摘要：指出食品饮料洁净厂房土建平面布局可分为单条走廊式、两条走廊式、三条走廊式、夹墙式、大厅式或柱网式、天井式和内院式，应根据不同的生产要求和场地情况，采用不同的平面设计。食品加工净化车间宜采用钢混或砖砌结构为主，净化车间内的布局既要便于各生产环节的相互衔接，又要便于加工过程的卫生控制，车间的地面要用防滑，坚固，不渗水，易清洁，耐腐蚀的材料铺制，净化车间内生产用水应从清洁区向非清洁区流。介绍洁净厂房的历史和发展趋势。
关键词：食品饮料；洁净厂房；设计；
引言：食品级洁净厂房标准是所有出口生鲜类食品生产厂房均要求达到的标准，设计方面的国家规范是《洁净厂房设计规范》，该规范仅提出框架性要求，缺少具体的设计指导参数，需要设计者不断摸索各种参数或借鉴国内外资料，以期达到设计规范的要求。当今食品出口生产企业越来越多，食品洁净厂房呈现出多元化、个性化、复杂化的特点，许多现有的设计参数已不能跟上这种发展趋势，不断补充和完善。本文作者根据自己多年在食品出口企业及建筑设计院工作的经验，探索出一些食品饮料洁净厂房土建设计方法和参数，并对一些要点提出分析意见，供大家参考借鉴。食品级洁净厂房标准是所有出口生鲜类食品生产厂房均要求达到的标准，设计方面的国家规范是《洁净厂房设计规范》，该规范仅提出框架性要求，缺少具体的设计指导参数，需要设计者不断摸索各种参数或借鉴国内外资料，以期达到设计规范的要求。当今食品出口生产企业越来越多，食品洁净厂房呈现出多元化、个性化、复杂化的特点，许多现有的设计参数已不能跟上这种发展趋势，不断补充和完善。本文作者根据自己多年在食品出口企业及建筑设计院工作的经验，探索出一些食品饮料洁净厂房土建设计方法和参数，并对一些要点提出分析意见，供大家参考借鉴。
1.洁净厂房的一般概念
洁净厂房也叫无尘车间、洁净室（Clean Room），是指将一定空间范围之内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，并将室内温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计的房间。亦即是不论外在的空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能的特性。食品饮料洁净厂房主要是针对微生物、尘埃进行控制。
2.洁净厂房的发展简述
上世纪60年代年美国桑第阿国家实验室提出了当时称之为层流（laminar flow），现正名为单向流（unidirectional flow）的洁净空气流组织方案，并应用于实际工程。从此洁净厂房、洁净室开始了运用。同年美国空军制定颁发了世界上第一个洁净室标准。上世纪七十年代，洁净厂房、洁净室在美国涌现在各种工业部门，它不仅用于军事工业，也开始重点转向医疗、制药、食品及生化等行业。除美国而外，其它工业先进国家也都十分重视并先后大力发展了洁净技术。八十年代中国的洁净技术开始得到大力发展。松江罐头厂的甜炬乳的无菌装罐厂房，开创了生物安全和食品安全加工生物技术在中国的应用。目前，所有出口生鲜类食品生产厂房均要求达到食品级洁净厂房标准。但是近10年来，由于体制变革，一些重要研究机构、院校难于获得研究课题的专项资助，很难持续专注对一洁净理论与应用技术进行研究，基础研究停滞，不能满足当今食品饮料洁净厂房的迅速发展的多元化、复杂化、个性化要求。
3.食品饮料洁净厂房土建及装修设计的主要要求
3.1建筑平面布置。根据《洁净厂房设计规范》，建筑平面要求具备以下几点：1、各净化操作间集中设置独立前室为气闸，气闸室与各操作间同时相通，确保低洁净区的空气不向高洁净区渗透；2、实验室的人流经过更衣室更衣换鞋→清洗间洗手→缓冲间→风淋室→各操作室；3、食品车间净化厂房装修物流由外走廊经过机械连锁自消毒传递窗消毒后进入缓冲走廊后再经过传递窗进入各操作室。
3.2车间的结构。车间的墙体和吊顶必须采用不产尘、不积尘表面平滑的材料施工，并且不能在车间中存在死角。可采用净化厂房施工专用彩板，基板顶板采用宝钢板，芯材密度达到14kg/m3，铝材采用专用铝型材，为提高净化间的使用寿命，并达到美观大方的效果，所有铝型材进行电泳处理。
3.3车间的地面。地面宜采用溶剂型环氧树脂，强度C20以上，表面密实，无起沙、空鼓、裂缝。颜色艳丽，防静电性能恒久不变，可承受中等以下载荷，耐高温。在满足使用的基础上，可以起到装饰的作用，耐磨、耐洗刷、防尘、防滑、性能优良，颜色和光泽均匀一致。
4.无尘车间工作原理
外部的空气经过洁净系统内的初效、中效、高效空气过滤器层层净化后，吹入洁净室，经过洁净室工作区后，该气流与尘埃颗粒及细菌一起送至回风口，再与补入的新风一起送至进风口，重复刚才的过程。
即：
重复以上过程，便可达到净化效果。
5.食品饮料洁净厂房土建设计探索
5.1食品饮料洁净厂房几种土建平面布局的分析及设计要点：
5.1.1单条走廊式。建筑物中有一条走廊，房间都靠外墙，洁净室用天然采光。中间过道上部可作夹层，以敷设风管及其他技术管道。在走道两侧布置洁净室，这样不仅便于分区，还可使每个房间保持特定的洁净级别，当其中某个房间偶然被污染时不致影响其他房间。人流入口可设置在建筑物的中部，通过人口将两组要求不同的房间分开，并布置在入口的两侧，互不干扰，效果较好，这时货流人口单条走廊式洁净厂房，设置工作人员入口及换鞋处、更衣室、洁净室，空调机室设置在两端。人流人口亦可设置在洁净室的一端，而另一端则为货流人口，经过清洗、净化处理通过走道或传递窗进入车间。常采用的气流方式是由设在侧墙上部的送风口送风，通过设在隔墙上或门上的回风格栅回风，气流由各洁净室流向走廊，最后流向更衣室和门厅。
5.1.2两条走廊式。通常是用走道将洁净室包围起来。走道直接靠外墙布置，它对洁净室在防尘、保持温度和湿度等方面都可以起缓冲作用，同时在走道内可布置工艺设备、风道以及各种技术管道。采用这种平面布局，洁净室和走道之间的隔墙宜作大面积的玻璃窗，并通过它获得天然采光。根据所在地区和生产工艺对温度、湿度、洁净度的要求也可做成密闭厂房。
5.1.3三条走廊式。厂房的洁净室用内走道互相联系，在其四周环以技术走廊，一般称它为六道墙方案。在技术走廊里可装设全部管线和辅助的电气、工艺设备。这时技术走廊可用作与外界隔离的恒温恒湿套间，有时可代替技术夹层，并可通过它获得夭然采光。这时隔墙可做成密封的整片玻璃墙面。设置辅助房间、空调机房、洁净室、走廊、生活室、空淋室、启封室、清洗室、中央配套室、电梯、风道管廊等。
5.1.4夹墙式。洁净室内的回风口一般设在走道的隔墙上或门扇上，使室内空气流向走廊。由于回风口的位置和面积都受到限制，往往满足不了洁净级别高的房间的换气要求，因此出现了夹墙式平面布局。出凤口可设在天棚上或夹墙上部，回风口则布置在地面上或夹墙下部。由于可在适当的位置布置数量和面积都足够的回风口，所以这种洁净室能满足各种洁净级别的要求。可利用夹墙直接作送、回风的风道，也可以在夹墙内安装送回风管道以及生产用的其他各种管道。夹墙式平面可布置上送侧回的或侧送侧回的十万级、万级、千级洁净室和上送下回和侧送侧回的垂直及水平层流的百级房间。洁净室内工作人员较少，可不单独设置交通用走廊。房间可根据生产工艺过程和不同的洁净级别，相邻或顺序布置。这种平面布局可节省走道面积、布置紧凑、联系方便。在夹墙内除安装各种管道外，还可布置存放各种物件和药品用的橱柜以减少室内的家具，从而减少室内的积灰面积。夹墙的净宽一般以0.8米为宜，它除应满足送、回风用或安装各种管道的要求外，还应考虑便于进行夹墙的内部装修和管道的安装，也就是应考虑到施工时工人操作所需要的空间。这种平面布置的缺点是因夹墙的位置已固定，其平面不能随着工艺变动和设备更新而改变。
5.1.5大厅式或柱网式。洁净室部分的平面是由柱网组成。柱网尺寸一般为迷宫式走廊、工作人员人口、攘鞋处、迷宫式空淋室、尼龙服室、空气淋、洁净室。根据需要可设固定的或可移动的装配式隔墙。固定式隔墙可用砖、石膏板、金属板以及木夹板等砌造。可移动的装配式隔墙可用各种材料作成带玻璃的或不带玻璃的和有暗装管道的。也可以在大厅内安装装配式层流洁净室或洁净单元。应当在地面上隔一定距离设各种管道的出头，隔墙安好后，将暗装在隔板内的管道与地面上的出头联接。这类洁净室宜用上送下回的换气方式。按柱网单元将高效过滤器均布在天棚上，回风口均布在地面上，然后通过设在车间地面底下的回风地沟回风。这样，送、回风系统都不受承重墙和夹墙位置的限制，从而各类洁净室的平面和空间组合都有可能随着生产工艺的变动而改变其组合方式，它有较大的灵活性和适应性。如果在大厅内安装装配式洁净室或洁净单元，则有可能大大地缩短工期，提前投产。目前，这种平面型式已被广泛采用，随着大规模食品饮料等生产的发展和规模的扩大必将得到进一步的推广，它将成为食品饮料洁净厂房今后发展方向之一。
5.1.6天井式和内院式。为了满足人们喜欢接近大自然和接近绿化的要求，也有将洁净厂房的平面布置成天井式或内院式的。这种布置灵活新颖，可增加天然采光的房间。有的天井式洁净厂房设内走廊和外走廊，结果走廊面积占地过大，不够理想。内院式洁净厂房适于在气候温和的地区。
5.2食品饮料洁净车间一些细节设计要点
5.2.1食品加工净化车间宜采用钢混或砖砌结构为主，并根据不同产品的需要，在结构设计上，适合具体食品加工的特殊要求。车间的空间要与生产相适应，一般情况下，生产净化车间内的加工人员的人均拥有面积（除设备外），应不少于1.5 平方米。过于拥挤的净化车间，不仅妨碍生产操作，而且人员之间的相互碰撞，人员工作服与 生产设备的接触，很容易造成产品污染。车间的顶面高度不应低于3 米，蒸煮间不应低于5 米。加工区与加工人员的卫生设施，如更衣室，淋浴间和卫生间等，应该在建筑上为联体结构。水产品，肉类制品和速冻食品的冷库与加工区也应该是联体式结构。
5.2.2净化车间流程布局：净化车间的布局既要便于各生产环节的相互衔接，又要便于加工过程的卫生控制，防止生产过程交叉污染的发生。食品加工过程基本上都是从原料—→半成品—→成品的过程，即从非清洁到清洁的过程，因此，加工车间的生产原则上应该按照产品的加工进程顺序进行布局，使产品加工从不清洁的环节向清洁环节过渡，不允许在加工流程中出现交叉和倒流。清洁区与非清洁区之间要采取相应的隔离措施，以便控制彼此间的人流和物流，从而避免产生交叉污染，加工品传递通过传递窗进行。要在车间内适当的地方，设置工器具清洗，消毒间，配置供工器具清洗，消毒用的清洗槽，消毒槽和漂洗槽，必要时，有冷热水供应，热水的温度应不低于82℃。
5.2.3净化车间地面，墙面，顶面及门窗：车间的地面要用防滑，坚固，不渗水，易清洁，耐腐蚀的材料铺制，净化车间地面表面要平坦，不积水。车间整个地面的水平在设计和建造时应该比厂区的地面水平略高，地面有的斜坡度。车间的墙面应该铺有2 米以上的墙裙，墙面用耐腐蚀，易清洗消毒，坚固，不渗水的材料铺制及用浅色，无毒，防水，防霉，不易脱落，可清洗的材料覆涂。净化车间的墙角，地角和顶角曲率半径不小于3厘米呈弧形。净化车间的顶面用的材料要便于清洁，有水蒸气产生的作业区域，顶面所用的材料还要不易凝结水球，在建造时要形成适当的弧度，以防冷凝水滴落到产品上。车间门窗有防虫，防尘及防鼠设施，所用材料应耐腐蚀易清洗。窗台离地面不少于1米，并有45 度斜面。
5.2.4.供水与排水设施：净化车间内生产用水的供水管应采用不易生锈的管材，供水方向应逆加工进程方向，即由清洁区向非清洁区流。净化车间内的供水管路应尽量统一走向，冷水管要避免从操作台上方通过，以免冷凝水凝集滴落到产品上。为了防止水管外不洁的水被虹吸和倒流入管路内，须在水管适当的位置安装真空消除器。净化车间的排水沟应该用表面光滑，不渗水的材料铺砌，施工时不得出现凹凸不平和裂缝，并形成3%的倾斜度，以保证车间排水的通畅，排水的方向也是从清洁区向非清洁区方向排放。排水沟上应加不生锈材料制成活动的蓖子。车间排水的地漏要有防固形物进入的措施，畜禽加工厂的浸烫打毛间应采用明沟，以便于清除羽毛和污水。排水沟的出口要有防鼠网罩，净化车间的地漏或排水沟的出口应使用U 型或P型，S 型等有存水弯的水封，以便防虫防臭。
6.结束语
在实际食品饮料洁净厂房设计过程中，我们要在全面认识生产产品的工艺流程和选址条件前提下，切实把握不同类型洁净厂房设计技术要点，严格按《洁净厂房设计规范》控制指标和参数。同时应积极借鉴一些先进的、可行的技术参数，不同食品的特点及项目生产实际情况，依据工程设计规范，合理设计，大胆创新，保证工程设计项目的质量目标、进度目标、经济效益乃至社会效益的实现。
参考文献
[1]《洁净厂房设计规范》GBJ73-84
[2]《洁净厂房的设计与施工》化学工业出版社
论文作者:吴库海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/4
标签：洁净论文; 厂房论文; 车间论文; 夹墙论文; 走廊论文; 洁净室论文; 食品饮料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;