Neubau Kinderspital Zürich: integrale Planung der Gebäudeautomation

GA sorgt für optimales Zusammenspiel zwischen den Gebäudetechnik-Gewerken

Laborgebäude-Erdgeschoss mit geöffnetem Hörsaalbereich. (Bild: Universitäts-Kinderspital Zürich)
Total integrierte Gebäude- und Raumautomation. (Grafik: Jobst Willers Engineering AG)
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Das neue Kinderspital Zürich kommt im Spital-Cluster der Lengg unterhalb der Schulthess Klinik zu stehen. Der 2018 begonnene Neubau kostet 600 Millionen Franken und soll bis 2022 fertiggestellt werden. Die über alle Planungsphasen gewerkübergreifende, integrale Planung der Gebäudeautomation (GA) für dieses Grossprojekt erfolgt durch die Jobst Willers Engineering AG.

Das Kinderspital-Projekt besteht aus zwei Gebäuden. Das grosse Akutspital auf dem Areal Süd ist ein dreigeschossiges, flaches, horizontales Gebäude. Das zylindrische Gebäude für Labor, Lehre und Forschung (LLF) liegt auf dem Areal Nord. Die eindrücklichen Kennzahlen: Geschossflächen total 94 000 m², ca. 2200 Mitarbeitende, 200 Bettenplätze.

Zur umfangreichen GA-Planung beantwortet Willy Biberstein, Senior Projektleiter bei der Jobst Willers Engineering AG, einige Fragen.

Was sind aus Sicht Gebäudeautomation die grössten Herausforderungen bei der Planung des neuen Kinderspitals?
Willy Biberstein: Aus unserer Sicht sind die grössten Herausforderungen und zugleich wichtigsten Aspekte das optimale Zusammenspiel zwischen den gebäudetechnischen Gewerken sowie die Einbindung der Infrastruktur wie die Medizintechnik.

Eine weitere Voraussetzung für eine funktionierende Gebäudetechnik ist, dass die Mess-, Steuer-, Regelkomponenten an optimalen Stellen platziert werden. Dies gelingt, wenn der Informationsfluss zwischen allen Beteiligten einwandfrei funktioniert. Vor Freigabe zur Ausführung müssen alle Ausführungsdetails entsprechend gegenseitig abgeglichen und überprüft werden. Je besser das Zusammenspiel aller Beteiligten während der Planungsphasen, umso besser wird die Gebäudetechnik im Betrieb harmonieren.

Gibt es bezüglich der Herausforderungen Unterschiede zwischen Laborgebäude und Akutspital?
Im Laborgebäude werden im Erdgeschoss ein Hörsaal und zwei Seminarräume eingebaut. Diese Räume können dank beweglichen Trennwänden zu einem einzigen zusammenhängenden Raum geöffnet werden. Die Anlagen mit unterschiedlichen Nutzungen und stark schwankenden Raumgrössen und Wärmelasten zu projektieren, ist eine besondere Herausforderung.

Im Akutspital hingegen werden Spezialräume (OP, Brandverletztenbereich etc.) mit speziellen klimatischen Anforderungen implementiert. Diese werden für die einfache Beeinflussung und Überwachung der Räume mit speziellen Raumbediengeräten ausgerüstet. Zudem ist im Akutspital die hohe Verfügbarkeit der gebäudetechnischen Anlagen für bestimmte Räume, wie Operationssaal, Intensivstation, eine besondere Herausforderung. Diese Räume müssen auch im Katastrophenfall genutzt werden können. 

Es handelt sich um ein sehr grosses Projekt. Wie kann der Umfang der Gebäudeautomation beschrieben werden?
Die Gebäudeautomation für das Akutspital mit einer Geschossfläche vom 77 300 m2 umfasst 29 Schaltgerätekombinationen der Primäranlagen mit total 6600 Datenpunkten sowie 82 Raumautomationsstationen mit total 31 500 Datenpunkten.

Im Laborgebäude mit einer Geschossfläche von 16 700 m2 gibt es 7 Schaltgerätekombinationen der Primäranlagen mit total 2900 Datenpunkten sowie 16 Raumautomationsstationen mit total 9400 Datenpunkten. 

Was sind die Erfolgsfaktoren bei der Gebäudeautomation hinsichtlich der Vernetzung aller Gewerke?
Bei der Vernetzung aller Gewerke mit dem Gebäudeautomationssystem werden alle Einflussfaktoren gemessen, gesteuert, geregelt und überwacht. Somit können die klimatische Behaglichkeit und die Luftqualität in den Räumen bestmöglich beeinflusst werden. Dadurch können auch die Energien effizient genutzt werden und durch den Einfluss der Gebäudeautomation kann die Energieeffizienzklasse A erreicht werden. Die Gebäude können dank Einsatz einer total integrierten Gebäudeautomationslösung wirtschaftlicher und sicherer betrieben werden.

Der Einsatz von dRofus als gemeinsame Datenbank ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor, damit mit der Gebäudeautomation die Gewerke optimal vernetzt, nutzergerecht gesteuert und geregelt werden.

Ist BACnet in der Planung ein Thema? Was wären die Vorteile?
Für die Vernetzung der Automationsebene untereinander und die Verbindung zwischen GA-System und dem Alarmserver (AMS) wird als Kommunikationsprotokoll BACnet eingesetzt. Durch den Einsatz von BACnet wird die Einbindung von Fremdsystemen sowohl bei der Ersterstellung als auch bei Systemergänzungen und bei der Systemablösung erheblich vereinfacht. Im Weiteren wird eine gewisse Unabhängigkeit vom Systemintegrator GA bewahrt und somit die Investitionssicherheit erhöht. 

Inwiefern ist BIM für die Gebäudeautomation relevant?
Beim Bauen arbeiten heute die verschiedenen Fachgruppen mit heterogenen Tools und unterschiedlichen Datenbanken, mehrheitlich in isolierten Silos. Arbeiten mit der Arbeitsmethode BIM unterstützt respektive fördert die fachübergreifende Zusammenarbeit. Im Projekt Kinderspital wird als gemeinsame Plattform die Datenbank dRofus genutzt. Die Gebäudeautomation benötigt Informationen aus allen Fachgewerken und von allen Nutzer- und Betreibergruppen, weshalb eine aktuelle und einheitliche Datenbasis unerlässlich für die Gebäudeautomation ist. 

Welche Entwicklungen bezüglich BIM sind aus Sicht der Gebäudeautomation in den nächsten Jahren zu erwarten?
Heute können die betriebstechnischen Anlagen dank Gebäudeautomation ganzheitlich gesteuert, bedient und überwacht werden. Die Gebäudeautomation entwickelt sich zunehmend zur Leitdisziplin für die nachhaltige Bewirtschaftung von Gebäuden und Liegenschaften über den gesamten Lebenszyklus. Die Voraussetzungen für eine effektive Bewirtschaftung mit der Gebäudeautomation werden mit BIM bereits bei der Planung und der Realisierung geschaffen, indem die gebäudetechnischen Daten mit der Managementebene erfasst und abgebildet werden.

In Zukunft werden dank BIM * und mittels Gebäudeautomation die Detailspezifikationen aller betriebstechnischen Anlagen und Apparate, deren exakte Einbauorte, Informationen über Zugänglichkeit, Wartungsinstruktionen, Wartungsintervalle, Ersatzteilbeschaffung etc. über das Gebäudeautomationssystem abrufbar sein.

Die Gebäudeautomation der nächsten Generation wird nicht nur zum Bedienen und Beobachten genutzt, sondern sie wird zum Hauptwerkzeug der Facility Manager. 

* Hinweis: Ein Fachbeitrag zum Themenbereich «BIM, Gebäude- und Anlagensimulation» für das Kinderspital Zürich findet man in der Print-Ausgabe 02-2019 von HK-Gebäudetechnik auf den Seiten 8–10.

http://www.kispi.uzh.ch/
http://www.willers.ch/