摘要：我国洁净厂房建设规模巨大，有关数据表明，洁净厂房的能耗是一般写字楼的10-30倍，净化空调系统的能粍是一般空调系统能耗的5-15倍，洁净厂房节能意义重大。本文提出了在洁净厂房空调系统的工程设计阶段可以采取的节能措施，对实际工程有着非常重要的意义。
关键词：洁净厂房；空调系统；节能技术
引言
我国当前面临着经济社会快速发展和人口增长与资源环境约束的突出矛盾，为了使经济可持续增长，缓解巨大的环境压力，必须以环境友好的方式推动经济增长。有关研究报告显示，中国洁净厂房行业市场规模在2016年约为900亿元，到2020年将增长到1400亿元，洁净厂房建设规模巨大。
1.洁净厂房空调系统
一般洁净厂房送风的空调净化系统的空气处理可分为两大类：
其一，是空调净化系统空气集中处理和集中送风方式。送入洁净厂房的全部空气（即消除厂房内余热余湿，维持厂房内正压和保证厂房内洁净度的全部送风量）都经过设于空调机房内的空调机组（ＡＨＵ）进行粗、中效过滤和降温降湿或加热、加湿等净化和热湿处理，然后再用送风管道将空气送至洁净厂房送风口，经髙效过滤器（ＨＥＰＡ）或超髙效过滤器（ＵＬＰＡ）过滤后送到洁净厂房内，以保证洁净厂房内的温、湿度，正压和洁净度等级。全部的回风又经过集中式的回风管内拉回到空调机房与新风重新混合重新再进行一系列的热湿处理，这样往复循环。
其二，是空调净化系统空气分离处理和分离送风的方式。将消除厂房内余热余湿的空调送风和保证厂房内洁净度等级的净化送风分开进行处理分离送风的方法。也就是将消除厂房内余热、余湿的空调送风（约占总送风量的10％-30％）由设在空调机房的空调机组（ＡＨＵ）或新风机组（ＭＡＵ）内进行热湿处理，以保证厂房内的温度和相对湿度，而占总送风量70％-90％的净化送风在洁净厂房就地循环来保证厂房内的洁净度。
2.洁净厂房空调系统的能耗
洁净厂房的空调净化系统运行能耗比一般舒适性空调运行能耗大得多，随着净化级别的提高，洁净厂房空调能耗也急剧增大。
2.1洁净厂房空调系统的主要能耗
第一，为维持洁净厂房所要求的温度和相对湿度，要对洁净厂房的送ｍ行必要的热、湿处理（冷却、去湿、加热、加湿等），就必须向空调净化系统供冷供热、供蒸峨要消耗大量的能量。第二，为了保证洁净厂房的洁净度，温度、湿度等参数，必须往洁净厂房送入大量的空气，送风的风机和供水的水泵等动力设备也要消耗可观的能量。第三，洁净厂房的冷负荷中的主要负荷是新风冷负荷，消除工艺设备和工艺过程产热的冷负荷和抵消风机和水泵发热的冷负荷，而围护结构、照明和作业人员3项冷负荷相对较小，有数据表明，在高级别的洁净厂房中其负荷不足总冷负荷的10％。
2.2影响洁净厂房空调系统能耗的主要因素
洁净厂房空调系统的能耗主要受以下因素的影响：第一，净化空调系统空气处理过程；第二，气流平均速度／换气次数；第三，空气输送系统的阻力；第四，空调参数；第五，排风量；第六，工艺设备发热量；第七，空调系统各设备的效率。
3.洁净厂房空调系统的节能
洁净厂房的规划、建设，生产工艺等受到各方面的影响，综合考虑因素较多，是一个庞大的系统工程，一旦确定后很难更改。洁净厂房的空调系统更容易被工程建设人员控制，研究洁净厂房空调系统的节能措施在工程实践中具有更重大的意义。
4.洁净厂房空调系统的节能措施
4.1合理确定空气处理系统
洁净厂房的空气处理方式应经热负荷、湿负荷、风量平衡计算和经济技术比较后得出，切忌生搬硬套。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言，洁净厂房的循环风量远大于新风量，可实现二次回风以避免冷热量抵消，达到节能的目的，因此应采用二次回风，二次回风流程中可以分为由新风承担全部的冷热湿负荷和由新风及循环风分别承担冷热湿两种方式，其总的冷热湿负荷是相同的，应根据工程的具体情况合理采用。对于厂房内显热负荷大（热湿比大）空气循环量大的洁净厂房，因送风温度与厂房内温度的温差很小，采用新风空调机加FFU（风机过滤单元）和干表冷共同承担冷热负荷是节能的。
净化空调系统空气处理过程的优化对节能的效果十分明显，优化的目的就是减少或消除冷热抵消现象和降低风机温升。比如：对于洁净手术室夏季耗冷量，当采用一次回风系统时是60KW，而采用二次回风系统时只有25KW，当采用新风机组深冷抽湿处理时其耗冷量只有20KW。
4.1.1减少空气循环量
洁净厂房空气循环量的减少对节能是很主要的内容，主要是：一是减少单向流或要求严格的洁净厂房的面积，二是合理降低洁净厂房的平均气流速度／换气次数，三是提升洁净厂房的密封性能，以及正压控制不过髙。
4.1.2减少单向流
洁净厂房的面积把关键的要求严的洁净加工区与周围要求不严的洁净厂房环境加以物理分隔，即对关键区域采用“点”或“线”的保护而不采用“面”的保护，以减少单向流洁净厂房的面积，如在非单向流洁净厂房内设置洁净工作台、洁净工作棚或层流罩等局部单向流洁净区：采用微环境／隔离装置等。
4.1.3降低气流速度、换气次数
由于髙效过滤器及污染控制水平的提髙，以及流体动力学技术的发展，经验和研究已经认为可降低洁净厂房的气醜度／换气次数，有导则等对气流速度／换气次数的推荐值已有所降低。
在实际的设计、调试、生产过程中，应以满足规范要求、生产工艺的需求为标准，不宜留过髙的富余量。尤其是在调试、检测过程及工程竣工初期运行中，各项指标远远髙于设计及规范的要求对节能是不利的。提升洁净厂房的密封性能及正压控制不过高提升洁净厂房的密封性能，及意味着外界污染物进入洁净厂房几率的减少，洁净厂房可以在更低的气流速度／换气次数的条件下达到要求。施工、监理应更多的关注这方面内容，严把工程质量。
4.2减少空气系统阻力
洁净厂房的循环风量和新风量都很大，应按具体情况慎重考虑合理的减少空气系统的阻力。减少空气系统阻力，意味着输送空气功率的减少，风机功率的减少是节能，更重要的是降低了系统的热负荷，节能效果非常明显，如前所述，在髙级别的洁净厂房中采用FFU（风机过滤单元）的形式与采用集中送风方式比较，可使空调系统热负荷大幅下降。
4.3合理控制排风系统的排风量
排风量的控制对有些洁净厂房的节能意义重大，工艺设备更新快，一些设备的排风量不易精确确定，往往采用很保守的数据，运行时排风量的波动亦较大。排风量的增大必然会造成新风负荷的加大。
4.4工艺设备的发热量、空调参数
工艺设备的发热量只能通过工艺设备本身解决，空调参数的确定在满足生产工艺要求的前提下，不应过高过严要求。否则，其能耗会大幅度上升。
4.5自由冷却系统的应用
所谓自由冷却系统，根据当地的气候特点，在冬季或过渡季节，利用自然环境的“冷量”供冷，即利用工程项目中的制冷系统，在冬季或过渡季节冷水机组不制冷，而用冷却塔循环冷却供冷。自由冷却系统阀门控制较多，宜采用全自动控制方式，以确保净化空调所需温度的冷水。
4.6准确、有效、方便、快捷的控制系统
不论何时，准确、有效、可靠的自动控制系统是非常重要的，只有系统可靠运行，参数符合设计要求，才不会造成浪费，才能节能。
结论
洁净厂房空调系统的节能是一个综合的系统工程，并不是所有的方式均适用。要根据项目的具体情况综合考虑一次投资和日常运行费用有选择的采用。
参考文献：
[1]GB/Ｔ50073－2013洁净厂房设计规范[S]．
论文作者:吕树亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/27
标签：洁净论文; 厂房论文; 空调系统论文; 负荷论文; 空气论文; 空调论文; 节能论文; 《基层建设》2018年第15期论文;