Adaptacja istniejących obiektów na potrzeby specjalistyczne jest zadaniem relatywnie trudniejszym niż projektowanie rozwiązań dla nowych budynków, ze względu na konieczność dopasowania rozwiązań instalacyjnych do struktury budynku, która często była budowana z myślą o zupełnie innym przeznaczeniu.

Stwarza to szereg trudności projektowych i wykonawczych, dla których należy znaleźć rozwiązanie, w celu zapewnienia prawidłowej pracy instalacji. Szczególne trudności stwarza adaptacja tego typu obiektów na potrzeby usług medycznych, gdyż wymogi higieniczne dotyczące instalacji wewnętrznych w tego typu obiektach są bardzo wysokie (szczegółowego przeglądu norm i ustawodawstwa z zakresu wentylacji i klimatyzacji obiektów medycznych dokonano w cytowanej literaturze). W artykule przeprowadzono studium przypadku adaptacji istniejącej struktury niewielkiego budynku trzykondygnacyjnego do potrzeb kliniki ginekologiczno-położniczej, w celu wykazania przykładowych trudności, które można napotkać oraz zaproponowania różnych sposobów ich rozwiązania.

Analiza zagadnienia

Przedmiotem projektu jest trzykondygnacyjny obiekt, o łącznej powierzchni 750 m2, adaptowany na potrzeby kliniki ginekologicznej. Obiekt zlokalizowany jest we Wrocławiu (II strefa klimatyczna). Projekt został sporządzony w oparciu o aktualne normy i rozporządzenia, wytyczne technologiczne oraz ustalenia z odpowiednimi urzędami. Istotnym aspektem adaptacji niewielkiego obiektu na potrzeby usług medycznych jest minimalizacja kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Należy nadmienić, że koszty instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej stanowią bardzo istotną część nakładów na inwestycję, ze względu na drogie rozwiązania central z klimatyzacją precyzyjną i w wykonaniu higienicznym. Im mniejszy jest budynek usług medycznych, tym proporcjonalnie większą część nakładów inwestycyjnych stanowi wentylacja i klimatyzacja, gdyż wymagania odnośnie czystości i precyzji w stanowieniu mikroklimatu wewnętrznego dla tego samego typu obiektów są stałe.

Na parterze obiektu znajdują się pomieszczenia administracyjne oraz techniczne (w tym maszynownia na potrzeby sali operacyjnej oraz sali cięć cesarskich). Na pierwszym piętrze znajduje się blok operacyjny, sala cięć cesarskich oraz sala porodów, wraz z pomieszczeniami pomocniczymi (rys. 1.). Na drugim piętrze znajdują się pokoje pacjentów, pomieszczenie inkubatorów oraz inne pomieszczenia pomocnicze. Istotne problemy projektowe:

• Najbardziej istotnym problemem projektowym jest brak miejsca na prowadzenie instalacji. Pierwotne przeznaczenie budynku było inne, przez co obiekt cechował się niską wysokością kondygnacji oraz niewielką przestrzenią możliwą do zagospodarowania na urządzenia. Wymagało to zastosowania niestandardowych rozwiązań instalacyjnych.
• Istotnym problemem były także stosunkowo wysokie nakłady inwestycyjne na instalację wentylacji i klimatyzacji w stosunku do kosztów całkowitych. Dysproporcja ta była bardziej widoczna niż w przypadku większych obiektów, gdyż, pomimo że projektowany budynek nie był duży, wymagania odnośnie rozwiązań higienicznych i zachowania odpowiednich parametrów w salach zabiegowych były takie same. Ponadto niskie kondygnacje i niewielka przestrzeń techniczna wymagały zastosowania niestandardowych rozwiązań w zakresie kształtek, które również zwiększały koszty inwestycyjne.
• Ostatnim problemem była konieczność dopasowania się do istniejącego otworowania konstrukcji obiektu (dodatkowe otwory dodawane były w ostateczności). Utrudniało to w istotny sposób prowadzenie instalacji wentylacyjnej.

Rys. 1. Rzut pierwszego piętra projektowanego obiektu

Wentylacja pomieszczeń administracyjnych na parterze

Na parterze rozprowadzane były instalacje centralnego ogrzewania, ciepła technologicznego, wodno-kanalizacyjne oraz wentylacji i klimatyzacji parteru i pierwszego piętra. Z tego powodu (oraz z powodu dużej ilości podciągów i innych elementów konstrukcyjnych) zastosowanie wentylacji nawiewno wywiewnej było bardzo utrudnione. Dlatego oraz w celu zminimalizowania kosztów inwestycyjnych, na parterze zastosowano instalację wyciągową z napływem powietrza poprzez nawiewniki wszybowe firmy Aereco. Strumień powietrze zewnętrznego został wyznaczony na podstawie kryterium spełnienia warunków higienicznych. Pomieszczenia te nie są przeznaczone do całodobowej eksploatacji, dlatego koszty eksploatacyjne związane z podgrzewem napływającego powietrza w okresie zimowym nie będą znacząco wpływać na całkowity rachunek energii związanej z całoroczną pracą systemów wentylacji i klimatyzacji. Należy tutaj nadmienić, że najniższe temperatury w okresie zimowym we Wrocławiu występują w nocny, za dnia temperatura rzadko spada poniżej -10°C. Istotną przesłanką przemawiającą za zastosowaniem nawiewników wszybowych jest także bardzo dobre osłonięcie obiektu, co pozwala uniknąć nagłego napływu dużej ilości zimnego powietrza do pomieszczeń, spowodowanego silnym wiatrem tj. poza godzinami obsługi ilość napływającego powietrza zewnętrznego może być regulowana na dwa sposoby: poprzez przymykanie nawiewnika firmy Aereco (z poziomu pomieszczeń) oraz poprzez zmniejszenie wydajności pracy wentylatorów wywiewnych (z poziomu recepcji i pomieszczeń). Pozwala to na minimalizowanie zużycia energii. Trójwymiarowa wizualizacja rozprowadzenia przewodów widoczna jest na rysunku 2a. Ze względu na istniejącą konstrukcję obiektu, wszystkie układy wyrzutowe instalacji wywiewnej na parterze musiały zostać sprowadzone do jednego otworu konstrukcyjnego. W instalacji wywiewnej zastosowano wentylatory typu K firmy Systemair.

a)

b)

Rys. 2. Wentylacja na parterze: a) trójwymiarowa wizualizacja rozprowadzenia przewodów; b) wentylatory kanałowe oraz tłumiki fi rmy Systemair

Klimatyzacja bloku operacyjnego oraz sali cięć cesarskich

(...)

a)

b)

c)

d)

e)

Rys. 3. Istotne elementy maszynowni obsługującej salę operacyjna oraz salę cięć cesarskich: a) wizualizacja prowadzenia kanałów; b) montaż szafy MCK-SKH fi rmy Klimor na potrzeby sali operacyjnej; c) instalacja ciepła technologicznego doprowadzona do nagrzewnicy w centrali; d) wygląd szafy MCK-SKH fi rmy Klimor; e) schemat technologiczny MCK-SKH firmy Klimor

Wentylacja pomieszczeń pacjentów na drugim piętrze 

Wentylacja pomieszczeń pacjentów na drugim piętrze oparta została na standardowym układzie nawiewno wywiewnym realizowanym za pomocą central dachowych w wykonaniu higienicznym firmy Klimor. Strumień nawiewany (50 m3/h na osobę) dostarczany jest do sal za pomocą nawiewników wirowych DQJ firmy Schako. Wywiew odbywa się poprzez pomieszczenia łazienek za pomocą zaworów wentylacyjnych. Wizualizacja prowadzenia kanałów widoczna jest na rysunku 5a. Zasadniczym problemem w rozprowadzeniu kanałów w pokojach pacjentów była konieczność dostosowania się do istniejącej konstrukcji więźby dachowej, co w niektórych miejscach wymuszało konieczność stosowania odsadzek zasadniczo zwiększających całkowitą stratę ciśnienia w instalacji. Na dachu zlokalizowano dwie centrale: jednostkę obsługującą pokoje chorych oraz jednostkę obsługującą salę porodów (1 piętro) oraz pomieszczenia inkubatorów (2 piętro) (rys. 5c). Z racji bardzo małej przestrzeni na dachu zachowanie prawidłowej odległości pomiędzy czerpniami i wyrzutniami było utrudnione (rys. 5c-e). Konieczne było posłużenie się rozwiązaniem niestandardowym, jakim była częściowa obudowa central dachowych nieprzezroczystą blendą z blachy stalowej, na której zamontowano wyrzutnie. Pozwoliło to na skuteczne oddzielenie strumienia usuwanego od czerpanego strumienia zewnętrznego (rys. 5d i e, na rysunku 5c widoczne są centrale przed montażem obudowy).

Do zapewnienia komfortu w okresie ciepłym w pokojach chorych na drugim piętrze zastosowano instalację klimatyzacji komfortu z bezpośrednim odparowaniem w systemie VRF. Układ obsługuje także niektóre pomieszczenia administracyjne na piętrze. W celu dopasowania jednostek wewnętrznych instalacji klimatyzacyjnej do wystroju pomieszczeń przyjęto klimatyzatory typu Artcool firmy LG (rys. 5f).

W celu uniknięcia odczucia przeciągu w sali porodów oraz w sali inkubatorów zastosowano chłodnice kanałowe z bezpośrednim odparowaniem typu DXRE Systemair montowane na kanałach powietrza nawiewanego do pomieszczeń (rys. 5g). Chłodnice pracują w systemie Multi Split ze wspólną jednostką zewnętrzną.

mgr inż. Marzena PANDELIDIS

mgr inż. Demis PANDELIDIS

prof. dr hab. inż. Sergey ANISIMOV

LITERATURA:

[1] CHARKOWSKA A.: Klimatyzacja i wentylacja w szpitalach w świetle propozycji normy europejskiej. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna. 2012.

[2] CHARKOWSKA A.: Wymagana czystość powietrza w salach operacyjnych Cz. 1 i Cz. 2. Chłodnictwo & Klimatyzacja. 2014.

[3] Utrzymanie czystości powietrza w bloku operacyjnym. www.clinikka.pl 

[4] CHARKOWSKA A.: Klimatyzacja i wentylacja w szpitalach – propozycja pierwszej normy europejskiej. Rynek Instalacyjny. 2011.

[5] CHARKOWSKA A.: Klimatyzacja szpitali w dokumentach prawnych– teraźniejszość i przyszłość, Chłodnictwo & Klimatyzacja. 2012.

Artykuł z miesięcznika Chłodnictwo&Klimatyzacja nr 01-02/2015