Energistyrelsen BEST PRACTICE, HOSPITALSVENTILATION. Analyserapport

Transkript

1 Energistyrelsen BEST PRACTICE, HOSPITALSVENTILATION Analyserapport Maj 2013

2 Projektnummer: 740 Version: 3, 30. maj 2013 Udarbejdet af: Simon Juul Nielsen, Carsten Tonn-Petersen Udarbejdet for:energistyrelsen Viegand Maagøe Nr. Farimagsgade København K. Telefon:

3 Indholdsfortegnelse Indhold Introduktion Fokusområder Sammenfatninger Sammenfatning metode Sammenfatning resultater Best practice for hospitalsventilation Grundlaget for nuværende praksis Historiske erfaringer Nøgletal Luftkvalitet Normer og vejledninger for hospitalsventilation Bygningsreglementet Lokale standarder Dataindsamling Rapporter fra LVE-ordningen Rapporter fra VENT-ordningen Indreguleringsrapport CTS-udskrifter Målinger foretaget specifikt for projektet Brug af krav til luftskifte Brugen af standarder og normer Projektering af ventilation Analyse af måledata Måleresultater fra Region Nordjylland Måleresultater fra Region Sjælland Måleresultater fra Region Hovedstaden Fælles konklusion Fremtidige indsatsområder Referencer Bilag Bilag 1: Historisk udvikling Bilag 2: Behovsbaseret ventilation Bilag 3: Annex C fra DS :2003, Styring af infektionshygiejne i sundhedssektoren, Dansk Standard, Bilag 4: Uddrag af skemaer med indsamlede data Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 1

4 1 Introduktion Energistyrelsen har som led i arbejdet med indsatsen over for regionerne/hospitalerne ønsket at undersøge best practice for hospitalers forbrug af energi til ventilation. Formålet med analysen er at kortlægge relevante indsatsområder i forhold til at opnå energibesparelser ved renovering og nybyggeri af hospitaler. Aktiviteter i best practice-projektet er følgende: Dataindsamling, hvor luftskiftet på en række områder i hospitaler (operationsstuer, behandlingsafsnit, laboratorier m.m.) sammenlignes på en række sygehuse. De foreløbige erfaringer er, at der er store forskelle på luftskifter for ellers ens områder, hvilket tyder på, at der er store energisparepotentialer forbundet ved alene at regulere luftskifter. Der skal på baggrund af disse erfaringer udarbejdes en best practice for luftskifter i relevante områder på hospitalerne dels med henblik på optimering af eksisterende installationer, dels med henblik på at projektere nye installationer energibevidst. Projektet skal således danne baggrund for planlægning af fremtidige indsatsområder. Følgende personer fra Viegand Maagøe har deltaget i projektet: Projektleder, Lise-Lotte Schmidt-Kallesøe Fagekspert, Simon Juul Nielsen Fagekspert, Carsten Tonn-Petersen Fagekspert, Julie Strandesen Derudover er der input fra Bjørn Kvisgaard, SEAS/NVE Lars Nielsen, Alectia A/S Projektleder fra Energistyrelsen: Birgitte Pagh Brange. Danske hospitaler bruger ca. 460 mio. kwh el og 660 mio. kwh varme (graddagekorrigeret) om året (2011-tal) 1. Ventilation er den største samlede energiforbruger på danske hospitaler. Ca. 20 % af elforbruget går til ventilation og ca. 50 % af varmeforbruget til ventilation. Sam-menlagt står ventilation for ca. 40 % af energiforbruget. Danske hospitaler har typisk et for højt energiforbrug til ventilation pga. uoverensstemmelse mellem tekniske standarder, normer og almindelig praksis på området. Dette kan skyldes, at der stilles højere krav end nødvendigt, manglende opmærksomhed på, hvor meget der ventile-res i forhold til behov og krav, behov i områder kan have ændret sig, men ventilationen er ikke tilsvarende justeret til nye behov, hospitalsudstyr kan have stillet høje krav til ventilation osv. Også adfærdsmæssige forhold kan spille en betydelig rolle i forhold til, hvor effektivt ventilationsanlæg anvendes. Det er erfaringen fra f.eks. Odense Universitetshospital, at der ved mål-rettet arbejde med tilpasning af ventilation kan spares meget på energiforbruget. 1 Kilde: Udtræk fra Statistikbanken for branchekode Hospitaler 2 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

5 Projektet omhandler undersøgelser af, hvilke standarder der findes for ventilation på hospitaler, og vurdering af hvilken der bør anvendes, så ventilationsanlæg bruger mindst muligt energi. Dette indebærer undersøgelse af forhold og samspil mellem lovkrav, standarder, bygnings-reglement, lokale krav (tekniske standarder), indstillinger af ventilationsanlæg og konkrete målinger i danske hospitaler og undersøgelse af, om der er overensstemmelse mellem stan-darder og praksis. Disse undersøgelser skulle gerne kunne give svar på disse spørgsmål: Bliver der ventileret for meget, for lidt, for ineffektivt osv.? Hvilke krav er der i Bygningsreglementet (BR10) til hospitaler, og hvordan bliver hospi-taler klassificeret i Bygningsreglementet? Der er opstillet best practice for energiforbrug til ventilationsanlæg, og der er valgt at fokusere på luftskifte og udførelse af sammenligninger af luftskifte imellem normer og måleresultater. Dette valg er truffet dels som en afgrænsning af undersøgelsen, dels ud fra en betragtning om, at luftskifte er noget, alle kan forholde sig til og kan have en mening om. Oftest er der stillet krav om dette i tekniske standarder og designmanualer for ventilation. Men der stilles typisk ikke krav til, hvilke ventilationsprincipper der skal benyttes, f.eks. om der skal benyttes LAF (laminar air flow). Derfor er der i arbejdet med indsamling af data udelukkende fokuseret på luftskifte. 1.1 Fokusområder I projektet er der efter dialog med relevante fagpersoner inden for hospitalsbranchen og regionerne valgt følgende fokusområder, da det anses, at disse områder er typiske og findes på de fleste hospitaler. Dette valg er foretaget for at sikre et rimeligt fællesgrundlag i dataindsamlingen. Laboratorium Operationsstue Ambulatorium Sengestue Undersøgelsesrum Opvågningsstue Skannerrum Baderum Andre områder i hospitaler f.eks. centralkøkken, kantine, gangarealer, kontorer, lagerrum osv. vil ventilationsmæssigt typisk minde om andre institutioner, bygninger og virksomheder og er derfor ikke udvalgt som fokusområder. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 3

6 2 Sammenfatninger 2.1 Sammenfatning metode Analysen af bestpractice har taget udgangspunkt i en gennemgang af materialer på området. I projektperioden blev der dels udført en internetsøgning efter offentligt tilgængelige tekniske standarder, og dels udført en søgning efter tilgængelige data for luftskifte i specifikke rum på hospitaler. En væsentlig del af undersøgelsen var at indsamle måledata for luftskifte pr. time i forskellige typer af rum for så mange hospitaler som muligt. Typisk bliver der målt luftflow på hovedanlæg, men disse kan forsyne mange forskellige rum. Derfor krævede målingerne faktisk luftflowmålinger i konkrete rum og samtidig oplysninger om rummenes størrelser. I juni 2012 blev samtlige offentlige hospitalers tekniske afdelinger kontaktet eller forsøgt kontaktet telefonisk med henblik på indsamling af måledata. Det var langt fra alle hospitaler, hvor det var muligt at komme igennem til den teknisk ansvarlige eller den person, som tilmed kunne hjælpe med oplysninger. Det har vist sig overordentligt vanskeligt at danne sig et overblik eller indtryk af styring af antal luftskifte på de danske hospitaler. Da der er mange energibesparelser at hente ved korrekt styring af luftskifte, er det værd at fokusere på i driften af hospitalerne. I forbindelse med etablering af benchmarks for ventilation i hospitalssektoren har Viegand Maagøe indsamlet data fra forskellige hospitaler i Danmark. Fokus har hele tiden været på forskellene i luftskifter for udvalgte typer anvendelser, f.eks. operationsstuer, laboratorier osv. Begrundelsen for dette har været, at en fremtidig fælles holdning til, hvad der er nødvendigt for at overholde indeklimakrav, må være en forudsætning for at kunne renovere og etablere den mest optimale og energirigtige ventilation. 2.2 Sammenfatning resultater Ud over luftskifter har der været fokus på, hvor gode de eksisterende anlæg er, udtrykt i hvor mange kw et anlæg bruger til at frembringe en given luftmængde målt i m3/s (også kaldet specifikt elforbrug eller SEL-værdi). Bygningsreglementet fastsætter SEL-krav til nye anlæg, men en oversigt over eksisterende anlæg kan give et indblik i, hvor meget der kan være at vinde ved at renovere eksisterende anlæg. 4 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

7 Baderum Laboratorium Operationsstue Opvågningsstue Sengestue Skannerrum Undersøgelsesrum 1,4 6,0 4,4 6,0 1,0 8,0 2,9 3,3 8,5 8,0 10,0 1,2 8,9 4,0 3,5 10,0 10,0 10,0 1,4 6,0 5,5 10,0 10,0 10,0 1,4 6,0 5,5 13,4 12,0 2,0 10,0 5,6 13,5 2,0 5,7 15,0 2,0 5,8 16,0 5,8 16,9 6,1 18,0 6,2 19,2 19,9 25,0 Tabel 1. Luftskifte-værdier (opgjort som luftskifte pr. time). I alt 47 værdier, heraf 29 målte værdier og 18 værdier fra hospitalernes egne normer. Data fra normer er skrevet med kursiv. Det skal bemærkes, at knap 40 % af værdierne ikke er baseret på reelt målte værdier, men stammer fra de pågældende hospitalers egne normer for luftskifter Baderum Laboratorium Operationsstue Luftskifte pr. time Opvågningsstue Sengestue Skannerrum Undersøgelsesrum Figur 1. Dataliste for luftskifte vist med spredning på forskellige områder Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 5

8 Der er en stor forskel i antal luftskifte fra rum til rum og fra hospital til hospital. Datagrundlaget viser, at der ikke findes ensartede retningslinjer for valg af luftskifteværdier på de danske hospitaler, og at der er forskelle i, hvilke normer der i givet fald bruges. Der er også forskelle på, hvordan de enkelte anlæg styres i forhold til det behov, som gælder i den aktuelle driftssituation. Forskellene kan skyldes flere forhold: Der er skiftende meninger (selv blandt erfarne specialister og rådgivere) om, hvilke guidelines der skal følges ved design af ventilationsanlæg, og hvilken best practice der er gældende f.eks. for operationsstuer. Ventilationsanlæg på danske hospitaler er bygget over en lang årrække, og mange anlæg fra er ikke konstrueret energibevidst. Mange anlæg og ventilerede områder er utætte med betydeligt behov for at overventi-lere for at opretholde et ønsket overtryk (minimering af krydskontamineringsrisici). Anlægsopbygninger for HVAC-anlæg er oftest meget komplekse, da de samme ventilationsanlæg dækker forskellige områder med vidt forskellige driftsmønstre og luftskiftebehov. 2.3 Best practice for hospitalsventilation På trods af alle de ovennævnte forbehold og mangelfulde datagrundlag har projektgruppen opstillet forslag til en liste med bestpractice for luftskifter for de forskellige typer rum/anvendelser, som er dækket af undersøgelsen. De valgte værdier er den lavest observerede værdi for luftskifte pr. time, uanset om det er målte data eller oplyste data fra de pågældende hospitaler: 1. Baderum: 1,4 gange pr. time 2. Laboratorier: 6,0 gange pr. time 3. Operationsstuer: 4,4 gange pr. time 4. Opvågningsstuer: 6,0 gange pr. time 5. Sengestuer: 1,0 gange pr. time 6. Skannerrum: 8,0 gange pr. time 7. Undersøgelsesrum: 2,9 gange pr. time 6 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

9 3 Grundlaget for nuværende praksis I det følgende er givet et overblik over, hvilke parametre der kan have indflydelse på, hvordan hospitalsventilation bygges og drives. En mere detaljeret opgørelse over de bagvedliggende behov findes i Bilag 2. Grundlaget for nutidens hospitalsventilation kan historisk spores langt tilbage og var dengang bygget på erfaringsgrundlag, særligt som følge af koleraepidemien. Med tiden er ventilations-forhold blevet undersøgt nærmere og i højere grad blevet behovsbaseret, men datidens erfaringsgrundlag spiller fortsat ind i moderne normer. Det er projektgruppens indtryk, at hospitalsventilation i højere grad er baseret på behov (beskrevet nedenfor) eller erfaringstal fra den projekterende rådgiver end efter konkrete normer. Dette betyder også, at normkrav og de reelle luftskifter kan være noget svære at sammenligne. 3.1 Historiske erfaringer Som et eksempel på, at gamle empiriske standarder har overlevet, er, at Morin i 1884 angiver tallene for sengestuer til 87 m3/t pr. seng og 124 m3/t pr. seng som rimelige værdier for henholdsvis medicinske og sårede patienter (bilag 1). For det omtalte hospital i Sankt Petersborg (bilag 1) svarer det til et luftskifte for storrummet på 2,3 og 3,3 gange pr. time. I designmanualen for Gentofte Hospital 2007 er anvist luftskifte på 2-3 gange pr. time på sengestuer. Om det er en tilfældighed vides ikke, men der er ikke redegjort for, hvorfor Gentofte Hospital har valgt 2-3 gange pr. time. Professor Pettenkofers konklusion om, at CO 2 -koncentration over ppm ville give dårlig og usund luft, bruges stadig som rettesnor. Se også Bilag Nøgletal Alle de normer og tekniske standarder, vi har kunnet finde, angiver krav/anbefalinger til nøgletal for luftskifte og typisk friskluftskifte, da recirkulation (endnu) ikke er acceptabelt i Danmark. Nøgletal for luftskifte har den fordel, at de er meget nemme at arbejde med. Har man et rum af denne type, skal man have dette friskluftskifte. Men nøgletal skuer uheldigvis bagud og forklarer sjældent årsagen til et givent krav. Er kravet der f.eks. for at køle rummet, fjerne lugt eller fjerne gasser? Eller er kravet sat for at sikre laveste fællesnævner? Et andet problem med nøgletal er, at de kan være meget gamle fra en tid, hvor hospitaler så helt anderledes ud, og hvor hospitalerne blev brugt på en helt anden måde. Nøgletal kan følges fra publikation til publikation tilbage i tiden, men en egentlige kilde kan sjældent findes, så forudsætningerne for nøgletallene er uklare. Forskellige hospitaler og lande har forskellige erfaringer og bruger derfor forskellige nøgletal. Det er vanskeligt at blive enige om, hvilke nøgletal der fremover skal bruges, for hvad skal man argumentere med, når den oprindelige begrundelse for nøgletallene ikke længere er kendt? 3.3 Luftkvalitet Men ventilation er kun et middel, ikke et mål. Det interessante er parametre som luftens lugt, luftens partikelindhold, luftens sundhed mht. gasser osv. Det vil være langt enklere at blive enige om krav her, da der kan refereres til forsøg, der er generelt accepterede. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 7

10 Norm for luftkvalitet (Ventilation i bygninger Projekteringskriterier for indeklimaet 2 ) er baseret på veldefinerede forsøg, og den bruges overalt i Danmark og flere steder i udlandet. Forsøgene kan gentages, hvis man mener, at forudsætningerne er ændret, og normer og anbefalinger kan så hurtigt justeres. Tilsvarende muligheder har man med udslip af gasser f.eks. ved anæstesi. Ny teknik og nye typer anæstesigasser giver mulighed for reduktion af luftmængder eller behov for luft. 3.4 Normer og vejledninger for hospitalsventilation Der findes en række normer og vejledninger på området for ventilation i hospitaler. Som led i dette projekt er der undersøgt, hvilke normer der findes på området, og disse er fundet: Danske DS 447:2005, Norm for mekaniske ventilationsanlæg, Dansk Standard, 2005 DS :2003, Styring af infektionshygiejne i sundhedssektoren, Dansk Standard, 2003 DS/CEN/CR 1752:2001, Ventilation i bygninger Projekteringskriterier for indeklimaet, Dansk Standard, 2001 Ventilation i operationsstuer, Forening af Sygehusmaskinmestre i Danmark, 1998 Vejledende retningslinjer for hygiejnisk luftkvalitet på operationsstuer, Statens Serum Institut, 1997 Udenlandske HVAC Design Manual for Hospitals And Clinics, American Society of Heating, Refrigeration, and Air-Conditioning Engineers, 2003 Ventilation of Health Care Facilities, American Society of Heating, Refrigeration, and Air- Conditioning Engineers, 2008 DSF/FprCEN/TR 16244, Ventilation i hospitaler (udkast), CEN, 2011 Derudover findes der en række normer for termisk indeklima, termisk komfort, brandtekniske foranstaltninger osv., som gælder bredt for alle ventilationsanlæg. Men vedr. luftskifte er det ovenstående normer og vejledninger, der vurderes at være de mest gængse og dækkende på området. Alle normer er kendetegnede ved, at de enkelte hospitaler frit kan vælge, hvilke retningslinjer de vil følge. Dansk lovgivning stiller f.eks. ingen krav til mængde af friskluft på operationsstuer, og danske og udenlandske anbefalinger spænder fra 3 til 20 friskluftskifter pr. time, se Figur 2. 2 DS/CEN/CR 1752: Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

11 Figur 2. Afsnit i DS :2003 Styring af infektionshygiejne i sundhedssektoren. 3.5 Bygningsreglementet Alle bygninger skal følge bygningsreglementet. I bygningsreglementet er der tydeligt fokus på energikrav til komponenterne, virkningsgrader og indeklima, men ikke nogen krav til luftskifte. Bygningsreglementet udgør de minimumskrav, som skal overholdes af alle bygninger, og der skal altid tages udgangspunkt i den enkelte bygning og sikres tilstrækkelige ventilationsmængder til netop den brug, der er brug for i det enkelte tilfælde. Dette gøres for at sikre godt indeklima, men samtidig skal der fokuseres på at sikre at luftmængderne ikke er for store, hvilket fører til et for stort energiforbrug. Hospitalsbyggeri skal overholde energirammekravene i bygningsreglementet Energirammer for kontorer, skoler, institutioner m.m. ikke omfattet af Der kan dog opnås tillæg til energirammen i det omfang, at der opnås et øget ventilationsbehov i forhold til 1,2 l/(s*m²). Det øgede ventilationsbehov er den luftmængde der i gennemsnit er mere end ca. 1,75 gange i timen (ved en rumhøjde på 2,5 meter) i opvarmningssæsonen. Tillægget gives også udenfor opvarmningssæsonen, men dog kun til det niveau der er nødvendigt i opvarmningssæsonen. Der opnås ligeledes et tillæg hvis der er proceskrav, der giver øgede krav til adskillelsen af luftstrømmene, så der ikke kan opnås den krævede varmegenvinding. Tillægget gives dermed som forskellen mellem på kravet i bygningsreglementet og den aktuelle løsning. Ventilationens energimæssige dimensionering skal i sidste ende godkendes af kommunalbestyrelsen under hensyn til rummets størrelse og brug. Kommunalbestyrelsen har formentligt typisk ikke altid den fornødne viden til at vurdere konkrete luftskifter og vil derfor være tilbøjelig til at henvise til normer i godkendelsesproceduren. 3.6 Lokale standarder En række hospitaler og hospitalsfællesskaber har udviklet egne tekniske standarder for bl.a. ventilation. Her er kravene til luftskifte typisk baseret på enten Styring af infektionshygiejne i sundhedssektoren eller Ventilation i operationsstuer. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 9

12 4 Dataindsamling Registrering, organisering og behandling af data fra de enkelte sygehuse og hospitaler er omdrejningspunktet for bestpractice-projektet i danske hospitaler. Systematisk registrering af data er afgørende for projektets succes, selvom det selvfølgelig er altafgørende, at der findes tilstrækkeligt med valide data. Projektgruppen har udviklet et registreringsskema til brug i dataindsamlingen. Skemaet og dets anvendelse er beskrevet nærmere i Bilag 4. Registreringsskemaet opfylder følgende krav: 1. Skemaet skal overordnet sikre, at data registreres ensartet 2. Detaljeringsgraden i dataindsamlingen fastsættes af skemaet 3. Præcis identifikation af de enkelte poster skal være mulig 4. Detaljeringsgraden af talmateriale skal være det absolut nødvendigste 5. Skemaet skal lette indtastning og beregning af data 6. Beregnede nøgletal skal indgå i skemaet 7. Skemaet skal være todimensionalt og uden links og bilag til de enkelte poster 8. Data skal kunne sorteres og filtreres 9. Skemaet skal kunne håndtere både eksisterende og fremtidige forhold 10. Skemaet skal håndtere data fra normer og retningslinjer Det har på trods af skema og veldefinerede mål vist sig overraskende vanskeligt at indsamle de sammenhængende ventilationsdata, som projektgruppen finder nødvendige for dokumentationen, dvs. entydige oplysninger om luftskifte i specifikke rum. Dataindsamling afhænger meget af de enkelte hospitalers nøglepersoners ressourcer, typisk tekniske chefer/ansvarlige eller lign. Hvis disse nøglepersoner har tilstrækkelig tid og lyst, vil man kunne komme betydeligt længere, end det er lykkedes i bestpractice-projektet. Dette gælder i hvert fald, hvis datagrundlaget skal findes ud fra eksisterende data som beskrevet ovenfor. En alternativ metode kan være at udvælge et mindre antal steder, og så få foretaget præcist de målinger og registreringer, som er nødvendige i stedet for en stor datamængde fra mange forskellige lokaliteter. I projektet er følgende datakilder identificeret som værende væsentlige og valide: Rapporter fra LVE-ordningen Rapporter fra VENT-ordningen Indreguleringsrapporter CTS-udskrifter Målinger foretaget specifikt for projektet Datakilderne er nærmere beskrevet i de følgende afsnit. 10 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

13 4.1 Rapporter fra LVE-ordningen Der foretages ofte lovpligtigt ventilationseftersyn (LVE) på de anlæg, som er interessante for bestpractice, fordi den installerede blæsereffekt er >5kW (som er den nedre grænse for, hvornår LVE skal foretages). LVE-rapporten er god, fordi den altid beskriver hovedluftmæng-derne, driftstider, den optagne effekt og en eller anden identifikation af anlægget. Udfordringen er, at LVE-rapporten kun sjældent indeholder oplysninger om det ventilerede rums areal og rumfang (dette er ikke et krav i afrapportering af LVER) og i øvrigt ikke indeholder oplysninger om anvendelsen af de ventilerede rum og luftfordelingen til rummene. LVE-rapporten indeholder heller ikke oplysninger om setpunkter for tryk, temperatur og luftfugtighed, hverken for hovedanlæg eller på detailniveau for de ventilerede rum (zone-setpunkter). Findes der en LVE-rapport, er anlægget oftest så stort, at det betjener flere rum. Anlæg som kun betjener ét rum, er oftest så små, at der ikke kræves LVE. LVE-rapporten kan med andre ord kun bruges til at vurdere selve hovedanlæggets ydeevne og ikke, om det passer til behovet. Skal man bruge LVE-rapporter som grundlag for bestpractice (eller andre lignende undersøgelser), kræver det følgende supplerende data: 1. Hvis LVE-rapporten skønnes utidssvarende (LVE kræves kun hver 5. år): Ny LVE eller tilsvarende. 2. Liste, som sammenkæder hovedanlæggenes identifikation med identifikation af de ventilerede rum. 3. Liste, som sammenkæder rum-identifikation med rummenes anvendelse (evt. sammen med punkt 2). Enkeltvis information kan ofte findes på CTS-anlæggets grafiske bruger-flade (tegninger er ikke målfaste!). 4. Indreguleringsrapporter (kan være en del af referencetilstanden, som findes i afleveringsmappe), som beskriver luftmængderne til de enkelte rum. Luftfordelingen skal ud over beregning af luftskifter også bruges til at beregne ventilatoreffektens fordeling på de enkelte rum, hvis en udspecificeret SEL ønskes. 5. Udskrift af tryk- og klimasetpunkter fra CTS (eller tilsvarende, hvis CTS ikke findes). Tryk kan evt. findes i indreguleringsrapport (punkt 6 i den standardiserede rapport), og der kan af og til også findes logning af klimadata, enten som CTS-rapport eller separat rapport. 6. Hvis rumfang og areal af de ventilerede rum ikke findes i LVE-rapporten (eller data skønnes upræcise): Målfaste oversigtstegninger suppleret med loftshøjder. 4.2 Rapporter fra VENT-ordningen Denne type rapporter kan findes for alle størrelser anlæg, men i sin basisform er der, som ved LVE-rapporten, kun fokus på hovedanlæggets tilstand. Der kan dog være foretaget tilvalg af ekstra undersøgelser, som også omhandler behov og klima. Som ved LVE findes der altid data for hovedluftmængden, men ofte er den optagne ventilatoreffekt kun udtrykt ved en strømmåling uden fasevinkel (ikke ægte kw-måling). Der er af og til en tekstbeskrivelse af den over-ordnede anvendelse, men som hovedregel findes hverken rumfang eller areal af de ventilerede områder. VENTrapporten er karakteristisk ved, at man ofte kun beskriver ændringer i forhold til forrige besøg, så ofte skal man bladre langt tilbage for at finde data, som ikke er ændret. Hvis VENT-rapporter skal bruges, vil man som regel skulle bruge de samme supplerende data som nævnt under LVE, ofte suppleret med en ægte kw-måling. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 11

14 4.3 Indreguleringsrapport I henhold til DS skal ventilationsanlæg indreguleres sådan, at anlægget yder de nominelle luftmængder, der er angivet i projektet. I forbindelse med indreguleringen skal der udfærdiges en indreguleringsrapport. Den skal indeholde oplysninger om de målte luftstrømme for samtlige armaturer (indblæsning og udsugning) og luftstrømme i de kanaler, hvori der er udført målinger. En indreguleringsrapport er ofte (men ikke altid) en naturlig del af afleveringsdokumentationen for nye ventilationsanlæg. Det største problem med afleveringsdokumentationen er dog, at den kan være svær at finde, og at den kan være for gammel, dvs. der kan være foretaget ændringer i kanalføring og luftfordeling, som gør, at den oprindelige afleveringsdokumentation ikke længere stemmer overens med de faktiske forhold. Indregulering kan selvfølgelig være foretaget igen efter afleveringsdokumentationen, netop hvis der er foretaget ændringer i kanalføring og luftfordeling, men det ses ofte, at ændringer ikke bliver indreguleret. Disse rapporter indeholder sjældent andet end de målte luftmængder, som i visse tilfælde er suppleret med trykmålinger. Det største problem er ofte, at indreguleringsrapporten er for gammel, og at senere ukoordinerede reguleringer ikke er dokumenteret. Hvis denne dokumentation findes, kan den i bedste fald indeholde størstedelen af de informationer, man ønsker til en bestpractice. Målte hovedluftmængder, ventilatoreffekter, tryk, osv. for hovedanlæg og luftmængder til de enkelte rum (indregulering) er altid dokumenteret, dog kan ventilatoreffekt af og til være erstattet af den lidt ringere information om motorstrøm eller % (eller Hz) fra frekvensomformer. 4.4 CTS-udskrifter Setpunkter og aktuelle værdier for klima (temperatur, luftfugtighed), tryk, frekvensomformer (% eller Hz og sjældnere Ampere eller kw), tidsstyring og i få tilfælde luftmængder kan findes på CTSanlæggets oversigtsbilleder, som kan printes ud et ad gangen. Her skal man især sikre sig, at rumbetegnelserne er up to date, og at anlægget er i korrekt driftstilstand på det tidspunkt, hvor man foretager udprintningen. Et stort problem er ofte at tyde, hvilke af de mange angivelser der er setpunkter, alarmgrænser og aktuelle værdier. Dette er oftest farvekodet, og det er ikke sikkert, at de samme farver er brugt entydigt overalt. 4.5 Målinger foretaget specifikt for projektet Undervejs i projektet blev der bevilget budget til at udføre specifikke målinger på fire hospitaler. Ved rundringning viste det sig imidlertid meget vanskeligt at få indgået aftaler med hospitaler om at udføre disse målinger, selvom målingerne ville være omkostningsfri for hospitalerne. Det lykkedes kun at indgå aftale med Herlev Hospital om at udføre specifikke målinger. 3 Norm for ventilationsanlæg 12 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

15 5 Brug af krav til luftskifte Analysen er opdelt i en del, som omhandler brugen af standarder og normer, og i en anden del, der omhandler, hvordan disse normer er udmøntet i praksis, udtrykt ved hvilke luftskifter som forekommer i de udvalgte områdetyper. 5.1 Brugen af standarder og normer Ved internetsøgning blev alle offentlige hospitalers hjemmesider gennemgået for at finde oplysninger om, hvilken standard der benyttes ved etablering af nye ventilationsanlæg eller ændring af eksisterende ventilationsanlæg. Resultatet af undersøgelsen viste, at et fåtal havde en offentligt tilgængelig teknisk standard, og af disse blev der henvist/refereret til enten Styring af infektionshygiejne i sundhedssektoren eller Ventilation i operationsstuer. Enkelte hospitaler og hospitalsfællesskaber har udviklet egne tekniske standarder for bl.a. ventilation. Kravene til luftskifte er her igen baseret på enten Styring af infektionshygiejne i sundhedssektoren eller Ventilation i operationsstuer. Størstedelen af hospitalerne havde ikke en offentlig tilgængelig teknisk standard Konklusion på analyse af normer og standarder En umiddelbar konklusion er, at hospitalerne ikke har udfordret gældende normer. Undersøgelsen kunne ikke bekræfte, at der var taget hensyn til behovsbaseret ventilationskrav, dvs. vurdering af luftskifte i forhold til de faktiske forhold. Som det fremgår af forrige kapitel, kan det være et detektivarbejde at fremskaffe de nødvendige data i en pålidelig form. Hvis nøglepersoner på hospitalerne har tid, vil man kunne komme betydeligt længere, end det er lykkedes i bestpractice-projektet, idet det afhænger af forskellige nøglepersoners ressourcer. Det gælder i hvert fald, hvis datagrundlaget skal findes ud fra eksisterende data som beskrevet ovenfor. 5.2 Projektering af ventilation Det er almindelig anerkendt blandt energirådgivere, at de største og nemmest realiserbare besparelser opnås ved at fokusere på, om en given energitjeneste er tilpasset det eksisterende behov. Dette gælder i høj grad også for ventilationsområdet. Populært sagt er behovet for mekanisk ventilation et produkt af parametrene: Bygningens og/eller rummets overordnede nuværende anvendelse De love og/eller lokale retningslinjer for indeklimaet, som knytter sig til bygningen/rummet Den påvirkning, som aktiviteten i bygningen/rummet til enhver tid har på indeklimaet (rumbelastningen) Den påvirkning, som udeklimaet via klimaskærmen til enhver tid har på indeklimaet De fire parametre varierer stærkt fra sag til sag, så behovet for ventilation varierer endnu mere. I mange tilfælde er der f.eks. slet ikke brug for mekanisk ventilation. Parametrene varierer også over tid, ventilationsanlæg lever længe, ofte mere end 25 år, og på 25 år kan der nå at ske mange ændringer i behovet for ventilation. Det er ikke lykkedes projektgruppen at finde dokumentation for ovenstående parametre har haft indflydelse på konkrete krav til luftskifte. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 13

16 6 Analyse af måledata Det viste sig desværre stort set umuligt at skaffe måledata i en brugbar form (både m3/h og rumfang). Ofte var det vanskeligt overhovedet at komme i tale med den rette person, sjældent var der udført egentlige måledata, eller også var der måledata, men ikke tid til at finde dem frem. 6.1 Måleresultater fra Region Nordjylland Hjørring og Frederikshavn sygehuse har stillet data til rådighed for undersøgelsen, og en samlet præsentation af data kan ses i Tabel 2. Sted Frederikshavn Frederikshavn Frederikshavn Frederikshavn Hjørring Bygning Bygn. 13 Bygn. 1 Bygn. 2 Bygn. 3 Bygn. 1 Areal m Rumfang m Varmegenvinding væske kryds kryds væske nej Varme ja ja nej ja zoner Køling nej nej nej nej nej Luftmængde, ind m 3 /h Optaget effekt, ind kw 2,0 0,9 4,5 1,9 7,7 Blæservirkningsgrad, ind % Motorstørrelse, ind kwm 3,0 3,0 7,5 3,0 9,0 Tryk før ventilator, ind Pa Tryk efter ventilator, ind Pa Tryk over ventilator, ind Pa SEL ind kw/m 3 /s 1,3 0,8 1,7 1,2 1,4 Luftmængde, ud m3/h Optaget effekt, ud kw 0,7 0,9 3,0 2,7 2,6 Blæservirkningsgrad, ud % Motorstørrelse, ud kwm 2,2 3,0 4,0 2,8 2,2 Tryk før ventilator, ud Pa Tryk efter ventilator, ud Pa Tryk over ventilator, ud Pa SEL ud kw/m 3 /s 0,8 1,0 1,4 2,7 1,5 SEL samlet kw/m 3 /s 2,1 1,8 3,1 3,9 2,8 Tabel 2. Data fra Hjørring og Frederikshavn sygehuse. LVE-rapporterne angiver specifikt elforbrug (betegnet SEL med enheden kw/(m3/s)) for indblæsning og udsugning separat, men for at kunne sammenligne med Bygningsreglementets nuværende 14 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

17 krav og andre anlæg/brancher vælger vi at bruge den samlede SEL (sum), da vi antager, at der er tale om balancerede anlæg (indblæsning = udsugning fra samme rum). Som det ses i Tabel 3 nederste linje, er der meget store forskelle på den samlede SEL-værdi, men datagrundlaget er endnu for lille til at drage overordnede konklusioner om hospitalssektorens ventilation som sådan. Det kan dog være interessant at studere, hvad der kan være årsagen til disse forskelle. Derfor er SEL-værdierne vist i Tabel 3 sammen med andre afgørende faktorer for om muligt at se en sammenhæng. SEL samlet kw/m3/s 2,1 1,8 3,1 3,9 2,8 Belastningsgrad, ind kw/kwm 0,7 0,3 0,6 0,6 0,9 Belastningsgrad, ud kw/kwm 0,3 0,3 0,8 1,0 1,2 Belastningsgrad, samlet kw/kwm 0,5 0,3 0,7 0,8 0,9 Tryk over begge ventilatorer Pa Ventilationseffekt, samlet kw 1,2 0,8 1,7 1,6 4,7 Samlet virkningsgrad % Tabel 3. SEL-værdier og andre faktorer, som kan være afgørende. Belastningsgraden for ventilatormotorerne, både enkeltvis og samlet, er udregnet som forholdet mellem motorens nominelle akseleffekt og den effekt, som optages af selve ventilatoren i det givne arbejdspunkt ( ventilationseffekt ). Det samlede tryk over ventilatorerne er blot summen af de målte tryk over indblæsnings- og udsugningsventilatoren. To udvalgte faktorer, som normalt har stor indflydelse på SEL-værdien, er vist grafisk i Figur 3 og Figur 4. 4, kw/m3/s 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0, Pa SEL samlet Tryk over begge ventilatorer 0, Figur 3. Tryk sammenlignet med SEL-værdi. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 15

18 kw/m3/s 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 kw/kwm SEL samlet Belastningsgrad, samlet Figur 4. Belastningsgrad sammenlignet med SEL-værdi. En foreløbig observation kan være, at der ikke som forventet er en meget tydelig sammen-hæng mellem dårlig SEL-værdi og højt tryk over ventilatorerne, men derimod en vis sammen-hæng mellem høj belastningsgrad og dårligere SEL-værdi. Dette er dog ikke overraskende, da den formodede forringelse af virkningsgrad for motorerne ved lav belastningsgrad bliver ma-skeret af den modsatte effekt ved den formodede reducerede luftmængde i forhold til anlæggets design. I forbindelse med dataindsamlingen fra Nordjylland blev der også kædet en %-fordeling på de ventilerede områders anvendelse. Denne fordeling er vist nedenfor i Tabel 4, Areal-andele af ventilationen, udregnet på både areal, rumfang, luftmængde og luftskifte: By Bygning Anvendelse Andel m 2 m 3 m 3 /h 1/h kw Frederikshavn Bygn. 13 Operationsstuer og indsovning 0, ,8 8,0 1,3 Frederikshavn Bygn. 13 Gangareal 0, ,4 8,0 1,0 Frederikshavn Bygn. 13 Kontor m.m. 0, ,8 8,0 0,4 Frederikshavn Bygn. 1 Sengestuer 0, ,9 1,4 0,7 Frederikshavn Bygn. 1 Gangareal 0, ,3 1,4 0,4 Frederikshavn Bygn. 1 Kontor 0, ,1 1,4 0,1 Frederikshavn Bygn. 1 Bad 0, ,1 1,4 0,2 Frederikshavn Bygn. 1 Birum, opholdsrum 0, ,6 1,4 0,3 Frederikshavn Bygn. 2 Konsultationsrum 0, ,5 2,9 2,8 Frederikshavn Bygn. 2 Skyllerum, birum 0, ,0 2,9 1,8 Frederikshavn Bygn. 2 Gangareal 0, ,7 2,9 1,3 Frederikshavn Bygn. 2 Opholdsrum 0, ,5 2,9 0,9 Frederikshavn Bygn. 2 Sekretariat 0, ,4 2,9 0,7 Frederikshavn Bygn. 3 Laboratorieområde 0, ,6 8,5 1,9 Frederikshavn Bygn. 3 Hvilestue UK2 (tidl. tapperum) 0, ,0 8,5 1,1 Frederikshavn Bygn. 3 Gangareal 0, ,1 8,5 1,2 16 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport

19 Frederikshavn Bygn. 3 Opholdsrum 0, ,3 8,5 0,4 Hjørring Bygn. 1 Køkken/tilberedning 0, ,3 7,6 3,5 Hjørring Bygn. 1 Opvask 0, ,3 7,6 1,1 Hjørring Bygn. 1 Depot, varemodtagelse 0, ,7 7,6 1,6 Hjørring Bygn. 1 Kontor, personale 0, ,5 7,6 2,7 Hjørring Bygn. 1 Gangareal 0, ,2 7,6 1,3 Tabel 4. Areal-andele af ventilationen. Denne fordeling er dog ikke umiddelbart gyldig som data til brug for benchmarking af luftskifter i forskellige rumtyper, da ventilationsanlæg, som betjener flere forskellige typer områder, stort set altid er indreguleret forskelligt efter netop anvendelsen. Af hensyn til sammenligneligheden med tidligere indsamlede data er de enkelte anvendelser ændret til de hovedgrupper, som er brugt i benchmarkingen. Se Tabel 5. By Bygning Anvendelse Andel m 2 m 3 m 3 /h 1/h kw Frederikshavn Bygn. 1 Baderum 0, ,1 1,4 0,2 Frederikshavn Bygn. 3 Laboratorium 0, ,6 8,5 1,9 Frederikshavn Bygn. 13 Operationsstue 0, ,8 8,0 1,3 Frederikshavn Bygn. 1 Sengestue 0, ,9 1,4 0,7 Frederikshavn Bygn. 2 Undersøgelsesrum 0, ,5 2,9 2,8 Tabel 5. Fordeling på benchmark-kategorier Konklusioner på SEL-værdier fra Region Nordjylland På baggrund af data fra Nordjylland kan følgende konklusioner opstilles: %-fordeling af arealernes anvendelser er ikke nok til at vurdere ventilationsanlæggene i forhold til hinanden, i forhold til almindelig praksis og i forhold til Bygningsreglementet, men den teoretiske beregning, som er foretaget, indikerer, at der kan være 20 % be-sparelse på varme til ventilation og mindst 50 % besparelse på el til ventilation blot ved at justere luftmængderne til de nødvendige størrelser pr. anvendelse. Der er store forskelle på både belastningsgrad og specifik ventilatoreffekt, selv inden for den lille gruppe anlæg, som er repræsenteret her. Der vil uden tvivl være gode besparelsesmuligheder ved en målrettet indsats med optimering af samlede virkningsgra-der for de enkelte anlæg. De indsamlede data beskriver ikke, hvordan de enkelte anlæg drives i forhold til beho-vet. Der vil formodentlig også her være besparelser at hente, men først efter en grun-dig kortlægning af behovsmønstre på de enkelte steder. Ovenstående er ekstra konklusioner, som kun kan laves for Nordjylland, da det er det eneste sted, hvor de nødvendige data blev fundet. Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport 17

20 6.1.2 Konklusioner på luftskifter fra Region Nordjylland Da der ikke foreligger oplysninger om fordeling af luftmængderne til de enkelte rumtyper for de enkelte anlæg, har det ikke været muligt at opgøre luftskifte. Derfor er der regnet baglæns ud fra de oplyste totalluftmængder, rummenes arealfordeling pr. anvendelse og normalt accepterede luftskiftetal. Resultatet af disse beregninger giver så de teoretisk nødvendige og tilstrækkelige luftmængder, som derefter kan sammenlignes med de luftmængder, der kendes fra LVErapporterne. En oversigt over resultaterne ses i nedenstående Tabel 6 og Figur 5. Anlæg Nuværende m 3 /h Bedste m 3 /h Difference m 3 /h Frederikshavn, Bygn Frederikshavn, Bygn Frederikshavn, Bygn Frederikshavn, Bygn Hjørring, Bygn Total Tabel 6. Måleresultater fra Region Nordjylland m3/h Frederikshavn, Bygn. 13 Frederikshavn, Bygn. 1 Frederikshavn, Bygn. 2 Frederikshavn, Bygn. 3 Hjørring, Bygn. 1 Nuværende m3/h Bedste m3/h Figur 5. Analyse af måleresultater fra Region Nordjylland. Som det ses af resultaterne i Tabel 6 og Figur 5, ligger 3 ud af 5 anlæg p.t. højt i forhold til den teoretisk tilstrækkelige luftmængde. To anlæg ligger lavere, men den samlede luftmængde for alle 5 anlæg ligger 20 % højere end den teoretisk nødvendige. 6.2 Måleresultater fra Region Sjælland Nykøbing F, Ringsted og Roskilde sygehuse har stillet data til rådighed for undersøgelsen, og en samlet præsentation af data kan ses i Tabel 7. Konklusionerne af disse data indgår i den fælles konklusion. 18 Viegand Maagøe Best Practice, Hospitalsventilation analyserapport