Nieuw S4-laboratorium in Berlijn

Nieuw S4-laboratorium in Berlijn

Het Robert Koch-instituut is de centrale instelling in Duitsland voor infectiebescherming. Momenteel wordt op de locatie Berlin-Wedding aan de Seestraße een nieuw laboratoriumgebouw gebouwd, onder andere met een hoogbeveiligd laboratorium dat vereist is voor het werken met bepaalde ziekteverwekkers zoals Ebola- of Lassavirussen. Daarom valt de inrichting onder beschermingsniveau 4 (S4), dat gedetailleerde voorschriften bevat over de luchtdichtheid en de luchtdrukregeling van de ruimten. Voor het gebouwbeheer van het nieuw gebouwde S4-laboratorium van het RobertKoch-Institut (RKI) in Berlijn moest daarom een nauwkeurig doordacht concept worden uitgewerkt. Want om te garanderen dat geen besmette lucht uit de ruimte naar buiten komt, moeten de gebruikte volumestroom- en ruimtedrukregelaars bijzonder precies en snel reageren. Met deze taak is de gebouwbeheerspecialist SAUTER belast. Het bedrijf heeft al alle andere S4-laboratoria in Duitsland uitgerust met zijn systemen.

Wereldwijd bestaan er 34 laboratoria van de hoogste veiligheidsklasse, drie daarvan bevinden zich in Duitsland, een vierde wordt momenteel gebouwd. Sinds augustus 2011 wordt op het terrein van het Robert-Koch-Institut aan de Seestraße in Berlijn een inrichting gebouwd met ongeveer 250 pneumatisch/conventioneel geregelde ruimten. Van deze ruimten zijn ongeveer de helft S2-laboratoria. Tot de laboratoriumruimten behoren ook sluizen, die volgens de voorschriften als toegangen dienen. Deze doorgangen werken volgens het principe van een drukgolf: hierdoor wordt voorkomen dat besmette lucht uit het laboratorium in de omgeving terechtkomt. Ook in de laboratoriumruimten zelf worden de hoge veiligheidsnormen gerealiseerd door middel van een bijzonder drukstufenkoncept.

13.000 datapunten overzichtelijk beheerd

Voor de complexe gebouw- en ruimteautomatisering wordt de technologie van SAUTER ingezet. Op het gebied van gebouwautomatisering wordt de volledige HVAC-techniek geregeld en aangestuurd, op het niveau van de ruimteautomatisering worden de systemen van de laboratoriumruimten geregeld en bewaakt. Daartoe dienen controllers die alle functies van de ruimte in één apparaat integreren. Tot deze functies behoren verwarmings- en koelsystemen, verlichting en jaloezieën. De overdracht van actuele ruimtedata voor temperatuur, vochtigheid, luchtkwaliteit, aanwezigheid of verlichtingssterkte gebeurt via sensoren. Deze worden rechtstreeks op de controllers aangesloten, evenals de benodigde actuatoren. De integratie van de jaloezieën en verlichting gebeurt via open veldbusprotocollen.

De monitoringsoftware visualiseert alle informatie overzichtelijk en gestructureerd. Op deze manier verzamelen 100 automatisatiestations bijna 13.000 datapunten. Via het monitoringsysteem kunnen gebeurtenissen en gebruikersinterventies te allen tijde worden teruggevoerd. Door de open integratie van de ruimten in het gebouwbeheersysteem vindt een snelle, veilige en volledige gegevensoverdracht plaats.

De automatiseringsfuncties kunnen eenvoudig en naar wens worden geprogrammeerd volgens de individuele eisen. "De klant beschikt over een kalenderfunctie waarmee hij de verschillende ruimtelijke functies kan programmeren op dag-, week- of maandbasis," legt Matthias Breternitz, projectleider bij SAUTER, uit. Zo kan bijvoorbeeld worden vastgesteld dat de temperatuur vanaf 22 uur wordt verlaagd of dat op zaterdag de gehele werking wordt uitgeschakeld. Ook dag- of nachtmodes kunnen worden ingesteld.

Drukmeetnauwkeurigheid tot 1 Pa

Om het uitstromen van besmette lucht te voorkomen, wordt de toevoer- en afvoer lucht geregeld via volumestroomregelaars. Hiervoor wordt een pneumatische regelaar gebruikt die in combinatie met een snelle pneumatische aandrijving de voorgeschreven regelingssnelheid probleemloos handhaaft. Met een draaimoment van 10 Nm is de aandrijving ook geschikt voor grote volumestroomkasten. Een in de ruimtedrukregelaar geïntegreerde differentiedruksensor bereikt zelfs bij kleinste differentieeldrukken een meetnauwkeurigheid tot 1 Pa, wat bijvoorbeeld cruciaal is voor de nachtverlaging met minimale volumestromen. Mocht er toch storingen optreden in de afvoerregeling, dan wordt dit automatisch visueel en akoestisch gemeld. Daarnaast wordt een extra elektronische differentiedrukmeter gebruikt voor de onafhankelijke bewaking van de ruimtedruk. Deze meet onder- of overdruk in het bereik tot ± 150 Pa. Met behulp van speciale software kan het gewenste meetbereik individueel worden ingesteld en op een display worden weergegeven.

Tot de veiligheidsvoorschriften voor S4-laboratoria behoort ook de mogelijkheid om de ruimten hermetisch af te sluiten, zodat desinfectatie kan worden uitgevoerd. Daartoe wordt het gehele laboratorium bespoten. Om deze reden moest vooraf worden gegarandeerd dat de systeemcomponenten van de ruimteautomatisering deze reinigingsprocessen probleemloos doorstaan. Daartoe zijn vooraf bespottingstests uitgevoerd, waarbij de regelaars en stations probleemloos werden getest.

Naast een betrouwbaar functionerend laboratoriumautomatiseringssysteem speelden ook vragen over energie-efficiëntie een belangrijke rol voorafgaand aan de installatie van het automatiseringssysteem. Voor het RKI werd daarom een ijsopslaginstallatie geïnstalleerd. Deze gebruikt de nachtelijke buitentemperaturen voor koeling en slaat de koude op in water gedurende meerdere uren, totdat deze in het laboratorium voor koeling wordt gebruikt.

Afbeelding: Voor het gebouwbeheer van het nieuw gebouwde S4-laboratorium van het RobertKoch-Instituut in Berlijn moest een nauwkeurig doordacht concept worden uitgewerkt. Want om te garanderen dat geen besmette lucht uit de ruimte naar buiten komt, moeten de gebruikte volumestroom- en ruimtedrukregelaars bijzonder precies en snel reageren. Bron: SAUTER Deutschland