Wentylacja pomieszczeń czystych: zasady projektowania i montażu systemów wentylacyjnych

Powietrze, które ludzie wdychają wewnątrz budynków, zawiera wiele zanieczyszczeń.Poziom stężenia jego zanieczyszczeń w dużej mierze zależy od różnych czynników, m.in. od odległości od intensywnych dróg szybkiego ruchu i obiektów przemysłowych.

Są pomieszczenia, w których taka sytuacja jest niedopuszczalna, gdyż ze względu na ich specyfikę wymagana jest wyjątkowa czystość cyrkulacji przepływu powietrza. Dlatego też rozmieszczenie systemów wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń czystych jest obowiązkowym elementem zapewniającym w nich odpowiedni mikroklimat. Czy sie zgadzasz?

Z naszego materiału dowiesz się, czym jest wentylacja pomieszczeń czystych, normami wilgotnościowymi, warunkami temperaturowymi i innymi parametrami wpływającymi na utrzymanie optymalnego mikroklimatu.

Czym są czyste pokoje?

Definicja pomieszczenia czystego oznacza pomieszczenie o określonej powierzchni, w którym za pomocą specjalnego sprzętu stężenie cząstek aerozolu (pyłu, oparów chemicznych, mikroorganizmów) w powietrzu utrzymuje się w określonych granicach.

W takim pomieszczeniu ilość zanieczyszczeń na powierzchni ścian, sufitu i w powietrzu musi być utrzymywana na minimalnym poziomie.

Pomieszczenia czyste znajdują zastosowanie w mikroelektronice, technologii kosmicznej, produkcji cienkowarstwowej, produkcji obwodów drukowanych – wszędzie tam, gdzie konieczna jest eliminacja zanieczyszczeń

Te specjalne pomieszczenia są wyposażone w następujące elementy:

• podłoga antystatyczna;
• otwory okien transferowych;
• bramy przejściowe;
• solidna konstrukcja z panelami ściennymi;
• sufity z wbudowanym oświetleniem.

Niezwykle czystą atmosferę w takich pomieszczeniach można osiągnąć w jeden sposób – usunięcie istniejących mas powietrza i napływ świeżego, przefiltrowanego, klimatyzowanego powietrza.

Pomieszczenia czyste są niezbędne w takich obszarach działalności człowieka jak medycyna, farmaceutyka, produkcja różnych urządzeń elektronicznych i produkcja żywności.

Normy wymiany powietrza w pomieszczeniach czystych

Wraz z rozwojem nowych technologii wzrosło zapotrzebowanie na czyste zakłady produkcyjne. Przemysł wykorzystuje coraz droższe i bardziej złożone materiały.

W tych warunkach koszt błędu w produkcji nowoczesnych wyrobów, spowodowanego nieodpowiednim środowiskiem przemysłowym i wyposażeniem stanowiska pracy, jest bardzo wysoki.

Na sali operacyjnej sterylną atmosferę można osiągnąć w jeden sposób – wypychając wewnętrzne masy powietrza napływem świeżego, klimatyzowanego powietrza

Szereg norm to powszechnie akceptowany na całym świecie dokument, który ustala standardy dotyczące wentylacji, projektowania, budowy, wyposażenia i certyfikacji pomieszczeń czystych, a także dzieli je na specjalne klasy czystości ISO 14644, który ma ogólny tytuł „Pomieszczenia czyste i powiązane środowiska kontroli”, opracowany przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO).

Do tej kategorii przepisów zalicza się 9 dokumentów regulacyjnych.

Standardy ISO 14644 Obszary czyste i powiązane środowiska kontrolowane.

W Rosji stosowany jest zatwierdzony wybór standardów GOST R ISO 14644, który jest tłumaczeniem międzynarodowego standardu ISO 14644, Pomieszczenia czyste i powiązane środowiska kontrolowane.

Dokumentacja regulująca normy rosyjskie została opracowana przez Techniczny Komitet Normalizacyjny TC 184 „Zapewnienie czystości przemysłowej” oraz instytucję publiczną Stowarzyszenie Inżynierów Automatyki mikrozanieczyszczenia (ASINCOM).

W zależności od klasy czystości obiektu przemysłowego i prowadzonych w nim procesów technicznych, dla urządzeń i urządzeń wymiany powietrza obowiązują różne standardy.

Istnieje 9 klas pomieszczeń, w których zgodnie ze standardami GOST dopuszczalne jest określone stężenie pyłów i mikroorganizmów w powietrzu ISO 14644-1-2000.

Tabela limitów maksymalnego stężenia cząstek w pomieszczeniach zgodnie z klasami czystości przyjętymi przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną ISO

Systemy przygotowania powietrza wentylacyjnego muszą zapewniać jego czystość pod względem liczby cząstek aerozolu oraz w razie potrzeby obecności mikroorganizmów w czystych pomieszczeniach zgodnie z wymaganiami GOST R 52249-2009 „Zasady produkcji i kontroli jakości leków. ”

Ponadto muszą utrzymywać różnicę ciśnień w stosunku do otaczających obszarów o niższej klasie czystości.

Wymagane warunki wentylacji

Aby przeprowadzić wymianę powietrza w pomieszczeniach czystych, mierzy się ruchliwość strumieni powietrza w m/s. W szczególnie sterylnych pomieszczeniach w przemyśle farmaceutycznym ustala się dokładne określenie wymaganej wentylacji - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, Stany Zjednoczone).

Normy graniczne ruchliwości mas powietrza w innych pomieszczeniach czystych z reguły mieszczą się w przedziale od 0,35 do 0,52 m/s ± 20%.

Na cyrkulację powietrza znacząco wpływa również obecność otworów okiennych:

• w szczelnym pomieszczeniu bez okien przepływ powietrza powinien dominować o 20% nad okapem;
• w pomieszczeniach z oknami współczynnik wymiany powietrza powinien być o 30% wyższy niż w okapie.

Tylko taki system wentylacji pomieszczeń czystych może zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń i zapewnić cyrkulację mas powietrza.

Schemat układu cyrkulacji powietrza na sali operacyjnej zgodnie z ogólnie przyjętymi normami i standardami. Zawiera dyfuzor, kanały powietrzne, panel grzewczy i jednokanałowe urządzenie o zmiennej objętości

Przy projektowaniu większą uwagę zwraca się na technologie nawiewu powietrza do obiektów specjalnego przeznaczenia. Przykładowo cyrkulacja powietrza w pomieszczeniach czystych o klasach czystości od 1 do 6 realizowana jest za pomocą urządzeń rozprowadzających powietrze z góry na dół, tworząc jednorodne i jednokierunkowe strumienie powietrza o niskiej prędkości od 0,2 do 0,45 m/s.

W pomieszczeniach o niższej klasie czystości dopuszczalne jest tworzenie przepływu niejednokierunkowego przy zastosowaniu kilku nawiewników sufitowych.

Metody oczyszczania powietrza

Istnieją dwa rodzaje pomieszczeń czystych. Z reguły różnią się one sposobem oczyszczania mas powietrza:

• pomieszczenia z turbulentną wentylacją;
• pomieszczenia z przepływem laminarnym, jednokierunkowym.

Ta ostatnia odmiana pozwala na utrzymanie najwyższego stopnia czystości, dzięki temu, że przepływ skierowany w jednym kierunku, szybciej i z lepszą jakością wypycha zanieczyszczone powietrze z pożądanego pomieszczenia.

Przy oczyszczaniu strumienia powietrza metodą turbulentną strumienie przetworzone za pomocą filtrów doprowadzane są poprzez rozdzielacze sufitowe. Kiedy czyste powietrze dostaje się do pomieszczenia, łączy się z już obecną masą powietrza, która zawiera pewien poziom zanieczyszczeń, i rozcieńcza je

Przez kratki czerpne umieszczone w dolnej części ścian część wypieranego powietrza jest odprowadzana na zewnątrz. Wentylacja zainstalowana według tej zasady w ciągu dnia pracy może wyprzeć powietrze wywiewane nawet 20-krotnie.

Jeśli zachodzi potrzeba jeszcze bardziej oczyszczonego powietrza w czystym pomieszczeniu, wybiera się typ z przepływem skierowanym w jednym kierunku. Znaczenie wentylacji laminarnej polega na wyposażeniu skutecznie filtrujących elementów zapewniających przepływ powietrza.

Świeże powietrze wpadające do pomieszczenia przepływa przez nie w jednym kierunku (z góry na dół), natomiast mikrocząsteczki kurzu są zatrzymywane i usuwane przez otwory w podłodze. Zwykle proces ten odbywa się przy prędkości przepływu powietrza do 0,4 m/s.

Sprzęt wentylacyjny

Aby wybrać skuteczny sprzęt wentylacyjny w pomieszczeniu czystym, warto poznać problemy, jakie rozwiąże.

Schemat filtrów o różnych klasach oczyszczania, przeznaczonych do organizacji wentylacji w pomieszczeniach czystych, wyraźnie pokazuje oczyszczanie powietrza wpływającego przepływem jednokierunkowym

Wymiana powietrza w pomieszczeniach czystych nie ma na celu usunięcia zanieczyszczających bakterii i cząstek, ale zapobieganie ich przedostawaniu się.

Wymagany sprzęt będzie następujący:

1. Wentylacja z filtrem moduły. Elementy systemów, których główną funkcją jest oczyszczanie powietrza z zanieczyszczonych cząstek i zanieczyszczeń. Dostarczane z filtrami HEPA I ULPA w celu osiągnięcia wymaganego stopnia czystości zgodnie z klasyfikatorem.
2. Dystrybutory powietrza. Jest to grupa urządzeń klimatyzacyjnych przeznaczonych do usuwania zanieczyszczeń, wentylacji i klimatyzacji w pomieszczeniach czystych.
3. Systemy wentylacyjne i kondycjonowanie. Instalacja z pełnym cyklem przygotowania przepływu powietrza w pomieszczeniach czystych. Do jego funkcji zalicza się: czyszczenie, utrzymywanie temperatury, wilgotności i ciśnienia powietrza. Zazwyczaj tego typu instalacje charakteryzują się nieprzerwaną, cichą pracą oraz możliwością automatycznej regulacji wskaźników.
4. Filtry o różnych klasach czystości. Często dobiera się je ze względu na wymagania dotyczące określonego rodzaju czystości pomieszczeń. Najskuteczniejszy schemat usuwania obcych cząstek z powietrza nawiewanego poprzez przepuszczanie go przez 4 rodzaje filtrów - zgrubny, dokładny, o wysokiej wydajności (HEPA) i ultradrobne (ULPA) czyszczenie.

Głównym celem dalszego funkcjonowania tego sprzętu jest wysoka jakość wstępnego projektu i instalacji.

W przeciwnym razie personel i właściciele nie doświadczają żadnych trudności operacyjnych.

Jak działa system

Wentylacja pomieszczeń czystych działa prawidłowo i pozwala na zapewnienie standardowych wskaźników poprzez sprawną pracę wszystkich elementów systemu.

Powietrze przed wejściem do pomieszczenia przechodzi przez cztery poziomy filtracji na poziomie czwartym filtry, które oczyszczają przepływ powietrza z określonych rodzajów zanieczyszczeń.

Dostarczany jest laminarny przepływ powietrza, pozwalający na wytworzenie ukierunkowanego ruchu mas oczyszczonego powietrza, który z kolei wypycha cząsteczki aerozolu z istniejącego powietrza.

Na cyrkulację i wymianę powietrza w sali operacyjnej, wyposażonej zgodnie z wymaganymi normami i standardami, składa się wiele urządzeń

Głównym elementem całej instalacji wentylacyjnej jest system centralna klimatyzacja, wyposażone zgodnie ze specyfiką pomieszczeń czystych. To tutaj odbywa się większość procesów przygotowania i oczyszczania powietrza.

A łatwość zarządzania i utrzymywania stałych wskaźników czystości w pomieszczeniu zapewniają urządzenia do automatyzacji i dysponowania całym systemem, który zawiera dużą liczbę czujników do monitorowania wskaźników, urządzenie do zdalnego przesyłania poleceń itp.

Po uruchomieniu systemu stan pracy wszystkich elementów jest monitorowany przez pracujący w pomieszczeniu personel, a w przypadku wykrycia jakichkolwiek usterek lub sytuacji awaryjnych, oprogramowanie szybko i automatycznie poinformuje Cię o tym.

Cechy projektowania systemów wentylacyjnych

Projektowanie i montaż systemów wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń czystych wymaga niezbędnego doświadczenia w pracy ze specjalistycznym sprzętem, a także znajomości wymagań i norm obowiązujących te pomieszczenia.

Istnieją trzy główne schematy usystematyzowania wymiany powietrza w czystych obszarach:

• kierunek przepływów powietrza równolegle do siebie;
• kierunek losowy – świeże powietrze dostarczane jest w różnych kierunkach;
• nawiew mieszany - można go zaobserwować w dużych pomieszczeniach, gdy w jednej części masy powietrza poruszają się równolegle, a w drugiej - losowo.

W zależności od wymiarów pomieszczenia i lokalizacji miejsca pracy dobierany jest najodpowiedniejszy projekt systemu wentylacji.Najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest wentylacja z przepływem świeżego powietrza skierowanym w jednym kierunku.

System ściennych kratek wentylacyjnych w pomieszczeniu sterylnym zaprojektowany zgodnie z wymogami klasy czystości i przeznaczenia

Często używany do pomieszczeń czystych system wentylacji nawiewno-wywiewnej. Jego znaczenie jest następujące: strumień świeżego powietrza nawiewany z góry z określoną prędkością pod ciśnieniem, który wypycha znajdujące się w pomieszczeniu masy zanieczyszczonego powietrza w dół do otworu nawiewnego.

Schłodzone powietrze dostarczane jest z małą prędkością na górę obiektu poprzez panele sufitowe. Otacza powierzchnię pomieszczenia, spuszczając cząsteczki kurzu do okapu, powodując minimalny stopień podrażnienia.

Dzięki temu systemowi wentylacji na podłodze nie tworzą się przeciągi i zawirowania kurzu. Ponadto dostarczony świeży strumień jest najpierw przygotowywany i dostarczany do pomieszczenia o wymaganej wilgotności i temperaturze.

Popularne schematy wentylacji

Projektując system wentylacji, jednym z podstawowych zadań jest dokładna i sprawdzona organizacja rozdziału strumienia powietrza.

Obecnie projektanci stosują kilka powszechnych rozwiązań lokalizacji urządzeń rozprowadzających powietrze, których wybór zależy od przeznaczenia.

W pomieszczeniach czystych należy bezwzględnie zadbać o to, aby drzwi wejściowe były wyposażone w dodatkowe zabezpieczenie przed przedostawaniem się zanieczyszczonego powietrza do pomieszczenia czystego.

Rozważmy najpopularniejsze, sprawdzone schematy organizacji wentylacji sali operacyjnej:

• przepływ powietrza w jednym kierunku przez nachylenie kratka wentylacyjna;
• poprzez zastosowanie nawiewników sufitowych zorganizowany jest niejednokierunkowy przepływ powietrza;
• powietrze dostaje się do sali operacyjnej przez perforowany panel sufitowy z organizacją pionowego jednokierunkowego przepływu mieszaniny powietrza;
• masa powietrza nawiewanego dostarczana jest poprzez rozdzielacz powietrza umieszczony w suficie, tworząc laminarny przepływ powietrza skierowany na obszar pracy;
• Mieszanka powietrza nie jest jednokierunkowa i jest dostarczana poprzez wąż z pierścieniem powietrznym.

Wentylację wywiewną na salach operacyjnych realizuje się poprzez zamontowanie wentylatorów wyciągowych i ściennych kratek wentylacyjnych z zaworem w kierunku przeciwnym.

Zgodnie z praktyką, najlepszym urządzeniem do organizacji laminarnego przepływu powietrza skierowanego w jednym kierunku na salach operacyjnych są sufitowe nawiewniki siatkowe.

Przykładowo, na suficie laminarnym o wymiarach 1,8 na 2,4 m na sali operacyjnej o powierzchni 40 m², można uzyskać 25-krotną wymianę powietrza przy prędkości wylotu powietrza 0,2 m/s z instalacja.

Dane te uważa się za wystarczające do wchłonięcia nadmiar ciepła od liczby personelu i pracy sprzętu na sali operacyjnej.

Montaż systemów wentylacyjnych

Specyfika instalowania wentylacji w pomieszczeniach czystych wiąże się z wysokimi wymaganiami stawianymi różnym typom stref, których klasyfikacja zależy od charakterystyki prowadzonych w nich procesów technologicznych, a także ich przeznaczenia, standardów mikroklimatu i przebiegu obiektów inżynierskich.

Specjaliści instalują i uruchamiają urządzenia zapewniające prawidłową wymianę powietrza w pomieszczeniach czystych przemysłu farmaceutycznego

Instalatorzy muszą to zrozumieć przewody powietrzne w przypadku instalacji w pomieszczeniach czystych wymagane są procedury przygotowawcze nawet przed instalacją, bez których nie można przeprowadzić kolejnej instalacji.

Rozważmy główne etapy:

1. Na etapie przygotowawczym elementy kanału powietrznego umieszczane są w specjalnie wyznaczonym miejscu do czyszczenia. Przed montażem części i osprzęt poddawane są wstępnemu czyszczeniu mechanicznemu na sucho w celu usunięcia zanieczyszczeń płynnych i stałych z powierzchni powstałych podczas produkcji i transportu.
2. Następnie należy przeprowadzić wstępne mycie wszystkich powierzchni wewnętrznych wodą wodociągową i zorganizować suszenie do całkowitego wyschnięcia. wolne od kurzu strefa. Po oględzinach elementy instalacji wentylacyjnej, w zależności od stopnia zabrudzenia, poddawane są wtórnemu myciu i suszeniu lub bezpośrednio kierowane do antyseptyki.
3. Po końcowej obróbce zaleca się zminimalizować kontakt z czyszczonymi elementami wewnętrznych powierzchni kanałów wentylacyjnych oraz powietrzem w pomieszczeniu. Można to osiągnąć poprzez owinięcie części końcowych folią polimerową. Następnie komponenty wysyłane są do magazynu o kontrolowanych parametrach czystości.
4. Oczyszczona partia części i kanałów powietrznych dociera na miejsce montażu tuż przed montażem. Folię ochronną usuwa się bezpośrednio przed łączeniem części kanałów wentylacyjnych i kształtek, przy czym niedopuszczalny jest kontakt z narzędziami, elementami złącznymi i otwartą skórą kończyn od wewnątrz. W przypadku przerwania montażu lub przerwy należy tymczasowo uszczelnić części końcowe, połączenia i wkładki.

Na wszystkich etapach prac instalacyjnych należy kontrolować i ograniczać ilość ewentualnych zanieczyszczeń powierzchni wewnętrznych.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film opowie o tym, jak zorganizowana jest wentylacja w czystych pomieszczeniach do celów przemysłowych:

Film przedstawiający konfigurację wentylacji w czystych pomieszczeniach sali operacyjnej:

Projektowanie i montaż systemów wentylacji i klimatyzacji w pomieszczeniach czystych jest procesem pracochłonnym, wymagającym pewnej wiedzy, norm i zasad wymiany powietrza i nawiewu, a także umiejętności i doświadczenia w zakresie obsługi urządzeń rozprowadzających powietrze.

Dlatego w sprawie projektowania i montażu systemu wentylacji w takich obiektach zaleca się kontakt wyłącznie ze specjalistami.

Jeśli masz pytania dotyczące tematu artykułu lub możesz uzupełnić nasz materiał o cenne informacje dotyczące aranżacji wentylacji w pomieszczeniach czystych. Prosimy o pozostawienie komentarzy i podzielenie się swoimi doświadczeniami – blok komunikacyjny znajduje się pod artykułem.