Вентилация на чисти помещения: правила за проектиране и монтаж на вентилационни системи

Въздухът, който хората вдишват в сградите, съдържа много примеси.Нивото на концентрация на неговото замърсяване до голяма степен зависи от различни обстоятелства, включително отдалеченост от интензивни магистрали и промишлени съоръжения.

Има помещения, в които тази ситуация е неприемлива, тъй като поради тяхната специфика е необходима изключителна чистота на циркулацията на въздушния поток. Ето защо подреждането на вентилационни и климатични системи за чисти помещения е задължителен компонент за осигуряване на подходящ микроклимат в тях. Съгласен ли си?

От нашия материал ще научите какво е вентилация на чисти помещения, стандарти за влажност, температурни условия и други параметри, които влияят върху поддържането на оптимален микроклимат.

Какво представляват чистите стаи?

Определението за чиста стая предполага помещение с определена площ, в което с помощта на специално оборудване концентрацията на аерозолни частици (прах, химически изпарения, микроорганизми) във въздуха се поддържа в определени граници.

В такова помещение количеството на замърсяващите частици по повърхността на стените, тавана и във въздуха трябва да се поддържа на минимално ниво.

Чистите стаи се използват в микроелектрониката, космическите технологии, производството на тънки филми, производството на печатни платки - навсякъде, където е необходимо да се премахнат замърсителите

Тези специални помещения са оборудвани със следните компоненти:

• антистатичен под;
• отвори за трансферни прозорци;
• преходни портали;
• масивна конструкция със стенни панели;
• тавани с вградено осветление.

Изключително чиста атмосфера в такива помещения може да се постигне по един начин - отстраняване на съществуващите въздушни маси и приток на пресен филтриран климатизиран въздух.

Чистите стаи са необходими за такива области на човешката дейност като медицина, фармацевтични продукти, производство на различни електронни устройства и производство на храни.

Стандарти за обмен на въздух в чисти помещения

С развитието на новите технологии нараства нуждата от чисти производствени съоръжения. Индустрията използва все по-скъпи и сложни материали.

При тези условия цената на грешка при производството на съвременни продукти поради неадекватността на промишлената среда и оборудването на работното място е много висока.

В операционната стерилна атмосфера може да се постигне по един начин - изтласкване на вътрешните въздушни маси с приток на свеж климатизиран въздух

Серия от стандарти е общоприет документ в целия свят, който установява стандарти за вентилация, проектиране, конструкция, оборудване и сертифициране на чисти помещения, както и разделянето им на специални класове за чистота ISO 14644, който има общо заглавие „Чисти стаи и свързани с тях контролни среди“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO).

Тази категория наредби включва 9 нормативни документа.

Стандарти ISO 14644 Чисти зони и свързаните с тях контролирани среди.

В Русия се използва одобрена селекция от стандарти GOST R ISO 14644, който е превод на международния стандарт ISO 14644, Чисти стаи и свързани с тях контролирани среди.

Документацията, регулираща руските стандарти, е разработена от Техническия комитет по стандартизация TC 184 „Осигуряване на промишлена чистота“ и обществената институция Асоциация на инженерите по контрол микрозамърсяване (ASINCOM).

В зависимост от класа на чистота на производствените помещения и техническите процеси, извършвани в тях, се прилагат различни стандарти за оборудването и оборудването за обмен на въздух.

Има 9 класа помещения, в които се допуска определена концентрация на прах и микроорганизми във въздуха съгласно стандартите на GOST ISO 14644-1-2000.

Таблица на границите на максималната концентрация на частици в помещенията в съответствие с класовете на чистота, приети от Международната организация по стандартизация ISO

Системите за подготовка на вентилационния въздух трябва да гарантират неговата чистота по отношение на броя на аерозолните частици и, ако е необходимо, наличието на микроорганизми в чисти зони в съответствие с изискванията на GOST R 52249-2009 „Правила за производство и контрол на качеството на лекарства. ”

Освен това те трябва да поддържат разлика в налягането спрямо околните зони с по-нисък клас на чистота.

Необходими условия за вентилация

За извършване на обмен на въздух в чисти помещения се измерва мобилността на въздушните потоци в m/s. В особено стерилни помещения във фармацевтичната индустрия е установено точно определяне на необходимата вентилация - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, САЩ).

Граничните норми за мобилност на въздушните маси в други чисти помещения обикновено варират от 0,35 до 0,52 m/s ± 20%.

Циркулацията на въздуха също се влияе значително от наличието на отвори за прозорци:

• в затворено помещение без прозорци въздушният поток трябва да доминира с 20% над аспиратора;
• в стаи с прозорци скоростта на обмен на въздух трябва да бъде с 30% по-висока от качулката.

Само такава вентилационна система за чисти зони може да предотврати навлизането на замърсители и да осигури циркулацията на въздушните маси.

Схема на системата за циркулация на въздуха в операционната зала в съответствие с общоприетите норми и стандарти. Включва дифузьор, въздуховоди, нагревателен панел и едноканално устройство с променлив обем

При проектирането се обръща повишено внимание на технологиите за подаване на въздушен поток към обекти със специално предназначение. Например циркулацията на въздуха в чисти помещения с класове на чистота от 1 до 6 се осъществява от въздухоразпределително оборудване отгоре надолу, образувайки хомогенни и еднопосочни въздушни потоци с ниска скорост от 0,2 до 0,45 m/s.

В помещения с по-нисък клас на чистота е разрешено образуването на нееднопосочен поток с помощта на няколко таванни дифузора.

Методи за пречистване на въздуха

Има два вида чисти стаи. Като правило те се различават един от друг по метода на пречистване на въздушните маси:

• помещения с турбулентна вентилация;
• стаи с ламинарен, еднопосочен поток.

Последният сорт ви позволява да поддържате най-висока степен на чистота, поради факта, че потокът, насочен в една посока, изтласква замърсения въздух от желаната стая по-бързо и с по-добро качество.

При пречистване на въздушния поток по турбулентния метод, потоците, обработени с филтри, се подават през таванни разпределители. Когато чистият въздух влезе в стаята, той се комбинира с вече наличната въздушна маса, която съдържа известно ниво на замърсяване, и я разрежда

Чрез въздухозаборни решетки, разположени в долната част на стените, част от изместения въздух се извежда навън. По време на един ден на работа вентилацията, инсталирана на този принцип, може да измести отработения въздух до 20 пъти.

Ако е необходимо въздухът в чиста стая да бъде още по-пречистен, се избира тип с поток, насочен в една посока. Значението на ламинарната вентилация е да оборудва ефективно филтриращи компоненти за подаване на въздушен поток.

Свежият въздух, влизащ в помещението, се движи през него в една посока (отгоре надолу), докато микрочастиците прах се задържат и отстраняват през отворите в пода. Обикновено този процес протича при скорост на въздушния поток до 0,4 m/s.

Вентилационно оборудване

За да изберете ефективно вентилационно оборудване в чиста стая, си струва да разберете проблемите, които ще реши.

Диаграма на филтри от различни класове на пречистване, предназначени за организиране на вентилация в чисти помещения, ясно демонстрира пречистването на въздуха, влизащ с еднопосочен поток

Въздухообменът в чистите помещения не е насочен към отстраняване на замърсяващи бактерии и частици, а към предотвратяване на навлизането им.

Необходимото оборудване ще бъде както следва:

1. Филтърна вентилация модули. Компоненти на системи, чиято основна функция е да почистват въздуха от замърсени частици и примеси. Доставя се с филтри HEPA И ULPA за постигане на необходимата степен на чистота според класификатора.
2. Въздухоразпределители. Това е група от оборудване за контрол на климата за отстраняване на примеси, вентилация и климатизация в чисти зони.
3. Вентилационни системи и кондициониране. Инсталация с пълен цикъл на подготовка на въздушния поток в чисти помещения. Функциите му включват: почистване, поддържане на температура, влажност и въздушно налягане. Обикновено такива инсталации се характеризират с непрекъсната, безшумна работа и могат автоматично да регулират индикаторите.
4. Филтри от различни класове на почистване. Те често се избират според изискванията за конкретен тип чистота на помещенията. Най-ефективната схема за отстраняване на чужди частици от подавания въздух чрез преминаването му през 4 вида филтри - груби, фини, високоефективни (HEPA) и ултрафини (ULPA) почистване.

Основната цел за по-нататъшното функциониране на това оборудване е качествено първоначално проектиране и монтаж.

В противен случай персоналът и собствениците не изпитват никакви оперативни затруднения.

Как работи системата

Вентилацията на чисти помещения работи правилно и дава възможност да се осигурят стандартни показатели чрез гладката работа на всички компоненти на системата.

Преди да влезе в стаята, въздухът преминава през четири нива на филтрация на четири филтри, които почистват въздушния поток от определени видове замърсители.

Подава се ламинарен въздушен поток, който позволява образуването на насочено движение на пречистени въздушни маси, а той от своя страна изтласква аерозолни частици от наличния въздух.

Циркулацията и обменът на въздух в операционната зала, оборудвана в съответствие с необходимите норми и стандарти, се състои от множество устройства

Основният компонент на цялата вентилационна инсталация е системата централна климатизация, оборудвани в съответствие със спецификата на чистите помещения. Тук протичат по-голямата част от процесите на подготовка и пречистване на въздуха.

А лекотата на управление и поддържането на постоянни показатели за чистота в помещението се осигурява от оборудване за автоматизация и диспечиране на цялата система, което съдържа голям брой сензори за наблюдение на индикаторите, устройство за дистанционно предаване на команди и др.

След пускане на системата в експлоатация работното състояние на всички елементи се следи от персонала, работещ в помещението, и ако бъдат открити неизправности или аварийни ситуации, софтуерът бързо ще ви информира за това автоматично.

Характеристики на проектирането на вентилационни системи

Проектирането и монтажа на вентилационни и климатични системи за чисти помещения изисква необходимия опит в работата със специално оборудване, както и познаване на изискванията и стандартите за тези помещения.

Има три основни схеми за систематизиране на обмена на въздух в чисти зони:

• посока на въздушните потоци успоредни един на друг;
• произволна посока - свеж въздух се подава в различни посоки;
• смесено захранване - може да се види в големи помещения, когато в една част въздушните маси се движат паралелно, а в другата - хаотично.

В зависимост от размерите на помещението и местоположението на работната зона се избира най-подходящият дизайн на вентилационната система.Най-оптималното решение е вентилация с поток от свеж въздух, насочен в една посока.

Система за стенни вентилационни решетки в стерилно помещение, проектирана според изискванията за клас чистота и предназначение

Често се използва за чисти стаи захранваща и смукателна вентилационна система. Значението му е следното: отгоре с определена скорост под налягане се подава поток свеж въздух, който изтласква замърсените въздушни маси в помещението надолу към захранващия отвор.

Охладеният въздух се подава с ниска скорост към горната част на съоръжението през таванните панели. Той обгръща зоната на стаята, спускайки праховите частици до аспиратора, създавайки минимална степен на дразнене.

С тази вентилационна система течения и прах не се образуват на пода. Освен това доставената прясна струя първо се подготвя и подава в помещението с необходимата влажност и температура.

Популярни схеми за вентилация

При проектирането на вентилационна система една от основните задачи е точната и доказана организация на разпределението на въздушния поток.

В момента дизайнерите използват няколко общи решения за местоположението на оборудването за разпределение на въздуха, чийто избор зависи от целта.

В чистите помещения е наложително да се гарантира, че вратите са оборудвани с допълнителна защита срещу навлизането на замърсен въздух в чистата стая.

Нека разгледаме най-популярните, доказани схеми за организиране на вентилация на операционната зала:

• въздушен поток в една посока през наклонена вентилационна решетка;
• чрез използването на таванни дифузори се организира нееднопосочен въздушен поток;
• въздухът влиза в операционната зала през перфориран таван с организиране на вертикален еднопосочен поток от въздушна смес;
• захранващата въздушна маса се подава през въздухоразпределител в тавана, създаващ ламинарен въздушен поток, насочен към работната зона;
• Въздушната смес не е еднопосочна и се подава през маркуч с въздушен пръстен.

Изпускателната вентилационна система в операционните зали се осъществява чрез инсталиране на изпускателни вентилатори и стенни вентилационни решетки с вентил в обратна посока.

В съответствие с практиката най-доброто устройство за организиране на ламинарен въздушен поток, насочен в една посока в операционните зали, са таванните мрежести разпределители на въздуха.

Например, на ламинарен таван с размери 1,8 на 2,4 m в операционна зала с площ от 40 m², той позволява да се създаде 25-кратен въздухообмен със скорост на изход на въздушния поток 0,2 m/s от инсталация.

Тези данни се считат за достатъчни за усвояване излишна топлина относно броя на персонала и работата на оборудването в операционната зала.

Монтаж на вентилационни системи

Особеността на инсталирането на вентилация в чисти помещения е свързана с високи изисквания към различни видове зони, чиято класификация зависи от характеристиките на технологичните процеси, извършвани в тях, както и от тяхното предназначение, стандартите на микроклимата и маршрута на инженерните конструкции.

Специалисти инсталират и пускат в експлоатация оборудване за осигуряване на правилен обмен на въздух в чисти помещения на фармацевтичната индустрия

Монтажниците трябва да разберат това въздуховоди за монтаж в чисти помещения са необходими подготвителни процедури още преди монтажа, без които не може да се извърши последващ монтаж.

Нека разгледаме основните етапи:

1. На подготвителния етап частите на въздуховода се поставят в специално обособена зона за почистване. Преди монтаж, частите и фитингите се подлагат на първоначално сухо механично почистване за отстраняване на течни и твърди замърсители от повърхностите, образувани по време на производството и транспортирането.
2. След това трябва да извършите основно измиване на всички вътрешни повърхности с чешмяна вода и да организирате сушене до пълно изсъхване. Без прах зона. След визуална проверка компонентите на вентилационната система, в зависимост от степента на замърсяване, се подлагат на вторично измиване и сушене или незабавно се изпращат за антисептично третиране.
3. След окончателната обработка се препоръчва да се сведе до минимум контактът с почистваните елементи от вътрешните повърхности на въздуховодите и въздуха в помещението. Това може да се постигне чрез опаковане на крайните части с полимерни филми. След това компонентите се изпращат в склад с контролирани параметри за чистота.
4. Почистената партида от части и въздуховоди пристига на мястото на монтаж непосредствено преди монтажа. Защитното фолио се отстранява непосредствено преди свързване на части от въздуховоди и профилни елементи, докато контактът с инструменти, крепежни елементи и отворена кожа на крайниците с вътрешната страна е неприемлив. Когато спирате монтажа или правите почивка, временно запечатайте крайните части, фугите и вложките.

На всички етапи от монтажните работи е необходимо да се контролира и намали броят на възможните замърсявания на вътрешните повърхности.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото ще говори за това как е организирана вентилацията в чисти помещения за промишлени цели:

Видео за това как се настройва вентилацията в чистите помещения на операционната зала:

Проектирането и инсталирането на вентилационни и климатични системи в чисти помещения е трудоемък процес, който изисква определени познания, норми и правила за обмен на въздух и подаване на въздух, както и умения и опит в използването на въздухоразпределително оборудване.

Ето защо се препоръчва да се свържете само със специалисти за проектиране и инсталиране на вентилационна система в такива съоръжения.

Ако имате въпроси по темата на статията или можете да допълните нашия материал с ценна информация за организирането на вентилация в чисти помещения. Моля, оставете вашите коментари и споделете опита си - комуникационният блок се намира под статията.