجمة عن تكرار عمليات البحث العلمي وتوسيع نطاق الصناعة، فضلاً عن إمكانية تعديل ترتيب المساحات بسرعة.

 

مختبر التحلل الضوئي للماء

 

مختبر الضغط العالي

 

► تم تجهيز غرف التجارب، مثل غرفة التحفيز الكهربائي، ومختبر التحلل الضوئي للماء، ومختبر الضغط العالي، بفواصل زجاجية شفافة مصممة بذكاء، كما تم تزويدها بأنظمة تكييف هواء مستقلة. وتتيح وحدات التشغيل المستقلة، إلى جانب تلبية المتطلبات الخاصة للظروف البيئية التي تتطلبها مختلف التجارب، استغلالًا مرنًا للمساحة، مما يوفّر لباحثي العلم سيناريوهات تجريبية مخصّصة وفقًا لاحتياجاتهم الفردية.

 

مختبر من الدرجة الأولى ألف

 

► يضم المختبر من الدرجة ألف غرفة التحضير، وغرفة تغيير الملابس، وغرفة العازل، وغرفة الغسل الهوائي، وغرفة التجارب، مع تخطيط علمي لتقسيم الوظائف إلى منطقة غير نظيفة، ومنطقة عازلة، ومنطقة نظيفة، كما يوفّر مسارًا متكاملًا يلبّي احتياجات التجارب ذات التصنيع الدقيق، بما يضمن دقة وموثوقية النتائج.

 

2- الصيانة الذكية، لبناء «حصن أمني» يتيح الإدراك الشامل لكافة المجالات

 

يُعدّ الأمان شريان الحياة في البحث العلمي والتطوير في مجال الكيمياء، كما يشكّل شرطاً أساسياً لتحقيق التصنيع. تلتزم شركة هواكانغ للنظافة بمبدأ التصميم القائم على «الضبط الدقيق، الحماية الأمنية، وترشيد الطاقة وتعزيز الكفاءة»؛ ومن خلال دمج منظومة السلامة مع التشغيل الذكي بعمق، تعمل على ضمان سلامة العاملين والأجهزة والبيانات التجريبية، وفي الوقت نفسه تقلّل استهلاك الطاقة وترفع كفاءة البحث العلمي، لتوفير حلول إدارة ذكية تغطي كامل دورة حياة المختبر، بما يسهم في تسريع تحويل النتائج البحثية إلى تطبيقات صناعية عالية الفعالية.

 

① التحكم اللامركزي، والإدارة المركزية

 

في مواجهة التحديات المتعلقة بإدارة التشغيل والصيانة ضمن عمليات البحث والتطوير التعاونية بين جهات متعددة، تركز شركة هواكانغ للنظافة على محور السلامة وتعمل على تطوير نظام ذكي مركزي لإدارة المختبرات. يعتمد النظام على بنية قائمة على التعاون بين وحدات متعددة وإدارة متدرجة، ويجمع بين وظائف إدارة تشغيل المعدات، ومراقبة سلامة البيئة، ورصد حالة العمليات التجريبية، والاستجابة لحالات الطوارئ، بما يسهم في تحقيق أقصى درجات كفاءة استهلاك الطاقة للمبنى ورفع كفاءة الإدارة.

 

غرفة واحدة – نظام مراقبة البيئة

 

الممر — نظام المراقبة المركزي للمختبر

 

المبنى — نظام المراقبة المركزي

 

يحقق النظام، من خلال نموذج «التحكم اللامركزي + الإدارة المركزية»، توحيدًا عضويًا بين التوجيه الذكي للموارد على المستوى الكلي والتحكم الدقيق في البيئة على المستوى الجزئي. وتُزوَّد كل غرفة تجريبية بنظام مراقبة بيئية مستقل، بما يضمن استقرار واستمرارية بيئة التجربة الواحدة؛ كما تُدمَج بيانات كل غرفة بشكل موحد في شاشة تشغيل وصيانة مرئية موضوعة عند مدخل الممرات في الطابق المقابل، مما يتيح للمسؤولين إجراء التعديلات بسرعة. وفي المبنى بأكمله، تُربط بيانات بيئات جميع الغرف التجريبية في الطوابق الخمسة بشكل موحد بنظام المراقبة المركزي، ما يتيح التحكم الموحد عبر المناطق المختلفة. ومن خلال نظام مراقبة بيئي «ثلاثي المستويات»، المكوّن من «الغرفة–الطابق–المبنى»، يتم رصد معايير البيئة وحالة المعدات في المختبرات بصورة آنية، بما يساعد الباحثين والإداريين على تنفيذ صيانة ذكية ومراقبة شاملة على مستوى المناطق والمستويات المختلفة، ويضمن سير الأنشطة العلمية والابتكارية بكل سلاسة.

 

② تصميم خاص، تخصيص حسب المتطلبات

 

تُعدّ أنظمة التهوية وأنظمة الغازات «المحرك الثنائي» لنظام السلامة في المختبرات الكيميائية، وقد تجاوز تصميمها حدود كونها مجرد «أعمال مساندة»، ليغوص بعمق في جوانب تشمل كفاءة التجارب، وموثوقية البيانات، وقابلية التكيّف مع متطلبات الصناعة. وتوفّر شركة هواكانغ للنظافة قيمةً مهنية مضافة من خلال حلول ذكية مخصّصة، تجمع بين احتياجات السلامة البحثية ومعايير التطبيق الصناعي.

 

نظام التحكم الذكي في خزانة التهوية

 

غرفة التوليف للتوسيع على المستوى النموذجي

 

►تصميم التحكم الذكي في نظام التهوية

 

يقوم نظام التحكم في خزانة التهوية المخبرية، من خلال مصفوفة حسّاسات متعددة الأبعاد، بمراقبة فورية لتركيز الغازات ومستوى الضغط الجوي وغيرها من البارامترات البيئية داخل المختبر، مما يتيح تنظيمًا ديناميكيًا ودقيقًا لحجم التهوية، وحركة باب الخزانة، ونمط تدفق الهواء، ليشكّل بذلك منظومة ذكية متكاملة ذات حلقة مغلقة تشمل المراقبة، واتخاذ القرار، والتنفيذ. كما يتمتع النظام بوظائف الإنذار الذكي وتشخيص الأعطال، ويقوم بتسجيل وتحليل بيانات الاستخدام في الوقت الفعلي، بما يضمن سلامة البيئة المخبرية والعاملين والمعدات، ويعزّز سهولة ومرنـية إدارة المختبر وصيانته.

 

بالإضافة إلى ذلك، يُزوَّد الجزء العلوي من خزانة التهوية بنظام استشعار حركي؛ فعند مغادرة المستخدم، يتم تلقائيًا تعديل قيمة سرعة تدفق الهواء السطحي والانتقال إلى وضع الاستهلاك المنخفض للطاقة، مما يضمن تصريف الغازات الضارة في الوقت المناسب مع خفض استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.

 

 

نظام إنذار ومراقبة الغازات

 

غرفة توصيف مواد البطاريات

 

►تصميم نظام الإنذار لمراقبة الغازات

 

لضمان الإمداد المستمر والآمن بالغازات المستخدمة في التجارب، تعتمد المختبرات نظامًا لمراقبة الغازات وإنذاره. يضم المختبر كاشفات لتركيز الغازات القابلة للاشتعال والأكسجين، تقيس بدقة تركيز الغازات داخل المكان وتُزوَّد بإنذار صوتي‑ضوئي؛ كما يُركّب خارج الممر جهاز تحكم ذكي للإنذار بالغازات، يلتقط بيانات جميع المختبرات في الوقت الفعلي، وعند اكتشاف تسرب غازي، يُفعِّل تلقائيًا نظام التهوية ويُغلق الصمامات بشكل مترابط، مما يشكّل حلقة استجابة متكاملة. ويرتبط النظام بمنصة سحابية، ما يتيح المراقبة عن بُعد عبر الهواتف الذكية وأجهزة الحاسوب وغيرها من الأجهزة، بما يسهّل إدارة السلامة.

 

يُعدّ مشروع المبنى التجريبي رقم 2 لمعمل تشينغيوان للابتكار، الذي أنشأته شركة هواكانغ للنظافة، إنجازًا بارزًا في إطار خطة التنمية الوطنية الاستراتيجية الرامية إلى إنشاء منصة علمية وتقنية متكاملة تجمع بين البحث العلمي والابتكار، وتحويل النتائج العلمية والتقنية، واحتضان الصناعات الناشئة. وسيسهم دخول هذا المشروع حيز التشغيل في تعزيز مستوى تحويل النتائج العلمية والتقنية داخل المختبر، وكسر الاحتكار التقني الأجنبي، كما يضع نموذجًا جديدًا لدفع التكامل العميق بين سلسلة الابتكار وسلسلة الصناعة في قطاع البتروكيماويات.