Energieffektivisering reducerer infektioner på operationsstuer

Projektperiode: 2017 - 2021
Bygninger

OPVent har indsamlet data fra virkelige operationer på 17 stuer fordelt på 15 hospitaler fordelt på alle Danmarks fem regioner. Målingerne bl.a. af energiforbrug og bakterier er foretaget, mens læger assisteret af sygeplejersker har opereret over 50 borgeres knæ og hofter. Foto: OPVent.

Kortlægning og optimering af luft- og energiforbrug ift. bakteriologiske forhold på operationsstuer med LAF/TAF ventilation ved hofte- og knæoperationer.

Målinger viser, at det er muligt at spare op til 50% af det samlede energiforbrug på operationsstuer.

Projektbeskrivelse

Fase 1: Klassifikation af operationsstuer samt kortlægning af energiforbrug organiseres, og der ud­vælges sygehuse til forsøg. Der skal indgås aftaler med de enkelte sygehuse omkring pro­jektdeltagelse. Der vil forestå en besigtigelse, en kvalitetssikring og udvælgelse af operations­stuer, således det kan dokumenteres at disse er direkte sammenlignelige. Kortlægningen ud­føres efter en udarbejdet drejebog.

Fase 2: JRV vil passivt i en teststue afdække muligheden for frekvensregulering af LAF anlægget. Luftmængden vil blive tilpasset i forhold til de faktiske forhold samt til de værdier som bliver registreret ifm. kortlægningen i fase 1. Forsøgene vil belyse de nedre grænser der er mulige at opnå ift. at opretholde LAF ventilationen.

Fase 3: Der vil under fuldskala live operationer, foretaget på de udvalgte sygehus, som opfylder kvali­tetssikringen samt de inklusionskriterier der er opstillet, blive belyst luftmængder før og efter optimeringen af operationsstuerne. Det forventes, at der udføres i alt 300 dokumenterede for­søg. Parallelt med de udførte forsøg køres der et separat forsøg på Gentofte sygehus, hvor der her kendes reference værdier ift. energiforbruget pr. operation.

Fase 4: Dokumentering af projektets resultater samt endelig udarbejdelse af videnskabelige artikler og konferenceindlæg udføres. Professor, overlæge, dr.med., forskningsleder Søren Over­gaard deltager i lægekonferencer verden rundt og fortæller om projektet og dets opnåede re­sultater.

Resultat

Projektet har afdækket energiforbruget ved knæ- og hofteoperationer, samt mulighederne for reduktion af dette. Desuden har vi målt luftens kvalitet på LAF- og TAF-stuerne, og om den er overholdt iht. de gældende krav og anbefalinger.

Projektets resultater giver en overordnet værdi ved at anvise energibesparelser og reduktion af kontamineringsrisikoen ved operationer.

Projektet afdækker bredt gennem analyse af en række parametre, der er opsamlet i forbindelse ved 51 gennemførte knæ- og hofteoperationer på 15 danske hospitaler.

Projektet har været bemandet med højt kvalificerede specialiserede ressourcer, som har afsæt i en praksisnær hverdag, der primært spænder over de lægefaglige, energitekniske og ventilationskonstruktionsmæssige felter.

Projektet undersøger de energimæssige aspekter omkring de 2 ventilationsprincipper, herunder besparelsespotentialer som sammenholdes med den sundhedsfaglige problemstilling.

Studiets konklusion

Sundhedsfagligt;

  • LAF-ventilerede operationsstuer reducerede CFU-tal sammenlignet med TAF ved live-kirurgi
  • Alle LAF-stuer tilvejebragte ultraren luft med aktivt CFU-tal under 10 CFU/m3, mens TAF-stuerne have for høje værdier ved 56% af (9/16) operationer
  • Personalets adfærd, herunder antal og samlede antal døråbninger, havde ikke indflydelse på CFU-tællinger
  • Øget fysisk volumen af operationsstuen resulterede i et fald i antal CFU’ er

Teknisk:

  • Driftsudgifterne var mindre på LAF-stuen
  • Simulering viste, at det er muligt at spare op til 50 % af det samlede energiforbrug på operationsstuen

Overordnet set mener vi, at LAF er væsentligt mere robust end TAF og synes at være svær at komme udenom i den fremtidige hospitalsplanlægning af både patientsikkerheds- og driftsmæssige forhold.

Overordnet set mener vi, at LAF er væsentligt mere robust end TAF og synes at være svær at komme udenom i den fremtidige hospitalsplanlægning af både patientsikkerheds- og driftsmæssige forhold.

Formål med OP Vent 2 projektet
Projektets overordnede formål er at undersøge forekomst af mikroorganismer på LAF- og TAF- operationsstuer målt under real-life operationer samt beregne energiforbruget. De specifikke formål er:

  1. at undersøge antallet af CFU’er ved operationer udført på LAF- og TAF-stuer
  2. at undersøge betydning af adfærd målt som dør- og gennem stikskabsåbninger på operationsstuen
  3. at måle energiforbruget ved hver operation
  4. at beregne mulig besparelse af energiforbrug ved optimering af en række parametre

Projektet er gennemført på 15 hospitalsmatrikler, hvor der er udført 51 knæ- og hofteoperationer, fordelt på operationsstuer med LAF- og TAF-ventilation.

Målinger & adfærd
I forbindelse med operationerne er der gennemført en stor mængde målinger. Energitekniske forhold, som fx tryk, energioptag i installationer og temperaturforhold og de bakteriologiske gennem opsamling og efterfølgende analyse af partikler ved brug af agarplader, er indgået i studiet. Der er anvendt både aktiv og passiv dataopsamling under observation af gældende standarder og anerkendte metoder.

Adfærd hos operationspersonale, antallet af åbninger af døre og gennem stikskabe, samt antal personer og deres beklædning, blev noteret under operationen og indgår ligeledes i studiet.

Energiforbrug og driftsbesparelser.
Da alle de målte anlæg er forskellige konstrueret, er der fortaget optimeringsberegninger og simuleringer særskilt på alle anlæg.

Der er simuleret forbedringsniveauer for de 15 operationsstuer, der er undersøgt:

Resultatet af beregninger og energisimuleringer viser en energibesparelse i forhold til nuværende situation på 338.000 kWh/år svarende til 366.000 kr./år. CO2 emission reduceret med 7,5 ton/år. Procentvis besparelse er på 34 % for driftsomkostninger og 31 % på energiforbruget. CO2 emission reduceres med 23 %.

Energi- og driftsbesparelser, opdelt på LAF og TAF, viser den procentvis største reduktion for LAF-stuerne med en forskel på op til 4 % ned til TAF-stuerne.

Besparelser uden at kompromittere den mikrobiologiske sikkerhed ifm. luftskifte, LAF luftmængder og hastighed etc., som er uændrede under operationen.

På nær driftsomkostning energi i ”As is” situationen er LAF-stuer billigst i energimæssig drift med laveste energiforbrug igennem 2 beregnede optimeringsfaser. LAF 28.800 kWh/år kontra TAF på 41.200 kWh/år.

Procentvis energimæssig besparelse er:

  • LAF: (51.913 – 28.844) /51.913 · 100 % = 44 %
  • TAF: (59.216 – 41.264) /59.216 · 100 % = 30 %

Mikrobiologiske gennemsnitsværdier for aktiv air sampling samt passiv sedimentation er ligeledes væsentlig lavere for LAF end for TAF-stuerne.

TAF-stuer ligger en faktor 15 højere end LAF-stuerne ved de aktive air sampling målinger og faktor 6 højere ved passiv sedimentation.

Alle LAF-stuer overholdt de gældende krav for luftkvalitet, mens 56 % (9/16) af operationerne på TAF-stuer havde for mange mikroorganismer (CFU’er).

Økonomiske perspektiver
I forbindelse med såvel nyanlæg som renoveringer bør der tages en holistisk økonomiske tilgang.

Det er vigtigt, at man prissætter de 2 systemer - LAF og TAF - ens. Det vil sige, at hvis der i LAF’en er luft- og gasudtag, ekstra lys, eltilslutninger i teknikbroen osv., bør prisen for dette også medtages i TAF-systemet for at kunne sammenholde omkostningerne.

Man skal også forholde sig til luftmængderne, anlægs- og kanalstørrelser, pladsforhold til kanalerne, isolering af kanaler, brandspjæld, styringen osv., da alt dette også har indflydelse på prisdifferencen. 

De energimæssige omkostninger skal også inddrages, herunder sikring af driftsovervågning og vedligeholdelse. Der ses betydelige energibesparelser ved at sikre løbende optimal drift af ventilationssystemerne på operationsstuerne, og det uden at sætte den mikrobiologiske sikkerhed på operationsstuen - og dermed patientsikkerheden - over styr.

Projektet er udviklet i et samarbejde mellem SE Rådgivning/Norlys, Odense Universitetshospital, Københavns Universitetshospital, Bispebjerg hospital, Statens Serum Institut, Virksomheden JRV og Syddansk Universitet og Sundhedsvidenskabelige Fakultet.

Projektet sluttede september 2021.

Mere information

Projekt nummer

349-035

Projektansvarlig
Norlys Energi A/S

Projektdeltagere

Odense Universitetshospital - OUH
JRV A/S
Sygehus Sønderjylland (Region Syddanmark)

Økonomi

Bevillingsår
2017
Tilskud
Kr. 1.852.298
57%
Egenfinansiering
Kr. 1.425.926
43%
Total budget
Kr. 3.278.224
Timer
3.570