Сградните инсталации в болница ТОКУДА

Съвременна система за сградна автоматизация осигурява енергийна ефективност и висока надеждност

МБАЛ Токуда Болница София е най-голямата частна инвестиция в областта на здравеопазването у нас през последните двадесет години. Неин инвеститор е компанията Токушукай Медикъл Корпорейшън, еднолична собственост на д-р Торао Токуда. От над двеста и осемдесетте здравни заведения на Токушукай Медикъл Корпорейшън само едно се намира извън Япония и това е именно МБАЛ Токуда Болница София.

Размерът на инвестицията е внушителен за здравната ни система - над 200 милиона евро. Българска агенция за инвестиции обявява проекта за инвестиция клас I. Той е изпълнен на два етапа. Строителните работи стартират през 2004 г., а през 2006 г. влиза в експлоатация първата част на мащабната постройка. Днешната разгъната застроена площ на Токуда е 52 000 m2. Болничната дейност е структурирана в 32 отделения, разполагащи с 1000 легла и 220 паркоместа.

Сградните инсталации са интелигентни
Идейният архитектурен проект на сградата е разработен от архитект Нобуо Могари от корпорацията Шинто Кейкаку. Проектът е адаптиран към българските норми и стандарти от Ателие Серафимов-Архитекти. Строител на болница Токуда е компанията Хазама Корпорейшън - клон София.
Сградните инсталации са проектирани извън България. Голяма част от техниката, на базата на която са реализирани инсталациите, е доставена чрез корпоративни договори с фирмите-производители. За изправността на сградните инсталации в болница Токуда отговаря специален отдел по поддръжката към инвеститора Токушукай София.
“Сградните инсталации в болницата са проектирани в съответствие с всички международни изисквания. Обхванати са от съвременна платформа за управлението им (BMS). Сградата разполага и със специална система за управление на енергийните потоци (PMS). Според мен няма друга болница в България, която да разполага с толкова интелигентни сградни инсталации”, категоричен е инж. Христо Дойнов, ръководител “Поддръжка и сгради” в Токушукай София.

Добре е техниката да се доставя от българските офиси, категорични са от поддръжката
В последвалия ни разговор с инж. Дойнов поставяме особено актуалния през последните години въпрос дали договарянето и доставката на техниката извън България е най-целесъобразното техническо решение.
“Убедени сме, че ако договарянето и доставката на техниката бе осъществено през българските офиси на избраните компании, поддръжката на инсталациите днес би била по-лесна”, категоричен е той. “В процеса на експлоатация на сградата се наложи да направим някои технически и технологични подобрения. Считаме, че ако специалистите, занимаващи се с последваща поддръжка на инсталациите, имат възможност да участват в инженеринговия процес - от проектирането до изпълнението и пуска им в експлоатация, използваните технически решения биха били в по-голяма степен оптимални и като цена, и като ремонтопригодност, и като ефективност. Екипът по поддръжката е този, който отговаря за изправността на инсталациите 24 часа, седем дни в седмицата, и всички ние сме най-силно заинтересовани техниката да е изправна и да работи в проектни параметри”, допълва той. В отговор на въпроса: търсили ли са съдействие от българските офиси на някои от компаниите-производители, г-н Дойнов заяви: “Да, гаранционният срок на техниката изтече и вече сме се обръщали към българските специалисти за съдействие. Бих искал от свое име и от името на колегите ми от екипа да им благодаря за съпричастността и професионализма. Възползвам се от случая да посъветвам бъдещи чуждестранни инвеститори в България да изберат схема на работа, при която сградните инсталации се проектират в страната, а техниката се доставя през местните офиси на производителите”.

Успешна е само стратегическата поддръжка
В отговор на въпроса какви са подобренията, направени в процеса на пуск и последващата експлоатация на сградните системи, инж. Дойнов заяви: “Най-сериозното подобрение, което би могло да се направи е сградните инсталации да работят при оптимални параметри. Би следвало да се мисли в посока изчистване на проблемите между двете фази на проектиране и изпълнение на сградата. Също така е важно да се доработят несъответствията, заложени в резултат на работата между различни производители и изпълнители”. Той допълни, че проектните параметри следва да се съгласуват с фактическите изисквания на персонала и апаратурата, и то при условие, че се правят разчети за бъдещо потребление на ток и газ, като се следи ежедневно най-ниската стойност по леглоден при поддържане на висок комфорт.
В края на разговора ни с инж. Христо Дойнов го попитахме с колко специалисти разполага и счита ли, че наличният екип е достатъчен да осигури непрекъсваемостта и надеждността на работа на сградните инсталации: “Важността на екипа е несъмнена като създаването, обучението и проверката му в реални ситуации е дълъг и труден процес. Поддръжката на сградните инсталации в толкова мащабна болница като Токуда би могла да е успешна само, ако е стратегическа. Подходът за решаване на възникнали проблеми ден за ден не би могъл да е успешен. В заключение искам да заявя, че още в етапа на проектирането и изграждането на сградите е нужно да се мисли за лесната им експлоатационна поддръжка, за възможностите за енергоспестяване и адаптиране към нови технически и други изисквания при минимален разход на сили и средства.

Консуматорите са три категории
Електрическата инсталация НН е изградена според строгите изисквания за сигурност на електрозахранването в здравните заведения, коментира главният енергетик на болница Токуда инж. Веселин Марков.
С оглед удовлетворяване на изискванията, консуматорите са разделени в три категории.
n Нулева категория - в нея попадат консуматори, недопускащи смущения в електрозахранването. Типични представители на консуматорите от нулева категория са операционни зали, хемодиализни системи, някои лаборатории и медицински уреди. Непрекъсваемостта на ел. захранването на тези консуматори се осигурява чрез един основен и няколко локални UPS на Socomec.
- Първа категория - обхваща консуматори, допускащи краткотрайно прекъсване на електрозахранването. Това са преди всичко системите за сигурност, аварийното и евакуационното осветление, инсталациите за медицински газове, както и важни медицински уреди. Електрозахранването на консуматорите от първа категория е осигурено чрез два дизел-генератора, включени в система за автоматично включване и изключване.
- Втора категория - обхваща останалите консуматори в болницата.
Сред фирмите-партньори на отдела по поддръжката в момента са Ехнатон, Борек и Финци и др.
Главното разпределително табло е структурирано в шест секции захранващи отделни групи консуматори. Всяка секция е включена към отделен трансформатор и по принцип работи самостоятелно, освен в авариен режим. Секциите са структурирани в две групи, всяка от които обхваща по три секции. Групите са с пълно резервиране между отделните секции, с автоматично изключване на консуматорите от по-ниска категория. Координацията между тях се реализира от специално конструирана система, т. нар. PMS (Power Management System). Резервирането между групите се осъществява на ниво средно напрежение чрез система за АВР. PMS кореспондира и с други сградни инсталации, например системите за пожароизвестяване и захранване с природен газ. При авария тя изключва електрозахранването в “опасните” зони. “Наред с приетото структуриране и резервиране на оборудването, за постигане на висока надеждност и сигурност допринася и изборът на утвърден производител. Цялото оборудване на ниво НН е на фирма Siemens, като доставчик е Siemens - Турция, а изпълнител фирма Юнитермак”, заяви главният енергетик.

Сградната електрическа инсталация
е изпълнена изцяло по петпроводна схема с отделен заземителен проводник. В местата, в които е необходимо, е изградена и отделна заземителна инсталация за медицинската апаратура. Етажните табла са структурирани според архитектурните блокове. Лабораториите, специализираните кабинети и отделенията, както и машинните зали разполагат със собствени табла. Всички табла са разделени на две - основно и резервно, захранващи съответните групи консуматори.
Осветителната инсталация е изградена на четири нива. В различните помещения между 1/3 и 1/2 от осветителните тела са с резервирано захранване. Част от резервираните тела имат и вграден акумулатор за допълнително резервиране, а отделно от общото осветление е изградена и система за евакуационно осветление.
Осветителната инсталация в общодостъпните помещения и зони е обхваната в система за автоматично включване и изключване (LAS), която позволява включването/изключването им според текущите потребности, работното време и външната осветеност. Във всяка от пациентските стаи е предвидено и локално осветление, както и в много кабинети.

Електрическата инсталация СрН
също е изградена според изискванията за сигурност, категоричен е инж. Марков. Болницата е категоризирана като консуматор нулева категория, което е наложило захранването й от два независими източника, с два отделни кабела. Всеки източник захранва група от три секции, които в нормален режим работят независимо една от друга, а в авариен режим се резервират взаимно чрез системата за АВР. Към уредбата СрН е подведен и трети кабел, който се използва за резервиране на първите два, в случай на планови ремонти и профилактика. “Цялото оборудване СрН, включително защитите и блокировките, системата за АВР и шестте броя трансформатори са на Schneider Electric. Изпълнител е фирма Гелишев”, съобщи инж. Веселин Марков.
Системите за АВР и PMS са координирани помежду си с оглед спазване на изискванията за степенуване и последователност при резервиране на отделните нива.

Специфично е електрозахранването на
операционните зали
“В съответствие с изискванията за безопасност те са захранени през разделителни трансформатори. Внедрена е и специална система, наблюдаваща съпротивлението на изолацията, товара, температурата и други параметри, свързани с безопасността на пациента и обслужващия персонал. Оборудването е на фирма Bender, а доставката и изпълнението - на фирма Белком”, съобщава главният енергетик.

Възможности за оптимизация на ел. инсталацията
В отговор на въпроса в каква посока би могла да се оптимизира ел. инсталацията, главният енергетик отговори: “Електрическата инсталация е проектирана и изградена професионално. В тази аспект нещата, които биха могли да се подобрят, са малко. Разбира се, тъй като идеално техническо решение не съществува, от моя гледна точка съществуват някои решения, които биха могли да се оптимизират. Например осветлението да се раздели на зони със и без естествено осветление. В момента в сградата съществуват зони, част от които имат достъп до естествено осветление, но централизираното вкл./изкл. на осветителите от зоната не позволява изключването им дори и през светлите часове на деня. Това, освен че е вредно за зрението, води и до преразход на електроенергия. Също така, ако аз разработвах електрическата инсталация, бих заложил дефектнотокови защити на повече места в болницата. Според мен, този съвременен начин за защита на хората е недостатъчно използван, тъй като все още е скъп. Друг аспект, в който считам, че съществуват възможности за оптимизация, е монтирането на защита от пренапрежение както в ГРТ, така и на по-ниските нива. Болницата е оборудвана със скъпа апаратура, която трябва да бъде защитена по всички възможни начини. Надявам се, че посочените възможности за оптимизация ще бъдат оползотворени, тъй като крият възможности и за повишаване на енергийната ефективност, и за повишаване на надеждността и сигурността”, допълва той.

BMS на болница Токуда
Системата за сградна автоматизация (Building Management System) на болница Токуда е структурирана в три хардуерно, софтуерно и комуникационно обособени самостоятелно функционални подсистеми:
- Автоматизация на ОВК (Heating Ventilation & Air Conditioning) инсталацията;
- Система за автоматизация на осветлението (LAS, Lighting Automation System);
- Система за контрол на ел.енергията (PMS, Power Management System).

Автоматизацията на ОВК системите
е изпълнена изцяло с апаратни и развойни средства от продуктовата гама на Sauter. Базирана е на:
- Modbus мрежа с рутер Nova291 и PC мониторна станция,
- Програмируеми логически контролери (PLC) Nova Flex EYR 203, EYL220C - 107 броя,
- SW приложение, генерирано в NovaPro развойна среда (под ОС WinXP), както и 
- Стотици сензори (за температура, влага, замръзване, налягане, осветеност и др.) и изпълнителни механизми (моторни задвижки на вентили, клапи, жалузи и др.).

Системата за автоматизация на осветлението (LAS)
е проектирана и реализирана от фирма Ню Систем. Базирана е на KNX Ethernet протокол с рутер на Siemens и PC мониторна станция, SW приложение, генерирано в KNX развойна среда под WinXP, както и програмируеми изпълнителни релета на Siemens.
“Болницата разполага с автоматизиран осветителен режим. Всяка светлинна група се управлява в автоматичен режим (по програмиран времеви график), в ръчен режим, а някои функционално свързани светлинни зони се управляват и от фотосензор. С цел енергоспестяване се прави електрическо разделяне на големи светлинни групи, осветяващи смесени зони (с естествено дневно осветление и вътрешни по-тъмни зони), на по-малки зони с индивидуално софтуерно управление”, съобщава Станислав Станев, ръководител направление BMS на болница Токуда. “Болницата вероятно е една от малкото институции от такъв мащаб в страната, в която има внедрен, работещ и актуализиран постоянно автоматизиран осветителен режим”, допълва той.
Друга внедрена в болницата система е т. нар.

Система за контрол на ел. енергията (PMS)
Тя регистрира и извежда в SCADA приложение, базирано на PC станция, параметри и работно състояние на превключватели, крайни изключватели, главни прекъсвачи, датчици (индуктивни, капацитивни и др.), както и данни от контролно-измервателни прибори в ГРТ.
От контролно-измервателните прибори към трансформаторите и дизелгенераторите системата извежда (в реално време (на всеки 500 ms) и в архивен режим) справки в числов, графичен (трендове) и табличен вид за активна мощност - P (W), реактивна мощност - Q (VAr), пълна мощност - S (VA), фактор на мощността cosj, ток I - L1, 2, 3 (A), напрежение U (L1 - L2, L2 - L3, L1 - L3) (V).
“Системата извежда също така алармен лист, регистриращ по време събитията и аларм-статуса в наблюдаваните контролни точки в ГРТ. Върху отделен панел на PMS приложението се извежда контролът на аварийните изключвания от пожароизвестителната система. Програмируемият логически контролер на PMS e на Siemens от серията SIMATIC, а комуникацията с PC станцията се осъществява на базата на SIMATIC NET”, коментира г-н Станев.

Система за отопление, вентилация и климатизация
Отоплението в сградата на МБАЛ “Токуда Болница София” се осигурява от четири котела, в които се загрява антифриз. От котлите загретият антифриз, с помощта на циркулационни помпи, се подава към помещенията в сградата, в които са разположени вентилаторни конвектори (fan-coils). С тяхна помощ, подаваният пресен въздух се дообработва до постигане на оптималната за съответното помещение температура.
Отделно, през зимния период, затоплен антифриз от котлите се подава и към двадесет и седем броя климатични камери, в които студеният атмосферен въздух предварително се загрява, преди да се подаде към сградата на болницата. През летния период климатичните камери се използват за охлаждане на атмосферния въздух, като към тях се подава студен антифриз от четири броя водоохлаждащи агрегати (Chillers).
Горещ антифриз от котлите се подава и на два броя топлообменници, в които се подгрява вода за битови нужди до температура 60 оС, след което достига до точките за крайно потребление. “Цялото оборудване, на базата на което е изградена системата за отопление, вентилация и климатизация, включващо четири броя котли Erensan, четири водоохлаждащи агрегати Trane, двадесет и седем климатични камери Carrier, два топлообменника Aris и два парогенератора Garioni naval е доставено на базата на корпоративни договори от главния изпълнител на проекта”, информира инж. Йордан Георгиев, ръководител направление ОВК на болница Токуда. “Газовата инсталация е проектирана и изпълнена от българската фирма Лилия Хив и бих искал да се възползвам от случая да изкажа професионалните си благодарности за добре свършената от тях работа”, допълни той.

Вентилационна система на болницата
Вентилационната система на Токуда включва въздуховодна мрежа, изградена от въздуховоди от поцинкована ламарина, и двадесет и седем броя вентилационни камери Carrier. Те са монтирани върху покрива на сградата.
За операционните зали и интензивното отделение са предвидени самостоятелни климатични и вентилационни камери.
Сред ОВК партньорите на болница Токуда са и фирмите Ковес, Индустриал Партс, Еър Системс, Ассист и др.

Система за водоснабдяване и канализация
В процеса на проектиране и изпълнение на ВиК системата са отчетени и взети предвид редица специфични изисквания към ВиК инсталацията. Например в условия на авария при доставчика на питейна вода, системата би следвало да може да функционира до 72 часа в икономичен режим. “Тази автономност се обезпечава от два резервоара за питейна вода на входа на инсталацията, всеки с вместимост от 150 m3, както и от два резервоара на покривния етаж - всеки с капацитет от 20 m3. Системата за наблюдение на нивото в резервоарите е изведена върху централния екран на BMS за постоянен мониторинг”, заяви Самет Муевлу, ръководител направление ВиК.
Друго основно изискване към ВиК системата е способността й да осигурява едно и също работно налягане във всяка част от сградата. “Като се има предвид голямата й разгъната площ - 10 етажа, формиращи над 5000 m2, постигането на това изискване не е лесна задача”, категоричен е г-н Муевлу.
Както вече бе споменато, болницата разполага със собствена независима система за производство на гореща вода, която включва два резервоара от по 20 m3. За подгряването им се използват два топлообменника, куплирани към отоплителната инсталация на цялата сграда. “Мониторинг на температурата в резервоарите, работното състояние на мотор-вентилите към топлообменниците и работната температура на подгряващия флуид са изведени в отделен панел на BMS приложението и се контролират автоматично”, заявява Самет Муевлу.
Канализационната система е решена класически, с хоризонтални и вертикални отсеци, като вертикалите са изпълнени така, че да обслужват типовите етажи, с цел по-голяма компактност.
Сред техническите средства и материали, използвани за изграждане на инсталацията, са: тръби и фитинги от PVC, PPR и чугун, избирани, за да гарантират дълъг експлоатационен живот (над 50 години).
 ”Задължение на дежурните екипи и ВиК специалистите е да осъществяват периодично контрол на всички работни параметри на системата. Осигурено е 24-часово наблюдение и поддръжка на системата от дежурните екипи. За текущи ремонти и дейности се формират целеви работни групи, включващи необходимите специалисти”, коментира ръководителят на сектор ВиК Самет Муевлу.
ВиК инсталацията е изградена на базата на различни видове помпи на фирма WILO. Сред ВиК партньорите на болницата са още Юроком 2000, Видима - Идеал Стандарт и Витра България.