R T S l impianto del mese Una nuova struttura di riabilitazione Il sistema di supervisione computerizzato, la prevenzione della legionella con dosaggio di biossido di cloro, il recupero del calore di condensazione dei gruppi frigoriferi sono alcune delle caratteristiche più rilevanti della nuova clinica di riabilitazione della Fondazione Maugeri a Milano. di Giorgio Molteni, Eleca s.p.a. Il nuovo Istituto Clinico di Riabilitazione della Fondazione Maugeri a Milano è stato realizzato in via Camaldoli a breve distanza dall uscita Paullo della tangenziale est. Il progetto originario prevedeva la costruzione di due Residenze Sanitarie Assistenziali (R.S.A.) di 120 posti letto ciascuna. Tuttavia in corso d opera il committente ha deciso di modificare la destinazione d uso per trasformarle in un unica clinica di riabilitazione cardiologica e neurologica. La capacità totale della struttura è attualmente di circa 200 posti letto. Il complesso, costituito da due edifici adiacenti e dalle relative parti comuni, è inserito in una vasta area verde in parte destinata a parcheggi per gli utenti (figura 1). Al piano interrato sono stati realizzati i depositi, le camere mortuarie, gli spogliatoi del personale e l autorimessa per i dipendenti. Al piano terra sono posizionati l accettazione, gli ambulatori, la cappella di culto, le palestre di riabilitazione, un reparto di degenza. Le aree destinate ad accogliere il bar-mensa e la radiologia, previste al 46
prevedeva la realizzazione di due R.S.A. adiacenti, e le esigenze economiche e distributive hanno portato a suddividere gli impianti di e condizionamento in due parti, delle quali una a servizio dell edificio 1 e delle parti comuni, l altra dell edificio 2. Le condizioni termoigrometriche di progetto sono elencate nella tabella 1. piano terra, sono state lasciate al rustico e la progettazione esecutiva, nonché le opere, saranno eseguite in futuro. Gli uffici sono situati al piano primo, insieme a due reparti di degenza. Al piano secondo troviamo infine altri due reparti di ricovero. La superficie lorda di pavimento del complesso degli edifici è di circa 9.200 m 2 e il volume di circa 27.700 m 3. Gli impianti meccanici realizzati presso l Istituto Clinico in oggetto sono i seguenti: 1 Il complesso della nuova clinica di Milano è costituito da due edifici adiacenti e dalle relative parti comuni. Impianto di e condizionamento. Impianto idrico sanitario. Impianto antincendio ad idranti. Impianto gas medicinali. I primi due impianti sono gestiti da un sistema di regolazione centralizzato, mentre gli ultimi inviano ad esso solo gli allarmi. La progettazione è stata eseguita in base alle normative vigenti e al progetto concordato con i Vigili del Fuoco. L impronta progettuale originaria, che Le centrali termiche Per ciascuna delle due parti sopra citate è stata realizzata una centrale termica posta sulla copertura del rispettivo edificio e destinata alla produzione di acqua calda per e per uso igienico sanitario. Per l edificio 1 e le parti comuni sono state installate due caldaie aventi ciascuna una potenza termica al focolare di 696 kw, mentre per l edificio 2 sono stati previsti due generatori con potenza termica al focolare di 406 kw. Le caldaie funzionano in cascata e sono dotate di bruciatori bistadio alimentati a gas metano. All interno di ogni centrale termica sono state installate le elettropompe e le val- Tab. 1 condizioni di progetto. Condizioni termoigrometriche esterne Temperatura (Tbs) Umidità relativa(u.r.) Estate 32 C 50% Inverno -5 C 80% Condizioni termoigrometriche interne Estate Inverno Temperatura U.R. Temperatura U.R. Camere di degenza, palestre, ambulatori, 26 C ± 1 C 50% ± 5% 22 C ± 1 C 50% ± 5% cappella di culto, accettazione, reception Uffici 26 C ± 1 C 50% ± 5% 20 C ± 1 C 50% ± 5% Camera mortuaria 18 C ± 1 C 60% ± 5% 18 C ± 1 C 60% ± 5% Spogliatoi Non controllata Non controllata 22 C ± 1 C Non controllata Depositi Non controllata Non controllata 20 C ± 1 C Non controllata 47
2 Sulla copertura di ciascuno degli edifici 1 e 2 è stata installata una centrale frigorifera, costituita essenzialmente da un gruppo frigorifero con il condensatore raffreddato ad aria e dotato di recuperatore parziale di calore. qua calda sanitaria nelle concentrazioni previste dalle leggi vigenti. Al medesimo scopo sono stati installati dei debatterizzatori a raggi UV sull alimentazione degli impianti di umidificazione ad acqua nebulizzata delle UTA delle degenze. vole di spillamento che alimentano i vari circuiti di distribuzione dell acqua calda e un sistema di rilevazione delle fughe di gas metano. L acqua calda per gli impianti idrico sanitari è prodotta mediante una coppia di scambiatori di calore a piastre in acciaio inox, accoppiati a due serbatoi di accumulo. Per l edificio 1 e le parti comuni ogni scambiatore garantisce una potenza di 225 kw e i due serbatoi hanno ognuno capacità di 1.500 litri. Per l edificio 2, invece, i due scambiatori hanno ognuno una potenzialità di 140 kw e i due serbatoi una capacità di 1.500 litri. Gli scambiatori di calore di ogni centrale sono alimentati con l acqua calda proveniente da una delle caldaie che è tenuta in funzione tutto l anno. I due serbatoi di accumulo dell acqua calda sanitaria possono funzionare in parallelo o in serie per garantire la continuità di servizio anche durante le operazioni di manutenzione. L acqua calda sanitaria è accumulata alla temperatura di 60 C all interno dei serbatoi e inviata alle utenze a 45 C dopo essere stata miscelata con acqua fredda sanitaria. Il circuito di carico dell impianto di e condizionamento di ciascuno dei due edifici è dotato di disconnettore, addolcitore e di un sistema automatico di dosaggio di additivi antincrostanti. Sull alimentazione dell impianto di produzione dell acqua calda sanitaria di ogni edificio sono installati un addolcitore, con dispositivo di disinfezione delle resine alimentari, e due pompe dosatrici di additivi (una per il biossido di cloro e l altra per gli antincrostanti). Particolare attenzione è stata rivolta alla prevenzione della formazione della legionella negli impianti di questa clinica di ricovero di pazienti potenzialmente immunodepressi. Oltre all accumulo dell acqua a 60 C nei bollitori, si è ricorsi al dosaggio di additivi chimici (biossido di cloro) sull alimentazione dell impianto dell ac- Le centrali frigorifere Sulla copertura di ciascuno degli edifici 1 e 2 è stata installata una centrale frigorifera, costituita essenzialmente da un gruppo frigorifero con il condensatore raffreddato ad aria e dotato di recuperatore parziale di calore (figura 2). Il calore di condensazione è infatti parzialmente recuperato e, attraverso un apposito circuito, utilizzato per alimentare la batteria di post della UTA nella stagione estiva. La potenza frigorifera dei gruppi refrigeratori d acqua installati è di 459 kw per l edificio 1 e le parti comuni e di 342 kw per l edificio 2. Essi sono dotati di compressori a vite, controllo di condensazione e sono stati posti sulla copertura degli edifici più alti per ridurre al minimo il disturbo sonoro da loro prodotto. Le centrali di trattamento aria L aria necessaria a garantire il ricambio in ambiente e il controllo dell umidità relativa dei due edifici di degenza è trattata da due UTA (una per l edificio 1 e l altra per il 2) posizionate nelle apposite centrali in copertura. Le unità di trattamento aria sono del tipo a tutt aria esterna, che viene filtrata, preriscaldata, umidificata e postriscaldata nel periodo invernale oppure filtrata, 48
raffreddata, deumidificata e postriscaldata in quello estivo prima di essere inviata in ambiente. L assenza di aria ricircolata impedisce la propagazione di aria eventualmente contaminata all interno degli edifici. Ogni UTA è del tipo a sezioni di mandata e di espulsione sovrapposte ed è dotata di recuperatore di calore a flusso incrociato con filtro pieghettato sulla presa aria esterna e di batterie di scambio termico ad acqua calda e refrigerata. A valle del ventilatore di mandata e prima e dopo quello di ripresa sono stati inseriti opportuni silenziatori a setti fonoassorbenti. L impianto di umidificazione è del tipo ad acqua nebulizzata con aria compressa. Questa viene prodotta da un compressore, accumulata in un serbatoio, filtrata e deumidificata mediante un essiccatore frigorifero. La centralina di umidificazione provvede a regolare le quantità di acqua addolcita e di aria compressa da inviare ai nebulizzatori inseriti nella sezione di umidificazione della UTA. Questo tipo di impianto di umidificazione ha un efficienza più elevata rispetto a quelli tradizionali con pacco a perdere e presenta un minor costo di esercizio rispetto agli umidificatori a vapore elettrici per portate d acqua elevate. Camere di degenza e ambulatori Le camere di degenza, gli ambulatori ed i locali accessori degli edifici 1 e 2 sono dotati di un impianto di condizionamento del tipo a fan coil a quattro tubi con aria primaria. Questo impianto consente di mantenere, in ogni periodo dell anno e con qualsiasi esposizione, le condizioni termoigrometriche di progetto. I ventilconvettori a servizio delle camere e degli ambulatori sono del tipo orizzontale canalizzato. Questi sono installati nel controsoffitto e sono collegati I PROTAGONISTI DELL IMPIANTO Progetto architettonico e direzione lavori: AR Studio Building G.M., Milano Progetto impianti meccanici ed elettrici: Eleca S.p.A., Cantù Progetto impianti gas medicinali: SOL S.p.A., Monza Supervisione incaricata dal Cliente: Panacea S.p.A., Milano Realizzazione opere edili, impianti meccanici ed elettrici: Eleca S.p.A., Cantù Realizzazione impianti gas medicinali: SOL S.p.A., Monza I principali fornitori Sistema di regolazione e supervisione: Sauter Gruppi frigoriferi: Aermec Caldaie e bruciatori: Blowtherm Unità di trattamento aria: Covenco, Sabiana Elettropompe e gruppo di pompaggio antincendio: Salmson Apparecchiature di trattamento acqua: Euroacque Impianto autoclave e preautoclave: Idroelettrica Umidificatori d aria: Carel Ventilconvettori: Sabiana Serbatoi di accumulo e scambiatori a piastre: Pacetti Bocchette, diffusori, serrande di regolazione e tagliafuoco: Tecnoventil Quadri elettrici: Eleca. con opportuni plenum ai diffusori di mandata e alle bocchette di ripresa portafiltro. I fan coil dei corridoi sono del tipo a cassetta da incasso nel controsoffitto oppure a pavimento. Nella sala riunioni, nel locale culto e in ognuna delle sale pranzo e delle palestre di piano sono stati installati due grossi fan coil verticali canalizzati e dotati di silenziatori su mandata e ripresa. Nella scelta della tipologia dei ventilconvettori si è tenuto presente l esigenza di limitare gli ingombri a pavimento che creano sporgenze nei corridoi e nelle camere. Queste situazioni possono infatti costituire ostacolo o inciampo ai pazienti. Particolare cura è stata prestata al problema del rumore, dimensionando i fan coil in modo che, a regime, siano spenti o funzionino alla minima velocità e rientrino pertanto nei limiti di pressione sonora previsti dalle normative vigenti. Il sistema di regolazione centralizzato agisce infatti sia sulle due elettrovalvole del singolo fan coil e sia, con opportuni tempi di ritardo impostati, sulle velocità del ventilatore. Le velocità medie e massima dei ventilconvettori possono tuttavia essere necessarie per far fronte a condizioni occasionali, come temperature esterne e/o interne al di sopra dei valori di progetto, o a condizioni transitorie, come la rimessa a regime dopo l apertura delle finestre per allontanare i cattivi odori. Il cambio di velocità e la temperatura di ogni ambiente, dove sono installati i fan coil, sono gestiti in modo automatico dal sistema di supervisione. Per ognuno di questi locali inoltre la sonda di temperatura ambiente è dotata di un potenziometro regolabile dall utente che, collegato al sistema di supervisione, consente di variare la temperatura di ±2 C rispetto al set point. Per i bagni delle camere è stato realizzato un impianto di con scaldasalviette in acciaio dotati di valvola termostatica, mentre nei servizi igienici collettivi sono stati previsti radiatori in ghisa sempre con controllo termostatico. L aria primaria trattata dalle UTA è distribuita e ripresa tramite una rete di canali sui quali sono installate serrande di regolazione, per tarare le portate dei diversi rami, e serrande tagliafuoco motorizzate per garantire la compartimentazione antincendio. 49
Nelle camere, negli ambulatori, nelle tisanerie, nelle sale attesa e nei locali medici i condotti di mandata dell aria primaria sono collegati tramite una tubazione flessibile isolata ai plenum dei ventilconvettori a soffitto. Nei corridoi, nelle sale pranzo e nelle palestre di piano invece l aria è immessa in ambiente direttamente attraverso diffusori a doppio filare di alette regolabili singolarmente ovvero mediante anemostati. L aria viene aspirata dall ambiente dalle bocchette di ripresa poste nelle sale pranzo, nelle palestre di piano, nei locali deposito e dalle valvole di ventilazione dei bagni. Il transito dell aria da un locale all altro è realizzato tramite griglie di transito di tipo normale installate sulle porte, di tipo REI poste a parete oppure attraverso la porta sollevata di circa due centimetri dal pavimento. Uffici e accettazione Anche gli impianti di condizionamento degli uffici e dell accettazione delle parti comuni sono del tipo a fan coil a quattro tubi con aria primaria. I ventilconvettori sono del tipo orizzontale canalizzato o verticale a parete. Essi sono gestiti dallo stesso sistema di controllo e con gli stessi dispositivi già descritti per le zone di degenza. L utilizzo discontinuo della zona uffici e accettazione ha spinto a prevedere due piccole UTA dedicate per il trattamento dell aria primaria, installate nei controsoffitti delle zone bagno e dotate di batterie di scambio ad acqua refrigerata ed ad acqua calda. Sul canale di mandata di ciascuna UTA è installato un silenziatore a setti fonoassorbenti e, a valle di questo, la lancia di umidificazione collegata ad un umidificatore a vapore ad Impianto gas medicinali L impianto gas medicinali è stato progettato, realizzato, collaudato e certificato in base alle normative vigenti ed è costituito dall impianto ossigeno e da quello di aspirazione endocavitaria ( vuoto ). Le centrali sono esterne, a una distanza prestabilita dagli edifici e dotate, nella direzione di quest ultimi, di un muro di protezione in cemento armato. All interno della centrale ossigeno, permanentemente aerata, si trovano tre attacchi, con i pressostati e i riduttori di pressione di primo stadio, che costituiscono la prima, la seconda e la terza fonte a cui collegare i pacchi bombole. All interno della centrale di aspirazione endocavitaria sono contenuti invece i filtri, il serbatoio polmone, i pressostati e le tre pompe del vuoto. Gli anelli di distribuzione dell ossigeno e del vuoto, realizzati con tubi in rame, partono subito a valle delle centrali, percorrono un cunicolo interrato ispezionabile ed aerato e si distribuiscono orizzontalmente a vista sulla copertura piana degli edifici. Le quarte fonti degli impianti ossigeno e vuoto sono poste nelle immediate vicinanze dei fabbricati in corrispondenza delle tubazioni montanti e a valle del cunicolo interrato. Dall anello in copertura, in corrispondenza dei filtri fumo delle scale degli edifici 1 e 2, si staccano quattro colonne chiuse ad anello e da queste, ad ogni piano, le diramazioni intercettabili che vanno a servire ogni singolo compartimento antincendio. All interno di ogni compartimento è installata, in posizione visibile, la cassetta di reparto contenente le valvole di chiusura, i pressostati di allarme, gli attacchi di emergenza e, per il solo ossigeno, il riduttore di pressione di secondo stadio. La distribuzione a valle è ramificata fino alle prese installate in cassette poste a parete. Un sistema di quadri di allarme riporta nei locali presidiati gli allarmi di alta e bassa pressione dei gas medicinali. elettrodi immersi. Un apposito ventilatore di estrazione canalizzato provvede all espulsione dell aria ambiente. La rete di canali in lamiera zincata, dotata di serrande di regolazione e tagliafuoco, collega le UTA e il ventilatore ai terminali di mandata e ripresa ambiente. Le palestre di riabilitazione L impianto di condizionamento di ciascuna delle due palestre di riabilitazione (figura 3) delle parti comuni al piano terra è del tipo a tutt aria a parziale ricircolo. Come per gli uffici e l accettazione, l uso discontinuo di questi ambienti ha portato alla realizzazione di due impianti ciascuno con una sua UTA. I fluidi termovettori utilizzati sono quelli prodotti dalle centrali termica e frigorifera poste sulla copertura dell edificio 1. Le unità di trattamento aria sono poste entrambe sulla copertura delle parti comuni e sono composte da una sezione di miscela, da una doppia sezione filtrante (pieghettato + tasche rigide), dalle batterie di scambio (calda e fredda) e da una sezione di umidificazione a vapore abbinata ad un umidificatore ad elettrodi immersi. Sui canali di mandata e ripresa di ciascuna UTA sono installati opportuni silenziatori a setti fonoassorbenti per ridurre il rumore prodotto dai ventilatori. I canali di distribuzione dell aria collegano le UTA ai terminali di mandata e ripresa. L aria ambiente in eccedenza viene allontanata attraverso griglie di sovrappressione canalizzate verso l esterno. Le camere mortuarie L uso discontinuo, le condizioni termoigrometiche particolari da mantenere con affidabilità nei periodi di funzionamento (temperatura di 18 C con 60% di umidità relativa e un ricambio d aria di 15 vol/h) hanno determinato l installazione di un impianto di condizionamento a tutt aria esterna dedicato per le 50
camere mortuarie. L acqua refrigerata è prodotta da un gruppo frigorifero autonomo con potenza frigorifera di 48 kw posto sulla copertura delle parti comuni. In caso di avaria del gruppo l acqua refrigerata può essere derivata dall impianto centralizzato, tramite l inversione di quattro valvole, garantendo così l affidabilità del sistema di raffreddamento delle camere mortuarie. L acqua calda è invece prodotta dalle due caldaie della centrale termica dell edificio 1. L unità di trattamento aria è del tipo a sezioni di mandata e di espulsione sovrapposte ed è dotata di recuperatore di calore a flusso incrociato, con filtro pieghettato sulla presa aria esterna, e di batterie di scambio termico ad acqua calda e refrigerata. La sezione di umidificazione è accoppiata ad un umidificatore a vapore ad elettrodi immersi. A valle del ventilatore di mandata ed a monte di quello di ripresa sono stati inseriti appositi silenziatori. La rete di distribuzione e ripresa dell aria è di tipo tradizionale con canali in lamiera zincata, serrande, diffusori e bocchette di ripresa. Spogliatoi e depositi Gli spogliatoi ed i depositi del piano interrato sono riscaldati con un impianto a radiatori in ghisa dotati di valvola termostatica. In ogni locale spogliatoio è installata un unità termoventilante canalizzata a tutt aria esterna che garantisce il ricambio d aria necessario. Un impianto di estrazione d aria forzata allontana l aria viziata dagli spogliatoi e dai bagni annessi. L impianto idrico sanitario La centrale idrica (figura 4) è unica per tutto il complesso di edifici ed è posta al piano interrato. Al suo interno sono installate le seguenti apparecchiature: Un filtro autopulente semiautomatico. 3 L impianto di condizionamento di ciascuna delle due palestre di riabilitazione delle parti comuni al piano terra è del tipo a tutt aria a parziale ricircolo. Un serbatoio preautoclave verticale di capacità 2.500 litri. Un gruppo di pompaggio costituito da due elettropompe. Un compressore per creare il cuscino d aria nei serbatoi autoclave e preautoclave. Un serbatoio autoclave orizzontale di capacità 5.000 litri. Una valvola stabilizzatrice della pressione dell acqua. La centrale è stata realizzata in base alle indicazioni del regolamento di acquedotto del Comune di Milano. La valvola stabilizzatrice della pressione dell acqua è stata inserita a valle dell autoclave per eliminare, nelle reti di distribuzione, il differenziale di pressione sul quale lavora l autoclave. Una tubazione di bypass dell impianto autoclave e preautoclave, dotata di valvola di intercettazione e ritegno, permette di eseguire le operazioni di manutenzione senza interrompere il servizio. Le reti dell impianto idrico sa- nitario sono costituite dalla linea della acqua fredda, da quella della acqua calda e da quella di ricircolo. Quest ultima garantisce la disponibilità dell acqua calda ai miscelatori in breve tempo. La rete di scarico delle acque nere interna all edificio è stata realizzata con tubazioni in polipropilene ad innesto. I reflui dei piani fuori terra sono convogliati all esterno degli edifici per gravità, mentre quelli del piano interrato sono sopraelevati da pompe sommerse inserite nelle vasche di accumulo. E da sottolineare che i bagni delle camere di degenza sono interamente prefabbricati sia nella parte edilizia che in quella idraulica. L utilizzo di questa tecnologia di prefabbricazione, resa economicamente sostenibile dall elevato numero di bagni uguali, ha consentito un notevole risparmio in termini di tempo di esecuzione. Gli altri bagni, di dimensioni e forme diverse, sono stati invece realizzati in opera con tecniche tradizionali. 51
L impianto antincendio L impianto antincendio ad idranti è unico per tutto il complesso di edifici e si compone di una centrale di pompaggio con vasca antincendio e della rete di distribuzione. La centrale di pompaggio e la vasca antincendio sono interrate nel giardino e collegate con una tubazione al contatore dell acquedotto. Il riempimento della vasca antincendio è effettuato tramite due valvole con comando pneumatico. La vasca antincendio è realizzata in cemento armato ed ha una capacità utile di circa 48,9 m 3. Essa è dotata di prese d aria, di scarico di troppo pieno, di galleggianti di allarme di minimo e massimo livello e di tutte le tubazioni di collegamento con la centrale di pompaggio adiacente. All interno di quest ultima è installato un gruppo di pompaggio antincendio costituito da due elettropompe principali e una pilota. La portata di ogni pompa principale è di 720 l/min con una prevalenza di circa 72 m.c.a. ed è stata dimensionata considerando in funzione contemporaneamente sei idranti UNI 45 suddivisi su due colonne. La portata d acqua dell idrante più sfavorito deve essere di 120 l/min con una pressione 4 La centrale idrica è unica per tutto il complesso di edifici ed è posta al piano interrato. Il sistema di supervisione Il sistema di supervisione centralizzato è di tipo digitale computerizzato. Esso è costituito da sensori e attuatori che inviano e ricevono segnali da regolatori digitali programmabili posti vicino alle apparecchiature da gestire. Un bus di comunicazione collega tutti i regolatori al sistema di supervisione. In ciascuna delle due centrali di controllo è installato un computer che permette di visualizzare allarmi e condizioni di funzionamento, variare i set point e anche la programmazione della regolazione. L accesso al programma di supervisione è protetto con diverse password gerarchiche. E possibile stampare ogni singolo allarme e anche il loro riepilogo cronologico, nonché il trend di qualsiasi parametro controllato. Il sistema è dotato anche di un modem che, in caso di allarme, allerta con messaggi vocali telefonici i manutentori designati. Esso consente dunque di ottimizzare il funzionamento degli impianti, controllarli tutti da una postazione fissa e di intervenire in caso di allarme in modo tempestivo. dinamica minima di 2 bar. All interno della centrale sono stati realizzati i circuiti di bypass (per una eventuale manutenzione della vasca), di prova e di ricircolo del gruppo di pompaggio. L alimentazione elettrica delle elettropompe del gruppo antincendio è derivata dalla rete e, in mancanza di questa, dal gruppo elettrogeno posto nel giardino nelle immediate vicinanze della centrale stessa. In base al progetto approvato dai VV.FF. è stato realizzato un impianto antincendio ad idranti UNI 45 per la sola protezione interna degli edifici. La distribuzione prevede un anello posto al piano interrato del fabbricato da cui si staccano i montanti che servono gli edifici 1 e 2 e le parti comuni. L anello è collegato alla centrale antincendio e ai due attacchi autopompa VV.F. situati in prossimità dei due cancelli di accesso dell Istituto Clinico. I tratti di tubazione soggetti al pericolo di gelo sono coibentati e tracciati con cavo scaldante autoregolante comandato da termostato. Le cassette idranti UNI 45 sono state incassate nel muro nei reparti di degenza per non costituire ostacolo alla deambulazione dei pazienti. 52