Progettare, realizzare e gestire: l'ospedale di Mestre
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RTS climatizzazione L’impianto del mese Progettare, realizzare e gestire: l’ospedale di Mestre Un edificio progettato secondo criteri architettonici Atteso dalla comunità mestrina e veneziana (circa 300.000 abitanti) innovativi, costruito da alcune fra le principali da oltre 40 anni, il nosocomio presenta con una struttura spazio- imprese italiane del settore che ne gestiranno anche funzionale collaudata, basata sulla sovrapposizione di due elementi principali: la piastra di base a tre piani che accoglie le attività a carat- la fornitura di calore e freddo e la manutenzione degli tere diagnostico-terapeutico, gli spazi di accoglienza e servizio e le impianti: è il nuovo ospedale di Mestre, realizzato aree per le attività amministrative e dipartimentali, sopra la quale si mediante il project financing. erge un monoblocco in linea di 7 livelli - l’ultimo dei quali è riservato agli spazi tecnologici, i restanti sono prevalentemente dedicati ai 680 letti di degenza. A contato con la piastra sono presenti un parcheggio interrato pluripiano e i bassi volumi del settore economale – servizi ge- nerali, logistica e centrali tecnologiche - disposti a semicerchio attorno a un piazzale riservato agli automezzi di servizio. Più distanti, il piccolo fabbricato della morgue e l’edificio destinato alla Fondazione Banca dell’Occhio, istituto di ricerca scientifica indirizzato alla cura di alcune arch. Giuseppe La Franca patologie oculari. Il tutto all’interno di un’area situata nella prima pe- climatizzazione riscaldamento idronica 64 RCI n.3/2008
L’ospedale è composto da una piastra di base e da un monoblocco in linea a livelli sfalsati, che delimitano la hall assieme alla grande vela vetrata, creando un giardino d’inverno a disposizione del pubblico. riferia mestrina, ampia 260.000 m2 dei quali 110.000 a verde. Il progetto architettonico è opera del- la società di progettazione Studio Altieri s.p.a. - la cui attività si caratterizza per l’attenzione all’elevata qualità spaziale e ambientale - con il contributo artistico dell’arch. Emilio Ambasz - professionista argentino che promuove l’interpretazio- ne dell’edificio come ‘paesaggio integrale’, secondo una poetica riassunta dallo slogan I protagonisti Dell’impianto ‘green over grey’. La natura artefatta dello Concedente Responsabile Azienda U.L.S.S. n.12 Veneziana spazio architettonico si coniuga con la vo- Responsabile del procedimento ing. G. Strano lontà di restituire alla collettività lo spazio Direttore dei lavori ing. R. Scibilia verde sottratto dall’atto edificatorio: D.L. opere in c.a. prof. ing. R. Vitaliani ■ la piastra e il parcheggio sono com- Concessionaria Veneta Sanitaria Finanza di Progetto s.p.a. pletamente nascosti dal manto erbo- A.T.I. di Progettazione Astaldi s.p.a. (capogruppo mandataria); so di una collina artificiale che cela i e Realizzazione: Mantovani s.p.a.; Mattioli s.p.a.; Gemmo s.p.a.; piani interrato, terreno e primo del- Cofathec Servizi s.p.a.; Studio Altieri s.p.a. l’ospedale; Responsabile di progetto Ing. Marco Foti ■ il monoblocco presenta livelli sfalsati Project manager Ing. Fabio Romani l’uno rispetto all’altro, che creano lo Progettazione opere civili Studio Altieri s.p.a. sfondo architettonico per la hall ospe- arch. Alberto Altieri (coordinatore); daliera, l’enorme giardino d’inverno arch. Emilio Ambasz (consulente artistico) preposto ad accogliere gli utenti e a Progettazione opere meccaniche Steam s.r.l. / Cofathec Servizi s.p.a. distribuirne i flussi ai diversi reparti; Progettazione trasporti Cofathec Servizi s.p.a. ■ una spettacolare ‘vela’ vetrata inclina- automatizzati ta delimita il fronte meridionale della Progettazione opere elettriche Gemmo Impianti s.p.a. hall e due lati corti, sormontando il e sistemi speciali monoblocco e presentando, verso la Installazione opere civili C.O.Mes s.c.r.l (Astaldi; Mantovani, Mattioli) città, l’aspetto di una enorme serra; Installazione opere meccaniche Cofathec Servizi s.p.a. ■ sul fronte opposto del monoblocco, i e trasporti automatizzati terrazzamenti a gradoni risultato dello Installazione opere elettriche Gemmo Impianti s.p.a. e sistemi speciali slittamento dei volumi di degenza so- no ricoperti da giardini pensili. I fornitori Il nuovo ospedale di Mestre si caratte- Generatori a olio diatermico: Garioni Naval rizza sia per l’immagine compatta e Scambiatori a fascio tubero: Cati unitaria – tipica di molti edifici nati con Evaporatori a fascio tubero: Garioni Naval l’obiettivo di contenere i consumi ener- Moduli per cogenerazione: CGT getici – sia per la presenza del giardino Gruppi frigoriferi: Trane d’inverno, elemento capace di mettere in Torri di raffreddamento: Evapco Diffusori: Sagicofim climatizzazione riscaldamento Plafoni filtranti: Sagicofim idronica 65 RCI n.3/2008
La conservazione dell’energia termica nelle parti a contatto diretto con l’atmosfera è perseguita passivamente anche mediante l’impiego di un involucro a cappotto e di serramenti a massima tenuta. La vela vetrata permette la messa a frutto della radiazione solare che l’attraversa; in assenza di soleggiamento, il volume della hall costituisce un elemento di mediazione climatica fra l’esterno e gli ambienti ospedalieri. relazione l’edifico con le condizioni am- Gran parte delle superfici costruite sono surriscaldata e del vapore industriale; per bientali locali. L’orientamento dell’edifi- esposte indirettamente all’atmosfera o ogni tipologia di macchine, una è sem- cio - il suo asse longitudinale è disposto coperte dal terreno e dalla vegetazio- pre in riserva totale: da sud-ovest/nord-est - e l’inclinazione ne: i 40 centimetri di substrato terroso ■ 3 generatori di calore ad olio diater- della vela vetrata - circa 21° rispetto al- che supporta la coltre erbosa - anche sui mico ad alto rendimento (potenza la normale, per massimizzare l’incidenza terrazzamenti del prospetto nord-ovest - 6.975 kW cad.), che erogano una po- dei raggi solari durante le giornate in- offrono un contributo determinante alla tenza totale di 8,70 MW per la pro- vernali - sono stati definiti con l’ausilio di riduzione delle dispersioni. La conserva- duzione di acqua surriscaldata e di diagrammi stereografici del percorso so- zione dell’energia termica nelle parti a 5,3 MW per la produzione di vapore lare; le ipotesi sono poi state testate con contatto diretto con l’atmosfera è per- (12 bar); simulazioni. Durante le giornate invernali seguita passivamente anche mediante ■ 3 scambiatori a fascio tubiero olio dia- soleggiate, la vela vetrata della hall per- l’impiego di un involucro a cappotto e di termico/acqua surriscaldata a 130/90 mette la messa a frutto della radiazione serramenti a massima tenuta. °C (4.350 kW cad.), serviti da 2 elet- solare che l’attraversa mentre, in assenza La strategia di contenimento dei consumi tropompe di alimentazione ciascuno, di soleggiamento diretto, il volume della - gli ospedali sono fra gli edifici civili più l’una di riserva all’altra; hall costituisce un elemento di mediazio- energivori - prevede l’adozione di sistemi ■ 3 evaporatori alimentati ad olio dia- ne climatica fra l’esterno e gli ambien- impiantistici a elevate efficienza e affida- termico a fascio tubiero (2.650 kW ti ospedalieri. Nei mesi caldi, invece, la bilità, con interessanti componenti attive cad.) per la produzione di vapore in- moderazione degli estremi climatici nella deputate al recupero delle quote energe- dustriale; hall è affidata ad aperture motorizzate tiche, altrimenti disperse. ■ 3 elettropompe a basamento a funzionamento automatico, poste al- (Q = 140 m3/h circa cadauna) a por- la base e in sommità della vela in modo La sala macchine tata variabile, utilizzate per ridurre la da attivare, quando necessario, la ven- La centrale termica ospita tutte le appa- potenza elettrica assorbita e per la cir- tilazione naturale all’interno dell’atrio. recchiature per la produzione dell’acqua colazione dell’acqua surriscaldata alle climatizzazione riscaldamento idronica 66 RCI n.3/2008
L’impiego di facciate ventilate attive ha contribuito a ridurre i carichi termici e frigoriferi e a migliorare le condizioni termoigrometriche percepite dai pazienti. tamente anche le batterie di raffredda- mento/deumidificazione delle unità di trattamento aria dell’edificio economale e della morgue. La centrale idrica riceve con continui- tà dall’Ente erogatore circa 60/70 m3/h, con punte di 100 m3/h. Per garantire il corretto funzionamento dei gruppi di pressurizzazione (circa 20 avv/h), è pre- sente una riserva idrica di 30 m3. A val- le dei serbatoi d’accumulo, i gruppi di pressurizzazione idrica automatici sono formati da più elettropompe verticali tre sottocentrali tecnologiche, site al ■ sistemi di dissipazione del calore di multistadio in acciaio inox alimentate da piano terra (edificio economale), pri- raffreddamento acqua motore. inverter, cui segue l’apparato di pretrat- mo (piastra servizi) e ottavo (degenze); L’acqua refrigerata è prodotta da 4 grup- tamento generale: filtro micrometrico la rete principale di distribuzione del- pi refrigeratori condensati ad acqua di autopulente per acque potabili e tecno- l’acqua surriscaldata è a linea doppia. torre, per 7.200 kW complessivi: logiche a magliatura, in grado di inter- Il collegamento al sistema di cogenera- ■ 2 con compressori centrifughi del tipo cettare particelle sospese sino a 100 µ, zione effettua un recupero termico dai aperto (2.400 kW cad.); e sistema di disinfezione con lampade circuiti ad alta temperatura (790 kW ■ 2 con compressori a vite (1.200 kW a raggi UV. circa per acqua surriscaldata) e uno in cad.). L’addolcimento a 15 °Fr, per l’acqua ad bassa temperatura (104 kW circa per A lato condensatore, ogni gruppo è col- uso sanitario, e a 3/6 °Fr per l’acqua ad preriscaldare l’acqua sanitaria a 45/50 legato a una torre di raffreddamento uso tecnologico avviene nelle sottocen- °C, da innalzare a 70°C in sottocentra- evaporativa di tipo assiale, con potenze trali, con due sistemi a doppia colonna le per la prevenzione della legionellosi). nominali di 2.900 kW (compressori cen- e funzionamento continuo. Un sistema Sono infatti presenti 2 moduli di co- trifughi) e di 1.900 kW (compressori a vi- ad osmosi inversa permette il reintegro generazione alimentati a metano (725 te). I motori dei ventilatori sono a doppia dell’acqua che alimenta i produttori indi- kWe cadauno) con alternatori sincroni velocità, per ridurre consumi energetici e retti di vapore sterile, a servizio dell’umi- trifase, per esercizio in parallelo con la rumorosità nei periodi di minore carico dificazione delle UTA e della centrale di rete, composti da : frigorifero. sterilizzazione dell’ospedale. ■ motore endotermico allacciato ai Sul circuito idraulico è presente un si- La riserva idrica antincendio è costitui- gruppi elettrogeni; stema di controllo della temperatura ta dall’acqua del lago artificiale che fa ■ scambiatori per il recupero del calore dell’acqua in ingresso al condensatore parte del progetto di inserimento pae- dall’olio di lubrificazione, dall’acqua mediante valvola a 2 vie motorizzata. Il saggistico. di raffreddamento e dai gas di scari- circuito di rilancio dell’acqua refrigerata co, che producono acqua a 130 °C è basato su 3 elettropompe in parallelo Hall - utilizzata in parallelo all’omologa ed è caratterizzato da portata limitata- Sotto il profilo impiantistico, l’atrio del- produzione in centrale termica – e a mente variabile: oltre a servire le sotto- l’ospedale è stato suddiviso in due por- 80 °C – per il pre-riscaldamento del- centrali della piastra e del monoblocco, zioni. La prima è compresa tra il livello di l’acqua calda sanitaria nella sottocen- con prelievo costante di portata a meno calpestio della hall e il solaio del secon- trale economale; di intercettazione manuale, serve diret- do piano: coincide con le aree interes- climatizzazione riscaldamento idronica 68 RCI n.3/2008
l’ingresso dei carichi termici dalla vela TECNOLOGIA SOSTENIBILE vetrata nella zona di camminamento e La progettazione degli impianti aeraulici è stata eseguita da Steam s.r.l. di Padova sosta dei pazienti agli ambulatori. – società d’ingegneria diretta dal prof. Mauro Strada – mentre la realizzazione è stata affidata a Cofathec Servizi s.p.a.. Reparti di degenza «L’attività è stata impostata con l’obiettivo di raggiungere elevati livelli di qualità - spiega il prof. Strada - dalle scelte progettuali di base fino alla selezione delle Nelle aree di degenza, in considerazio- tecnologie e dei materiali. Questo approccio, sviluppato in stretta collaborazione ne dello stato di salute non ottimale dei con Cofathec, ha comportato investimenti più elevati in fase di realizzazione degli pazienti, il comfort ambientale costitui- impianti, a fronte però di elevati ritorni in termini di riduzione dei costi di gestione sce una delle variabili più importanti di (legati sia ai risparmi energetici ottenibili sia alle minori necessità di manutenzio- quell’insieme di condizioni d’uso dello ne), considerato anche il fatto che la stessa società sarà impegnata nella gestione spazio ospedaliero definito dalla tecnica in un arco temporale molto lungo. Ad esempio, la scelta del sistema di cogenerazione è da considerarsi strategica; la ospedaliera, in maniera molto sintetica, centrale frigorifera è stata dimensionata per minimizzare i periodi di funzionamento con il termine di ‘umanizzazione’. Nello parzializzato; parimenti, il sistema di gestione e supervisione, estremamente avan- specifico, la strategia scelta per l’ospe- zato, permetterà di contenere l’impiego di risorse umane. Un ulteriore contributo, dale di Mestre è basata sulla rapidità di stimabile in un risparmio dei consumi generali del 20% circa - notevole per un edi- risposta dei terminali di climatizzazione ficio energivoro com’è un ospedale - sarà fornito dall’elevato livello di integrazione alle diverse esigenze e sulla loro capaci- fra architettura e impianti». tà di mantenere omogenee le condizioni Mauro Strada, microclimatiche. progettista Steam s.r.l. A tale scopo, l’impiego di facciate venti- late ‘attive’ ha contribuito a ridurre i ca- richi termici e frigoriferi e a migliorare le condizioni percepite dei pazienti. La fac- ciata attiva è un sistema di tamponamen- Angelo Paisio, to in grado di interagire dinamicamente responsabile con l’impianto di climatizzazione, adat- supporto tecnico operativo tando le sue prestazioni a seconda delle di Cofathec diverse condizioni operative. Durante i Servizi s.p.a. giorni soleggiati, la radiazione solare in- cidente sulla superficie esterna penetra sate dai flussi dei pazienti esterni e dei del volume contenuto dalla vela vetrata. attraverso gli strati trasparenti dell’invo- visitatori, che accedono all’intero edificio In questo caso, l’impianto gemellato a lucro, surriscaldandoli fino a temperature ospedaliero. Sono previsti due impianti tutt’aria con parziale ricircolo agisce in molto elevate. L’aria presente nell’inter- gemelli che trattano le zone est e ovest sinergia con il sistema di ventilazione na- capedine, anch’essa surriscaldata, viene dell’atrio con UTA in grado di parzializ- turale a corredo della vela, dotato di gri- estratta dall’alto attraverso un plenum zare, attraverso camere di miscela aria glie di ventilazione naturale motorizzate ed espulsa in atmosfera, rimpiazzata da esterna/aria ricircolata, la quota parte di alla base e in copertura, completamente aria più fresca prelevata, mediante ap- aria esterna in relazione all’effettivo gra- controllabili nel loro grado di apertura posite aperture, dall’ambiente interno. do di affollamento, misurato mediante dal sistema di regolazione e supervisione Questo movimento d’aria mantiene la sonde di qualità dell’aria. La diffusione a servizio degli impianti meccanici. temperatura dell’aria nell’intercapedine dell’aria avviene con elementi lineari a Per la diffusione dell’aria di condiziona- sempre compresa tra 10 e 50 °C e può soffitto integrati nel disegno architetto- mento lungo il ballatoio longitudinale, diminuire fino a 20 °C la temperatura nico dei controsoffitti; i punti di ripresa che presenta un profilo curvilineo, sono delle superfici trasparenti, minimizzando sono localizzati in corrispondenza degli stati installati diffusori circolari a pavi- l’asimmetria radiante. L’attivazione del accessi alle aree amministrative e alla mento, in grado di produrre getti vertica- flusso è comandata da sensori presenti mensa. li di bassa portata che creano una sorta sia nell’intercapedine, sia dentro il locale, La seconda porzione interessa il resto di lama d’aria verticale: questa contrasta che agiscono sul sistema di aspirazione climatizzazione riscaldamento idronica 70 RCI n.3/2008
La centrale termica ospita 3 generatori di calore ad olio diatermico ad alto rendimento, 3 scambiatori a fascio tubiero olio diatermico/acqua surriscaldata, 3 evaporatori alimentati ad olio diatermico a fascio tubiero e 3 elettropompe a basamento. L’acqua refrigerata è prodotta da 4 gruppi refrigeratori condensati ad acqua di torre. Il circuito è basato su 3 elettropompe in parallelo. dell’impianto di condizionamento del- lore presente nell’aria espulsa non viene basso e 1/3 in alto. Le diverse esigenze l’edificio. Una tenda oscurante interna, recuperato. operative della sala chirurgica del pronto con funzionamento automatico, mantie- soccorso hanno condotto all’impiego di ne un livello costante di illuminazione na- Blocco operatorio quattro diffusori elicoidali per la man- turale dell’ambiente; localmente, l’utente La climatizzazione delle sale operatorie data dell’aria, con ripresa simile a quella può modificare l’inclinazione delle alette, (20 vol/h e oltre) è affidata alla soluzio- delle altre sale. variando la quantità di luce in ingresso ne cosiddetta ‘a soffitto unidirezionale’: Al variare del grado di intasamento dei nel locale. tutte le sale del blocco operatorio sono filtri assoluti, la costanza della portata è Anche in considerazione dell’impiego equipaggiate con un controsoffitto fil- assicurata da un regolatore posizionato delle facciate attive, nelle degenze è trante (a elementi) a flusso unidirezio- sulle mandate di ogni locale. Il manteni- prevista una climatizzazione a tutt’aria a nale dall’alto verso il basso. Questo si- mento della sovrappressione delle sale ri- portata costante, con un continuo ricam- stema assicura una velocità dell’aria sul spetto agli ambienti limitrofi è affidato a bio di aria esterna di rinnovo nella misu- tavolo operatorio compresa tra 0,15 e regolatori di portata sulla ripresa di ogni ra di almeno 6 vol/h. In regime invernale, 0,40 m/s, ottimale per l’asepsi del cam- locale, che conservano il valore della por- l’aria proveniente dalle degenze (22 °C) po operatorio, assieme a bassi livelli di tata di ripresa sempre inferiore a quello passa nell’intercapedine e, prima di es- rumorosità e, di conseguenza, al mi- d’immissione. sere espulsa in atmosfera, transita in una glior comfort del team chirurgico e del Per il contenimento dei consumi ener- batteria di scambio termico ad acqua gli- paziente. L’aria di ripresa, convogliata getici, ciascuna UTA è dotata di inver- colata cedendo parte del suo calore, che mediante canalizzazioni integrate nel- ter sulla mandata come sulla ripresa, in viene impiegato per il pre-riscaldamento le pareti tecniche d’involucro ai quattro modo da parzializzare le portate d’aria dell’aria in ingresso all’impianto di clima- angoli della sala, transita in bocchette in immessa e ripresa in relazione all’uso ef- tizzazione. In regime estivo, invece, il ca- grado di parzializzare la portata: 2/3 in fettivo e, di conseguenza, anche la po- climatizzazione riscaldamento idronica 72 RCI n.3/2008
Le sottocentrali impiantistiche sono situate nell’edificio economale, nella piastra e all’ultimo piano del monoblocco. tenza elettrica assorbita; inoltre, ciascuna UTA è dotata di una sezione di recupero del calore di tipo acqua/acqua, tra i flussi di aria in espulsione e in immissione, con rendimenti superiori al 50%. Laboratori Nei due reparti adibiti a laboratorio, la presenza di cappe a portata variabile ha reso necessario l’adattamento del- l’impianto a compensare, con adeguate portate di immissione e nei periodi in- teressati, l’aria estratta dalle cappe, e a mantenere, ove richiesto, il voluto grado di depressione dell’intero laboratorio ri- spetto agli altri locali. In previsione del possibile aumento del numero di cappe rispetto al progetto originale, l’impianto ferenziale sulla ripresa e con controllo di i regolatori di portata sono in grado di è stato adeguatamente dimensionato ed mandata relazionato al funzionamento percorrere tutta la loro corsa in meno di equipaggiato, in particolare nelle aree di delle cappe. Per evitare che, all’apertura 2 secondi, tempo stimato a garantire la laboratorio organizzate a ‘open space’. degli schermi delle cappe, possano ve- sicurezza rispetto al rischio di contamina- Il sistema prevede l’impiego di regolatori rificarsi fuoriuscite di fumi o esalazioni zione dei locali e delle persone. di portata con controllo di pressione dif- nocive, i servomotori che equipaggiano Nodi di circolazione verticale PROJECT FINANCING di sicurezza La finanza di progetto – o project financing – è un sistema di finanziamento misto L’inclinazione del monoblocco verso la hall che permette al committente pubblico (concendente), in assenza di parte delle – e il conseguente slittamento dei piani risorse economiche necessarie e grazie all’apporto di capitali messi a disposizione l’uno rispetto all’altro - nella maggior par- dall’imprenditoria privata (concessionario), di realizzare l’opera della quale ha bisogno te dei casi non ha permesso la realizzazio- mantenendo le sue normali funzioni di indirizzo, sorveglianza e controllo. ne di canne shunt verticali. Quasi tutte le A opera conclusa, l’impresa vedrà ripagato il credito vantato nei confronti del zone compartimentate e con funzioni an- committente attraverso i flussi finanziari generati anche dalla presa in carico dell’attività di gestione/manutenzione - il canone è composto, normalmente, da una tincendio dispongono di impianti di venti- quota di rimborso del capitale investito e da una a copertura dei servizi erogati lazione dedicati, completamente eseguiti durante l’esercizio dell’attività - e sarà tenuta, al termine del periodo concordato, alla con canalizzazioni REI 120 e unità di ven- riconsegna dell’opera al concedente in perfetto stato di efficienza. tilazione alimentate da circuiti preferenzia- Nella legislazione italiana, il project financing è stato introdotto dalla L. 415/98, li/sicuri che, in caso di emergenza incendi, mentre la L. 166/02 ne ha velocizzato la complessa procedura. Questo strumento, manterranno l’ambiente sicuro in sovra- eminentemente finanziario, si rivela particolarmente interessante per le sue ricadute sull’intero ciclo progettazione/costruzione/gestione, in particolare per opere complesse pressione rispetto al resto dell’edificio. come gli stabilimenti ospedalieri. La formazione del profitto imprenditoriale, infatti, interessa in parte anche i servizi erogati e, di conseguenza, coinvolge direttamente Si ringraziano: Vittorio Mantovan (Steam l’impresa nella valutazione, in sede di progetto e costruzione, di strategie di s.r.l.); Angelo Paisio, Responsabile manutenzione e gestione che, nel caso dell’ospedale di Mestre, si estendono per l’arco Supporto Tecnico Operativo di Cofathec Servizi s.p.a. climatizzazione riscaldamento idronica 74 RCI n.3/2008
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