淺談潔凈空調的設計

1、<p><b>　　淺談潔凈空調的設計</b></p><p>　　摘要：凈化空調的使用，無論是改造，還是改建，都解決了空氣的品質問題。潔凈空調與普通的空調之間所存在的差別就是其溫度、濕度以及潔凈度的差別，當前，潔凈空調已經在醫(yī)療、高科技產品的生產、科研、實驗室等領域都得到廣泛的應用。文中筆者結合相關工程實例，針對潔凈室換氣次數(shù)的選取進行了探討，保持潔凈室內正壓所需的換氣次數(shù)的選取

2、及空調系統(tǒng)劃分的合理性。 </p><p>　　關鍵詞：空調、潔凈、設計 </p><p>　　中圖分類號：TB657文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著城市化進程的逐步加快，醫(yī)療水平的不斷提高，人們對藥品的質量的關注程度也越來越高，隨之產生的對藥品生產環(huán)境也就提出

3、了更高的要求?！端幤飞a質量管理規(guī)范》（2010年修訂）（Good Manufacture Practice，簡稱GMP）于2011年3月1日起施行，對潔凈室的設計提出了一些更加合理的建議，其中，如何最大限度地避免藥品生產過程中的污染和交叉污染，降低各種差錯的發(fā)生，是提高藥品質量的重要措施。在潔凈室設計過程中，我們主要的設計依據(jù)有《藥品生產質量管理規(guī)范》（2010年修訂）；《藥品GMP指南--廠房設施與設備》（作用為對GMP的理解注釋）

4、；《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50457—2008）；《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）?，F(xiàn)結合湖南某制藥廠內固體制劑車間的潔凈空調設計，對潔凈設計中的一些問題做個簡單的探討。 </p><p><b>　　二、工程概況 </b></p><p>　　固體制劑車間總建筑面積：14197.1m2，潔凈區(qū)域面積：3051.8m2，建筑高度：18.4m，

5、共3層。其中，1層和2層主要為普通生產車間，3層主要為制藥車間。本工程潔凈空調系統(tǒng)采用全空氣風道式中央空調系統(tǒng)，潔凈等級為D級。 </p><p>　　三、室內設計參數(shù)的取值 </p><p>　　《藥品生產質量管理規(guī)范》（2010年修訂）規(guī)定：應當根據(jù)藥品品種、生產操作要求及外部環(huán)境狀況等配置空調凈化系統(tǒng)，使生產區(qū)有效通風，并有溫度、濕度控制和空氣凈化過濾，保證藥品的生產環(huán)境符合要求。

6、</p><p>　　《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50457—2008）規(guī)定：生產工藝對溫度和濕度有特殊要求時，應根據(jù)工藝要求確定。《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）規(guī)定：生產工藝有溫濕度要求的潔凈室按生產工藝要求確定。 </p><p>　　由于本工程的工藝專業(yè)提出要求為D級凈化區(qū)域室內溫度：18℃～26℃，室內相對濕度：40%～65%。在滿足工藝要求的前提下，出于節(jié)

7、能考慮，取室內設計溫度：20℃±2℃（冬季）；24℃±2℃（夏季），室內設計相對濕度：50%±10%（冬季）；55%±10%（夏季）。 </p><p>　　四、最小換氣次數(shù)的確定 </p><p>　　將關于潔凈室空調設計的《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）；《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50457—2008）；《藥品GMP指南—

8、廠房設施與設備》三本規(guī)范做了個比較，數(shù)據(jù)摘錄如下：其中圖1，圖2摘自《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）；圖3，圖4摘自《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50457—2008）；圖5根據(jù)《藥品GMP指南--廠房設施與設備》自行編制。從以上5個圖表中可以得出這樣的結論：D級潔凈室的潔凈度要求近似于ISO9級潔凈室的潔凈度要求，也近似于100000級潔凈室的潔凈度要求。ISO9級潔凈室的換氣次數(shù)為10h-1～15h-1；1000

9、00級潔凈室的換氣次數(shù)為10h-1～15h-1；D級潔凈室的換氣次數(shù)為6h-1～20h-1。將這三種情況做了個比較，故本工程換氣次數(shù)下限取10h-1比較合適。 </p><p>　　圖1：潔凈室及潔凈區(qū)空氣中懸浮粒子潔凈度等級 </p><p>　　圖2：氣流流型和送風量（靜態(tài)） </p><p>　　圖3：醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）的空氣潔凈度等級 </p>

10、<p>　　圖4：空氣潔凈度等級和送風量（靜態(tài)） </p><p>　　圖5：空氣潔凈度等級和送風量（動態(tài)） </p><p>　　五、潔凈室壓差控制 </p><p>　　《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）規(guī)定：不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，應不小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的壓差，應不小于10Pa。 </p>&

11、lt;p>　　《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50457—2008）規(guī)定：不同空氣潔凈度等級的醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）之間以及醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）與非潔凈室（區(qū)）之間的空氣靜壓差不應不小于5Pa，醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）與室外大氣的靜壓差不應不小于10Pa。 </p><p>　　《藥品生產質量管理規(guī)范（2010年修訂）》規(guī)定：潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間、不同級別潔凈區(qū)之間的壓差應當不低于10Pa。必要時，相同潔凈度級別的不同功能

12、區(qū)域（操作間）之間也應當保持適當?shù)膲翰钐荻取?</p><p>　　本工程由于不存在不同級別的潔凈區(qū)，故只需考慮潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差取10Pa，相同潔凈度級別的不同功能區(qū)域之間的壓差取5Pa(壓差太小，不利于控制)。 </p><p>　　六、保持潔凈室內正壓所需的風量 </p><p>　　潔凈空調系統(tǒng)不僅要求對房間或空間的溫、濕度參數(shù)進行控制，同時還要求對

13、空氣潔凈度進行控制。潔凈度是根據(jù)房間內所控制空氣中浮游粒子的濃度來定義潔凈等級。不同要求的潔凈室區(qū)就必須采用不同潔凈等級的潔凈空調系統(tǒng)。維持潔凈室正壓所需的風量，要根據(jù)維護結構的氣密性來計算。保持潔凈室內正壓所需的換氣次數(shù)根據(jù)《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）規(guī)定宜按下列數(shù)據(jù)選用：當壓差值為5Pa時,換氣次數(shù)為1h-1～2h-1；當壓差值為10Pa時,對應的換氣次數(shù)為2h-1～4h-1。由于現(xiàn)在為了節(jié)能，新建項目的圍護結構

14、都相對嚴密，故個人傾向于采用《實用供熱空調設計手冊》里的換氣次數(shù)法，取值見圖6： </p><p>　　圖6：保持室內正壓所需的換氣次數(shù)（h-1） </p><p>　　換氣次數(shù)法按下式計算： </p><p><b>　　Q=E×V </b></p><p>　　式中：Q—維持潔凈室正壓差值所需的壓差風量（m

15、3/h）； </p><p>　　E—換氣次數(shù)（h-1）； </p><p>　　V—房間體積（m3）。 </p><p>　　但是換氣次數(shù)法僅用來作為估算，在施工設計中采用的計算方法是縫隙法，根據(jù)《潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50073—2001）規(guī)定縫隙法的計算方法宜按下式計算： </p><p>　　Q=a×∑(q×L)

16、 </p><p>　　式中：Q—維持潔凈室正壓差值所需的壓差風量（m3/h）； </p><p>　　a—根據(jù)維護結構氣密性確定的安全系數(shù)，可取1.1～1.2； </p><p>　　q—當潔凈室為某一壓差值時，其維護結構單位長度縫隙的滲漏風量（m3/h·m）； </p><p>　　L—維護結構的縫隙長度（m）。 </p&

17、gt;<p>　　相對而言，采用縫隙法比換氣次數(shù)法更為合理和準確，但在實際項目設計中由于無法提供具體的縫隙參數(shù)，故計算比較困難。本人結合以往的項目情況，建議采用將兩者相結合的辦法，對于一些面積較小的房間，采用換氣次數(shù)法（經過比較和縫隙法計算的結果出入不大）；對于一些面積較大的房間，則采用縫隙法（盡可能收集一些詳細的數(shù)據(jù)。在一般情況下，縫隙法的計算值比換氣次數(shù)法的計算值?。?</p><p>　　七

18、、空調系統(tǒng)劃分及選型 </p><p>　　本工程工藝專業(yè)對于空調系統(tǒng)的劃分無具體要求，但考慮到總的送風量比較大，風管過于龐大，故根據(jù)房間分布情況及使用狀況將其分為4套空調系統(tǒng)。AHU-1主要服務于總混、治粒等房間；AHU-2主要服務于換鞋、更衣等房間；AHU-3主要服務于稱量、包裝等房間；AHU-4主要服務于稱量，包裝等房間壓片、膠囊填充等房間。本工程的風量匯總見圖7。 </p><p>

19、;　　圖7：湖南某制藥廠固體制劑車間3層風量計算匯總 </p><p>　　從圖7可以看出，回風量=送風量-新風量；新風量=排風量+正壓風量；回風量=送風量-排風量-正壓風量?？照{系統(tǒng)AHU-1、AHU-3、AHU-4所需的新風比很大，其中，AHU-1為全新風系統(tǒng)（新風量100%），故考慮采用熱回收利用的方式，以達到節(jié)能的目的。 </p><p>　　八、風管及機房的布置 </p&g

20、t;<p>　　潔凈室中的凈化空調機房最好靠近要求送風量大的潔凈室，力求做到風管線路最短,但又要防止噪聲和振動對潔凈室的影響。風管的布置做到走向合理、使用方便，力求減少各種風管管道交叉重疊；風管管徑通過水力計算來確定。 </p><p><b>　　九、結語 </b></p><p>　　隨著我國城市化進程的逐步加快，為了保證潔凈空調能夠以安全高效、節(jié)能

21、的方式運行，就必須在其設計階段將潔凈空調各個系統(tǒng)的功能要求都予以考慮，同時，潔凈空調的運行成本、維護成本也都是需要在設計方案中予以體現(xiàn)出來的，只有這樣才能為潔凈空調的設計制定出較為嚴格的運行管理制度，推動潔凈空調事業(yè)的快速穩(wěn)步發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 余振寧：《淺談制藥廠潔凈空調的設計及使用問題》，《廣東科

22、技》，2007年01期 </p><p>　　[2] 姚遠 符永正 焦良珍：《武漢某制藥廠潔凈空調系統(tǒng)設計》，《建筑熱能通風空調》，2010年01期 </p><p>　　[3] 喻國琴 李冰笑 張自端：《荊門某藥廠綜合制劑車間潔凈空調系統(tǒng)設計》，《暖通空調》，2011年09期 </p><p>　　[4] 趙緒平：《特定條件下的GMP潔凈空調系統(tǒng)設計》，《中國建設