医药洁净厂房空调设计研究论文_叶冬青

医药洁净厂房空调设计研究论文_叶冬青

南京禹嘉空气净化工程有限公司 江苏南京 210000

摘要:设计中对洁净度有要求的房问很多,如果每个房间设置独立的净化空调系统会增加成本。因此设定一个合适的室内温湿度参数及其允许波动范同,以及正确选择送风状态点,是设计与校核洁净室所选用风量是否满足室内温湿度要求的关键内容。

关键词:医药;洁净厂;房空调;设计

随着经济和科技的发展,医药生产企业通过化学合成的方法合成药物的新工艺越来越多,生产工艺决定生产加工过程中的火灾危险性。按照《建筑设计防火规范》GB50016—2006(以下简称“建规”)的规定,把工业生产厂房的火灾危险性等级分为甲、乙、丙、丁、戊五类。与一般工业厂房相比,甲类医药洁净厂房在消防设计方面具有一定的特殊性:空间密闭、工艺复杂、分隔较多、装修材料多。

一、总平面布局

医药洁净厂房在厂址选择时需考虑:一是大气含尘和有害气体浓度较低,空气、土壤及水资源无污染自然环境较好的区域;二是应远离交通要道及有振动或噪声干扰的区域;三是应考虑水、电、排污、燃料在当前使用及今后的发展情况。在平面布局方面要求有:一是洁净厂房一般布置在厂区的上风侧,洁净建筑与交通干道的距离不易小于50m;二是在洁净车间周围要加强绿化,种植草坪、小灌木等,但不应种植产生花絮、绒毛等对大气有不良影响的树种。除了洁净度方面的特殊要求外,厂房在防火设计方面应遵循“建规”等规范的相关规定。(1)厂房宜南北向布置,避免阳光曝晒而引起局部过热。(2)厂房应考虑良好的自然通风,其厂房宜与主导风向垂直或不小于45。角布置,并位于厂区主导风向的下风侧或平行风侧。(3)厂房的泄压面应避开人员集中的场所和主要交通道路。(4)厂房应严格按照“建规”要求,与各类建、构筑物保持安全的防火间距。与周边重要公共建筑保持50m的防火间距,与散发火花的地点间距应大于30m,散发可燃气体、可燃蒸气的厂房与厂外道路路边保持15m的距离,与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆(塔)高度的1.5倍。(5)占地面积大于3000m 的甲乙丙类厂房应设置环形消防车道,确有困难时,应沿建筑物的两个长边设置消防车道。同时在其周围应留有人员物资疏散空地。

二、空调通风防排烟设计

由于厂房洁净室通过送、回风管彼此相通,当发生火灾,特别是火灾尚未发现而继续送、回风时,风管将成为火焰及烟雾扩散的主要通道,可见甲类厂房内空调通风防排烟的设计极其重要。

1、空调送风系统设计。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058—92)的要求,洁净区内的防爆岗位空调应采取直流式送风不回风以降低爆炸气体浓度。同时在防爆门斗内保持正压送风使爆炸危险区呈相对负压,以防止有害气体窜到非防爆区。

2、排烟系统设计。对于厂房内某些工段使用易燃易爆化学危险物品或中问产品有易燃易爆气体和有毒气体的,该区域应单独设置事故排风系统,并在便于操作的地点设置事故排风装置的自动和手动控制开关,使之与送风系统相互切换,且排烟风机为防爆型风机。对于厂房内洁净区域的疏散走廊,由于其区域的封闭性,发生火灾时烟雾不能从窗口排出,再加上空调系统全部关闭,烟雾不能有效排出,所以应设置机械排烟系统,以利于人员的疏散和灭火救援。

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三、医药厂房设计中臭氧分析

在医药厂房设计中是以臭氧发生器与净化空调系统相配合使用的。首先根据净化空间及洁净级别计算选用合适的臭氧发生器,置于净化空调机组的送风段,利用洁净风作为臭氧的载体,使臭氧迅速、均匀地扩散到洁净室的每个地方,从而达到对洁净区的微生物进行有效的控制,总结出臭氧发生器在使用中有以下两个方面要注意:

1、新风对臭氧发生器选型和灭菌时间的影响。

在臭氧发生器选型常用下式对臭氧总用量进行设计计算:

式中W:臭氧总用量(g.h-1),N:灭菌空问所需的臭氧浓度(mg.m-3。),V:灭菌总体积,即生产洁净区体积与空调系统风道体积的总和(m3),S:臭氧的计算衰减率,约为40% ,X:为保持洁净区正压所补充的新风影响的臭氧损失,约l0% ~30% 。值得注意的是上式中新风的含义,式中的新风是指在臭氧消毒时为保持洁净区正压所需的新风,而不是药品生产中净化空调所需的新风,前者远小于后者。在臭氧消毒时,应相应关闭净化空调新风阀的90% 和全部的排风阀门,使整个被消毒的洁净室空气通过净化空调风道形成内部循环。此时应采取臭氧发生器与净化空调风机、新风口电动阀、排风风机进行连锁的措施,即臭氧发生器启动时,排风风机不运作,新风阀关闭到相应位置,净化空调送风机开启,以保证臭氧消毒的效果。如果把上式中的x简单的理解为净化空调的新风量影响的臭氧损失时,就会认为计算中已考虑了系统新风的影响,就不需要在新风管口上设置电动阀来关闭新风,那么在臭氧消毒时,必然会造成:① 进入洁净区的新风远大于所需新风量,洁净区正压过大,会造成围护结构变形,影响其气密性;②大量新风的进入,使洁净区达到所需臭氧浓度的时间变长;③破坏了空气通过风道与洁净室形成的内部循环,影响灭菌效果。因此,应在新风管上设置一个电动阀,并与臭氧发生器、送风机、排风机做相应的连锁。

2、臭氧发生器运行时间的掌握。臭氧发生器工作时产生大量的03,对人体产生一定的影响,室内人员必须离开。为此,应掌握好臭氧发生器的运行时间,以保证工作人员上班进入洁净区时,洁净区已消毒完毕且臭氧浓度衰减到已满足人员卫生要求,这就需要得出整个消毒过程所需要的时间。对于不同洁净级别、不同菌群,洁净区所需要的臭氧浓度是不同的,根据《消毒技术规范》的标准,对于空气中浮游菌,臭氧灭菌浓度为2~4 ppm,对于物体表面的沉降菌落,臭氧灭菌浓度为10~15 ppm。在其他条件确定后,灭菌浓度就决定了每小时所需的臭氧发生量,也影响着达到臭氧灭菌浓度所需的时间。另外,臭氧的自然半衰期为20 min左右,因此,在设计中得出臭氧30~60 min达到所需浓度,继续保持1~1.5 h进行消毒,再加上关机30 min后人员方可进入,因此,臭氧发生器应在每班工作前2~3 h开启使用,确保其消毒效果和人员卫生要求。

在医药厂房设计中对洁净度有要求的房问很多,如果每个房间设置独立的净化空调系统会增加成本。因此设定一个合适的室内温湿度参数及其允许波动范同,以及正确选择送风状态点,是设计与校核洁净室所选用风量是否满足室内温湿度要求的关键内容。通过实践,我们认为在这一类医药厂房的空调设计过程中,采用一个机器露点下确定多房间送风量的设计方法,是切实可行的。

参考文献:

[1]中华人民共和国信息产业部. 洁净厂房设计规范(GB50073—2001)[M].北京:中国计划出版社,2010.

[2]国家药品监督局.药品生产质量管理规范[M].北京:清华大学出版社,2012.

[3]陆耀庆.供热通风设计手册[M].北京:中闰建筑丁业出版社,2010.

论文作者:叶冬青

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/4

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