Powietrze wdychane przez człowieka wewnątrz struktur zawiera wiele zanieczyszczeń. Poziom koncentracji zanieczyszczeń zależy w dużej mierze od różnych okoliczności, w tym od oddalenia od intensywnych autostrad i obiektów przemysłowych.
Są pomieszczenia, w których taka sytuacja jest nie do przyjęcia, ponieważ ze względu na ich specyfikę konieczna jest najwyższa czystość przepływu powietrza. Dlatego rozmieszczenie systemów wentylacyjnych do pomieszczeń czystych i klimatyzacji jest niezbędnym elementem zapewniającym odpowiedni mikroklimat. Czy sie zgadzasz?
Z naszego materiału dowiesz się, jaka jest wentylacja pomieszczeń czystych, standardy wilgotności, warunki temperaturowe i inne parametry wpływające na utrzymanie optymalnego mikroklimatu.
Co to są czyste pokoje?
Definicja czystego pomieszczenia implikuje pewien obszar pomieszczenia, w którym przy użyciu specjalnego sprzętu stężenie cząstek aerozolu (kurz, opary chemiczne, mikroorganizmy) w powietrzu jest utrzymywane w określonych granicach.
W takim pomieszczeniu ilość zanieczyszczeń na powierzchni ścian, sufitu i powietrza powinna być ograniczona do minimum.
Pomieszczenia czyste są stosowane w mikroelektronice, technologii kosmicznej, produkcji cienkowarstwowej, produkcji obwodów drukowanych - wszędzie tam, gdzie konieczna jest eliminacja zanieczyszczeń
Te specjalne pokoje są wyposażone w następujące elementy:
- podłoga antystatyczna;
- otwory na okna transferowe;
- bramy przejściowe;
- puste panele ścienne;
- sufity z wbudowanym oświetleniem.
Niezwykle czystą atmosferę w takich pomieszczeniach można osiągnąć w jeden sposób - wypieranie istniejących mas powietrza i napływ świeżo filtrowanego klimatyzowanego powietrza.
Pomieszczenia czyste są niezbędne w takich obszarach działalności człowieka, jak medycyna, farmaceutyki, produkcja różnych urządzeń elektronicznych i produkcja żywności.
Kursy wymiany powietrza w pomieszczeniach czystych
Wraz z rozwojem najnowszej technologii wzrosło zapotrzebowanie na czyste zakłady produkcyjne. Przemysł wykorzystuje coraz droższe i skomplikowane materiały.
W tych warunkach koszt błędu w produkcji nowoczesnych produktów z powodu niedopasowania środowiska przemysłowego i wyposażenia miejsc pracy jest bardzo wysoki.
Na sali operacyjnej można osiągnąć sterylną atmosferę w jeden sposób - przepychając wewnętrzne masy powietrza napływem świeżego klimatyzowanego powietrza
Powszechnie uznanym dokumentem ustanawiającym standardy wentylacji pomieszczeń czystych, projektowania, budowy, wyposażenia i certyfikacji, a także dzielącym je na specjalne klasy czystości, jest seria norm ISO 14644, zwanych wspólnie „Cleanroomami i powiązanymi środowiskami kontroli”, opracowanymi przez International Organizacja normalizacyjna (ISO).
Ta kategoria regulacyjna obejmuje 9 dokumentów regulacyjnych.
Normy ISO 14644 „Czyste obszary i powiązane kontrolowane środowiska”.
Dokument numer. | Krótki tytuł |
ISO 14644-1 | Klasyfikator czystości mas powietrza |
ISO 14644-2 | Normy kontroli i monitorowania w celu potwierdzenia zgodności z ISO 14644-1 |
ISO 14644-3 | Metody testowania |
ISO 14644-4 | Projekt, proces budowy, uruchomienie |
ISO 14644-5 | Usługa |
ISO 14644–6 | Definicje i terminy |
ISO 14644–7 | Konstrukcje izolacyjne (skrzynki, schrony z oczyszczonym powietrzem itp.) |
ISO 14644–8 | Klasyfikator molekularnego zanieczyszczenia powietrza |
ISO 14644–9 | Klasyfikator czystości powierzchni według stężenia cząstek |
Rosja stosuje zatwierdzoną kompilację norm GOST R ISO 14644, która jest tłumaczeniem międzynarodowej normy ISO 14644 „Pomieszczenia czyste i powiązane kontrolowane środowiska”.
Dokumentacja regulująca rosyjskie standardy została opracowana przez Komitet Techniczny ds. Normalizacji TC 184 „Zapewnienie czystości przemysłowej”, a instytucję publiczną przez Stowarzyszenie Inżynierów Kontroli Mikrokontaminacji (ASINCOM).
W zależności od klasy czystości pomieszczeń przemysłowych i przeprowadzonych w nich procesów technicznych, na urządzenia i urządzenia do wymiany powietrza nakładane są różne standardy.
Istnieje 9 klas pomieszczeń, w których dozwolone jest pewne stężenie pyłu i mikroorganizmów w powietrzu zgodnie z normami GOST 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 powinny zapewniać jego czystość pod względem liczby cząstek aerozolu i, w razie potrzeby, obecności mikroorganizmów w czystych obszarach zgodnie z wymogami GOST R 52249-2009 „Zasady produkcji i kontroli jakości leków”.
Ponadto muszą utrzymywać różnicę ciśnień w stosunku do otaczających pomieszczeń o niższej klasie czystości.
Wymagane warunki wentylacji
W celu wdrożenia wymiany powietrza w czystych pomieszczeniach mierzona jest ruchliwość przepływów powietrza wm / s. W szczególnie sterylnych pomieszczeniach w przemyśle farmaceutycznym ustalono dokładną definicję wymaganej wentylacji - 0,46 m / s ± 0,1 m / s (FDA, USA).
Ograniczające normy mobilności mas powietrza w innych czystych pomieszczeniach z reguły wynoszą od 0,35 do 0,52 m / s ± 20%.
Obecność otworów okiennych ma również znaczący wpływ na cyrkulację powietrza:
- w zamkniętym pomieszczeniu bez okien przepływ powietrza powinien dominować o 20% nad okapem;
- w pokojach z oknami wydajność wymiany powietrza powinna być o 30% wyższa niż okap.
Tylko taki system wentylacji czystych obszarów może zapobiec wnikaniu zanieczyszczeń i zapewnić cyrkulację mas powietrza.
Schemat układu cyrkulacji powietrza w sali operacyjnej zgodnie z ogólnie przyjętymi normami i standardami. Zawiera dyfuzor, kanały powietrzne, panel grzewczy i jednokanałowe urządzenie o zmiennej objętości
Podczas projektowania zwraca się większą uwagę na technologię dostarczania przepływów powietrza do obiektów specjalnego przeznaczenia. Na przykład cyrkulacja powietrza w pomieszczeniach czystych o klasie czystości od 1 do 6 odbywa się za pomocą urządzeń do dystrybucji powietrza od góry do dołu, tworząc jednolity i jednokierunkowy przepływ powietrza o niskiej prędkości od 0,2 do 0,45 m / s.
W obszarach o niższej czystości dozwolone jest tworzenie niejednorodnego przepływu za pomocą kilku nawiewników sufitowych.
Metody oczyszczania powietrza
Można wyróżnić dwa rodzaje czystych pomieszczeń. Z reguły różnią się między sobą metodą oczyszczania mas powietrza:
- pokoje z turbulentną wentylacją;
- pokoje z przepływem laminarnym w jednym kierunku.
Ta ostatnia odmiana pozwala zachować najwyższą możliwą czystość, ponieważ kierunek skierowany w jedną stronę szybko i wydajniej wypycha zanieczyszczone powietrze z pożądanego pomieszczenia.
Kiedy strumień powietrza jest czyszczony metodą turbulentną, strumienie przetwarzane przez filtry są doprowadzane przez dystrybutory sufitowe. Czyste powietrze po wejściu do pomieszczenia łączy się z już obecną masą powietrza, w której występuje pewien poziom zanieczyszczenia, i rozcieńcza go
Poprzez kratki wlotowe znajdujące się u dołu ścian wydobywana jest część wypartego powietrza. W ciągu dnia wentylacja jest instalowana zgodnie z tą zasadą, może wypierać wywiewane powietrze nawet 20 razy.
Jeśli konieczne jest, aby powietrze w czystym pomieszczeniu było jeszcze bardziej oczyszczone, wybierany jest widok z przepływem w jedną stronę. Znaczenie wentylacji laminarnej polega na wyposażeniu skutecznych elementów filtrujących w przepływ powietrza.
Świeże powietrze wchodzące do pomieszczenia porusza się wzdłuż niego w jednym kierunku (od góry do dołu), podczas gdy mikrocząsteczki pyłu są opóźniane 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 czystym pomieszczeniu, warto zrozumieć zadania, które rozwiąże.
Schemat filtrów dla różnych klas czyszczenia, zaprojektowany w celu wyposażenia wentylacji w czystych pomieszczeniach, wyraźnie pokazuje oczyszczanie powietrza wchodzącego z przepływem w jednym kierunku
Wymiana powietrza w czystych pomieszczeniach nie ma na celu usuwania zanieczyszczających bakterii i cząstek, ale zapobieganie ich wnikaniu.
Niezbędne wyposażenie będzie następujące:
- Moduły filtrujące. Składniki układów, których główną funkcją jest oczyszczanie powietrza z zanieczyszczonych cząstek i zanieczyszczeń. Wyposażony w filtry HEPA i ULPA w celu osiągnięcia wymaganego stopnia czystości zgodnie z klasyfikatorem.
- Dystrybutorzy powietrza Jest to grupa urządzeń klimatycznych do czyszczenia zanieczyszczeń, przeprowadzania wentylacji i klimatyzacji w czystych obszarach.
- Systemy wentylacji i klimatyzacji. Instalacja z pełnym cyklem przygotowania przepływów powietrza w czystych pomieszczeniach. Jego funkcje obejmują: czyszczenie, utrzymanie temperatury, wilgotności i ciśnienia powietrza. Zazwyczaj ustawienia te charakteryzują się nieprzerwaną cichą pracą i mogą automatycznie dostosowywać regulację wskaźników.
- Filtry różnych klas czyszczenia. Często wybierany zgodnie z wymaganiami dla określonego rodzaju czystości pomieszczenia. Najbardziej skuteczny schemat usuwania obcych cząstek z powietrza nawiewanego przez przepuszczenie go przez 4 rodzaje filtrów - zgrubne, cienkie, o wysokiej wydajności (HEPA) i najdrobniejszym (ULPA) czyszczeniu.
Głównym zadaniem ciągłej pracy tego sprzętu jest wysokiej jakości wstępny projekt i instalacja.
W przeciwnym razie personel i właściciele nie będą mieli żadnych problemów z obsługą.
Zasada systemu
Wentylacja pomieszczeń czystych funkcjonuje prawidłowo i umożliwia zapewnienie normatywnych wskaźników poprzez przejrzyste działanie wszystkich elementów systemu.
Przed wejściem do pomieszczenia powietrze przechodzi przez cztery poziomy filtracji na czterech filtrach, które oczyszczają strumień powietrza z niektórych rodzajów zanieczyszczeń.
Dostarczany jest laminarny przepływ powietrza, który umożliwia formowanie ruchu kierunkowego oczyszczonych mas powietrza, co z kolei wypycha cząsteczki aerozolu z istniejącego powietrza.
Cyrkulacja i wymiana powietrza w sali operacyjnej, wyposażona zgodnie z wymaganymi normami i standardami, składa się z wielu urządzeń
Głównym elementem całego urządzenia wentylacyjnego jest centralny system klimatyzacji, wyposażony zgodnie ze specyfiką pomieszczeń czystych. Tutaj zachodzi większość procesów przygotowania i oczyszczania powietrza.
Łatwość zarządzania i utrzymywania stałych wskaźników czystości w pomieszczeniu zapewnia sprzęt do automatyzacji i obsługi działania całego systemu, który zawiera dużą liczbę czujników do monitorowania wskaźników, urządzenie do zdalnej transmisji poleceń itp.
Po uruchomieniu systemu status pracy wszystkich elementów jest monitorowany przez personel pracujący w pokoju, a jeśli zostaną wykryte jakiekolwiek usterki lub awarie, oprogramowanie szybko poinformuje Cię o tym automatycznie.
Funkcje projektowania systemów wentylacyjnych
Projektowanie i instalowanie systemu wentylacji i klimatyzacji dla pomieszczeń czystych wymaga niezbędnego doświadczenia ze specjalnym wyposażeniem, a także znajomości wymagań i standardów dla tych pomieszczeń.
Istnieją trzy główne schematy organizacji wymiany powietrza w czystych obszarach:
- kierunek przepływu powietrza równolegle do siebie;
- nieregularny kierunek - świeże powietrze przepływa w różnych kierunkach;
- mieszane zapasy - można prześledzić 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 wybierany jest najbardziej akceptowalny projekt systemu wentylacji. Najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest wentylacja z jednokierunkowym przepływem świeżego powietrza.
System wentylacji ściennej w sterylnym pomieszczeniu zaprojektowanym zgodnie z wymogami czystości i przeznaczenia
W czystych pomieszczeniach często stosuje się system wentylacji nawiewno-wywiewnej. Jego znaczenie jest następujące: z góry, przy określonej prędkości, strumień świeżego powietrza jest dostarczany pod ciśnieniem, który wypycha zanieczyszczone masy powietrza w pomieszczeniu do wlotu powietrza.
Schłodzone powietrze jest dostarczane z małą prędkością do górnej części obiektu za pomocą paneli sufitowych. Obejmuje obszar pokoju, zrzucając cząsteczki kurzu do okapu, powodując minimalny stopień podrażnienia.
Dzięki temu systemowi wentylacji przeciągi i wiry pyłu osadzone na podłodze nie powstają. Co więcej, dostarczony świeży strumień jest najpierw przygotowywany i podawany do pomieszczenia o pożądanej wilgotności i temperaturze.
Popularne schematy wentylacji
Podczas projektowania systemu wentylacji jednym z najważniejszych zadań jest dokładna i sprawdzona organizacja dystrybucji przepływów powietrza.
Obecnie projektanci stosują kilka popularnych rozwiązań do lokalizacji urządzeń do dystrybucji powietrza, których wybór zależy od miejsca docelowego.
W czystych pomieszczeniach należy zadbać o wyposażenie drzwi w dodatkową ochronę przed przedostaniem się zanieczyszczonego powietrza do czystego pomieszczenia.
Rozważ najpopularniejsze, sprawdzone schematy organizacji wentylacji sali operacyjnej:
- przepływ powietrza w jednym kierunku przez nachyloną kratkę wentylacyjną;
- przy użyciu nawiewników sufitowych nie jest organizowany jednokierunkowy przepływ powietrza;
- powietrze wchodzi do sali operacyjnej przez perforowany panel sufitowy z organizacją pionowego jednokierunkowego przepływu mieszanki powietrza;
- masa powietrza nawiewanego jest dostarczana przez dystrybutor powietrza w suficie, tworząc laminarny przepływ powietrza kierowany do obszaru roboczego;
- mieszanina powietrza nie jest jednokierunkowa i jest doprowadzana przez wąż z pierścieniem powietrznym.
System wentylacji wyciągowej w salach operacyjnych odbywa się poprzez zamontowanie wentylatorów wyciągowych i ściennych kratek wentylacyjnych z zaworem w przeciwnym kierunku.
Zgodnie z praktyką najlepszą adaptacją do organizowania laminarnego przepływu powietrza skierowanego w jednym kierunku w salach operacyjnych są dystrybutory powietrza z siatki sufitowej.
Na przykład na suficie laminarnym o wymiarach 1,8 na 2,4 mw sali operacyjnej o powierzchni 40 m² możliwe jest stworzenie 25-krotnej wymiany powietrza przy prędkości przepływu powietrza wynoszącej 0,2 m / s z instalacji.
Dane te uważa się za wystarczające do pochłonięcia nadwyżki ciepła z liczby personelu i działania sprzętu w sali operacyjnej.
Instalacja systemów wentylacyjnych
Specyfika instalacji wentylacyjnej do pomieszczeń czystych wiąże się z wysokimi wymaganiami dla różnych rodzajów stref, których klasyfikacja zależy od cech przeprowadzanych w nich procesów technologicznych, a także ich przeznaczenia, standardów mikroklimatu i trasowania konstrukcji inżynierskich.
Specjaliści wykonują instalację i uruchomienie urządzeń w celu zapewnienia właściwej wymiany powietrza w czystych pomieszczeniach przemysłu farmaceutycznego
Specjaliści od instalacji muszą zrozumieć, że kanały do montażu w czystych pomieszczeniach, nawet przed instalacją, wymagają procedur przygotowawczych, bez których nie można przeprowadzić późniejszej instalacji.
Rozważ główne kroki:
- Na etapie przygotowawczym części kanału powietrznego umieszcza się w wyznaczonym miejscu do czyszczenia. Przed montażem części i elementy kształtowe poddaje się wstępnemu czyszczeniu mechanicznemu na sucho w celu usunięcia ciekłych i stałych zanieczyszczeń z powierzchni powstających podczas produkcji i transportu.
- Następnie należy wykonać pierwsze mycie wszystkich wewnętrznych powierzchni wodą z kranu i zorganizować suszenie, aż do całkowitego wyschnięcia w strefie wolnej od kurzu. Po oględzinach elementy systemów wentylacyjnych, w zależności od stopnia zabrudzenia, poddaje się wtórnemu myciu i suszeniu, a następnie natychmiast poddaje się działaniu antyseptycznemu.
- Po końcowej obróbce zaleca się zminimalizowanie kontaktu z oczyszczonymi elementami wewnętrznych powierzchni kanałów i powietrza w pomieszczeniu. Można to osiągnąć przez owinięcie części końcowych foliami polimerowymi. Następnie komponenty są wysyłane do magazynu o kontrolowanych parametrach czystości.
- Oczyszczona partia części i przewodów trafia do miejsca instalacji tuż przed montażem. Folia ochronna jest usuwana bezpośrednio przed połączeniem części przewodów i elementów kształtowych, natomiast kontakt z narzędziami, łącznikami, otwartymi kończynami skóry wewnątrz jest niedopuszczalny. Podczas zatrzymywania instalacji lub przerwy należy wykonać tymczasowe uszczelnienie części końcowych, połączeń i wypustek.
Na wszystkich etapach prac instalacyjnych należy kontrolować i redukować liczbę możliwych zanieczyszczeń na powierzchniach wewnętrznych.
Film wideo omawia sposób rozmieszczania wentylacji w czystych pomieszczeniach do celów przemysłowych:
Film o konfiguracji wentylacji w czystych pokojach sali operacyjnej:
Projektowanie i instalacja systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w pomieszczeniach czystych jest pracochłonnym procesem, który wymaga pewnej wiedzy, norm i zasad wymiany powietrza i dopływu powietrza, a także umiejętności i doświadczenia w zakresie użytkowania urządzeń do dystrybucji powietrza.
Dlatego przy projektowaniu i instalacji systemu wentylacji w takich obiektach zaleca się kontakt wyłącznie ze specjalistami.
Jeśli masz pytania dotyczące tematu artykułu lub możesz uzupełnić nasz materiał cennymi informacjami na temat rozmieszczenia wentylacji w czystych pomieszczeniach. Proszę zostawić swoje uwagi, podzielić się swoimi doświadczeniami - blok komunikacji znajduje się pod artykułem.