Медицинарециркулятор

Ламинарный потолок

Дизайн, эргономика и конструкция новой модели ламинарного потолка Тион Lam

Этап #1 Постановка задачи

Ламинарные потолки используются в чистых комнатах и операционных для подачи однонаправленного равномерного стерильного потока воздуха. Работаем над дизайном, эргономикой и конструкцией новой модели ламинарного потолка Тион Lam.

Модельный ряд будет состоять из четырех ламинарных потолков, отличающихся площадью ламинарного поля.

Принципиальное отличие новых моделей от старых – способ фильтрации воздуха и конструкция фильтрующего элемента. Предыдущие модели основаны на применении электростатического блока и объемных фильтров типа HEPA. Новые же оснащены панельными фильтрами с эффективностью фильтрации Н14.

Схема ламинарного потолка TION старой модели с электростатическим блоком, объемными HEPA-фильтрами и адсорбционно-каталитическим фильтром. — Схема работы ламинарного потолка. Иллюстрация с сайта TION

Ламинарный потолок встраивается в систему вентиляции здания и запускается автоматически — вместе с запуском приточных вентиляторов.

Управляется система с помощью выносного пульта управления с сенсорным дисплеем.

К конструкции предъявляется множество требований. Основное — герметичность соединений. Но также учитывается: модульность, позволяющая собрать из отдельных элементов «конструктор»; вариантность направляющих воздушного потока (шторки); равномерность подсветки; уровень шума; требования пожарной безопасности и т.д.

А ещё в рамках проекта необходимо разработать систему крепления фильтров к раме корпуса.

Начинаем. В первую очередь нужно проанализировать разработки конкурентов — новая модель потолка должна быть «на уровне известных мировых брендов отрасли». А это — уровень выше среднего.

Ламинарный потолок конкурента в операционной с хирургическими светильниками и мониторами, пример для анализа рынка. — Ламинарные потолки известных брендов

Многогранный ламинарный потолок конкурента с подсветкой по периметру и встроенным монитором над операционной. — Ламинарные потолки известных брендов

Этап #2 Эскизирование, 3D-моделирование

Цвет видимых элементов потолка определен: белый RAL9016. Эскизы будут не совсем обычные: многое в этом проекте завязано на стоимость готового изделия. Поэтому следующий этап работ — это эскизно-компоновочная конструкция, дополненная расчетами себестоимости.

Эскизно-компоновочная конструкция ламинарного потолка в 3D-модели, вид сбоку с подвесами и центральной стойкой.

Эскизно-компоновочная 3D-модель ламинарного потолка, вид снизу на четыре секции с панельными фильтрами.

Всего мы рассмотрели три варианта конструкции новой модели потолка:

из сварных элементов из листовой нержавеющей стали;
из одного алюминиевого профиля и отдельного кожуха из листовой нержавеющей стали;
из несущего и обрамляющего профилей и отдельного кожуха из листовой нержавеющей стали.

В целом за основу приняли третий вариант действий — здесь оказалось больше достоинств, чем недостатков (если, конечно, не считать недостатком некоторое удорожание стоимости производства за счет изготовления фильер сразу для двух профилей, а не одного). Зато в плане эстетики (хорошее смыкание элементов) такая конструкция выглядела лучше остальных.

Но и то, как удешевить производство и облегчить монтаж, также продумали. Одно из решений: размеры профилей и места расположения поперечных планок подобрали так, чтобы применять готовые фильтры стандартных размеров. То есть для всех типоразмеров модулей будет использоваться всего два типоразмера фильтров.

Первые рендеры:

Визуализация 3D-модели ламинарного потолка, вид сверху на корпус с подвесами и боковыми патрубками.

Визуализация 3D-модели ламинарного потолка снизу со стеклянными экранами и светящимся контуром по периметру.

Два варианта конструкции размерами 2600 на 3600 мм:

Ламинарный потолок 2600 на 3600 мм, 3D-модель первого варианта конструкции с секционными панелями и центральным узлом.

Ламинарный потолок 2600 на 3600 мм, 3D-модель второго варианта конструкции в рамном каркасе с шестью панелями.

Ламинарный потолок для хирургических кабинетов, визуализация 3D-модели с сеткой фильтровых панелей и центральной стойкой.

Ламинарный потолок, визуализация 3D-модели крупным планом: угол алюминиевого каркаса, подвесы и решетка фильтровых панелей.

Этап #3 Конструкторская документация

Проектируем профили, рассчитываем вес:

Алюминиевые профили ламинарного потолка, чертеж сечений 30x90 и 30x40 мм с массой 1,95 и 1,11 кг на погонный метр.

Литьевые детали ламинарного потолка, чертеж двух элементов из поликарбоната и алюминиевого углового соединителя с массой и габаритами.

Добавляем конструкцию модели размерами 2000 на 1800 мм:

Ламинарный потолок 2000 на 1800 мм, конструкторская модель, вид сбоку на корпус с проемами в боковой стенке.

Ламинарный потолок 2000 на 1800 мм, конструкторская модель, вид сверху на корпус с двумя панелями и монтажными узлами.

Финальные рендеры:

Ламинарный потолок для хирургических кабинетов, финальный рендер с подсветкой центрального узла и четырьмя панелями.

Ламинарный потолок, финальный рендер с контурной подсветкой квадрата вокруг центральной стойки.

Портрет специалиста студии с комментарием о конструкторской документации и монтаже ламинарного потолка.

— Промышленный дизайн — это не только про внешний вид изделия, но и про удобство, технологичность и, конечно же, стоимость. Этот проект — тому подтверждение. Ещё на старте были обозначено, что монтаж потолков должен быть простым и удобным, а совокупность эстетичности, эргономичности и себестоимости должны удовлетворять ожиданиям заказчика.

Перед стартом разработки команда инженеров Формлаба выезжала на место установки потолка производства конкурентов, общалась с монтажниками, выясняла их «боли». Все проблемы были учтены при проектировании новой модели. Потому что правильный подход — это когда устройство создается с учетом пожеланий не только покупателя, завода-изготовителя, но и сервиса, и конечного пользователя. А в таком проекте это четыре разных сущности.

Евгений Аракас,
руководитель проекта

ФОРМЛАБ, специалисты по корпусам