Hermann-Rietschel-Institut, Università Tecnica di Berlino

Immagine 1: Camera sterile di ricerca con flusso di vaporizzazione turbolento (TVS)

Immagine 2: Camera bianca di ricerca con flusso di spostamento a turbolenza ridotta (TAV)

Immagine 3: Visualizzazione della turbolenza di un ostacolo in un flusso di espulsione a bassa turbolenza

Immagine 4: Visualizzazione dell'area di flusso di ritorno sotto un ostacolo in un flusso di deviazione a bassa turbolenza

Immagine 5: Visualizzazione della turbolenza di una persona in un flusso di espulsione a bassa turbolenza

Immagine 6: Operazione di ricerca presso l'HRI con simulatori di persone

Immagine 7: Partecipanti al corso nel ambiente sterile

Il Hermann-Rietschel-Institut (HRI), Dipartimento di Sistemi Energetici degli Edifici della Technische Universität Berlin, deriva dalla "Stazione di prova per impianti di riscaldamento e ventilazione" fondata da Hermann Rietschel nel 1885. È il più antico istituto universitario al mondo nel suo settore.

Le attività di ricerca e i risultati delle indagini dell'HRI influenzano lo sviluppo della tecnologia di riscaldamento e ventilazione in Germania e contribuiscono, tra l'altro, alla stesura di norme e linee guida. Dal giugno 2011, il Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel dirige la cattedra, concentrandosi sulla minimizzazione del conflitto tra requisiti di comfort, clima igienico degli ambienti e tecnologia di impianto energeticamente efficiente. In questo contesto, si svolgono principalmente anche ricerche su Ambienti Sterili (stanze pulite e ambienti sanitari).

Su un totale di 1800 m² sono ospitati un'aula magna, sale seminari, laboratori, uffici, un proprio cluster di calcolo con 400 core di elaborazione per simulazioni numeriche e diverse sale prova alte tra 6 e 8 metri. Per l'indagine delle varie problematiche, l'HRI dispone di appositi banchi di prova, tecniche di misurazione e software.

In particolare, sono disponibili, oltre ai laboratori di flusso d'aria generici, anche due stanze di ricerca e una sala operatoria sperimentale.

Stanza di ricerca sterile presso l'HRI

Per indagini sperimentali, l'HRI dispone di un laboratorio di ricerca altamente modulare. Su una superficie di 75 m² sono ospitate due stanze pulite con relative camere di passaggio (immagini 1 e 2). La configurazione copre con le sue possibilità circa il 90% dei casi di stanze pulite installate nella pratica – rendendo questa stanza di ricerca sterile unica in Germania.

Dal punto di vista della ventilazione, vengono adottati due concetti di protezione: una stanza pulita è dotata di un flusso turbolento di diluizione (TVS, immagine 1) tramite passaggi d'aria e unità di ventilazione con filtri a flusso d'aria ricircolata H14. La seconda stanza pulita (immagine 2) viene ventilata tramite un flusso di diluizione a bassa turbolenza (TAV) con unità di ventilazione con filtri U15 e pavimento doppio. Il sistema di trattamento dell'aria (RLT) collegato permette portate fino a 13.000 m³/h. Insieme alla quota di ricircolo delle unità di ventilazione, è possibile raggiungere fino a 600 cambi d'aria all'ora nel TAV. Per proteggere da contaminazioni incrociate, è stata realizzata una cascata di pressione da ambienti più puliti a meno puliti, di 15 Pa ± 5 Pa. Le temperature possono essere regolate tra 16 e 24°C con una tolleranza di ± 0,1 K, e l'umidità relativa tra il 40% e il 60% con una tolleranza del ± 10%.

Un punto di forza particolare dell'HRI è la visualizzazione dei flussi d'aria, utilizzando diverse tecniche (immagini 3, 4 e 5).

Sala operatoria di ricerca presso l'HRI

Dal 2018, l'HRI gestisce una propria sala operatoria di ricerca (immagine 6). In questa stanza completamente attrezzata dal punto di vista della ventilazione, è possibile realizzare quasi qualsiasi concetto di flusso d'aria: oltre al classico flusso di diluizione a bassa turbolenza tipico delle sale operatorie, è possibile anche un flusso turbolento di miscelazione con otto passaggi d'aria regolabili singolarmente e anche un sistema di aria di sorgente. Attraverso passaggi d'aria liberi, si possono anche realizzare aperture di immissione e di scarico locali. In questo laboratorio si svolgono ricerche sperimentali su modalità di ventilazione chirurgica più efficaci ed efficienti, per garantire la massima sicurezza di pazienti e personale.

Offerta formativa

Una volta all'anno, l'istituto organizza la formazione continua "Sistemi e concetti della tecnologia delle camere bianche" (immagine 7). Sebbene le basi teoriche specifiche delle camere bianche siano ben note in letteratura, i processi effettivi nelle camere bianche differiscono di solito notevolmente. Questa discrepanza tra teoria e pratica viene evidenziata principalmente attraverso esercitazioni sperimentali durante la formazione, rendendo tangibili le differenze tra i flussi ideali e quelli reali nelle camere bianche. Per i problemi correlati ai tre temi principali – modalità di flusso, aerosol-physik/filtri e automazione degli edifici/pressione – vengono proposte e trasmesse soluzioni. La prossima formazione di tre giorni si terrà a settembre 2019 nel laboratorio di ricerca dell'Hermann-Rietschel-Institut.