摘要：为了提升药厂的竞争能力和成本管控，需要结合药厂实际，应用先进的科技手段，加强净化空调系统的节能设计，在改善药厂生产环境的同时，实现降低能耗、节约能源的目的。本文阐述了药厂净化空调节能设计的必要性与药厂净化空调设计存在的主要问题，对药厂净化空调节能的设计要点进行了简要分析。
关键词：药厂；净化空调；节能设计；设计要点
引言：在电子工业生产、薄膜工业生产中，为了保证工艺过程的顺利进行，必须对室内进行净化空调设计；在医院的手术室，为了保证手术的成功、减少病人二次感染，必须对室内进行净化空调设计；在制药工业生产中，为了保证药品质量万无一失，必须对室内进行净化空调设计。如何保证有净化要求的工业建筑物室内环境和空气品质是一个值得探讨的问题。本文以药厂建筑为例谈谈药厂室内环境和空气品质的控制。
1、药厂净化空调节能设计的必要性
药厂净化空调系统的应用，能够有效解决药品加工、制造过程中的交叉污染问题，防止室内微生物的滋生和粉尘产生，满足了制药工艺的要求，避免了药品污染，继而生产出合格的药品。药厂净化空调设计主要目的是营造更加洁净的生产环境，全面控制生产区域的各项因素，如空气湿度、室内温度等，同时还必须有效排放药品生产中释放出的各种气体。但是净化空调系统的管路复杂，末端过滤阻力大、级数多、换气次数大等特点，对高风压和大风量等都有硬性要求，由此增加了风机运行的负荷及能源的浪费。因此在满足药厂净化空调系统设计的同时，需要加强净化空调系统的节能设计。
2、药厂生产室内环境和空气洁净度
2.1 药品生产室内环境温、湿度控制参数
根据《药品生产质量管理规范》GMP规定：洁净区（无菌环境）温度：20"#24"，相对湿度45%#60%；控制区（非无菌环境）温度：18"#26"，相对湿度50%#65%。冬季取下限值，夏季取上限值。可见空气处理的温、湿度均较低，目的在于造成不利于微生物滋生的环境。据有关报道，容易滋生微生物的环境参数为：t=25"，φ=80%。
2.2 药品生产室内环境洁净度级别
根据各种药品制剂工艺对洁净度的要求，可排列如下顺序：注射剂≥滴服剂＞内服溶液剂＞外用溶液剂≥内服固形剂。
3、药厂净化空调设计存在的主要问题
结合笔者实践工作经验，认为药厂净化空调设计主要存在以下问题：
（1）室内的洁净程度及换气频率设计不合理的问题。室内的洁净度主要是通过对空气含量的分析来进行判断，同时换气的频率、除尘的效果都会对药品的生产质量产生一定的影响。因此在实际设计中需要综合初投资、运行成本、实用性、符合GMP要求等多个方面来进行，对于不同需求下的洁净室可以通过时间段来进行频率的设置，如休息时段可以适当的降低其运行频率，以此来满足其节能的需求。
（2）风向及风量的控制，这也是药厂净化空调设计中的重要因素。在不影响药品生产的前提下，需要合理的进行各种数据的分析及计算，给日常的生产活动营造相对稳定的环境。
（3）无法满足净化空调系统设计的节能需求。
4、设计前的准备工作
4.1 了解药品生产工艺的特征
医药洁净厂房的净化空调设计，首先要充分了解设计对象的用途、使用情况、生产工艺特点等。比如，设计的若是固体制剂生产线洁净区，就首先要弄清楚固体制剂生产的特点、工艺流程、生产工序中有无特殊要求、对洁净度等级的要求、温湿度控制要求、生产过程中有无热湿产生、有无粉尘产生等等；特别是软胶囊生产线洁净区的设计，由于其对室内温湿度控制要求特殊且严格，设计人员更要全面仔细地向业主了解产品及其生产特征。笔者曾经做过本市某制药公司一个软胶囊生产线洁净区的净化空调设计，在设计前除向业主收集上述资料外，还收集了如软胶囊生产的年产量以及每天（或一个班次）的产量、单粒胶囊的平均重量、胶囊干燥周期、胶囊干燥前后的含水率差值等等。只有对生产工艺情况了解透彻，才能作出满意的合乎要求的净化空调设计。
4.2 了解工艺设备的特征
要充分了解业主拟采购的工艺设备情况以及设备布局情况。在医药洁净厂房净化空调设计中，洁净室内的负荷主要来自于工艺设备的发热量，占了总负荷的三分之二甚至更多。工艺设备选择的合理性关系到今后的使用成本，所以设计人员有义务建议业主在满足功能和参数的前提下，尽量选择电机功率较小的设备；设备有加热过程的，尽量选择筒体有外保温且效果较好的设备；有粉尘产生的工序尽量选择密闭性较好且自带除尘器的设备；等等。总之，设计的过程也是和业主相互沟通和切磋的过程，大家的目标是一致的；满足GMP要求，降低生产成本。
4.3 收集土建等资料
土建资料的收集不容忽视。虽然洁净室内的负荷主要来自于工艺设备发热量，但在北方地区，冬季外围护结构的负荷也是不容忽视的。要充分了解围护结构的构造、传热系数、门窗结构尺寸等，查看是否满足建筑节能要求，为正确计算建筑负荷打下基础。另外，还要查看建筑平面布置图中空调机房、冷冻机房和除尘机房的位置是否合理，是否在负荷中心，机房门的位置和数量及开启方向是否正确等等，为合理布置空调和冷冻设备做好准备；要查看管道井、排烟井、排风井位置和数量是否满足本专业要求，是否使管路顺畅短捷，为合理安排管道走向做好准备；要查看洁净区吊顶空间是否能满足各种管道的布置；还要考查当地的动力情况，比如冬季供热热源是城市区域供热还是自己厂区锅炉房供热，热源的种类、温度、压力等参数以及当地供电情况，等等。
总之，药厂净化空调设计前的准备工作比较复杂和繁多，从多年的设计经验得知，设计前的准备工作做得越充分、情况了解得越清楚、资料收集得越齐全，设计就越能打下一个良好的扎实的基础，设计工作做起来就得心应手。
5、药厂净化空调节能的设计要点分析
（1）空气处理器的优化设计。药厂净化空调正常运行离不开送风和排风两个环节。关于净化空调系统的送风量的控制，需要根据药厂洁净区的面积、功能、生产工艺等，在确保洁净度的前提下，减少送风量，尽可能用局部高净化来代替全面高净化，而不必针对全室进行全面送风。在药品生产过程中，会出现大量的粉尘等有毒有害气体，需要做好排风处理。通常净化空调系统的排风量越大，所需要耗费的能源就越多。在排风方面，净化空调系统通过设置除尘装置，可以有效减少系统排风，减少排风过程的资源能耗浪费。药厂净化空调系统空气处理方式的优化设计，可以在空气处理流程方面进行优化改进，比如在回风环节，可以对新风先进行集中冷热处理后，再与回风进行混合，但这个环节需要加强回风的温湿度监控。由于回风不必再经过冷却后加热的环节，从而起到降低能耗的效果。
（2）合理减少冷热源能耗的损失。净化空调系统能耗占整个药厂能好的60~70%，因此需要加强净化空调系统的冷热源能耗损失。通常药厂洁净室的温度要控制在18~26℃之间，从而对细菌滋生起到抑制作用，并满足药厂工作人员作业时间穿无菌服的舒适度要求。药厂洁净室的湿度通常控制在45~65%之间，湿度要求越低对冷量能耗的需求越大，由此在满足药厂生产工艺的要求前提下，通常进行净化空调系统设计采取湿度的上限，以便节省冷量资源能耗。
（3）强化药厂净化空调系统的自动化控制。药厂净化空调需要提升对外部环境的应变能力，自身对空气等物质处理需要极其精准，由此需要加强净化空调系统的自动化控制。①净化空调系统的自动化控制，能够根据外部环境的变化而做出不同模式的自动切换，同时借助互联网实现对净化空调系统的监控。②系统运行中关于过滤装置的监管，需要加强报警机制的设置，在过滤阻力压差达到一定数值的情况下，能够及时做出警报指示。另外，对洁净区和回风的温湿度能够进行精准的检测和调控。根据对温湿度的感应做出调整，确保净化空调系统达到最佳的运行状态。
6、结语
由于电子、薄膜、制药等工艺的特殊性，这些厂房均设有集中净化空调系统，建筑设计是全封闭厂房，大部分药厂建筑格局是大房套小房并且有长度超过20m且无外窗的内走道，笔者认为这些部位均应该明确规定设计防排烟系统。做到预防为主，消防结合，促进生产，保障安全。
参考文献：
[1]原料药车间净化空调系统若干问题分析[J].李俊昆，刘霄，汪爱平.制冷与空调（四川）.2014（05）
[2]浅谈制药厂净化空调系统问题[J].李岩.民营科技.2013（08）
[3]空调机的除菌技术研究[J].谭凯.机电信息.2010（36）
论文作者:苏兵兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
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