Che cosa deve garantire la centrale del vuoto a ciascuna unità terminale
Il vuoto medicale è specificato come portata di aria libera a un determinato livello di vuoto misurato all'unità terminale. La EN ISO 7396-1 fissa la condizione nominale di progetto e i regolatori di aspirazione al letto del paziente sono tarati entro tale intervallo. I regolatori di aspirazione Tecnomed si regolano da circa meno 250 mbar fino a un massimo di meno 1000 mbar, con scala pediatrica disponibile dove è richiesta un'aspirazione inferiore.
Il dimensionamento non è quindi una semplice questione di cilindrata delle pompe. La centrale deve essere in grado di mantenere il vuoto di progetto all'unità terminale più lontana e più alta mentre la rete convoglia l'intera portata di progetto. Dimensionamento delle tubazioni e livello di vuoto vanno di pari passo: una colonna montante sottodimensionata lascia a secco l'ultimo piano anche quando la centrale dispone di capacità abbondante.
Portata di progetto, fattori di contemporaneità e profili di reparto
Ogni reparto ha il proprio profilo di utilizzo. Le sale operatorie e le terapie intensive utilizzano il vuoto in modo intenso e simultaneo, per cui il loro fattore di contemporaneità è elevato e talvolta prossimo a uno per le sale in attività. I reparti di degenza hanno molte prese ma poche in uso in un dato momento, quindi il loro fattore di contemporaneità è basso. Risveglio, pronto soccorso, sale parto ed endoscopia si collocano tra i due.
Costruire il calcolo reparto per reparto anziché applicare un unico fattore all'intero ospedale. Elencare il numero di prese per area, assegnare una portata per presa in uso e un fattore di contemporaneità e mantenere visibili le ipotesi nel fascicolo di progetto. Quando l'ospedale aggiungerà posti letto, il calcolo potrà essere aggiornato anziché rifatto e la commissione di gara potrà vedere esattamente che cosa è stato ipotizzato.
- Sale operatorie e terapia intensiva: uso simultaneo elevato, fattore di contemporaneità alto
- Risveglio, pronto soccorso e sale parto: uso simultaneo moderato
- Reparti di degenza e aree ambulatoriali: molte prese, uso simultaneo ridotto
- Aggiungere una maggiorazione per le perdite delle tubazioni e delle unità terminali installate
- Aggiungere una maggiorazione documentata per gli ampliamenti futuri previsti
Esempio di calcolo: la portata totale di aria libera
Si consideri un ospedale con sei sale operatorie, venti posti letto di terapia intensiva e duecento posti letto di degenza, ciascuno con una presa del vuoto. Applicando una contemporaneità elevata a sale operatorie e terapia intensiva e una contemporaneità bassa ai reparti di degenza si ottengono tre subtotali di portata di aria libera. La loro somma dà il fabbisogno clinico. Si aggiunge poi una maggiorazione per le perdite come percentuale del totale e una maggiorazione per gli ampliamenti futuri come quota fissa.
Il risultato è la portata di aria libera di progetto della centrale. Le pompe vanno scelte rispetto a questo valore al vuoto di progetto e non in base alla portata nominale di aria libera dichiarata, perché la capacità cala con l'aumentare del vuoto. Leggere sempre la curva della pompa al vuoto di esercizio. Tecnomed pubblica i dati prestazionali dell'intera gamma di pompe per vuoto da TEC025 a TEC305, così la selezione può essere verificata nel punto di lavoro reale anziché al massimo di catalogo.
Scelta del tipo di pompa e della configurazione duplex o triplex
Le pompe a palette rotative e le pompe ad artigli dominano il servizio di vuoto ospedaliero. Le pompe a palette lubrificate a olio sono compatte e tolleranti, con la filtrazione dell'olio e dello scarico da gestire. Le pompe ad artigli a secco eliminano completamente l'olio e riducono la manutenzione, ma hanno un costo di acquisto superiore. Entrambe sono accettabili a condizione che lo scarico sia convogliato in sicurezza all'esterno, lontano da prese d'aria e finestre.
I gruppi duplex con due pompe sono adatti ai piccoli ospedali dove una sola pompa può sostenere l'intera portata di progetto. I gruppi triplex sono la scelta abituale per gli ospedali medi e grandi, perché tre pompe dimensionate ciascuna a metà della portata di progetto consentono a due di funzionare al picco mentre la terza è in manutenzione. Tecnomed realizza centrali del vuoto in versione triplex, a rack e con pompe su serbatoio, così la stessa capacità può essere fornita nell'ingombro che il locale tecnico realmente offre.
Scelta del serbatoio di accumulo, dei filtri antibatterici e del quadro di comando
Il serbatoio di accumulo compensa i picchi brevi e limita gli avviamenti orari delle pompe, ed è questo a proteggere la vita del motore. Il volume del serbatoio va commisurato alla strategia di regolazione delle pompe: le pompe a velocità fissa richiedono un serbatoio più grande rispetto ai gruppi a velocità variabile. Le centrali con pompe su serbatoio montano le pompe direttamente su un serbatoio orizzontale e riducono la superficie occupata, aspetto spesso decisivo in un intervento di riqualificazione.
I gruppi di filtri antibatterici si trovano a monte delle pompe per proteggere queste ultime e lo scarico dalla contaminazione e sono installati in configurazione duplex, così uno può essere sostituito senza fermare la centrale. Il quadro di comando dovrebbe ruotare il servizio tra le pompe per pareggiare le ore di funzionamento, inserire pompe aggiuntive al calare del vuoto e segnalare stato di marcia, guasti e basso vuoto al sistema di allarme. I quadri di comando a PLC Tecnomed gestiscono la sequenza e forniscono tali segnali.
Requisiti di ridondanza e di riserva
La regola di riferimento è semplice: la centrale deve comunque soddisfare l'intera portata di progetto con la pompa singola più grande non disponibile. È questo il motivo per cui un gruppo triplex è dimensionato a metà portata per pompa anziché a un terzo. Lo stesso ragionamento va applicato all'alimentazione elettrica, che dovrebbe provenire da un circuito privilegiato affinché il vuoto resista a una mancanza di rete, e alla filtrazione, che dovrebbe essere sdoppiata.
L'intercettazione conta quanto la capacità. Ogni pompa necessita di una propria valvola di intercettazione per poter essere rimossa senza svuotare l'impianto, e il serbatoio richiede uno scarico e un by-pass di servizio. La HTM 02-01 prevede inoltre un piano di manutenzione documentato con registrazione delle ore di funzionamento, dei cambi filtro e dei cambi olio ove applicabile.
Errori di dimensionamento più comuni
I due errori classici tirano in direzioni opposte. Sommare tutte le prese senza contemporaneità produce una centrale due o tre volte troppo grande, che lavora a cicli brevi, logora le pompe e spreca energia per decenni. Trascurare le perdite e gli ampliamenti futuri produce una centrale che non riesce a mantenere il vuoto in una mattinata intensa entro cinque anni dalla consegna. Entrambi derivano dal saltare il calcolo reparto per reparto.
L'elenco che segue raccoglie i difetti che emergono più spesso quando si indaga su una centrale già installata. Quasi tutti sono poco costosi da evitare in fase di progetto e onerosi da correggere in seguito, perché il locale tecnico è di norma lo spazio più affollato dell'edificio e le tubazioni sono ormai annegate in cavedi e controsoffitti quando il problema diventa evidente.
- Ricavare la capacità della pompa dalla portata nominale di aria libera anziché dalla curva al vuoto di progetto
- Dimensionare correttamente la centrale ma sottodimensionare colonne montanti e diramazioni
- Omettere la maggiorazione per le perdite di unità terminali e lunghi tratti di tubazione
- Installare un serbatoio troppo piccolo per il numero di avviamenti orari
- Collocare lo scarico in prossimità di una presa d'aria esterna o di una finestra apribile
Domande frequenti
Quale livello di vuoto deve mantenere la centrale all'unità terminale?
Il vuoto di progetto richiesto dalla EN ISO 7396-1 all'unità terminale, mantenuto alla piena portata di progetto sulla presa più remota. I regolatori di aspirazione al letto fissano poi il livello clinico; i regolatori Tecnomed si regolano da circa meno 250 mbar a meno 1000 mbar, con opzione pediatrica per aspirazioni più basse.
Duplex o triplex: come si sceglie?
Si decide in base a ciò che accade quando una pompa è fuori servizio. Se una sola pompa può sostenere l'intera portata di progetto, un gruppo duplex è sufficiente. Se non può, si utilizza un gruppo triplex con ciascuna pompa a circa metà portata, così due pompe coprono la domanda di picco mentre la terza è in manutenzione o guasta.
Dove deve scaricare l'aspirazione del vuoto?
All'esterno dell'edificio, a un'altezza sicura, lontano da prese d'aria, finestre e aree di transito, con filtrazione antibatterica a monte delle pompe. Il percorso di scarico deve essere sostenuto in modo indipendente e dimensionato affinché la contropressione non riduca le prestazioni delle pompe al punto di lavoro di progetto.
Quanta capacità di riserva prevedere per gli ampliamenti futuri?
Quella sufficiente a coprire i piani noti più un margine documentato, concordato con l'ospedale anziché ipotizzato. Portare in conto una quota esplicita di ampliamento è preferibile a gonfiare i fattori di contemporaneità, perché mantiene visibile il fabbisogno clinico reale quando la centrale verrà rivalutata in futuro.
