Ingegneria Biomedica L-9

Il corso si propone di fornire allo studente una visione completa e sistemica degli impianti tecnici presenti nelle strutture sanitarie, integrando aspetti progettuali, normativi, funzionali e gestionali. L’obiettivo è sviluppare la capacità di comprendere in che modo gli impianti meccanici, elettrici, idrico–sanitari, gas medicali, di climatizzazione, antincendio e gli impianti speciali contribuiscano alla sicurezza, all’efficienza e alla continuità operativa dell’ambiente ospedaliero. Particolare attenzione è dedicata ai requisiti normativi nazionali e internazionali, ai criteri di progettazione impiantistica per aree a differente livello di rischio, alla prevenzione dei rischi tecnologici, al contenimento delle infezioni, alla manutenibilità delle infrastrutture, alla gestione energetica e alla resilienza dell’ospedale in condizioni critiche. Il corso mira a formare ingegneri in grado di interpretare l’ospedale come un sistema complesso ad alta tecnologia, in cui le scelte impiantistiche influenzano direttamente la qualità delle prestazioni cliniche e la sicurezza dei pazienti.

Risultati di apprendimento attesi

Al termine del corso lo studente avrà acquisito una comprensione approfondita dei principi teorici e applicativi che regolano la progettazione, la gestione e la sicurezza degli impianti tecnici nelle strutture sanitarie. Sarà in grado di interpretare l’ospedale come un sistema complesso composto da infrastrutture tecnologiche integrate e interdipendenti, comprendendo il ruolo degli impianti HVAC, elettrici, idrico sanitari, gas medicali, antincendio e degli impianti speciali nella continuità dei servizi clinici e nella protezione del paziente. Lo studente saprà valutare come le scelte impiantistiche influenzino la sicurezza, l’efficienza energetica, la prevenzione delle infezioni e la resilienza dell’ospedale in condizioni di normale esercizio e di emergenza.

Dal punto di vista applicativo, lo studente sarà in grado di leggere e interpretare schemi impiantistici, comprendere la logica distributiva degli impianti, riconoscere criticità progettuali e proporre soluzioni tecniche coerenti con le normative e con le esigenze funzionali dei diversi ambienti sanitari. Avrà inoltre sviluppato la capacità di integrare informazioni provenienti da campi diversi, come architettura, ingegneria clinica, sicurezza e organizzazione sanitaria, formulando giudizi consapevoli e fondati sulle interazioni tra impianti, reparti e attività cliniche.

Lo studente sarà in grado di comunicare efficacemente analisi tecniche e valutazioni progettuali a interlocutori con differente background professionale, adottando un linguaggio preciso e comprensibile. Infine, avrà acquisito gli strumenti metodologici necessari per intraprendere percorsi di approfondimento autonomo e per affrontare l’evoluzione normativa e tecnologica che caratterizza il settore dell’ingegneria ospedaliera, dimostrando capacità di apprendimento continuo e adattamento professionale.

Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente acquisirà una solida conoscenza dei principi teorici e applicativi relativi agli impianti ospedalieri, comprendendone la struttura, le funzioni, le logiche di funzionamento e le interdipendenze. Sarà in grado di comprendere i requisiti tecnici e normativi di ciascun impianto, la loro integrazione all’interno dell’edificio sanitario, i flussi logistici e clinici che influenzano la progettazione e il ruolo centrale degli impianti nella gestione del rischio, nella prevenzione delle infezioni e nella continuità dei servizi. La conoscenza riguarderà l’intero spettro degli impianti descritti nel testo di riferimento, inclusi impianti HVAC, impianti idrico–sanitari e antincendio, impianti elettrici, impianti gas medicali e sistemi tecnologici di supporto.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente sarà in grado di applicare i concetti appresi per analizzare e valutare soluzioni impiantistiche reali, interpretare schemi tecnici, comprendere layout distributivi e identificare criticità progettuali o gestionali. Sarà in grado di proporre soluzioni in linea con le normative e con le esigenze cliniche, valutando implicazioni funzionali e di sicurezza. Potrà inoltre applicare le competenze acquisite per comprendere il comportamento degli impianti in condizioni di guasto, per interpretare le logiche di ridondanza e per analizzare interventi di adeguamento tecnico e manutenzione preventiva nelle strutture sanitarie.

Abilità di giudizio

Lo studente svilupperà la capacità di formulare valutazioni autonome su scelte impiantistiche e distributive, riconoscendo rischi, limiti e potenzialità delle diverse soluzioni tecniche. Sarà in grado di giudicare la coerenza tra requisiti clinici e infrastrutture impiantistiche, valutare l’efficacia di interventi di progettazione, gestione o adeguamento e stimare l’impatto delle scelte tecnologiche sulla qualità dei servizi sanitari, sulla sicurezza dei pazienti e sulla sostenibilità operativa dell’ospedale.

Abilità di comunicare

Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e strutturato concetti complessi relativi agli impianti ospedalieri, esponendo analisi tecniche, schemi di funzionamento e valutazioni progettuali sia a interlocutori tecnici sia a operatori sanitari privi di formazione ingegneristica. Acquisirà competenze nel descrivere logiche impiantistiche, requisiti normativi, ragionamenti di sicurezza e processi distributivi utilizzando un linguaggio preciso, comprensibile e professionalmente adeguato.

Capacità di apprendimento

Il corso fornisce allo studente gli strumenti metodologici necessari per affrontare in modo autonomo ulteriori approfondimenti sugli impianti ospedalieri, comprendere normative aggiornate, interpretare documentazione tecnica, seguire l’evoluzione delle tecnologie per la sicurezza e l’efficienza energetica delle strutture sanitarie e sviluppare capacità critiche utili in contesti professionali e di ricerca. Lo studente acquisirà le competenze per continuare a formarsi nel settore e per interagire efficacemente con altri professionisti coinvolti nella progettazione e gestione dell’ambiente ospedaliero.

1. STRUTTURA E ORGANIZZAZIONE DELL’OSPEDALE E DEI SUOI IMPIANTI (~1.5 CFU)

L’ospedale come sistema complesso ad alta tecnologia. Ruolo degli impianti tecnici nel supporto alle attività cliniche e nella sicurezza del paziente. Classificazione delle strutture sanitarie e delle aree ospedaliere in base al livello di rischio. Inquadramento normativo delle strutture sanitarie e requisiti tecnico funzionali degli ambienti ospedalieri. Tipologie edilizie ospedaliere e loro evoluzione storica. Modelli distributivi e impatto sulle infrastrutture impiantistiche. Criteri di ubicazione dell’ospedale, accessibilità, vincoli ambientali e urbanistici. Organizzazione interna dei reparti, separazione dei flussi, percorsi pulito sporco e percorsi critici. Spazi tecnici, cavedi, controsoffitti, locali tecnici e criteri di manutenibilità. Concetto di continuità operativa, resilienza e ridondanza impiantistica.

2. IMPIANTI TERMICI E DI CLIMATIZZAZIONE OSPEDALIERA (HVAC) (~1.5 CFU)

Principi di progettazione degli impianti termici negli ospedali. Carichi termici e igrometrici specifici delle strutture sanitarie. Produzione di calore e freddo con caldaie, gruppi frigoriferi, pompe di calore e sistemi ibridi. Distribuzione dell’energia termica mediante acqua calda e refrigerata. Sottostazioni di reparto, scambiatori di calore, valvole di regolazione e bilanciamento idraulico. Unità di trattamento aria ospedaliere e loro componenti. Ventilazione, ricambi d’aria e qualità dell’aria negli ambienti sanitari. Filtrazione e controllo della purezza dell’aria. Pressioni differenziali e controllo dei flussi in aree critiche. Climatizzazione di sale operatorie, terapie intensive e reparti a rischio infettivo. Integrazione tra impianti termici, HVAC e sistemi di supervisione.

3. IMPIANTI IDRICO SANITARI E DI SCARICO (~1.5 CFU)

Caratteristiche dell’impianto idrico sanitario in ambito ospedaliero. Reti di acqua fredda sanitaria, acqua calda sanitaria e ricircolo. Qualità dell’acqua e requisiti igienico sanitari. Rischio microbiologico e prevenzione della Legionella. Materiali delle tubazioni e criteri di scelta. Schemi di distribuzione, reti anellate e sottostazioni di piano. Sistemi di accumulo e miscelazione. Valvole termostatiche e dispositivi di sicurezza. Integrazione con impianti HVAC ed elettrici. Reti di scarico ospedaliere, ventilazione delle colonne, smaltimento delle acque reflue e gestione delle acque potenzialmente contaminate. Scenari di guasto e impatto clinico.

4. IMPIANTI ELETTRICI E CONTINUITÀ ENERGETICA (~1.5 CFU)

Struttura dell’impianto elettrico ospedaliero. Cabine di trasformazione e distribuzione interna. Livelli di alimentazione elettrica ordinaria, di emergenza e di continuità. Gruppi elettrogeni e sistemi di alimentazione di sicurezza. UPS e sistemi di continuità per reparti critici. Classificazione dei locali medici e requisiti elettrici specifici. Distribuzione elettrica nei reparti e criteri di sicurezza per il paziente. Impianti elettrici speciali e integrazione con sistemi di supervisione e controllo.

5. IMPIANTI DI GAS MEDICALI E SICUREZZA CLINICA (~0.5 CFU)

Introduzione ai gas medicali e al loro utilizzo clinico. Produzione, stoccaggio e distribuzione dei gas medicali. Centrali gas e sistemi di commutazione. Reti di distribuzione, materiali, colorazioni e prese. Valvole di intercettazione e sicurezza. Gas medicali nei reparti critici e pannelli testaletto. Sistemi di monitoraggio e gestione delle emergenze.

6. IMPIANTI ANTINCENDIO E SICUREZZA DELLE STRUTTURE SANITARIE (~0.5 CFU)

Principi di prevenzione incendi negli ospedali. Compartimentazione antincendio e filtri a prova di fumo. Sistemi di rivelazione e allarme incendio. Reti idriche antincendio interne ed esterne. Impianti sprinkler e gruppi di pompaggio. Integrazione degli impianti antincendio con HVAC ed elettrico. Gestione dell’emergenza e continuità operativa in caso di incendio.

7. CASI STUDIO E APPLICAZIONI PRATICHE (~1 CFU)

Testi consigliati

“L'ingegneria degli impianti ospedalieri. Dalla pianificazione preliminare al capitolato tecnico”.  Claudio Bosaia. Dario Flaccovio Editore.

Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente

Test di autovalutazione a risposta multipla presenti al termine di ogni lezione

Modalità di esame

La verifica dell’apprendimento avverrà mediante una prova scritta a carattere teorico, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e di comprensione degli argomenti trattati durante il corso. La prova consisterà prevalentemente in quesiti a risposta multipla, eventualmente integrati da domande a risposta aperta breve, volti a valutare la capacità dello studente di comprendere i principi di funzionamento degli impianti ospedalieri, i requisiti normativi e le logiche progettuali che caratterizzano le strutture sanitarie.

L’esame mira a verificare la conoscenza dei contenuti teorici relativi agli impianti meccanici, elettrici, idrico sanitari, gas medicali e antincendio, nonché la capacità di interpretare le interazioni tra i diversi sistemi impiantistici e il loro ruolo nella sicurezza, nella continuità operativa e nella qualità delle prestazioni cliniche. La valutazione terrà conto della correttezza delle risposte, della completezza delle conoscenze acquisite e della capacità di collegare i diversi argomenti del corso in una visione coerente e sistemica. Sarà possibile svolgere l’esame in due modalità:

·       nelle sedi decentrate mediante lo svolgimento su supporto informatico (tablet appositamente dedicati) di un quiz a risposta multipla che prevede n°30 domande a risposta multipla più una 31esima domanda che verrà conteggiata solo in caso di risposte corrette a tutte le domande precedenti e che servirà per il conseguimento della lode;

·       In presenza nella sede di Roma: in questo caso l’esame potrà essere in forma esclusivamente orale o composto da un test scritto.

Propedeuticità

Non ci sono propedeuticità.

Prerequisiti

Non ci sono prerequisiti.

Modalità di erogazione del corso:

Il corso è erogato attraverso lezioni frontali videoregistrate e sessioni di didattica interattiva sincrona, che permettono di approfondire i contenuti teorici e di svolgere esercitazioni. L’attività didattica è supportata da materiali specifici e risorse digitali rese disponibili sulla piattaforma di e-learning di Ateneo.

Attività didattiche previste

Le attività di didattica, suddivise tra didattica erogativa (DE) e didattica interattiva (DI), saranno costituite da 7 ore per CFU e ripartite secondo una struttura di almeno 2,5 ore di DE (tenuta in considerazione la necessità di riascolto) e di 2 ore di DI sincrona per ciascun CFU.

Attività didattica erogativa (40 ore):

• 40 lezioni frontali videoregistrate, della durata di circa 30 minuti ciascuna (tenuta in considerazione la necessità di riascolto) sempre disponibili in piattaforma.

Attività didattica interattiva (8 ore):

Lezioni di didattica interattiva sincrona svolte tramite piattaforma didattica dedicate all’approfondimento dei contenuti teorici, alla discussione collettiva e allo svolgimento di esercitazioni guidate.

-       3 lezioni da due ore tra febbraio e maggio

-       3 lezioni da due ore tra febbraio e maggio

-       2 lezioni da due ore tra febbraio e maggio

Attività di autoapprendimento:

Le ore di autoapprendimento previste sono dedicate allo studio dei materiali forniti dal docente.