Umluft-Decke für Operationsräume von Krantz Komponenten

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1 Umluft-Decke für Operationsräume von Krantz Komponenten Referenzobjekt Krantz OP-Decken im Dreifaltigkeits-Krankenhaus Wesseling Erweiterung um zwei OP-Räume der Klasse Ia, jeweils 40 m 2 Bauherr: Maria Hilf NRW ggmbh Architekt: GLSW Architekten Ingenieure Planer: Ingenieurbüro Klinkhamels Haustechnik TGA-Ausführer: Bilfinger Wolfferts Gebäudetechnik GmbH Krantz Komponenten ist seit über 40 Jahren Spezialist für raumlufttechnische Gesamtkonzepte und seit mehr als 20 Jahren Anbieter innovativer Komponenten für Krankenhäuser und Reinräume. Dabei stehen Behaglichkeit und Hygiene und damit der Schutz des Patienten und des Personals im Vordergrund. Das Dreifaltigkeits-Krankenhaus Wesseling ist Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Bonn und gehört zur Maria Hilf NRW ggmbh, einem christlichen Träger mehrerer Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen die zur Dernbacher Gruppe Katharina Kasper gehört. Im Zuge umfassender Modernisierungs- und Neubauarbeiten am gesamten Krankenhaus wurde der OP-Trakt um zwei weitere hochmodern ausgestattete Operationsräume der Klasse Ia mit jeweils 40 m 2 erweitert. Krantz Komponenten lieferte und montierte ein komplettes Deckensystem bestehend aus zwei Umluft-Decken mit umlaufendem Beleuchtungsring, Strömungsstabilisatoren und abschließender Restdecke. Die für das Dreifaltigkeits-Krankenhaus Wesseling realisierte OP-Decke OP-U-32/32 von Krantz Komponenten ist die optimale lüftungstechnische Lösung für einen Operationsraum. Mit Außenabmessungen von 3,2 x 3,2 m und einem Schutzbereich von 3 x 3 m entspricht sie den in der Norm empfohlenen Standardmaßen. Der Gesamt- Volumenstrom beträgt m 3 /h. Ein 77-facher Raumluftwechsel, welcher durch eine dezentrale Umluftführung mit m 3 /h und einem vom RLT-Gerät zur Verfügung gestellten Außenluft-Volumenstrom von m 3 /h realisiert wird, sorgt dafür, dass die Luft mit einer Geschwindigkeit von im Mittel 0,25 m/s abströmt. Dadurch wird eine optimale Verdrängung bei höchsten Anforderungen an die Behaglichkeit realisiert. Nach erfolgreicher Montage und Inbetriebnahme durch geschultes, firmeneigenes Personal wurden beide neuen OP-Räume des Dreifaltigkeits-Krankenhauses Wesseling durch ein unabhängiges Hygieneinstitut für den Betrieb in der Raumklasse Ia qualifiziert und freigegeben.

2 Zentrales RLT-Gerät min m 3 /h Strömungsstabilisator 200 mm Außenluft Fortluft Umluft TAV- Strömung Überströmung strömung Tür Über- Dezentrale Umluftführung für OP-Räume der Klasse Ia Schutzbereich Funktionsprinzip einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung (TAV) mit Differentialströmung Funktionsoptimiertes OP-Decken-System Richtig eingesetzte Raumluft- und Klimatechnik in Krankenhäusern, speziell in Operationsräumen, kann einen wichtigen Beitrag zur Vermeidung von partikelbelasteter Raumluft leisten. Sie ist ein wesentlicher Baustein im Rahmen eines Multibarrieresystems, bestehend aus einer Vielzahl an hygienischen und lüftungstechnischen Maßnahmen, die allesamt den Schutz des Patienten und des Personals in den Vordergrund rücken. Die Grundlagen für ein System mit höchsten Anforderungen an die Partikelfreiheit schafft die DIN ( ). Sie definiert für die Raumklasse Ia einen dynamisch abgeschirmten Schutzbereich mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung, in dem sich OP- und Instrumententisch befinden. Gefilterte und aufbereitete Luft von höchster Reinheit reduziert den Luftkeimpegel und mindert damit das Infektionsrisiko. Folgende Merkmale zeichnen unsere Umluft-Decke aus: Modulbauweise Hochleistungsmischkammer Doppeldifferentialströmung Eckseitige Umluftansaugung Im Vergleich zu turbulenter Mischlüftung (Klasse Ib), die nach dem Prinzip der Konzentrationsverdünnung arbeitet, werden mit einer TAV-Strömung deutlich geringere Keim- und Partikelbelastungen im Operationsfeld und auf dem Instrumententisch erreicht. Neben dem Vorteil der optimalen Raumnutzung durch Wegfall der bei Ib benötigten vorgelagerten Schleuse und Energieeinsparung durch geringe Filterdruckverluste bietet eine TAV-Strömung weitere Vorteile: Die TAV-Strömung verhindert das Eindringen von Partikeln und Keimen in den Schutzbereich, verdrängt gefährliche Emissionen wie chirurgischen Rauch vom OP-Team, vermeidet Ansammlung von Partikeln und Keimen unterhalb der OP-Leuchten, führt Wärmelasten und Gefahrstoffemissionen sicher aus dem Raum ab fördert die thermische Behaglichkeit im OP-Raum. Raumklassen Raumklasse I 3-stufige Zuluftfilterung F7/F9/H13 Raumklasse Ia Allgemeinchirurgie Herz-/Gefäßchirurgie Transplantationen Tumoroperationen Raumklasse Ib Kleine Implantate Invasive Angiographie Herzkatheterisierungen MIC-Eingriffe TurbulenzArme Verdrängungsströmung (TAV) Turbulente Mischlüftung Raumklasse II 2-stufige Zuluftfilterung (ohne Schwebstoff-Filter) Raumklasse II Medizinisch genutzte Räume, Flure und Bereiche nicht zu Ia oder Ib; Keine vorgeschriebene Raumströmung Raumklassen und geforderte Raumströmungen im Gesundheitswesen nach DIN ( ) 2

3 Eckseitige Umluftansaugung Mischkammer Außenluft Zuluft Umluft Funktionsprinzip der Hochleistungsmischkammer Rechenbeispiel zur Mischung von Außen- und Umluftanteil (Gleichung um Einheiten bereinigt) Q = V J 0,336 AL J Außenluft = 14 C J Raumluft = 24 C J = 10 K V AL = 1200 m3 /h Q = 4 kw Modularer Aufbau einer Krantz Umluft-Decke Besonderheiten Modulbauweise Der konsequent modulare Aufbau der Krantz OP-Decke, in welcher kein Bauteil größer als x mm ist, führt zu technischen und wirtschaftlichen Vorteilen in allen Wertschöpfungsstufen: Engineering, Fertigung, Lagerhaltung, Transport, Handling auf der Baustelle, Montage, Inbetriebnahme, Abnahme, Betrieb, Wartung, Ersatzteilhaltung. Hochleistungsmischkammer Die Umluft wird in einer zum Patent angemeldeten Mischkammer mit dem Außenluftanteil homogen vermischt. Dadurch kann bei einer ausreichend großen Temperaturdifferenz zwischen rückgeführter Umluft und aufbereiteter Außenluft auf dezentrale Kühler in der OP-Raumdecke ganz verzichtet werden. Somit entfällt die ansonsten erforderliche Systemüberwachung und -regelung zur Vermeidung einer hygienisch bedenklichen Taupunktunterschreitung. Bei einem Mindest-Außenluftanteil von m 3 /h, eingespeist mit 14 C, wird eine Kühlleistung von 4 kw erreicht. Erhöht man den Außenluftanteil bei gleichbleibender Temperatur auf z. B m 3 /h, sind Kühlleistungen bis zu 8 kw möglich (siehe Rechenbeispiel). Die zur Trocknung gekühlte und nicht wieder aufgewärmte Außenluft kann direkt zur Feuchteregulierung verwendet werden. Dies trägt zur Energieeffizienz der gesamten Anlage bei. Der zweite entscheidende Vorteil ist die hochintensive Vermischung der unterschiedlich großen Volumenströme, mit der eine Temperaturhomogenität von ± 0,3 K über die gesamte Ausströmungsfläche der OP-Decke (ca. 10 m 2 ) erzielt wird, und dies bei einer Temperaturdifferenz von bis zu 12 K. Ungleichmäßiges Abströmen und ein damit verbundener Partikeleintrag werden somit vermieden. Dies bedeutet eine größere Sicherheit sowohl bei der gesetzlich vorgeschriebenen Abnahme als auch beim Betrieb der OP-Decke. Homogene Temperaturverteilung über die gesamte Ausströmungsfläche der OP-Decke (ca. 10 m 2 ) Doppeldifferentialströmung Mit einem doppelten Differentialströmungssystem wird eine besonders effektive Verdrängungsströmung oberhalb des OP-Tisches aufgebaut, die eine gezielte Verdrängung der durch das OP-Team erzeugten Belastungen sicherstellt. Die Geschwindigkeiten der Luftströme beim Austritt durch die äußeren, mittleren und inneren Deckensegmente sind so gestaffelt und optimiert, dass ein besonders stabiles Strömungsfeld mit vertikal nach unten gerichteter turbulenzarmer Verdrängungsströmung aufrechterhalten wird. Störungen durch Leuchten werden schnell abgebaut. Besonders wichtig ist hier die aktive Leuchtendurchführung. 3

4 6,6 m 6 m Positionierung der Umluftansaugung in den Ecken Legende Fortluft (FL) 25 % Umluft (UL, oben) OP-Auslass 3,2 x 3,2 m Raumluftwalzen Besonderheiten Der kritische Bereich um das zentrale Leuchtenstativ wird aufgrund einer Rahmenkonstruktion mit Gewebebespannung lufttechnisch durchströmt. Dies hat für die gewünschte turbulenzarme Verdrängungsströmung einen entscheidenden Vorteil. Die TAV-Strömung wird an dieser Stelle weniger stark gestört und unter dem Leuchtenstativ wird die Störung durch das Stativ durch einen speziellen Effekt wieder aufgehoben. Über den gesamten Bereich oberhalb des OP- Tisches steht eine TAV-Strömung ohne Turbulenzen zur Verfügung. TAV-Strömung Geweberahmen Aufbau und Umströmung OP-Leuchtenstativ Eckseitige Umluftansaugung Aufgrund des hohen 77-fachen Raumluftwechsels (ergibt sich aus m 3 /h Zuluft und dem üblichen Raumvolumen eines Operationssaales von 120 m 3 ) und als Ergebnis entsprechender detaillierter Untersuchungen empfiehlt Krantz Komponenten die Umluftansaugung in den Raumecken in der Zwischendecke. Dann ergibt sich sowohl eine mit der TAV-Strömung verträgliche Raumströmung als auch eine ungestörte Raumnutzung bis in die Raumecken hinein. Lee-Gebiete und Bereiche mit unkontrollierter Luftführung, wie sie häufig bei einer zweiseitigen Umluftansaugung vorkommen, werden vollständig vermieden. Der Fortluftanteil kann dann individuell im Bodenbereich abgesaugt werden. Er hat bei der vorgeschlagenen Umluftführung keinen bzw. einen geringen Einfluss auf die TAV-Strömung. Auf Basis intensiver Messungen und jahrelanger Projekterfahrung hat Krantz Komponenten hierzu ebenfalls besondere Umluftmodule entwickelt. Durch ihre spezielle Bauform und die Platzierung der Umluftansaugung im Deckenbereich der vier Raumecken wird eine gleichmäßige Luftführung im gesamten OP erreicht. Funktionsprinzip einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung 4

5 Umluft-Decke für Operationsräume, Fraunhofer inhaus-zentrum, Duisburg Einsatzbereich Radialauslass als Abluftdurchlass, Dreifaltigkeits-Krankenhaus, Wesseling Abschließend lässt sich sagen, dass bei Planung und Bau des Gesamtsystems Operationsraum anspruchsvolle Anforderungen erfüllt werden müssen. Ein wesentliches Kriterium ist, dass die Luftströmung im Bereich des OP-Feldes eine sehr hohe Schutzwirkung gegenüber dem Eindringen von Partikeln und Keimen gewährleisten muss. Sicher und zuverlässig erfüllen Umluft- Decken von Krantz Komponenten die vorgeschriebenen OP-relevanten Normen und Richtlinien, ohne die thermische Behaglichkeit und die Energieeffizienz zu vernachlässigen. Weitere Informationen zur Umluft-Decke OP-U-32/32 finden Sie hier! Weitere Informationen zum Radialauslass RA-N3 finden Sie hier! R. Busse, Caverion Deutschland GmbH Krantz Komponenten Uersfeld 24, Aachen Tel.: Fax: Eine Marke der Caverion