潔凈室系統緩沖設置措施

張捍東，佘萬根

（安徽省醫藥設計院，安徽　合肥　230000）

潔凈室系統緩沖設置措施

張捍東，佘萬根

（安徽省醫藥設計院，安徽合肥230000）

潔凈室系統的緩沖室是潔凈區與非潔凈區之間的控制節點，關于緩沖室的布置及室內標準，行業相關規范及設計手冊已有相關規定及論述。文章從緩沖室的污染控制、潔凈自凈時間、壓差控制等方面，闡述工程設計中緩沖室不同類型的應用，緩沖室壓差梯度、潔凈度以及送風換氣次數的取值標準確定，從空氣滲透原理對緩沖室送風換氣次數進行驗算。

氣鎖；縫隙法；自凈時間

1　術語

緩沖室：在潔凈車間中，不同級別的潔凈區之間，為減少開門時人進出引起的臟氣流入侵到高級別側，而設置具備一定置換體積及壓差要求的功能間。

氣鎖室：一般設在潔凈室的出入口，是用以阻隔外界或鄰室氣流和進行壓差控制所設置的連鎖控制緩沖室。

氣鎖室即設置連鎖控制的緩沖室。

2　緩沖室設置

無塵潔凈室是一個系統工程，其核心為凈化空調系統，通過凈化空調系統空氣過濾置換保持潔凈區潔凈度，但其他一些布局方面的細節設計，可有效控制潔凈區被污染，以使無塵潔凈室更安全可靠、經濟節能運行，其中緩沖室的設置即為潔凈室平面布置控制污染的重要方式。

《潔凈廠房設計規范》規定：不同等級的潔凈室之間的壓差不宜小于5Pa，潔凈區與非潔凈區之間的壓差不應小于5Pa，潔凈區與室外的壓差不應小于10Pa。

《醫藥工業潔凈廠房設計規范》規定：不同空氣潔凈度等級的醫藥潔凈區之間以及醫藥潔凈區與非潔凈區之間的空氣靜壓差不應小于5Pa，醫藥潔凈區與室外大氣的靜壓差不應小于10Pa。

具體到實際工程設計中，由于壓差計顯示精度要求，一般壓差均按5Pa或大于5Pa設計。

在潔凈車間中，不同級別的潔凈區之間已有最小5Pa壓差，高級別側保持正壓，用以阻擋門關閉條件下由縫隙從低級別到高級別潔凈室的空氣滲透，在門開啟條件而無人走動時，低級別側的氣流也不能輕易入侵到高級別側。但是，在開門的瞬間，人的進出引起的氣流，就不是正常的壓差能阻擋得住的。因此，在潔凈車間設立緩沖室的作用就在于減少開門時入侵的臟氣流。同時為防止開門時緩沖室另一個門處于開啟狀態時，人員進入緩沖室走動而致污染氣流進入高級別潔凈區，緩沖室進出門應設置連鎖控制。

設置連鎖控制的緩沖室即為氣鎖室。氣鎖室按其壓力和氣流方向可分為：梯度式氣鎖室、正壓氣鎖室、負壓氣鎖室三種類型。其中梯度式氣鎖是最常用的形式，用于不同潔凈區之間的隔離，但不能阻止高級別區含產品空氣的擴散。而正壓氣鎖室和負壓氣鎖室則既可用于分隔不同區域之間的氣流，也可有效阻止含產品空氣從高級別區向低級別區的擴散。醫藥工程中強致敏性產品生產及醫院負壓手術室的緩沖就采用正壓氣鎖室和負壓氣鎖室。

以下幾種情況下可不設置緩沖室：

①兩個只相差一級的相鄰亂流潔凈區相通且潔凈區體積較大時（經測算潔凈區體積不宜小于300m3），從低級別經人體帶入高級別的塵粒污染對高級別潔凈區潔凈度不會產生波動或產生波動在較短時間就恢復，中間無需設這樣的緩沖室。如電子潔凈廠房大部分面積較大不同級別潔凈間之間一般均不設置緩沖。但如果發生的污染不僅僅是增加塵粒的污染，而是改變污染性質的污染（例如不同性質的菌種、不同性質的塵源），則一定要設緩沖室。

②對于單向流的潔凈車間，由于其置換速度快抗干擾能力極強，可不設置緩沖室。

3　緩沖室自凈換氣次數

潔凈工程設計平面布置時，要合理確定緩沖室的面積、是否需要等，須結合潔凈車間的體積、等級、換氣次數等進行周密的計算。

以十萬級與一萬級之間的緩沖室為例，緩沖室按高級別確定為一萬級，與十萬級區壓差取值10Pa，與一萬級區壓差取值5Pa，進出門均為單門（1000× 2000），體積取值8m3，進出門不能同時打開，計算緩沖室送風換氣量及正壓風量。

采用縫隙法計算緩沖室門進出正壓風量：

其中：Ly——正壓風量（m3/h）

A——門縫隙的總有效漏風面積（m2），門縫隙寬度取0.003m

ΔP——壓力差（Pa）

1.25——不嚴密附加系數

進出風量差=62.04（m3/h），即要保持緩沖室進出門壓差，緩沖室最小送風量為62.04（m3/h）。

參照《全國民用建筑工程設計技術措施》暖通空調動力第4.10.3條關于防煙正壓送風風量門洞風速取值0.6～1.0m/s，考慮煙氣擴散性比潔凈室一般空氣強，故潔凈室緩沖室開啟門時為阻止低級別區空氣塵粒污染擴散至高級別區所需門洞風速可降低，現取值0.5m/s，相應通過（1000×2000）門的空氣流量為3600（m3/h），相當與8m3緩沖室450次/h的換氣次數送風量。顯然，為了阻止潔凈室緩沖室開啟門時低級別區空氣塵粒污染擴散至高級別區將緩沖室送風量提高到3600（m3/h），相應緩沖室送風口、回風口不易布置，且較大風量空氣短時間進入低級別潔凈功能間會引起各功能間相互壓差失調。故采用保持門洞風速控制塵粒污染擴散不可取也無必要。

緩沖室送風風量可以采用假定緩沖間在低級別門打開后，緩沖間降低至低級別潔凈標準后恢復至高級別潔凈標準所需自凈時間及自凈換氣次數的方法確定。

參照《藥品GMP指南》（廠房設施與設備）5.2.1潔凈室恢復時間與換氣次數關系圖表，自凈時間：在換氣次數20次/h時，十萬級自凈到萬級約7min，在換氣次數30次/h時，十萬級自凈到萬級約4min。

以萬級8m3緩沖室為例，單個操作人員（按1.7m，體積約0.5m3）由十萬級進入緩沖室，相應0.5m3為十萬級標準，人員從十萬級區開啟緩沖室門到開啟緩沖室出口門時間約30s，緩沖室按換氣次數30次/ h，自凈其中0.5m3十萬級空氣至萬級需自凈時間=4× 0.5/8=0.25min。根據以上案例可總結如下：萬級緩沖間送風換氣次數可取28～30次/h，十萬級緩沖室送風換氣次數取18～20次/h。

4　小結

①設置緩沖室可有效防止潔凈區與非潔凈區及不同潔凈區之間的污染。

②緩沖室應設置為連鎖控制的氣鎖室。

③氣鎖室一般均采用梯度氣鎖室，特殊要求時采用正壓氣鎖室或負壓氣鎖室。

④氣鎖室潔凈度應按高級別潔凈區標準，其送風換氣應綜合考慮人員通過氣鎖室時間，氣鎖室自凈時間等。根據潔凈室不同換氣次數下的自凈時間測算：萬級緩沖間送風換氣次數可取28～30次/h，十萬級緩沖室送風換氣次數取18～20次/h。

［1］GB50073-2013，潔凈廠房設計規范［S］.

［2］GB50457-2008，醫藥工業潔凈廠房設計規范［S］.

TU246.1

B

1007-7359（2016）04-0257-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.101

張捍東，副總工程師，高級工程師，國家注冊設備工程師（暖通空調）。