Ilmanvaihdon energiatehokkuus sairaaloissa : case: Yliopistollinen sairaala

Suomessa on julkisia ja yksityisiä sairaaloita yhteensä yli sata. Ne ovat isoja rakennuksia ja niiden energiankulutus on siten merkittävää. Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin sairaaloiden energiansäästöpotentiaalia ilmanvaihdon näkökulmasta. Sairaalat ovat haastavia rakennuksia ilmanvaihdollisesti, koska niissä vaaditaan erityisen tarkkoja sisäilmaston olosuhteita potilasturvallisuuden takaamiseksi. Osittain tästä syystä johtuen sairaaloiden ilmanvaihdon energiatehokkuuteen ei ole kiinnitetty huomiota samalla tavalla kuin monissa muissa rakennustyypeissä. Opinnäytetyössä käydään läpi tyypilliset ilmanvaihdon ratkaisut sairaaloissa. Tutkimusosiossa laadittiin sairaaloiden talotekniikkaan liittyvä tutkimuskysely, joka osoitettiin eri sairaanhoitopiirien kiinteistöpäälliköille ja ilmanvaihdon asiantuntijoille. Tutkimuskohteena olleen yliopistollisen sairaalan potilashuoneiden ilmanvaihdon tasoa tutkittiin olosuhdemittauksilla kahden kuukauden ajan. Opinnäytetyö tehtiin osana dECOnhealth -tutkimushanketta, jossa tarkastellaan tarpeenmukaisen ilmanvaihdon potentiaalia sairaalaympäristössä. Hankkeen toteuttajana toimii Turun AMK yhteistyössä saksalaisen RWTH Aachenin yliopiston kanssa. Tutkimuskyselyn perusteella selvisi, että sairaanhoitopiireissä seurataan yleisesti energiankulutusta lämmityksen ja sähkön osalta tiiviisti, mutta tarkempaa seurantaa eri osa-alueista (esim. valaistus tai tuloilman lämmitys) ei juurikaan tehdä. Suurin energiansäästöpotentiaali nähtiin lämmitys-, jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmissä. Rakennusautomaation kehittyessä lämmityksen ja ilmanvaihdon säätömahdollisuudet monipuolistuvat osana tulevaisuuden sairaalaa. Tutkimuskohteena ollut sairaalarakennus on peruskorjattu vuonna 2015, jolloin sairaalan energiatehokkuutta parannettiin huomattavasti. Tässä opinnäytetyössä sisäilman olosuhteita tutkittiin kenttämittauksilla kuudessa potilashuoneessa. Tulosten perusteella potilashuoneiden käyttöaste oli 79 %. Huoneet olivat tyhjillään 21 % ajasta, jolloin ilmanvaihto toimi kuitenkin samoilla ilmavirroilla kuin käytössä ollessaan. Tämä tutkimustulos osoittaa sen, että kohteen potilashuoneissa on potentiaalia ilmanvaihdon energiatehokkuuden parantamiselle.There are totally over one hundred public and private hospitals in Finland. They are large buildings there fore their energy consumption is significant. The present Master’s thesis focuses on potential energy savings in the ventilation system of a hospital. Hospitals are challenging buildings from the viewpoint of ventilation due to special requirements on indoor climate conditions to secure patient safety. This is one reason, why ventilation systems are not designed as energy efficient as in many other building types. This study describes the typical ventilation solutions in a hospital. In this study, also a survey on building maintenance technology in hospitals was carried out among property managers and ventilation experts working for different hospital districts. In the University hospital, the level of air conditions in patient rooms was investigated with two month monitoring. The study was conducted as part of a research project called dECOnhealth (demand-controlled ventilation in hospital settings) carried out by Turku University of Applied Sciences in collaboration with RWTH Aachen University, Germany. The results of the survey show that typically different hospital districts follow the consumption of heating and electricity relatively intensively, but more accurate observation (e.g. lighting or air heating) is not performed. The highest energy savings potential was seen in heating, cooling and ventilation systems. The development of building automation will have an effect on diverse heating and ventilation control systems in a future hospital. The case study building was renovated in 2015, when also energy efficiency was improved significantly. In this study, indoor air conditions were monitored in six patient rooms. Based on the results, the occupancy rate was 79 per cent in the patient rooms. The rooms were empty 21 per cent of the time, but the ventilation systems were still running on the same flow rates as when occupied. This research result shows that there is potential to increase the energy efficiency of the ventilation system in patient rooms