Примеры расчета воздухообмена в чистых помещениях производственных. Что такое "чистое помещение"? «Чистые» цены для вентиляции чистых помещений под ключ
В проектировании любого чистого помещения значимое место отводится системе вентиляции. От того, насколько качественно будет очищаться воздух, зависит возможность поддерживать необходимый уровень чистоты без особых усилий. Неправильно оборудованная вентиляция чистых помещений может перечеркнуть все усилия по их оснащению.
Наша компания специализируется на проектировании и установке системы оборота и очистки воздушных потоков для чистых помещений длительное время, поэтому сотрудники пользуются исключительно современными техниками и инструментами. А это является залогом успешной и долговечной службы системы в целом.
|
Класс ISO (классификационное число N) |
Пределы максимальных концентраций (частиц/м3 воздуха) частиц размером равным и большим приведенного ниже, мкм |
Мк | |||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 5,0 | ||
| Класс1 ISO | 10 | 2 | - | - | - | - | нд |
| Класс2 ISO | 100 | 24 | 10 | 4 | - | - | нд |
| Класс3 ISO | 1 000 | 237 | 102 | 35 | 8 | - | нд |
| Класс4 ISO | 10 000 | 2 370 | 1 020 | 352 | 83 | - | нд |
| Класс5 ISO | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3 520 | 832 | 29 | 5+ |
| Класс6 ISO | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8 320 | 293 | 50 |
| Класс7 ISO | - | - | - | 352 000 | 83 200 | 2 930 | 100 |
| Класс8 ISO | - | - | - | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | 100 |
| Класс9 ISO | - | - | - | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | 500 |
Что представляет собой монтаж вентиляции чистых помещений
Данный элемент оборудования зданий с необходимостью создания повышенных условий чистоты, на данный момент разработаны современные системы, обеспечивающие циркуляцию и фильтрацию воздуха. С этой целью применяется большое количество элементов непосредственно для обеспечения подачи и оттока воздуха, группа фильтров и оборудование для диспетчеризации управления.
Все это должно быть в чистом помещении в обязательном порядке, поскольку данное оборудование позволяет решить группу важных задач:
Поддерживание аэрозольных частиц в воздухе в допустимых пределах.
Контроль и создание показателей правильного микроклимата в комнате таких, как влажность, температура, подвижность воздуха.
Предотвращение появления перепадов давления между чистыми помещениями и комнатами, которые с ними граничат.
Регулярная подача в помещение чистого воздуха и выведение воздуха, застоявшегося там.
При помощи инновационных систем все это работает автоматически и не требует особых усилий со стороны работников помещения. Производители современного вентиляционного оборудования гарантируют длительный срок службы, и постоянно совершенствуют его, чтобы работа устройств создавала минимум шума и не мешала комфортному пребыванию людей в комнате.
Принцип работы системы
Вентиляция чистого помещения работает исправно и позволяет обеспечивать все нормативные показатели благодаря правильной организации всех элементов системы:- · Перед поступлением воздуха в помещение, он проходит 4 ступени фильтрации на 4 разных фильтрах, каждый из которых очищает поток от определенной группы загрязнений.
· Обеспечивается ламинарный поток воздуха, который позволяет создавать направленное движение очищенного воздуха, а он в свою очередь вымещает аэрозольные частицы из уже имеющегося воздуха.
· Основным элементом всей установки является система центрального кондиционирования, созданная в специальным «гигиеническом» исполнении. Именно здесь происходит большая часть процессов очистки и подготовки воздуха.
· Легко управлять и поддерживать постоянные показатели чистоты в помещении позволяет оборудование для автоматизации и диспетчеризации работы всей системы, которая включает массу датчиков для контроля показателей, элементы дистанционной передачи команд и т.д.
Состояние работы всех устройств в системе после введения ее в эксплуатацию легко контролируется сотрудниками, работающими в помещении, и при наличии каких – либо отклонений в работе или аварийных ситуаций, программное обеспечение быстро сообщит об этом.
Основной задачей для правильного функционирования подобного оборудования является грамотное первоначальное проектирование и монтаж. В остальном ни малейших проблем у владельцев и работников не возникает.
Особенности предложений от нашей компании
Мы поможем избежать ошибок в подготовке и установке вентиляционного оборудования каждому клиенту, поскольку тому, что в компании работают только специалисты высшей категории. Помимо этого в каталоге товаров собраны исключительно современные и надежные элементы систем вентиляции.
Если вы обратитесь к нам, то вы получите:
· Систему, интегрированную с сопутствующими системами такими, как электроснабжение, программное обеспечение и т.д.
· Энергоэфективное оборудование, которое будет работать при минимальных затратах электричества, а, соответственно, и финансовых вложений.
· Оборудование, которое функционирует с минимальным шумом, и не создает дискомфорта всем, находящимся в комнате.
· Надежное оснащение комнаты с сертификатами качества и с гарантией.
Наши специалисты помогут подобрать оптимальное решение для каждого конкретного помещения, что позволит сократить финансовые вложения и добиться максимальной эффективности работы. Все это дает нам возможность утверждать, что вентиляционные системы, заказанные у нас, прослужат долгие годы и не создадут проблем.
При проектировании систем вентиляции для чистых комнат, применяемых в производстве микроэлектроники, лабораториях медицинских учреждений, операционных, асептических палатах и отделениях, помещениях с 3d принтером и т.д. - необходимо следовать СНиП нормам и требованиям ГОСТ, исходя из рекомендаций заказчика и требуемого класса чистоты.
Санитарные нормы, технические задания, руководства и правила монтажа
- Этапы проектирования вентиляции
- Системы вентиляции в больницах
- Надёжная вентиляция медицинских лабораторий
Главным правилом современного проектировщика «чистой» вентиляции является индивидуальный подход, исключающий стандартные решения. Основой для организации правильного воздухообмена "чистых" помещений являются следующие требования и нормы:
- СНиП 41-01-2003(8), определяющие баланс приточной и вытяжной вентиляции, с учётом наличия или отсутствия передаточного шлюза (тамбура, окна);
- ГОСТ ИСО 14644-1-2002, классифицирующий 9 типов чистоты помещений, в зависимости от размера и кол-ва взвешенных в воздухе частиц.
Назначение и классификация «чистых» вентиляционных систем
Современные проектные рекомендации исходят из обязательного требования, что воздух, подготовленный для помещений медицинских учреждений, лабораторий, операционных и асептических отделений, должен быть стерильным. Реализация такого проекта требует установки промышленных антибактериальных фильтров с высоким нижним порогом фильтрации вредных частиц и микроорганизмов - HEPA и ULPA.
В производстве микроэлектроники используется зональная вентиляция однонаправленного и смешанного типа. Класс чистоты такого объекта варьируется, в зависимости от зоны – рабочей, технологической (обслуживания), служебной.
Для чистого помещения с 3D принтером планируется отдельная комната. Поддержание требуемой чистоты обеспечивается установкой дополнительных устройств кондиционирования воздуха, передаточного окна или шлюза.
Воздухообмен в комплексах с «чистыми» комнатами
В производственных, складских, офисных, медицинских комплексах чистых помещений и комнат используется схема модульной вентиляции, включающая воздухораспределители, воздушные фильтры, передаточные шлюзы, боксы и окна, блоки систем мониторинга и автоматики. Отделка вентиляционного оборудования и каналов кондиционирования производится специальными герметиками. Строительство таких объектов выполняется из специальных материалов – пластика, гипсометаллических стеновых панелей, сэндвич панелей для подвесных потолков, скругляющих профилей плинтуса, герметичных дверей, окон и светильников, полов с липкими ковриками. Для минимизации загрязнения воздуха подбирается металлическая мебель. Одежда, обувь, технологическое оборудование хранится в изолированных шкафчиках и боксах.
Важным моментом процесса проектирования чистых комплексов является надлежащая производственная практика - стандарта GMP, позволяющая не только рассчитать класс чистоты для технологической среды комнаты или помещения, но и ответственно выполнить монтаж систем кондиционирования и вентиляции. Объект для производства микроэлектроники, фармацевтики, медицинского оборудования, продуктов питания и т.п. должен не только пройти аттестацию климатического оборудования, но и подвергаться постоянному мониторингу его работы, включая сервисное обслуживание, текущий ремонт, дезинфекцию и чистку.
Климатический проект медицинского центра
При выполнении проектных работ в медицинском центре Московский Доктор специалисты нашей компании выполнили расчёт, поставку, монтаж систем вентиляции и кондиционирования для его чистых помещений. ГОСТ требования выполнялись по ISO-2002, с учётом класса 5 ИСО чистоты по взвешенным частицам.
Подача воздуха осуществлялась заборным устройством с пром. вентилятором SHUFT, пропускающим воздух через многоступенчатую систему с HEPA-фильтром. Рекуперация тепла и рециркуляция воздуха в чистом асептическом помещении клиники проводилась теплообменником Funke. Необходимая степень стерильности поддерживалась передаточным шлюзом.
По требованию заказчика были подготовлены 2 режима работы вентиляционного оборудования. Режим чистой вентиляции подавал воздух через отдельный блок автоматики, не связанный с другими помещениями здания медицинского учреждения. Второй режим позволял управление воздухообменом с пульта диспетчеризации, в целях аварийного оповещения, при отсутствии персонала в здании.
Назначение проектируемого асептического отделения в медицинском центре – операционная и стерилизационная. В чистой комнате должны были проводиться процедуры по лечению дерматитов.
Периоральный дерматит
Этот вид дерматита относится к редким заболеваниям кожи. Чаще всего этому кожному заболеванию подвергаются представительницы прекрасной половины человечества в возрасте от 20 до 40 лет. Врачи – дерматологи иногда периоральный дерматит называют околоротовым дерматитом или околоротовым. Последнее заболевание происходит от названия места его локализации.
Симптомы периорального дерматита
Очень часто начало периорального дерматита выражено несколькими прыщиками на коже в области рта. Пациенты жалуются на то, что от использования обычных гигиенических средств, предотвращающих угревую сыпь, становится только хуже и область пораженного участка увеличивается. Следует незамедлительно обратиться в медицинский центр, который специализируется на кожных заболеваниях, если у вас появились следующие симптомы:
Кожа на подбородке и вокруг рта покрыта ярко выраженной сыпью. Красный цвет сыпи, зуд жжение пораженной кожи. Кожа как будто стягивается.
Прыщи вокруг рта занимают не всю область кожи, а некоторые области. То есть располагаются локализованными участками.
Иногда он сопровождается прыщами, содержащие головки, наполненные прозрачной жидкостью. Когда эти головки лопаются, тогда содержащаяся в них жидкость попадает на кожу. Красная сыпь со временем превращается в гнойники.
Пораженные участки кожи покрыты прозрачными чешуйками, которые периодически отслаиваются от поверхности и отпадают. Подобные симптомы могут быть и у других заболеваний человеческого организма.
Причины периорального заболевания кожи
Как и любой дерматит, этот вызван снижением защитной функции кожных покровов. Спровоцировать сбои в иммунной системе кожи могут следующие факторы:
- Сбой в гормональном фоне организма (эндокринная система).
- Сниженный клеточный иммунитет тканей кожных покровов.
- Резкая смена климата и длительное воздействие на кожу прямых солнечных лучей. Ультрафиолет плохо влияет на кожу.
- Аллергии, имеющие бактериальную природу.
- Аллергические реакции на косметические средства и на гигиеническую химию.
Реакция кожи может появиться от использования аллергенных медицинских препаратов. Прежде чем начать лечение от какого–либо заболевания, врач обязательно должен убедиться в отсутствии аллергии у пациента на составляющие элементы препарата.
- Генетическая предрасположенность к аллергии.
- Ринит, астма.
- Гинекологические проблемы, вызывающие расстройство гормонального фона женщины.
- Повышенная чувствительность кожи в области рта и подбородка.
- Стоматологические протезы, чистящие пасты, особенно фторсодержащие.
- Проблемы с пищеварительной системой, особенно в желудочно-кишечном тракте.
- Стрессовые ситуации, депрессивные состояния, то есть все ситуации, которые приводят к расстройствам нервной системы человеческого организма.
Стоимость проектирования вентиляции чистого помещения – от 199 руб. за 1 м2
«Чистые» цены для вентиляции чистых помещений под ключ
В климатической компании ООО «СтройИнжиниринг» выполнят проекты для объектов общественного питания (столовых, кафе, ресторанов), производственных цехов (сварочных мест, покрасочных камер), мастерских (ювелирных, микроэлектроники), учреждений здравоохранения (лечебно-профилактических комплексов, аптек, бассейнов, родильных домов, лабораторий), офисных, серверных, жилых, складских и торговых помещений (торговых центров, магазинов) - согласно с современным требованиям, по параметрам ГОСТ и нормам СНиП.
Требуется высокотехнологичная, удобная и практичная схема очистки воздуха для частных и государственных медицинских центров, арендованных и «своих» чистых помещений в Москве и области - с диспетчеризацией? Предлагаем честные и «чистые» цены (без накруток) на проектно-монтажные работы с последующим сервисным обслуживанием для строительно-ремонтных организаций, владельцев спортивных клубов, арендаторов, учреждений здравоохранения и предприятий общественного питания!
В услуги нашей организации входит подбор и установка специализированного оборудования для воздушных шлюзов и передаточных окон. Промышленные кондиционеры, фильтры, воздухораспределители, блоки управления, рекуператоры и т.д. создадут оптимальные условия для выполнение любых задач на Ваших «чистых» объектах.
Разработки и реализации проектов вентиляции чистых помещений
- Пример монтажа вентиляции в поликлинике по СанПиН
- Нормы вентиляции кабинетов УЗИ, рентгена, физиотерапии, массажа
- Требования вентиляции в стоматологию с рентгеновским аппаратом
- СНиП вентиляции аптеки
- Пример вентиляции спортивного зала с тренажерным залом и бассейном
- Проект вентиляция химчистки на предприятии бытовых услуг
Предыдущий материал - вентиляции жилых помещений!
ГОСТ Р 56190-2014
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Чистые помещения
Методы энергосбережения
Cleanrooms. Energy efficiency
ОКС 13.040.01;
19.020
ОКП 63 1000
94 1000
Дата введения 2015-12-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Общероссийской общественной организацией "Ассоциация инженеров по контролю микрозагрязнений" (АСИНКОМ) при участии Открытого акционерного общества "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 184 "Обеспечение промышленной чистоты"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 октября 2014 г. N 1427-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в
ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)
Введение
Введение
Чистые помещения широко применяются в электронной, приборостроительной, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, в производстве медицинских изделий, в больницах и т.д. Они стали неотъемлемой частью многих современных процессов и средством защиты человека, материалов и продукции от загрязнений.
В то же время чистые помещения требуют значительных энергозатрат, в основном, на вентиляцию и кондиционирование воздуха, которые могут превышать расход энергии в обычных помещениях в десятки раз. Это вызвано высокими кратностями воздухообмена и, как следствие, значительными потребностями в нагреве, охлаждении, увлажнении и осушении воздуха.
Сложившаяся практика создания чистых помещений ориентирована на обеспечение заданных классов чистоты без должного внимания к задачам экономии энергоресурсов.
Поддержание заданной чистоты в помещении является непростой и комплексной задачей. Необходимо точное знание характеристик выделения частиц и на их основе выполнение расчетов расхода воздуха и кратности воздухообмена, что не всегда возможно. Концентрация частиц в воздухе носит вероятностный характер и зависит от многих факторов: влияния человека, процесса, оборудования, материалов и продукции, которые трудно оценить точно, особенно на стадии проектирования. В силу этого проектные решения принимаются с большим запасом, чтобы при аттестации и эксплуатации гарантированно получить заданный класс чистоты.
Хорошо продуманное и построенное чистое помещение имеет запас по чистоте. Существующая практика аттестации и эксплуатации чистых помещений этот запас не учитывает, что приводит к излишнему расходу энергии.
Еще одна причина излишне высоких кратностей воздухообмена, закладываемых в проекты, состоит в применении нормативных требований, которые не распространяются на данный объект. Например, приложение 1 к ГОСТ Р 52249-2009 "Правила производства и контроля качества лекарственных средств" (GMP) устанавливает, что время восстановления чистого помещения при производстве стерильных лекарственных средств не должно превышать 15-20 мин. Для выполнения этого требования кратность воздухообмена может существенно превышать значения, необходимые для обеспечения класса чистоты в установившемся режиме.
Распространение требований к производству стерильных лекарственных средств на нестерильные препараты и другую продукцию, в том числе немедицинского назначения, приводит к существенному перерасходу энергии.
Рекомендации по экономии энергии в чистых помещениях приведены в стандартах Великобритании BS 8568:2013* и Общества немецких инженеров VDI 2083 Часть 4.2 .
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru . - Примечание изготовителя базы данных.
В настоящем стандарте приведены требования к определению реального резерва мощности на этапах аттестации и эксплуатации исходя из фактического расхода энергоресурсов при гарантии соответствия заданному классу чистоты. Экономия энергии должна предусматриваться не только на этапе проектирования чистых помещений, но и обеспечиваться при аттестации и эксплуатации.
________________
A.Fedotov. - "Saving energy in cleanrooms". Cleanroom Technology. London, August, 2014, pp.14-17 Федотов A.E. "Экономия энергии в чистых помещениях" - "Технология чистоты" N 2/2014, стр. 5-12 Чистые помещения. Под ред. А.Е.Федотова. М., АСИНКОМ, 2003 г., 576 с.
При аттестации и эксплуатации чистых помещений следует оценивать реальное выделение частиц и на основе этого определять необходимый расход воздуха и кратность воздухообмена, которые могут быть существенно ниже проектных значений.
В настоящем стандарте приведен гибкий подход к определению кратности воздухообмена с учетом реального выделения частиц и технологического процесса.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы энергосбережения в чистых помещениях.
Стандарт предназначен для применения при проектировании, аттестации и эксплуатации чистых помещений с целью экономии энергоресурсов. Стандарт учитывает специфику чистых помещений и может использоваться в различных отраслях (радиоэлектронной, приборостроительной, фармацевтической, медицинской, пищевой и др.).
Стандарт не затрагивает требования к вентиляции и кондиционированию, установленные нормативными и нормативно-правовыми документами по безопасности работы с патогенными микроорганизмами, токсичными, радиоактивными и другими опасными веществами.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р ЕН 13779-2007 Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования
ГОСТ Р ИСО 14644-3-2007 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 3. Методы испытаний
ГОСТ Р ИСО 14644-4-2002 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 4. Проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию
ГОСТ Р ИСО 14644-5-2005 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 5. Эксплуатация
ГОСТ Р 52249-2009 Правила производства и контроля качества лекарственных средств
ГОСТ Р 52539-2006 Чистота воздуха в лечебных учреждениях. Общие требования
ГОСТ ИСО 14644-1-2002 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте использованы термины и определения по ГОСТ ИСО 14644-1 , а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 время восстановления:
Время снижения концентрации частиц в помещении в 100 раз по сравнению с начальной, достаточно большой концентрацией частиц.
Примечание - Методика определения времени восстановления приведена в ГОСТ Р ИСО 14644-3 (пункт В.12.3).
3.2 кратность воздухообмена
N
: Отношение расхода воздуха L
(м/ч) к объему помещения V
(м), N=L/V
, ч.
3.5 расход воздуха
L
: Количество воздуха, подаваемого в помещение в час, м/ч.
эффективность вентиляции
: Эффективность вентиляции характеризует связь между концентрацией загрязнений в приточном воздухе, вытяжном воздухе и в зоне дыхания (внутри эксплуатируемой зоны).Эффективность вентиляции вычисляется по формуле где c
- концентрация загрязнений в вытяжном воздухе; |
4 Принципы экономии энергии в чистых помещениях
4.1 Меры по энергосбережению
Меры по энергосбережению могут быть общими для любых зданий, производств и систем вентиляции и кондиционирования или специальными для чистых помещений.
4.2 Общие меры
К общим мерам относятся:
- минимизация поступления и потерь тепла, утепление зданий;
- рекуперация тепла;
- рециркуляция воздуха с доведением доли наружного воздуха до минимума, где это не запрещено обязательными нормами;
- размещение энергоемких производств в климатических зонах, не требующих чрезмерно высоких затрат на обогрев и увлажнение воздуха зимой, охлаждение и осушение летом;
- использование высокоэффективных вентиляторов, кондиционеров и чиллеров;
- исключение неоправданно жестких диапазонов изменения температуры и влажности;
- поддержание влажности воздуха в зимний период на минимальном уровне;
- удаление избытков теплоты от оборудования преимущественно встроенными в оборудование локальными системами, а не средствами вентиляции и кондиционирования воздуха и т.д.
- использование средств защиты рабочих мест и вытяжных шкафов, не требующих удаления больших объемов воздуха при работе с вредными веществами (например, закрытое оборудование, системы с ограниченным доступом, изоляторы);
- использование оборудования с резервом мощности (например, кондиционеры, фильтры и др.), имея в виду, что оборудование с большей номинальной мощностью потребляет меньше энергии для выполнения данной задачи;
Примечание - При одинаковом расходе воздуха у вентилятора (кондиционера) с большей номинальной мощностью расход энергии будет меньше.
- другие меры согласно 4.4.2.
4.3 Специальные меры
Эти меры учитывают особенности чистых помещений и включают в себя:
- сокращение до разумного минимума площадей чистых помещений и других помещений с кондиционированием воздуха;
- исключение задания необоснованно высоких классов чистоты;
- обоснование кратностей воздухообмена, избегая чрезмерно высоких значений, в том числе из-за неоправданно жестких требований к времени восстановления;
- использование HEPA и ULPA фильтров с пониженным перепадом давления, например мембранных тефлоновых фильтров;
- герметизацию неплотностей в стыках ограждающих конструкций;
- применение местной защиты при задании высокого класса в ограниченной зоне исходя из требований процесса;
- сокращение численности персонала или использование безлюдных технологий (например, использование закрытого оборудования, изоляторов);
- снижение расхода воздуха в нерабочее время;
- определение на этапах аттестации и эксплуатации реальной величины резерва мощности, заложенной проектом;
- строгое соблюдение требований эксплуатации, в том числе к одежде, гигиене персонала, обучению и пр.;
- определение действительно необходимых расходов воздуха при испытаниях и во время эксплуатации и регулирование расходов воздуха до минимальных значений, основываясь на этих данных;
- эксплуатация чистого помещения при сниженных расходах энергии при условии соблюдения требований к классу чистоты;
- подтверждение возможности работы при сниженных расходах энергии путем текущего контроля чистоты (мониторинга) и повторных аттестаций;
- другие меры согласно 4.4.2.
4.4 Этапы экономии энергии
4.4.1 Общие положения
Оценка потребности в энергоресурсах выполняется на этапах проектирования, аттестации и эксплуатации.
Основным фактором, определяющим потребность в энергоресурсах, является расход воздуха (кратность воздухообмена).
Расход воздуха должен быть определен на этапе проектирования. При этом предусматривается некоторый резерв с учетом неопределенности из-за отсутствия точных данных о выделении частиц оборудованием, процессом и по другим причинам.
На этапе аттестации проверяется правильность проектных решений и определяется реальный резерв систем вентиляции и кондиционирования по расходу воздуха.
При эксплуатации контролируют соответствие чистого помещения заданному классу чистоты.
Примечание - Данный подход отличается от существующей практики. Традиционно расход воздуха определяется на этапе проектирования (в проекте), в построенном помещении при аттестации проверяют соответствие расхода воздуха заданному в проекте и этот расход воздуха поддерживается при эксплуатации. При этом проектом закладывается избыточность расхода воздуха ввиду наличия некоторой неопределенности, но эта избыточность не выявляется при испытаниях. Далее помещение эксплуатируется при излишне высоких кратностях воздухообмена, что приводит к перерасходу энергии.
Настоящий стандарт предусматривает определение реального резерва в проектных решениях и эксплуатацию чистого помещениях при реально необходимых расходах воздуха, которые оказываются менее проектных значений на величину установленного при испытаниях резерва.
В стандарте приведен гибкий порядок определения кратностей воздухообмена.
4.4.2 Проектирование
Следует принимать общие и специальные меры экономии энергии (см. 4.2-4.3) с учетом реальных возможностей.
Наряду с этим следует предусмотреть:
- регулирование расходов воздуха средствами автоматизации, включая задание режимов для рабочего и нерабочего времени и обеспечение параметров микроклимата в зависимости от конкретных условий;
- переход от обеспечения класса чистоты во всем помещении к местной защите, при которой задается и контролируется класс чистоты только в рабочей зоне, либо в рабочей зоне предусматривается более высокий класс чистоты, чем в остальной части помещения;
- учет работы ламинарных шкафов и ламинарных зон. В этом случае к расходу воздуха на обеспечение чистоты от кондиционера добавляется расход воздуха от ламинарного шкафа (зоны);
- для помещений, где требуется только местная защита, следует рассмотреть целесообразность применения горизонтального потока воздуха вместо вертикального. В отдельных случаях возможно создание потока воздуха под углом, например под углом 45° по отношению к потолку;
- снижение сопротивления потоку воздуха на всех элементах тракта движения воздуха, в том числе за счет низкой скорости воздуха в воздуховоде.
Методы экономии энергии различаются для помещений (зон) с однонаправленным и неоднонаправленным потоком.
4.4.2.1 Однонаправленный поток воздуха
Для зон с однонаправленным потоком ключевым фактором является скорость потока воздуха. Рекомендуется поддерживать скорость однонаправленного потока примерно 0,3 м/с, если нормативными документами не предусмотрено иное. В случае противоречия предусматривается значение скорости, установленное нормативными документами. Например, ГОСТ Р 52249 (приложение 1) предусматривает скорость однонаправленного потока воздуха в пределах 0,36-0,54 м/с; ГОСТ Р 52539 - 0,24-0,3 м/с (в операционных и палатах интенсивной терапии).
4.4.2.2 Неоднонаправленный поток воздуха
Для чистых помещений с неоднонаправленным (турбулентным) потоком решающим фактором является кратность воздухообмена (см. раздел 5).
4.4.3 Аттестация
Аттестация (испытания) чистых помещений проводится по ГОСТ Р ИСО 14644-3 и ГОСТ Р ИСО 14644-4 .
В дополнение к этому следует проверить возможность поддержания класса чистоты с запасом при сниженных кратностях и реальных значениях выделения частиц, т.е. определить резерв систем вентиляции и кондиционирования. Это выполняют для оснащенного и эксплуатируемого состояний чистого помещения.
4.4.4 Эксплуатация
Следует подтвердить возможность работы со сниженными кратностями воздухообмена в реальном режиме при выполнении технологического процесса с установленной численностью персонала, использовании данной одежды и пр.
С этой целью предусматривается периодический и/или непрерывный контроль концентрации частиц.
Следует принять меры по снижению выделения частиц всеми возможными источниками, поступлению частиц в помещение и эффективному удалению частиц из помещения, в том числе от персонала, процессов и оборудования, конструкций чистого помещения (удобство и эффективность очистки).
Основными мерами снижения выделения частиц являются:
1) персонал:
- использование соответствующей технологической одежды;
- соблюдение требований гигиены;
- правильное поведение исходя из требований технологии чистоты;
- обучение;
- применение липких ковриков при входе в чистые помещения;
2) процессы и оборудование:
- очистка (мойка, уборка);
- использование местных отсосов (удаление загрязнений с места их выделения);
- применение материалов и конструкций, не адсорбирующих загрязнения и обеспечивающих эффективность и удобство проведения уборки;
3) уборка:
- правильная технология и необходимая периодичность уборки;
- применение инвентаря и материалов, не выделяющих частиц;
- контроль за проведением уборки.
5 Кратность воздухообмена
5.1 Задание кратности воздухообмена
Принимая во внимание ключевую роль расхода воздуха в потреблении энергии, следует выполнять оценку кратностей воздухообмена по всем влияющим на них факторам:
a) потребности в наружном воздухе по санитарным нормам;
b) компенсации местных вытяжек (отсосов);
c) поддержания перепада давления;
d) удаления избытков теплоты;
e) обеспечения заданного класса чистоты.
Следует принять меры по снижению расходов воздуха, не связанных с обеспечением чистоты (перечисления a-d) до значений, меньших, чем необходимо для обеспечения чистоты (e).
Для расчета системы вентиляции и кондиционирования принимается кратность по наихудшему (наибольшему) значению.
Необходимая кратность воздухообмена (расход воздуха) зависит от требований к классу чистоты (предельно допустимой концентрацией частиц в воздухе) и времени восстановления.
Методика расчета кратности воздухообмена для обеспечения чистоты приведена в приложении A.
5.2 Обеспечение класса чистоты
Классификация чистых помещений приведена в ГОСТ ИСО 14644-1 .
Требования к классам чистоты задаются в соответствии нормативными документами (для производства лекарственных средств - по ГОСТ Р 52249 , лечебных учреждений - по ГОСТ Р 52539) либо заданием на проектирование (техническим заданием на разработку) чистого помещения исходя из специфики технологического процесса и по соглашению между заказчиком и исполнителем.
На этапе проектирования интенсивность выделения частиц может быть оценена лишь приближенно, в связи с этим следует предусматривать запас кратности воздухообмена.
5.3 Время восстановления
Время восстановления принимается в соответствии с нормативными требованиями для предусмотренных в них случаев. Например, ГОСТ Р 52249 устанавливает время восстановления 15-20 мин для производств стерильных лекарственных средств. В остальных случаях заказчик и исполнитель могут задавать иные значения времени восстановления (30, 40, 60 мин и др.) исходя из конкретных условий.
Методика расчета снижения концентрации частиц и времени восстановления приведена в приложении A.
На концентрацию частиц в воздухе и время восстановления сильное влияние оказывают одежда персонала и другие условия эксплуатации (см. пример в приложении B).
При наличии в помещении зоны с однонаправленным потоком воздуха следует учитывать ее влияние на чистоту воздуха (см. приложение A).
Приложение A (справочное). Зависимость концентрации частиц и времени восстановления от кратности воздухообмена
Приложение A
(справочное)
Основным источником загрязнений в чистом помещении является человек. Во многих случаях эмиссия загрязнений от оборудования и конструкций мала по сравнению с выделениями от человека и ею можно пренебречь.
Концентрация частиц C
в воздухе помещений с приточной вентиляцией в момент времени t
рассчитывается (в общем случае) по формуле
где C
- концентрация частиц в начальный момент (при включении системы вентиляции или после внесения загрязнений в воздух) t
=0, частиц/м;
n
- интенсивность выделения частиц внутри помещения, частиц/с;
V
- объем помещения, м;
k
- коэффициент, рассчитываемый по формуле (A.2);
k
- коэффициент, рассчитываемый по формуле (A.3).
где - коэффициент эффективности системы вентиляции, для чистых помещений с неоднонаправленным (турбулентным) потоком принимается =0,7;
Q
- расход приточного воздуха, м/с;
q
- объем воздуха, проникающего внутрь помещения из-за негерметичности (инфильтрация воздуха), м/с;
- доля рециркуляционного воздуха;
- эффективность фильтрации рециркуляционного воздуха.
где - эФФективность фильтрации наружного воздуха;
C
- концентрация частиц в наружном воздухе, частиц/м;
C - концентрация частиц в воздухе, поступающем за счет инфильтрации, частиц/м.
Формула (A.1) включает в себя два слагаемых: переменное C
и постоянное C
.
C=C +C , (A.4)
где ,
.
Переменная часть характеризует переходный процесс, когда концентрация частиц в воздухе помещения снижается после включения вентиляции или внесения загрязнений в помещение.
Постоянная часть характеризует установившийся процесс, при котором система вентиляции удаляет частицы, генерируемые в помещении (персоналом, оборудованием и пр.) и поступающие в помещение извне (с приточным воздухом, за счет инфильтрации).
В практических расчетах принимают:
- инфильтрацию воздуха равной нулю, q
=0;
- эффективность фильтрации равной 100%, т.е. =0 и =0.
Тогда коэффициенты равны
k
=
· Q=0,7·Q
,
k
=0
Формула (A.1) упрощается
где N
- кратность воздухообмена, ч;
Q = N·V. (А.6)
Пример A.1 Чистое помещение в оснащенном состоянии (без персонала, процесс не ведется)
Рассмотрим чистое помещение со следующими параметрами:
- объем V =100 м
;
- класс чистоты 7 ИСО; оснащенное состояние; заданный размер частиц 0,5 мкм (352000 частиц/м
);
0,5 мкм внутри помещения
=10
частиц/с;
-
С
=10
частиц/м
, частицы с размерами
0,5 мкм;
- кратность воздухообмена N, соответствует ряду 15*, 10, 15, 20, 30;
___________________
- расход воздуха Q, м
/с, рассчитываемый по формуле (A.6)
где 3600 - число секунд в 1 часе;
- коэффициент эффективности системы вентиляции для чистых помещений с неоднонаправленным (турбулентным) потоком принимается
=0,7.
Расчет снижения концентрации частиц по истечению времени t выполняем по формуле (A.5):
где .
Примечание - При расчетах следует выражать время в секундах.
Данные расчета приведены в таблице A.1.
Таблица A.1 - Изменение концентрации частиц с размерами
0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени в оснащенном состоянии
Данные таблицы A.1 в графическом даны на рисунке A.1.*
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Из таблицы А.1 и рисунка А.1 видно, что условие времени восстановления менее 15-20 мин (снижения концентрации частиц в воздухе в 100 раз) выполняется для кратностей воздухообмена 15, 20 и 30 ч
. Если допустить время восстановления равным 40 мин, то кратность воздухообмена можно снизить до 10 ч
. В эксплуатации это означает переключение систем вентиляции на рабочий режим за 40 мин до начала работы.
Рисунок А.1 - Изменение концентрации частиц с размерами не менее 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением временив оснащенном состоянии
Рисунок А.1 - Изменение концентрации частиц с размерами
0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением временив оснащенном состоянии
Пример А.2. Чистое помещение в эксплуатации
Чистое помещение то же, что в примере A.1.
Условия:
- эксплуатируемое состояние;
- численность персонала 4 человека;
- интенсивность выделения частиц с размерами
0,5 мкм одним человеком равна 10
частиц/с (используется одежда для чистых помещений);
- выделение частиц оборудованием практически отсутствует, т.е. учитывается только выделение частиц персоналом;
- n
=4·10
частиц/с;
- С
=10
частиц/м
.
Рассчитаем снижение концентрации частиц с течением времени по формулам
,
Результаты расчета указаны в таблице A.2.
Таблица A.2 - Изменение концентрации частиц с размерами
Данные таблицы A.2 показаны в графическом виде на рисунке A.2.
Рисунок А.2 - Изменение концентрации частиц с размерами не менее 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени (используется одежда для чистых помещений)
Рисунок А.2 - Изменение концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени (используется одежда для чистых помещений)
Как видно из примера A.2, при кратности воздухообмена 10 ч
класс 7 ИСО достигается через 35 мин после начала работы системы вентиляции (если нет других источников загрязнения). Надежное поддержание класса чистоты 7 ИСО обеспечивается с запасом при кратности воздухообмена 15-20 ч
.
Приложение B (справочное). Оценка влияния одежды на уровень загрязнений
Приложение B
(справочное)
Рассмотрим влияние одежды на концентрацию частиц в воздухе для случаев:
- обычная одежда для чистых помещений - куртка/брюки, интенсивность выделения частиц 10 частиц/с;
- высокоэффективная одежда - комбинезон для чистых помещений, интенсивность выделения частиц 10 частиц/с.
Данные в таблице B.1 получены по методике, приведенной в приложении А.
Таблица B.1 - Концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе для различных видов одежды для чистых помещений при кратности воздухообмена 10 ч
Примечание - Предполагается, что персонал соблюдает требования гигиены, поведения, переодевания и другие условия эксплуатации чистых помещений по ГОСТ Р ИСО 14644-5 .
Данные таблицы B.1 показаны в графическом виде на рисунке B.1.
Рисунок В.1 - Концентрации частиц с размерами не менее 0,5 мкм в воздухе для различных видов одежды при кратности воздухообмена 10 ч_(-1)
Рисунок В.1 - Концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе для различных видов одежды при кратности воздухообмена 10 ч
Из таблицы B.1 и рисунка B.1 видно, что применение высокоэффективной одежды позволяет достигать уровня чистоты класса 7 ИСО при кратности воздухообмена 10 чи времени восстановления 40 мин (если нет других источников загрязнений).
Библиография
Cleanroom energy - Code of practice for improving energy in cleanrooms and clean air devices |
||
VDI 2083 Part 4.2 | Cleanroom technology - Energy efficiency, Beuth Verlag, Berlin (April 2011) |
УДК 543.275.083:628.511:006. 354 | ОКС 13.040.01; | |
Ключевые слова: чистые помещения, энергосбережение, вентиляция, кондиционирование воздуха, расход воздуха, кратность воздухообмена |
||
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2015
Правильная вентиляция чистых помещений достигается при соблюдении определенных условий в отделке и продуманного выбора оборудования. Чистой называется комната, где осуществляется контроль за концентрацией взвешенных в воздухе веществ.
Помещение спроектированное и построенное с учетом минимальных поступлений и выделений частиц, позволяющее контролировать температурные изменения, влажность и, в особых случаях, давление.
Общие требования вентиляции
Системы вентиляции обеспечивают подачу необходимого количества воздуха по санитарным нормам, удаляют вредные вещества. Фильтруют поток на входе для достижения нужного класса чистоты , поддерживая заданные параметры микроклимата.
По каждому фактору оцениваются объемы воздухообмена еще на этапе проектирования. При затребовании большей кратности этого параметра в ущерб очистке, производится перерасчет для его снижения.
Для чего учитывается:
- Время восстановления после внесения загрязнений
- Скорость движения воздуха
- Температура и влажность
- Удаление вредных примесей
Основные типы вентиляционных систем
Исходя из требований к классу чистоты, выбирается система вентиляции чистых помещений из следующих типов:
- Прямоточная
- С рециркуляцией
- Прямоточная с рекуперацией тепла
- С локальными зонами
- Двухуровневая
Выбор обосновывается конкретными факторами, с учетом капитальных затрат и условий экономии энергии. Локальные установки, как правило, имеют вентилятор и могут располагаться в самом помещении или вне его. Дополняются НЕРА фильтрами, по необходимости химическими, нейтрализующими запахи и другими.
Прямоточная система
Схема простая, подается воздух с улицы, затем он проходит все основные циклы обработки. Экономически не выгодно, по причине больших энергозатрат и большими затратами на фильтрационные расходные материалы.
С рециркуляцией
Одноуровневая система, включает в себя кондиционирование для чистых помещений с возвратом воздуха из очищенной зоны на обработку. Энергозатратность средняя.
Прямоточная с рекуперацией тепла
Пропускаемый в данном варианте через фильтры воздушный поток по замкнутой схеме возвращает тепло в помещения.
Двухуровневая
Предъявляемые требования вентиляция чистого помещения в этой системе оправдывает лучше всего. Если кондиционеров несколько, как и обслуживающих комнат, идет разбивка на центральный (только в него поступает уличный воздух) и рециркуляционные кондиционеры.
Местная с локальными зонами
Используется для локализации зон с повышенными требованиями по санитарной обработке. Чаще всего монтируются модули вентиляторов с фильтрами, иногда специальные установки рециркуляции.
Баланс воздухообмена
По нормам в технологически чистых помещениях должна применяться вентиляция воздуха, для сбалансированного обмена нужны вытяжки, местная и общеобменная, фильтры. Регулирование ресурсов происходит с помощью клапанов , корректирующих воздушные потоки.
Системы очистки в помещениях, требующих повышенной степени обеззараживания атмосферы, ставятся многоступенчатые. В специальной таблице указывается взаимосвязь классов чистоты со степенью фильтрации. Более тонкие модели защищаются на входе крупными, которые не пропустят насекомых.
Финишная преграда монтируется на стене, потолке чистой зоны, этого требует технология. Как и то, что воздуховоды не должны выделять мелких частиц, лучше выбирать из нержавеющей стали.
Подведем итог, в деле по вентилированию помещений есть типовые решения и индивидуальные. Полностью рассчитать, какой вариант стоит выбрать, могут только специалисты. Установка под руководством профессионалов убережет время, нервы и возможно чье-то здоровье.
Видео о строительстве
Навигация по тексту:
Вентиляция в таких комнатах, как операционная, необходима для поддержания санитарно-гигиенических условий. Чистые помещения – это такая среда, где отсутствуют микроорганизмы и вредные вещества, пагубно влияющие на здоровье человека. Именно в таких условиях изготавливают лекарственные средства, оперируют и лечат больных, переливают кровь, производят часы и оптику, собирают микроэлектронику, занимаются обработкой еды. Обеспечение и поддержание санитарно-гигиенических условий, а также контролируемого климата в таких помещениях играют особо важную роль. Благоприятный микроклимат осуществляется с помощью вентиляционных систем. При этом вентиляция в чистых помещениях не должна быть стандартной. Выбор такого климатического устройства зависит от функциональной нагрузки, размера и класса чистоты. Последнее представляет собой определенные требования по уровню содержания частиц и примесей в воздухе.
Чистые помещения разделяются на три класса, различающиеся по количеству микроорганизмов на единицу объема:
Вентиляция в чистых помещениях уменьшает распространение микроорганизмов, подает чистый воздух, предотвращает поступление загрязненного воздуха, контролирует уровень температуры и влажности. Наиболее эффективной системой раздачи воздуха считается устройство фильтров по всему периметру площади потолка. Как правило, чистые помещения делят на четыре основных вида, в каждом из которых по-разному осуществляется поток воздуха:
- Чистое помещение с многонаправленным потоком воздуха. Этого можно добиться с помощью обычной вентиляции, которая отличается классическим методом подачи через распределители воздуха.
- Чистое помещение с однонаправленным потоком воздуха. Этот вид предполагает подачу чистого воздуха с помощью системы фильтров с сохранением направления движения. Такой поток также называют «ламинарным», при котором обеспечивается большое значение воздухообменов с малой скоростью (0,3 м/сек через всю зону).
- Чистое помещение со смешанным потоком. В местах, где продукт подвергается загрязнению, устанавливается лабораторный шкаф с однонаправленным потоком.
Системы приточной и вытяжной вентиляции чистого помещения
К чистым помещениям относятся те, где собирают микроэлектронику, изготавливают лекарства, производят часы. В этих помещениях микроклимат должен быть стабильным
Приточная вентиляция чистого помещения осуществляет подачу чистого воздуха в помещение с заданными параметрами для благоприятного микроклимата. Такая система вентиляции обрабатывает и очищает воздух перед подачей, регулирует уровень влажности и температуры. Вытяжная вентиляция чистого помещения удаляет загрязненный воздух, обеспечивает необходимую кратность воздухообмена, поддерживает в определенных местах помещения отрицательное давление.
Специалисты нашей компании «Вент-м» имеют необходимые знания и практические навыки для работ по установке вентиляции в чистых помещениях. Учитывая все особенности таких помещений, они выбирают определенный вид устройства и устанавливают его на высоком уровне качества.
