Il percorso di potenziamento strutturale, tecnologico e organizzativo del cnao è finalizzato a incrementare e differenziare le prestazioni cliniche e allo sviluppo della ricerca medica e tecnologica.
Il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) è l’unico centro italiano, e fra i soli sei al mondo, che utilizza fasci di protoni e di ioni carbonio per il trattamento di tumori rari o resistenti alla radioterapia convenzionale, grazie all’efficacia e all’elevatissima precisione delle tecnologie utilizzate, che risparmiano i tessuti sani circostanti la lesione tumorale.
Situato a Pavia, il CNAO è interessato da un progetto di ampliamento curato da un gruppo di professionisti coordinato da Studio Calvi (il progetto degli impianti elettrici è stato curato da ECD). Anche grazie alla riorganizzazione dell’edificio esistente, i volumi aggiuntivi consentiranno di aumentare la quantità delle prestazioni di protonterapia e di estendere il campo delle ricerche scientifiche, all’interno di un complesso integrato dal punto di vista architettonico, funzionale e tecnologico.
Il progetto in sintesi
L’ampliamento comprende nuove costruzioni e una sopraelevazione, a completamento del complesso esistente che accoglie, fra l’altro, un sincrotrone e 3 sale di trattamento per l’adroterapia. Le nuove aree per accoglienza, prestazioni sanitarie, ricerca e amministrazione saranno accolte nell’ampliamento, attorno a un grande pozzo di luce naturale, in continuità con gli spazi già disponibili.
Anche l’area della protonterapia sarà inserita nel nuovo edificio che, nei livelli ipogei, ospiterà un acceleratore di particelle e una sala per i trattamenti, più tutti i locali tecnici.
La ricerca scientifica disporrà di ampi laboratori e utilizzerà un acceleratore di particelle e un bunker dedicati, per la sperimentazione della BNCT (Boron Neutron Capture Therapy).
La riorganizzazione delle centrali tecniche costituisce uno degli aspetti più complessi del progetto. I lavori, comprese le opere di potenziamento e integrazione degli impianti elettrici e speciali, saranno realizzati mantenendo in attività il centro, secondo un articolato cronoprogramma che prevede il completamento a settembre 2024.
1 Edificio esistente – adeguamento
2 Edifico esistente – sopraelevazione
3 Ampliamento – laboratori
di ricerca
4 Ampliamento – alta tecnologia
5 Ampliamento – locale misure magnetiche
6 Potenziamento cabina elettrica
L’accelerazione degli adroni necessita di apparecchi specifici e di grandi quantità di energia. Oggi, oltre al CNAO, in Italia sono attivi centri di adroterapia a Catania e Trento, che dispongono però solo dei protoni. L’acceleratore in dotazione al CNAO, costruito in collaborazione con il CERN di Ginevra e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, eroga anche fasci di ioni carbonio, in grado di distruggere il DNA della cellula tumorale causando un danno 3 volte maggiore rispetto ai fotoni. Gli ioni carbonio sono pertanto particolarmente efficaci nelle forme tumorali radioresistenti e complesse.
Potenziamento AT e MT
Il punto di consegna dell’energia elettrica è una sottostazione situata nei pressi del CNAO, con una sezione AT da esterno composta in sintesi da 1 montante a 132 kV e da 2 trasformatori AT/MT (ciascuno 20 MVA), in grado di alimentare da solo l’intero complesso e composti da: modulo multifunzionale, trasformatore trifase 132/15 kV, sezionatore trifase e resistenza di messa a terra.
La cabina MT comprende numerosi quadri (distribuzione per rete a 15 kV; protezioni degli stalli AT; BT per i servizi ausiliari di stazione), raddrizzatore a 2 rami per caricabatterie e batteria di accumulatori, 2 trasformatori trifase 15/0,69 kV, 2 unità di compensazione dinamica di energia reattiva e PLC per la gestione degli automatismi di stazione.
Le due cabine di trasformazione MT/BT esistenti sono rispettivamente al servizio:
- dell’acceleratore, con 4 trasformatori trifase a secco isolati in resina (ciascuno 1.600 KVA);
- degli impianti/edificio, con 3 trasformatori (ciascuno 2.000 KVA) più uno di scorta.
In estrema sintesi il progetto prevede:
- l’installazione di un terzo trasformatore AT/MT (12 MVA), con caratteristiche simili a quelli già presenti;
- l’adeguamento della sezione MT esistente e una nuova ca bina MT, sempre con dotazione simile di quella esistente, più 2 nuove cabine MT/BT.
Il collegamento delle apparecchiature AT sarà realizzato con conduttori tubolari in alluminio, mentre gli altri collegamenti sono previsti in cavi unipolari o multipolari, posati anche in tubi di acciaio e pvc nei tratti a vista.
L’attuale rete MT presenta una struttura radiale ad anello aperto, per garantire la massima continuità di servizio: un nuovo quadro permetterà di derivare le linee dirette alle cabine MT/BT, per l’area hi-tech e per i carichi convenzionali. Una linea provvederà alla chiusura in anello aperto con il quadro esistente nella sottostazione.
Cabine MT/BT e impianti BT
Le nuove cabine saranno anch’esse connesse in anello aperto, tra loro e con le cabine esistenti, attraverso nuove linee in cavi unipolari con operabilità solo manuale. La nuova cabina per l’hi-tech sarà composta da:
-
LA SALA di trattamento con testata rotante, gantry, che permette di irradiare il tumore da diverse direzioni con fasci di particelle quadro MT isolato in aria;
- 4 trasformatori trifase a secco isolati in resina (potenze: 1.600 kVA, 2 x 1.250 kVA, 400 kVA);
- 4 quadri BT (power center) con interruttori generali di arrivo di tipo aperto ed estraibile;
- predisposizione per 3 rifasatori di energia reattiva;
- quadro per i servizi ausiliari;
- soccorritore con batteria e raddrizzatore caricabatteria;
- prese di servizio e illuminazione ordinaria e di sicurezza.
La cabina di trasformazione per i servizi ospedalieri è simile a quella per l’hi-tech, ma è equipaggiata con 3 trasformatori (potenze: 2 x 2.000 kVA, 1.250 kVA) ed è predisposta per l’installazione di 8 rifasatori.
Gli impianti BT alimenteranno i quadri secondari di tutte le utenze dei sistemi hi-tech e servizi ospedalieri e, mediante cavi multipolari o unipolari, le reti per: prese FM e apparecchiature situate nell’ampliamento; illuminazione normale, d’emergenza e d’accento; elevatori e altri impianti di sollevamento; impianti speciali, meccanici e dei gas medicali. È inoltre previsto un impianto fotovoltaico da 59,4 kWp.
Entrambi i sistemi saranno con distribuzione TN-S radiale semplice e tensione a 400 V, con alcune utenze per la protonterapia a 208 V. L’alimentazione di sicurezza e di riserva è affidata a gruppi di continuità dedicati (protonterapia, nuovo CED, utenze privilegiate), gruppo elettrogeno e soccorritore (servizi ospedalieri).
«l collegamento diretto alla dorsale AT è riconducibile non tanto alla potenza assorbita dal sincrotrone (~7 MWp complessivi, responsabile di ca.il 25% del consumo totale annuo), ma al suo funzionamento “pulsante” che provoca notevoli distorsioni armoniche alla tensione negli impianti elettrici interni.
La decisione di alimentare i nuovi acceleratori (potenza complessiva ~1,9 MW) attraverso una linea dedicata risponde alla triplice esigenza di soddisfare i requisiti tecnici dei fornitori delle tecnologie, di incrementare ulteriormente la ridondanza del sistema e di permettere l’esecuzione degli interventi di manutenzione sulle apparecchiature senza pregiudicare il funzionamento dell’intero complesso.
Le soluzioni impiantistiche in ambito elettrico e meccanico configurano un sistema flessibile e resiliente, in grado di erogare al complesso tutti i servizi tecnici con la massima continuità d’esercizio. Uno dei principali obiettivi del progetto è completare le opere, che interessano anche l’edificio esistente, minimizzando l’impatto sulle attività (in primis quella clinica) e i disagi a pazienti e personale.
Confidiamo di terminare il cantiere nell’autunno 2024, ma ci stiamo organizzando per anticipare l’installazione del nuovo sincrotrone, che prevede circa 6 mesi per la posa dei componenti e altri ca. 6 per la messa a punto dell’intero sistema, esteso fino al gantry utilizzato per i trattamenti sui pazienti, con l’obiettivo che possa essere operativo per i primi mesi del 2025»
Impianti speciali
Gli impianti speciali dell’ampliamento (BMS, cablaggio strutturato, rivelazione e segnalazione d’incendio, EVAC, controllo accessi, videosorveglianza) saranno integrati con le soluzioni esistenti; quindi, costituiranno un’estensione e un’implementazione compatibile rispetto a quelli già in funzione.
Il Building Management System esistente si occuperà della gestione, del comando e controllo e della regolazione degli impianti meccanici, elettrici, di sicurezza, ecc., e del funzionamento dell’intero complesso, secondo modalità flessibili e configurabili grazie a sottosistemi ad architettura distribuita.
L’interfaccia grafica consentirà il monitoraggio e il controllo di tutti i sottosistemi, con accesso ai dati e all’operatività anche attraverso dispositivi mobili. L’integrazione comprende i sistemi di gestione aziendale e le applicazioni internet e intranet. L’impianto di cablaggio strutturato comprende l’infrastruttura fisica passiva al servizio dei sistemi informativi, mentre i componenti attivi saranno dimensionati e selezionati dai responsabili IT del CNAO. È prevista la realizzazione di un nuovo CED collegato a quello esistente, con relativi rack di zona, e di una rete di distribuzione con cavi in fibra ottica e terminali in cavi UTP cat. 6A fino ai punti presa, più una rete dati asservita alle apparecchiature hi-tech.
Rivelatori ottici di fumo o combinati (fumo e calore), situati in ambiente (compresi controsoffitti e pavimenti sopraelevati), e camere d’analisi, nei condotti aeraulici, provvederanno alla sicurezza antincendio. L’impianto prevede pulsanti di allarme, targhe ottiche e acustiche, magneti di ritenuta delle porte, moduli di uscita per il blocco degli impianti, apertura dei lucernari di areazione, chiusura delle serrande tagliafuoco e l’interfaccia con l’impianto EVAC.
Quest’ultimo comprende alimentazione primaria e secondaria, microfono d’emergenza, amplificatori anche di riserva, generatore di messaggi e segnali di evacuazione, linee per altoparlanti (integrità, dispersione a terra), processore dell’unità di controllo con eventuale software, contatti per l’ingresso d’emergenza e integrità del percorso critico. Il funzionamento sarà manuale e automatico.
Per il controllo degli accessi sono previsti lettori di badge e moduli per la gestione dell’apertura e dello stato delle porte (pulsante di sblocco, contatto magnetico, alimentazione elettroserratura), con collegamento a controllori LAN locali (completi di alimentatori ausiliari e relè) e in rete con gli altri lettori di zona e con l’impianto esistente.
L’impianto di videosorveglianza, infine, prevede nuove telecamere IP con alimentazione PoE.
