Nuovo laboratorio S4 a Berlino

Nuovo laboratorio S4 a Berlino

L'Istituto Robert Koch è l'ente centrale in Germania per la protezione contro le infezioni. Attualmente sul sito di Berlino-Wedding, in Seestraße, si sta costruendo un nuovo edificio per laboratori, tra cui un laboratorio di massima sicurezza, necessario per il lavoro con determinati agenti patogeni come Ebola o Lassavirus. Per questo motivo, l'istituzione rientra nel livello di protezione 4 (S4), che include requisiti dettagliati sulla tenuta degli ambienti e sulla regolazione della pressione degli ambienti. Per la gestione dell'edificio del nuovo laboratorio S4 dell'Istituto Robert Koch (RKI) a Berlino, è stato necessario sviluppare un concetto estremamente accurato. Infatti, per garantire che l'aria contaminata non venga dispersa all'esterno, i regolatori di flusso volumetrico e di pressione degli ambienti devono reagire in modo particolarmente preciso e rapido. A questo compito è stato affidato l'esperto di gestione degli edifici SAUTER. L'azienda ha già dotato tutti gli altri laboratori S4 in Germania dei propri sistemi.

Nel mondo esistono 34 laboratori di livello di sicurezza massimo, di cui tre in Germania, e un quarto è in fase di costruzione. Dal agosto 2011, sul terreno dell'Istituto Robert Koch in Seestraße a Berlino, si sta sviluppando una struttura con circa 250 ambienti regolati pneumaticamente/convenzionalmente. Di questi, circa la metà sono laboratori S2. Tra le stanze del laboratorio ci sono anche camere di transito, che secondo le normative fungono da zone di passaggio. Questi passaggi funzionano secondo il principio di una cascata di pressione: ciò impedisce che l'aria contaminata esca dal laboratorio nell'ambiente circostante. Anche nelle stanze del laboratorio, vengono applicati elevati standard di sicurezza attraverso un particolare sistema di pressione a più livelli.

13.000 punti dati gestiti in modo chiaro

Per l'automazione complessa dell'edificio e degli ambienti, viene utilizzata la tecnologia di SAUTER. Nell'ambito dell'automazione degli edifici, vengono regolati e controllati tutti i sistemi HVAC, mentre a livello di automazione degli ambienti vengono gestiti e monitorati i sistemi delle stanze del laboratorio. A tal fine, vengono utilizzati controller che integrano tutte le funzioni della stanza in un unico dispositivo. Queste funzioni includono sistemi di riscaldamento e raffreddamento, illuminazione e tende. La trasmissione dei dati attuali sulla temperatura, l'umidità, la qualità dell'aria, la presenza o l'intensità dell'illuminazione avviene tramite sensori. Questi sono collegati direttamente ai controller, così come gli attuatori necessari. L'integrazione delle tende e delle luci avviene tramite protocolli di bus di campo aperti.

Il software di monitoraggio visualizza tutte le informazioni in modo chiaro e strutturato. In questo modo, 100 stazioni di automazione raccolgono quasi 13.000 punti dati. Attraverso il sistema di monitoraggio, eventi e interventi degli utenti possono essere tracciati in qualsiasi momento. Grazie all'integrazione aperta degli ambienti nel sistema di gestione degli edifici, avviene una trasmissione dei dati rapida, sicura e senza lacune.

Le funzioni di automazione sono facilmente programmabili e possono essere adattate alle esigenze individuali. "Il cliente dispone di una funzione di calendario, tramite la quale può programmare le diverse funzioni degli ambienti in base a giorno, settimana o mese", spiega Matthias Breternitz, project manager di SAUTER. Ad esempio, si può impostare che a partire dalle 22:00 la temperatura venga abbassata o che il funzionamento completo venga spento il sabato. Sono inoltre configurabili modalità giorno e notte.

Precisione di misurazione della pressione fino a 1 Pa

Per evitare la fuoriuscita di aria contaminata, l'ingresso e l'estrazione dell'aria vengono regolati tramite flusso volumetrico. A tal fine, viene utilizzato un regolatore pneumatico che, in combinazione con un attuatore pneumatico rapido, mantiene facilmente la velocità di regolazione richiesta. Con una coppia di 10 Nm, l'attuatore è adatto anche per grandi scatole di flusso volumetrico. Un sensore di pressione differenziale integrato nel regolatore di pressione dell'ambiente raggiunge una precisione di misura fino a 1 Pa anche con differenze di pressione minime, il che è fondamentale ad esempio per la riduzione notturna con flussi volumetrici minimi. Se si verificano comunque disturbi nella regolazione dell'estrazione dell'aria, questo viene segnalato automaticamente visivamente e acusticamente. Inoltre, viene utilizzato un altro trasmettitore di pressione differenziale elettronico per il monitoraggio indipendente della pressione dell'ambiente. Rileva sotto- o sovrappressioni fino a ± 150 Pa. Con un software speciale, l'intervallo di misura desiderato può essere impostato individualmente e visualizzato su un display.

Tra le normative di sicurezza per i laboratori S4 vi è anche la possibilità di sigillare ermeticamente le stanze per poter eseguire la disinfezione. A tal fine, l'intero laboratorio viene sottoposto a vaporizzazione. Per questo motivo, è stato necessario assicurarsi in anticipo che i componenti del sistema di automazione degli ambienti resistessero senza problemi a questi processi di pulizia. Sono stati condotti test di vaporizzazione preliminari, che hanno verificato che i regolatori e le stazioni potessero affrontare senza problemi tali procedure.

Oltre a un'automazione di laboratorio affidabile, anche la questione dell'efficienza energetica ha avuto un ruolo importante prima dell'installazione del sistema di automazione. Per l'RKI è stato quindi installato un accumulatore di ghiaccio. Questo utilizza le temperature esterne notturne per raffreddare e immagazzina il freddo in acqua per diverse ore, fino a quando non viene utilizzato nel laboratorio per il raffreddamento.

Immagine: Per la gestione degli edifici del nuovo complesso di laboratori S4 dell'Istituto Robert Koch a Berlino, è stato necessario sviluppare un concetto estremamente accurato. Per garantire che l'aria contaminata non venga dispersa all'esterno, i regolatori di flusso volumetrico e di pressione degli ambienti devono reagire in modo particolarmente preciso e rapido. Fonte: SAUTER Deutschland