OR ventilation quo vadis
Prof. Arnold Brunner
Obermattstrasse 2
8330 Pfäffikon ZH
M + 41 79 431 82 81
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
OP-Lüftung quo vadis
Schweizerische Richtlinie im Vergleich mit den Englischen,
Schwedischen und den Amerikanischen Normen sowie den
zukünftigen Europäischen CEN-Standards
1
OR ventilation quo vadis
zum Inhalt
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 4
Die grosse Frage
Wichtigste Punkte der Richtlinie SWKI VA105-01
Die informativen Anhänge
Forschung an der HSLU Hochschule Luzern T&A
The new concept - die Idee der „Grünen Glocke“
Eine internationale Sicht
Deutschland, England, Schweden, USA, EN 16244
EnEff-OP-Luft: Was beeinflusst den Energieverbrauch?
OR ventilation quo vadis
Warum braucht es eine Lüftung im
Krankenhaus?
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Aus den genau gleichen Gründen wie wir auch in anderen
Gebäuden eine Raumlufttechnische Anlage installieren:
• Sauerstoff-Zufuhr
• Abführen von Lasten
• Behaglichkeit
• Reduktion des Energiekonsums
5
OR ventilation quo vadis
Was ist spezifisch bei der Lüftung im
Krankenhaus? (1)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
• Anforderungen techn. Prozesse oder Produkte
• Personenschutz (z.B. chir. Rauch, Aerosole, Gase, aktive
Substanzen wie z.B. Pentamidin)
• Aufrechterhaltung eines physiologischen und behaglichen
Raumklimas für Patient und Personal
• Kompensation ungünstiger Gegebenheiten
(z.B. innen liegende Räume, nicht zu öffnende Fenster
wegen stark belasteter Aussenluft)
6
OR ventilation quo vadis
Was ist spezifisch bei der Lüftung im
Krankenhaus? (2)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Die wissenschaftliche Evidenz (Krankenhaus-Hygiene) des
Beitrags von RLT-Anlagen zur Vermeidung von im Spital
erworbenen Infektionen ist widersprüchlich. Übliche Hygiene-
massnahmen und Antibiotika-Prophylaxe sind wirksamer.
Prinzipiell kann die Raumlufttechnik aber einen Beitrag zur Ver-
meidung von nosokomialen Infektionen leisten, insbesondere
• in Operationssälen
• bei Patienten mit über die Luft übertragbaren Erkrankungen
(Tuberkulose, Masern, SARS, usw.)
• bei Patienten mit schwerer Suppression des Immunsystems.
7
OR ventilation quo vadis
Warum braucht es eine Lüftung im
Operationssaal?
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Aus den genau gleichen Gründen wie wir auch in anderen
Gebäuden eine Raumlufttechnische Anlage installieren:
• weil OP-Räume in der Regel "gefangene" Räume sind
• weil das Personal regelmässig chirurgischem Rauch
ausgesetzt ist
• weil grosse Wärmelasten anfallen
• weil hier regelmässig durch geöffnete Haut (Schutzhülle)
der Eintrag von Keimen in den Körper stattfindet
(Ziel: Lüftung reduziert die Keimkonzentration in der Luft)
8
OR ventilation quo vadis
Swiss-Guideline SWKI VA105-01
Raumlufttechnische Anlagen in
medizinisch genutzten Räumen(Planung, Realisierung, Qualifizierung, Betrieb)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 9
OR ventilation quo vadis
Was ist nun neu an der SWKI VA105
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
• Keine Einmischung in medizinische Belange
• Alle relevanten Belange sind im Team festzulegen und im
Projektpflichtenheft verbindlich festzuhalten
• Die Richtlinie beschreibt verschiedene Lüftungskonzepte
(als Angebot)
• Die Verifizierungsmethode wird pro Lüftungskonzept
beschrieben
• Es gibt zwei Lüftungskonzepte für Operationssäle
LK 1a: TAV Turbulenzarme Verdrängungsströmung
LK 1b: TML Turbulente Mischlüftung
10
OR ventilation quo vadis
SWKI VA105:2015 Was ist nun neu?
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
SWKI VA105-01 Tabelle 2
11
OR ventilation quo vadis
Lüftungskonzept LK1a
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Anzustreben sind Luftdurchlassfelder von ca. 9 m2.
Ein TAV-Zuluftdurchlass als Differenzialflow ausgebildet be-
wirkt eine stabile Verdrängungsströmung durch eine gegenüber
dem Randgebiet im Kerngebiet erhöhte Zuluftgeschwindigkeit.
Die notwendige Kühlleistung kann über Kühlelemente abgeführt
werden, welche umluftseitig eingebaut sind. Dabei ist mit ge-
eigneten konzeptionellen oder technischen Vorkehrungen die
Bildung von Kondensat zu vermeiden (Trockenkühlung).
13
OR ventilation quo vadis
Verifizierung Lüftungskonzept 1a
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Wenn im Pflichtenheft keine Soll- bzw. Grenzwerte vereinbart
sind, sollen unter den oben genannten Prüfbedingungen
folgende Minimal- bzw. Maximalwerte eingehalten werden:
- Sollwertbereich der Zulufttemperatur 21°C ± 3,0 K
- Abweichung lokaler Zulufttemperatur vom Mittelwert ± 1,0 K
- Relative Luftfeuchte 30% - 50% (bei 21°C)
- Beurteilungsschalldruckpegel Lr,H in Raummitte 1,0 m üfB
≤ 48 dB(A)
- mittlere Zuluftgeschwindigkeit ≥ 0,25 m/s (Anm.: Zuluftgeschwindigkeit im Kerngebiet ca. doppelt so schnell wie im Randgebiet)
14
OR ventilation quo vadis
Verifizierung Lüftungskonzept 1a
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Schutzgradmessung
(Schutz vor innerem und äusserem Lasteintrag)
Die unter Anwendung dieser Richtlinie neu gebauten oder
rekonstruierten Operationsräume mit LK 1a müssen bei Nenn-
Luftvolumenstrom mindestens einen massgebenden Schutzgrad
erreichen von:
SG ≥ 4,0 ohne den Störeinfluss von OP-Leuchten bzw.
SG ≥ 2,0 mit Störeinfluss der OP-Leuchten.
Der verbindliche Wert ist im Pflichtenheft festzuhalten.
15
OR ventilation quo vadis
Lüftungskonzept LK1b
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Als Zuluftelement können sowohl Einzelauslässe mit endständig
eingebauten H13-Filtern als auch eine kleine TAV-Decke ein-
gesetzt werden.
Zur Erlangung von bisher üblichen Luftschadstoff-Reduktions-
zeiten (Erholzeit 100:1) von ≤ 20 Minuten bei noch akzeptabler
Behaglichkeit im Raum ist von einem Zuluftvolumenstrom von
mind. 25 Luftwechseln auszugehen.
Es ist dabei zu beachten, dass auch im Operationsraum
Lüftungskonzept 1b ein Aussenluft-Volumenstrom von
min. 800 m3/h notwendig ist.
16
OR ventilation quo vadis
Verifizierung Lüftungskonzept 1b
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
In mischgelüfteten Operationsräumen mit Lüftungskonzept 1b
ist eine Prüfung der Erholzeit in Anlehnung an das in der ISO
14644-3 beschriebene Vorgehen durchzuführen.
Die Sonde des Partikelzählers wird sowohl im kritischen Bereich
(Eingriffsort) oder in Raummitte 1.0 m üfB als auch bei einem
Rückluftdurchlass angeordnet (untere Absaugung, Mitte Gitter).
In beiden Fällen ist eine Erholzeit (100:1) von ≤ 20 Minuten
erforderlich.
17
OR ventilation quo vadis
Anhänge (informativ)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
A Heizungs- und kältetechnische Anlagen
B Anforderungen an RLT-Komponenten
C Betriebszustände von RLT-Anlagen
D Vergleich Misch- und Verdrängungs-Lüftung in
Operationsräumen
E Raumdaten
18
OR ventilation quo vadis
C Betriebszustände von RLT-Anlagen (informativ)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
C1 Betrieb der RLT-Anlagen im Operationsraum bei
Brandalarm
C2 Betrieb der RLT-Anlagen im Operationsraum bei
Netzausfall
C3 Nachtbetrieb OP
In Räumen mit LK 1a ist eine Reduzierung des Volumen-
stromes in jedem Fall zulässig, ein Abschalten des
Umluftdeckenauslasses ist abhängig vom Aussenluft-
versorgungskonzept. Eine Strömungsumkehr in den
Rückluftkanälen und damit eine Abreinigung der Vorfilter
ist auszuschliessen.
19
OR ventilation quo vadis
D Vergleich Misch- und Verdrängungs-Lüftung
in Operationsräumen (informativ)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
D1 Behaglichkeit und Kühllast
D2 Arbeitsschutz Personal
D3 Auswirkungen auf Layout
D4 Betriebssicherheit
D5 Projektbezogener Entscheid
20
OR ventilation quo vadis
D5 Projektbezogener Entscheid
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Vor einer Konzeptwahl TAV oder TML sollten die untenstehen-
den vier Punkte inklusive der peripheren Fragen durch das
Planungsteam diskutiert und im Projektpflichtenheft festge-
halten werden:
• Zu erwartende Wärmeeinträge und dabei gewünschte
Behaglichkeitsgrenzen
• Berücksichtigung zukünftiger Nutzungskonzepte, insbeson-
dere sich ändernde chirurgische Disziplinen (Flexibilität) mit
ihren Wärmelasten und Emissionen
• Einhaltung der Arbeitssicherheit für das Operationsteam
gegenüber luftgetragenen Belastungen
• Beeinflussung des Logistikkonzepts sowie des Layouts der
OP-Abteilung (Bedarf von Vorräumen als Luftschleusen)
21
OR ventilation quo vadis
E Raumdaten (informativ)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 22
OR ventilation quo vadis
E Raumdaten (informativ)
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 23
OR ventilation quo vadis
Basis der Richtlinienarbeit:
Forschung der Hochschule Luzern
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 24
OR ventilation quo vadis
Wirksamkeits-Optimierung von
TAV-Lüftungen
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Bisher: Gleichstromfeld Neu: „Differentialflow“
Merkmale: Im Kerngebiet vom Schutzbereich stabile Verdrängungswirkung
und die Randzone wird mit H13 gefilterter Luft versorgt.
25
OR ventilation quo vadis
Verbesserung von TAV-Lüftung unter
praxisrelevanten Bedingungen
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 27
OR ventilation quo vadis
Verbesserung von TAV-Lüftung unter
praxisrelevanten Bedingungen
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 28
OR ventilation quo vadis
Schutz vor Eintrag aus Flur:
Schleuse vor OP oder TAV-Lüftung?
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Schleuse ….
beeinträchtigt Gestaltung
der OP-Abteilung
Frage:
Wie wirkt sich eine fehlende
Schleuse bei TAV-Lüftung
aus?
TAVTAV TMS
Schleuse
?
TAV: Turbulenzarme Verdrängungsströmung
TMS: Turbulente Mischströmung
keine besonderen Anforderungen
Sterilflur optional
29
OR ventilation quo vadis
Auswirkung periodischer
OP-Türöffnung im Schutzbereich
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Erkenntnis:
Türöffnung hat nur am Rand der Schutzzone verschlechternden Einfluss
Luftschleuse bei OP ohne hohe Temperaturdifferenzen nicht erforderlich.
Versuchsanlage:
Messstellen:
M1 – M3: OP-Tisch
M1: Tür nahe Seite
OP-Untertemperatur
gegenüber Umge-
bung: 2,0 Kelvin
30
OR ventilation quo vadis
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 32
• Die Idee der «Grünen Glocke» umsetzen
• Aussenluft hydraulisch von der Umluft trennen
• Aussenluft-Einbringung als Bereitstellungskoje nutzen
• Overflow-Konzept konsequent umsetzen
• Trockenkühlung im OP sicherstellen
The new concept
OR ventilation quo vadis
Überströmkonzept ab Instrumenten-
Richtplatz anstreben
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
• Aussenluftanteil strömt über
• Umluft ausgelegt nach Schutzbereichsgrösse
• Rüst- und Vorhaltebereich nahe am OP
Merkmale:
Konzept-Beispiel
33
OR ventilation quo vadis
The principle of the “Green cap”
Material
Prepa-
ration
Operation
Outside-air
HEPA-Filter H13 HEPA-Filter H13
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 34
OR ventilation quo vadis
Hybeta GmbH: Thomas Benen 2014
Ziele:
Rüsten und Vor-
halten unter
LK1a-Verhältnissen,
OP-Raum entlasten
Beispiel
Überströmkonzept ab Instrumenten-
Richtplatz anstreben
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Beispiel
35
OR ventilation quo vadis
Eine internationale Sicht
Was haben die mit dem Wissen aus der Lidwell-Studie
gemacht:
Deutschland
England
Schweden
Amerika (US)
und was wird im Europäischen CEN-Standard
EN 16244 Ventilation for hospitals stehen?
36OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
37OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
38OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Eine internationale Sicht
Deutschland
England
Schweden
Amerika (US)
CEN-Standard
39OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017 40
30 Jahre später
OR ventilation quo vadis
OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017 41
The answer
OR ventilation quo vadis
35 Jahre
später
42OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Abb. 4: Dinge, die ergonomisch verbessert werden müssen. (Mehrfachnennung war möglich) n = 423
43OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Eine internationale Sicht
Deutschland
England
Sweden
Amerika (US)
CEN-Standard
44OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
England HTM 03-01A:2007-11 Specialised ventilation for healthcare premises
Part A: Design and validation
45OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
England HTM 03-01A:2007-11 Specialised ventilation for healthcare premises
Part A: Design and validation
48OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Eine internationale Sicht
Deutschland
England
Schweden
Amerika (US)
CEN-Standard
49OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Schweden SIS-TS 39:2015-05 Microbiological cleanliness in the operating room
Example calculation:
Assumption: The operating room
contains six people wearing ordinary
scrub suits which give a source
strength of 5 cfu/s for each person.
The requirement is <10 cfu/m3.
Q = 6 × 5 = 3.0 m3/s
10
NOTE The relationship between air flow, air
change, concentration and recovery time is
described in Annex C.
Fig 1b. Air flow and source strength which can
give 10 cfu/m3
50OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Schweden SIS-TS 39:2015-05 Microbiological cleanliness in the operating room
Quellstärke: 5 KBE/s Quellstärke : 1.5 KBE/s Quellstärke : 1.5 KBE/s ?
52OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Microorganisms in the operating-room
Influence of surgical clothing
on the airborn germ level
The results
Diplomanden:
Markus Lang und Daniel Sigg
53Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 53
OR ventilation quo vadis
0,25 0,25 0,75
0,25 0,50 2,00
13,5 14,8 17,5
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 54
OR ventilation quo vadis
Schweden SIS-TS 39:2015-05 Microbiological cleanliness in the operating room
(2’016 m3/h)
55OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Eine internationale Sicht
Deutschland
England
Schweden
Amerika (US)
CEN-Standard
56OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
USA ASHRAE standard 170Ventilation of Health Care Facilities 2008
57OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
USA ASHRAE standard 170Ventilation of Health Care Facilities 2008
59OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
USAGuidelinesforDesignandConstructionof Hospital and Health Care Facilities
62OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Eine internationale Sicht
Deutschland
England
Schweden
Amerika (US)
CEN-Standard EN 16244 Hospital Ventilation
63OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
EN 16244 (?)
64OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
EN 16244
OR ventilation quo vadis
65OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
CEN TC 156 WG 18 NWIP 16244-2
recommended
design parameter Ultra clean air Clean air
dilution
mixing
system
Microbiological test Air
Operational (in operation)
Critical zone < 10 Cfu/m3
Periphery area < 10 Cfu/m3
at rest room ≥0,5µm ISO 5
Recovery test 100:1 < 15 Min
Microbiological test Air
Operational (in operation)
Critical zone < 100 Cfu/m3
Periphery area < 100 Cfu/m3
at rest room ≥0,5µm ISO 7
Recovery test 100:1 < 20 Min
protected
zone
system
Microbiological test Air
Operational (in operation)
Critical zone < 10 Cfu/m3
Periphery area < 10 Cfu/m3
at rest Critical zone ISO 5
≥0,5µm Periphery area ISO 6
Recovery test 100:1 < 15 Min
Microbiological test Air
Operational (in operation)
Critical zone < 100 Cfu/m3
Periphery area < 100 Cfu/m3
at rest Critical zone ISO 7
≥0,5µm Periphery area ISO 7
Recovery test 100:1 15 Min
67OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
EnEff-OP-Luft: Das neue HRI-ProjektPräsentiert in der HLH 05/2017 Seite 19
Trotz des hohen energetischen Aufwands von rund 30 MWh/a
pro OP allein zur Luftbeförderung und Luftkonditionierung sind
diese OP-Decken mit TAV nicht in der Lage, im Realbetrieb
bei Operationen die Schutzwirkung
am OP-Tisch sicherzustellen.
68Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
Bild
TU
Berl
in:
Vis
ualis
ieru
ng d
er
Luftstr
öm
un
g b
eim
Ein
satz
ein
er
TA
V-D
ecke im
OP
Bild
HS
LU
T&
A:
Vers
uchsaufb
au F
ors
chungspro
jekt
GiG
2
Fors
chungsla
bor-
Op
era
tio
nssa
al
OR ventilation quo vadis
EnEff-OP-Luft: Das neue HRI-ProjektPräsentiert in der HLH 05/2017 Seite 19
Trotz des hohen energetischen Aufwands von rund 30 MWh/a
pro OP allein zur Luftbeförderung und Luftkonditionierung sind
diese OP-Decken mit TAV nicht in der Lage, im Realbetrieb
bei Operationen die Schutzwirkung am OP-Tisch sicher-
zustellen.
Frage an das HRI: wie kommen die 30 MWh/a zusammen?
Ist der Aussenluftanteil von 1’200 m3/h in diesem Energie-
konsum eingerechnet?
69Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
OR ventilation quo vadis
EnEff-OP-Luft: Das neue HRI-ProjektPräsentiert in der HLH 05/2017 Seite 19
Eine Reduktion der Luftmenge auf 1/3 scheint dabei möglich.
Bei einer Gesamtzahl von 4’800 OPs in Deutschland resultiert
daraus eine theoretische Energieeinsparung von 84 GWh/a
allein an elektrischer Energie für die Luftförderung.
Frage an das HRI: wie resultieren die 84 GWh/a?
Vielleicht so?
4’800 OPs * 30 MWh/a = 144 GWh/a * 2/3 ≈ 84 GWh/a
Ist wirklich bei allen 4’800 OP eine Reduktion auf 1/3, also von
11’000 m3/h auf 3’600 m3/h möglich?
70Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
OR ventilation quo vadis
EnEff-OP-Luft: Das neue HRI-ProjektPräsentiert in der HLH 05/2017 Seite 19
Eine Reduktion der Luftmenge auf 1/3 scheint dabei möglich.
Bei einer Gesamtzahl von 4’800 OPs in Deutschland resultiert
daraus eine theoretische Energieeinsparung von 84 GWh/a
allein an elektrischer Energie für die Luftförderung.
Frage an das HRI: Ist mit 1/3 = 3’600 m3/h gemeint (11’000 / 3)?
Wie wollen Sie 5,0 oder sogar 7,0 kW Kühlleistung abführen?
Wie wollen Sie die Mitarbeitenden vor giftigem, chirurgischen
Rauch schützen?
71Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
OR ventilation quo vadis
Turbulente Mischlüftung und Behaglichkeit
72Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
PMV / PPD Messung (Predicted Mean Vote / Predicted Percentage Dissatisfied). Das PMV ist ein Index, der den Durchschnittswert der Klimabeurteilung
einer großen Personengruppe vorhersagt. Der PPD-Index stellt eine quantitative Vorhersage der Anzahl der mit einem bestimmten Umgebungsklima
unzufriedenen Personen dar. DR: Zugluftrisiko, bei Kat. A <10%, bei Kat. B <20%
OR ventilation quo vadis
EnEff-OP-Luft: Das neue HRI-Projekt Was beeinflusst den Energieverbrauch?
1. Aussenluft-VolumenstromHeizen – Kühlen – Befeuchten – Entfeuchten
DIN 1946-4 schreibt 1’200 m3/h vor ohne jede wissenschaftliche Begründung
mit 800 m3/h AUL und Overflow-Technik können grosse Teile der OP-Abteilung
mit AUL versorgt werden > 50% Reduktion (red. AUL: 30% OP, 20% NR)
2. Zuluft-VolumenstromSWKI VA105-01 empfiehlt ca. 9 m2 TAV-Auslassfläche und wm ≥ 25 cm/s
8’100 m3/h jedoch als Diffenzialflow (20-40-20)
> 25% Betriebskostenreduktion gegenüber 11’000 m3/h
3. Differenzdruck (am Ventilator)sehr stark konzeptabhängig ~ 600 Pa eigenständiges Gerät ausserhalb OP
~ 150 Pa Umluftdecke «In-Raum-Rezirkulation»
> 75% Betriebskostenreduktion gegenüber 600 Pa bei eigenständigem Gerät
73Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
OR ventilation quo vadis
4. Laufzeit der AnlageBei separater Aussenluftzuführung kann die UML-Einheit «präsenzabhängig»
betrieben werden
> 60% Betriebskostenreduktion bei der UML-Einheit
(gegenüber Dauerbetrieb)
Bei separater Aussenluftzuführung kann diese «präsenzabhängig» ein-/ausge-
schaltet oder reduziert werden
> 30% Betriebskostenreduktion AUL (gegenüber Dauerbetrieb)
5. Wirkungsgrad des VentilatorDer Einsatz bestmöglicher Ventilatoren wird bei jedem Konzept vorausgesetzt
74Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81
EnEff-OP-Luft: Das neue HRI-Projekt Was beeinflusst den Energieverbrauch?
OR ventilation quo vadis
Fragen? Fragen!
Ich freue mich auf eine rege Diskussion
Fragen?
75OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81Berlin, 8. Juni 2017
OR ventilation quo vadis
Ende
Berlin, 8. Juni 2017 OR ventilation quo vadis ¦ Prof. Arnold Brunner ¦ Gebäudetechnik- und Reinraumplanung ¦ CH-8330 Pfäffikon ZH, Schweiz ¦ +41 79 431 82 81 76