Nowe laboratorium S4 w Berlinie

Nowe laboratorium S4 w Berlinie

Instytut Roberta Kocha jest główną placówką w Niemczech odpowiedzialną za ochronę przed chorobami zakaźnymi. Obecnie na terenie Berlin-Wedding, przy Seestraße, powstaje nowy budynek laboratorium, w tym z laboratorium wysokiego bezpieczeństwa, które jest niezbędne do pracy z niektórymi patogenami, takimi jak wirusy Ebola czy Lassawirusy. Dlatego placówka ta podlega poziomowi ochrony 4 (S4), który zawiera szczegółowe wytyczne dotyczące szczelności pomieszczeń i regulacji ciśnienia w pomieszczeniach. W celu zarządzania budynkiem nowo wybudowanego laboratorium S4 Instytutu Roberta Kocha (RKI) w Berlinie konieczne było opracowanie szczegółowej koncepcji. Aby zapewnić, że zanieczyszczone powietrze nie wydostanie się na zewnątrz, regulatorzy przepływu objętości i ciśnienia w pomieszczeniach muszą reagować wyjątkowo precyzyjnie i szybko. Zadanie to powierzono ekspertowi ds. zarządzania budynkami, firmie SAUTER. Firma ta już wyposażyła wszystkie pozostałe laboratoria S4 w Niemczech w swoje systemy.

Na całym świecie istnieje 34 laboratoria najwyższego poziomu bezpieczeństwa, z czego trzy znajdują się w Niemczech, a czwarte jest właśnie w trakcie budowy. Od sierpnia 2011 roku na terenie Instytutu Roberta Kocha przy Seestraße w Berlinie powstaje placówka z około 250 pomieszczeniami pneumatycznie/konwencjonalnie sterowanymi. Z tego połowa to laboratoria S2. Do pomieszczeń laboratoryjnych należą również przejścia, które zgodnie z przepisami służą jako korytarze. Te przejścia działają na zasadzie kaskady ciśnienia: zapobiega to wydostawaniu się zanieczyszczonego powietrza z laboratorium do otoczenia. Również w samych pomieszczeniach laboratoryjnych stosuje się specjalną koncepcję ciśnienia, aby spełnić wysokie wymagania bezpieczeństwa.

Przejrzysta kontrola 13 000 punktów danych

Do skomplikowanego automatyzacji budynków i pomieszczeń wykorzystywana jest technologia firmy SAUTER. W zakresie automatyzacji budynków system zarządza i kontroluje całą technikę HVAC, natomiast na poziomie automatyzacji pomieszczeń systemy laboratoriów są regulowane i nadzorowane. Do tego służą kontrolery, które integrują wszystkie funkcje pomieszczenia w jednym urządzeniu. Funkcje te obejmują systemy grzewcze i chłodzące, oświetlenie oraz żaluzje. Aktualne dane pomieszczenia dotyczące temperatury, wilgotności, jakości powietrza, obecności lub natężenia oświetlenia są przekazywane za pomocą czujników. Czujniki te są podłączone bezpośrednio do kontrolerów, podobnie jak niezbędne aktuatory. Integracja żaluzji i oświetlenia odbywa się za pomocą otwartych protokołów fieldbus.

Oprogramowanie monitorujące wizualizuje wszystkie informacje w przejrzysty i uporządkowany sposób. W ten sposób 100 stacji automatyzacji gromadzi blisko 13 000 punktów danych. System monitorowania umożliwia śledzenie zdarzeń i ingerencji użytkowników w dowolnym momencie. Dzięki otwartej integracji pomieszczeń z systemem zarządzania budynkiem, zapewniona jest szybka, bezpieczna i bezbłędna transmisja danych.

Funkcje automatyzacji można łatwo i dowolnie programować zgodnie z indywidualnymi wymaganiami. „Klient ma do dyspozycji funkcję kalendarza, dzięki której może programować różne funkcje pomieszczeń według dnia, tygodnia lub miesiąca” — wyjaśnia Matthias Breternitz, kierownik projektu w SAUTER. Na przykład można ustalić, że od godziny 22 temperatura zostanie obniżona lub w soboty cały system pracy zostanie wyłączony. Można także ustawić tryb dzienny lub nocny.

Dokładność pomiaru ciśnienia do 1 Pa

Aby zapobiec wydostawaniu się zanieczyszczonego powietrza, dopływ i odprowadzanie powietrza regulowane są za pomocą przepływu objętości. W tym celu stosuje się pneumatyczny regulator, który w połączeniu z szybkim napędem pneumatycznym zapewnia wymaganą prędkość regulacji. Napęd o momencie obrotowym 10 Nm jest również odpowiedni do dużych skrzynek przepływu objętości. Wbudowany w regulator ciśnienia różnicowego czujnik osiąga dokładność pomiaru do 1 Pa nawet przy minimalnych różnicach ciśnienia, co jest kluczowe na przykład podczas nocnego obniżania temperatury przy minimalnych przepływach objętości. W przypadku zakłóceń w regulacji odprowadzania powietrza, system automatycznie sygnalizuje to wizualnie i dźwiękowo. Dodatkowo stosowany jest kolejny elektroniczny przetwornik różnicy ciśnień do niezależnego monitorowania ciśnienia w pomieszczeniu. Rejestruje on niedobory lub nadciśnienie w zakresie do ± 150 Pa. Za pomocą specjalnego oprogramowania można indywidualnie ustawić żądany zakres pomiarowy i wyświetlić go na ekranie.

Do wymogów bezpieczeństwa dla laboratoriów S4 należy również możliwość hermetycznego zamknięcia pomieszczeń w celu przeprowadzenia dezynfekcji. W tym celu cały laboratorium jest gazowany. Z tego powodu konieczne było wcześniejsze zapewnienie, że komponenty systemu automatyzacji pomieszczeń wytrzymają ten proces dezynfekcji bez uszkodzeń. W tym celu przeprowadzono testy gazowania, które kontrolery i stacje przetrwały bez problemów.

Oprócz niezawodnego funkcjonowania automatyzacji laboratoriów, istotne były również kwestie efektywności energetycznej przed instalacją systemu automatyzacji. Dlatego dla RKI zainstalowano magazyn lodu. Wykorzystuje on nocne temperatury zewnętrzne do chłodzenia i przechowuje chłód w wodzie przez kilka godzin, aż będzie potrzebny do chłodzenia w laboratorium.

Obraz: Dla zarządzania budynkiem nowo wybudowanego laboratorium S4 Instytutu Roberta Kocha w Berlinie konieczne było opracowanie szczegółowej koncepcji. Aby zapewnić, że zanieczyszczone powietrze nie wydostanie się na zewnątrz, regulatorzy przepływu objętości i ciśnienia w pomieszczeniach muszą reagować wyjątkowo precyzyjnie i szybko. Źródło: SAUTER Deutschland