Innovative Klimatechnik für die Swissklinik

Innovative Klimatechnik für die Swissklinik

Lüftungskonzept Swissklinik

Die Swissklinik AG hat ihre Praxis in das neu erbaute Geschäftshaus Seedamm-Center in Pfäffikon SZ verlegt. Wir durften den Bauherrn in der Gesamtplanung HLKS beraten und unterstützen. Nachfolgend einige interessante Details über die eingesetzte Klimatechnik. 

Die Zuluft (Frischluft) strömt aus einer perforierten Wand beim Empfang mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten sanft und leise in den Raum ein. Da die Zuluft kälter ist als die Raumluft, verteilt sie sich zunächst grossflächig über den Boden – ein Kaltluftsee bildet sich. Aufgrund thermischer Kräfte (Personen, elektrische Geräte, Sonneneinstrahlung) steigt sie dann allmählich nach oben, verdrängt die erwärmte und teilweise verunreinigte Raumluft und wird schlussendlich im Deckenbereich, wo die Abluftöffnungen positioniert sind, abgesogen. Die Luftmenge in der Praxis wird anhand der CO2 Konzentration bedarfsgerecht geführt. Dadurch wird immer nur so viel gelüftet wie auch benötigt wird, um die Lufthygiene in der ganzen Praxis stets zu gewährleisten.

Perforierte Wand wodurch die Zuluft strömt in der Swissklinik
Abbildung: Zuluftauslass (Frischluft)
Abbildung: Abluftöffnungen im Korridor über der Türe

Wand- und Türverbundlüfter

sem solutions ag unterstützt den Bauherrn bei der allgemeinen und technischen Bauherrenberatung
Abbildung: Wand- und Türverbundlüfter
Abbildung: Luftüberstrom­elemente ohne Abdeckung

Durch die in den Türen und Wänden eingebauten Luftüberströmelemente – mit integrierten Schalldämpfern, wird die Frischluft in Bodennähe in die einzelnen Nutzungen (Sprechzimmer, Labor, Röntgenraum und weiteren Nebenräumen) geleitet. Die in den Nutzungen erwärmte und teilweise verunreinigte Raumluft wird mithilfe der Lüfter in den Tür- oder Wandelementen, welche sich im oberen Bereich befinden abgesogen und in den Korridor zurückgeführt, wo sie wiederum durch die Abluftöffnungen abgesogen wird.

Die sogenannten Verbundlüfter sorgen für die Lufterneuerung in den Nutzungen und für eine optimale Raumluftqualität. Dadurch konnte auf ein Luftkanalsystem weitgehend verzichtet werden.

Das nachfolgende Diagramm zeigt die CO2-Konzentration während dem Betrieb zwischen 23.06.2022 und 29.06.2022. Es ist ersichtlich, dass die Luftqualität in der Abluft (rote Kurve) zwischen 400 und 800 ppm liegt und somit eine hohe Raumluftqualität gegeben ist.

Kohlenstoffdioxid (CO2) ist als Spurengas mit einem Volumenanteil von etwa 0,04 % (etwa 400 ppm) in der Erdatmosphäre enthalten.

Abbildung: Messwerte der CO2-Konzentration in der Abluft (rot) zwischen 23.06.2022 und 29.06.2022.

Heizung und Kühlung

Wenn Klimatechnik und Architektur verschmelzen…
Abbildung: Empfang
Röntgenraum mit modernem Gerät in der Swissklinik. sem solutions ag unterstützt den Bauherrn bei der allgemeinen und technischen Bauherrenberatung
Abbildung: Röntgenraum

Nachdem die Bedürfnisse des Bauherrn analysiert wurden, war für die sem solutions ag klar, dass es für den Mieterausbau die Klimatechnik mit der Architektur zu verschmelzen gilt. Durch die variablen Belegungen der Räumlichkeiten, kam nur ein schnell reagierendes Wärmeabgabesystem in Frage. Die auf die Architektur abgestimmten Rio-Therm Raumklimageräte der Erich Keller AG kühlen und heizen bei Bedarf ganzjährig und erfüllen genau diese Anforderungen. Die vertikal freistehenden sowie in den Zimmermöbel eingebauten Klimageräte, sorgen für ein behagliches Raumklima und für einen äusserst geräuschlosen Betrieb – mit kaum spürbaren Luftbewegungen im Aufenthaltsbereich.

Durch einen im Gerät integrierten Ventilator wird ein Luftstrom erzeugt, welcher von oben die Raumluft ansaugt und durch einen hocheffizienten Luft-Wasser-Wärmetauscher führt. Die enthaltene Wärme in der Raumluft wird im Sommer durch das im Wärmetauscher zirkulierende Kaltwasser aufgenommen. Im Winter wird die Raumluft durch das Warmwasser erwärmt. Die abgekühlte oder erwärmte Luft strömt bodennah sowie zugluftfrei aus den Schlitzen der Zimmermöbel und verteilt sich grossflächig im Raum. Durch die variablen Belegungen der Räumlichkeiten, kann dadurch schnell reagierend geheizt oder gekühlt werden. Auch bei Außentemperaturen von 32 °C steigt die Raum-temperatur nicht über einen Maximalwert von 25 °C. Die raumnahen Vorlaufwassertemperaturen (20 °C im Sommer und 26 °C im Winter) erhöhen insbesondere bei Wärmepumpen- und Kälteanlagen die Energieeffizienz und führen zu einem nachhaltigen Betrieb. In diesen freistehenden, konvektiv wirkenden Geräten sind zudem UV-C-Röhren zur Reduzierung der Virenlast integriert.

Das nachfolgende Diagramm zeigt den Raumtemperaturverlauf während dem Betrieb zwischen 16.06.2022 und 23.06.2022 für den Referenzraum: Empfang und Wartebereich. Es ist ersichtlich, dass bei gemittelten Aussentemperaturen (über 24 h) von 30 °C (blaue kurve) die Raumtemperatur (rote kurve) nie über 25°C steigt.

Abbildung: Labor
Abbildung: Teeküche / Besprechung
Abbildung: Messwerte der Raumtemperatur (rot) & gemittelte Aussentemperatur 24h (blau) zwischen 16.06.2022 und 23.06.2022

Kühlung der Server und Medikamente

Das Cool-Rack im Technikraum und der Top-Cooler in der Praxisapotheke wurden in das System so eingebunden, dass sie die Wärmelasten der Server und der Medikamente ganzjährig mit dem Rücklaufwasser (ca. 22 °C) der Rio-Therm Klimageräte abführen. Im oberen Bereich des IT-Schrankes ist ein wasserbetriebenes Klimagerät integriert. Die Abwärme der Server und der Praxisapotheke wird zudem als Heizenergie genutzt.

Abbildung: Cool-Rack im Technikraum
Abbildung: Top-Cooler in der Praxisapotheke an der Decke
Abbildung: Prinzipschema Heizung & Klimakälte

Das nachfolgende Diagramm zeigt den Temperaturverlauf während dem Betrieb zwischen 16.06.2022 und 23.06.2022 des Cool-Racks. Es ist ersichtlich, dass die Rack- Temperatur (rote kurve) nie über 25 °C steigt. Die Blaue kurve zeigt die Rücklauf-Wassertemperatur.

Abbildung: Messwerte der IT-Rack Temperatur (rot) & Vorlauf-Wassertemperatur (blau) zwischen 22.06.2022 bis 29.06.2022