成都某車間凈化空調設計

吳 毅 王曉亮

成都某車間凈化空調設計

吳 毅1王曉亮2

（1.四川省醫藥設計院 成都 610041；2.西南民族大學城市規劃與建筑學院 成都 610041）

本項目位于四川省成都市。建筑面積1661m2，地上1層，建筑高度為8.35m。本工程分為1個防火分區，為丙類固體制劑生產車間。凈化區域凈化等級為D級，凈化空調系統包含兩套排風系統，一套凈化空調。該項目凈化冷源采用一體式風冷機組，夏天供回水溫度為12℃/7℃；熱源以及加濕均采用車間0.3MPa蒸汽。

丙類生產車間；凈化；空調

0 引言

本項目位于成都市，丙類固體制劑車間，總建筑面積1661m2，建筑高度8.35m，地上1層，共一個防火分區，凈化區域為D級凈化區。凈化區域面積為1012m2。

設計范圍為凈化區域[1]的空調設計。

1 設計參數和基礎資料

1.1 室內外設計參數[2]

表1 凈化空調室內設計參數

夏季空氣調節室外計算干球溫度：31.8℃；夏季空氣調節室外計算濕球溫度：26.4℃。

夏季室外通風干球溫度：28.5℃；冬季空氣調節室外計算干球溫度：1℃。

1.2 土建資料

本建筑為鋼筋混凝土框架結構，壁厚240mm，屋面構造類型為輕鋼屋頂，除開機房，其余區域均有吊頂。室內分隔均采用50mm彩鋼板。

1.3 冷熱負荷

夏天冷負荷采用逐時冷負荷系數法計算，使用時間9:00～18:00；冬天熱負荷采用穩態傳熱理論計算[1-6]。各負荷計算匯總表如表2所示。

表2 空調負荷匯總表

2 空調系統的設計

2.1 冷熱源的選擇

該凈化空調設計冷負荷920kW，空調設計熱負荷400kW。冷源采用一體式風冷機組[2]，位于該建筑空調機房室外，提供的7℃/12℃的冷水；熱源以及加濕均采用車間0.3MPa蒸汽。

2.2 空調系統方案

2.2.1 凈化空調空氣處理方案

本工程凈化區域采用全空氣變風量系統，保證房間溫濕度均達到規范要求。空氣處理[5]方案見圖1，新風與回風混合后處理。

圖1 空氣處理方案

2.2.2 凈化空調風量計算

根據規范[1]要求，醫藥潔凈室的送風量除要達到要求的空氣潔凈度級別外，還有溫度、濕度，室內風量平衡（包含補償室內排風量和為保證正壓所需風量）和恢復時間等要求，所以應將各種情況所需的送風量予以比較，并取最大值作為醫藥潔凈室的送風量。根據房間發熱散濕，確定最終換氣次數。

醫藥潔凈室的新鮮空氣量應根據以下兩部分風量之和，與室內人員所需的最少新鮮空氣量相比較，取兩項中的最大值：（1）室內的排風量，包括工藝設備排風、部分空間熱濕、異味、危險氣體等的排風；（2）保證室內壓力所需壓差風量，壓差風量宜采用縫隙法或換氣次數法確定。根據規范要求，凈化區域人員新風量不小于40m3/（人·h），與凈化區域計算新風量取大值。

房間換氣次數以及風量如表3所示。

表3 風量平衡表

2.2.3 凈化空調排風系統

根據工藝要求，部分產塵產濕[1,2]房間需要排出室外，排風應符合環保要求。故此本項目的制漿間、清洗間以及壓片間、膠囊間等需要設置排風系統。制漿間與清洗間屬于熱濕房間，故此合用一套排風系統。壓片間與膠囊間等產塵房間合用一套系統。排風均采用初效中效過濾后排出室外，其中熱濕房間的排風系統需要耐熱濕。

排風計算根據風量平衡表計算所得，排風機考慮漏風系數附加10%，風機阻力根據計算所得，并考慮15%的附加系統。排風機上均設置電動閥，同啟同閉。

排風機參數如表4所示。

表4 排風機參數表

2.2.4 凈化空調壓差設置

本項目為絕對正壓凈化區，因此不同空氣潔凈度級別的醫藥潔凈室之間以及潔凈室與非潔凈室之間的空氣靜壓差不應小于10Pa，醫藥潔凈室與室外大氣的靜壓差不應小于10Pa。房間壓差[1]設置如圖2所示。

圖2 壓差設置圖

2.2.5 凈空空調氣流組織

本工程為D級凈化區，氣流組織[1,5]采用非單向流流型。氣流流向從潔凈度較高一端流向略低一端。送風方式采用頂送下側回。

送風口采用高效送風口平送貼附射流，布置風口時，風口之間的間距及離墻的距離，一方面應使射流有足夠射程，另一方面又應使射流擴散效果好，布置時應考慮建筑結構的特點，平送方向不得有障礙物，氣流組織采用頂送下側回?；?、排風口均采用單層百葉風口帶濾網。

為了對醫藥潔凈室進行噪音控制，除了設置微穿孔板消聲器以及選用高效率、低噪音設備外，還得控制氣流組織的風速?？傦L管為6～10m/s，無送風、回風口的支風管為4～6m/s，有送風口、回風口的支風管為2～5m/s，高效送風口頸部流速4m/s，回風口的風速限制在3m/s以下。

凈化過渡區域采用潔凈空調送風，利用壓差風口排向非凈化區域。

送排風示意圖如圖3所示。

圖3 風口示意圖

2.2.6 凈化空調空氣處理系統

根據凈化需求，凈化空調機組的組合段設置段落為：混合、初效、表冷、送風機、均流、加濕、加熱、中間、中效、送風段，末端設置高效送風口。機組長度為9m×2.5m。

空調機組的空氣過濾器宜設置過濾器阻力[1]監測、報警裝置，其阻力應符合下列規定：（1）粗效過濾器的初阻力不應大于50Pa，終阻力不應大于100Pa；（2）中效過濾器的初阻力不應大于80Pa，終阻力不應大于160Pa；（3）高中效過濾器的初阻力不應大于100Pa，終阻力不應大于200Pa；（4）亞高效過濾器的初阻力不應大于120Pa；終阻力不應大于240Pa。

機組參數如表5所示。

表5 空調機組參數表

2.2.7 凈化空調消毒排風系統

本項目潔凈區采用外置式臭氧發生器進行消毒，經計算所得，臭氧產量所需141g/h。根據樣本，臭氧發生器臭氧產量：200g/h，電功率：2kW/220V，柜式，水冷+風冷冷卻方式。

消毒排風時，利用空調機組送風，空調機組考慮變頻至50%來選擇消毒排風機。根據2.2.4可知空調機組的風量。故此選擇的消毒排風機參數為：風量40000m3/h，風機壓頭：550Pa，風機功率：11kW/380V，風機重量：500kg，風機噪音：85db。

消毒模式的運行如圖4所示。

2.3 空調水系統方案

本項目空調水系統包括冷水系統、冷凝水系統和補水系統。冷水冷采用閉式系統，僅供一臺室內空調機組。冷源側采用定流量系統，負荷側采用變流量系統；一次泵、雙管制、變流量系統，用氣壓補水罐定壓。冷源為一臺一體式風冷冷水機組，機組包含冷源側所有設備：定壓裝置、水泵、壓差旁通以及補水裝置。

水管管徑，水泵揚程通過水力計算確定，水力計算采用假定流速法[3]。

補水系統[2]直接接自來水系統，補水量設計為空調系統水量的2%左右。

冷凝水管一般根據現場布置要求實際情況布管，室內機組的冷凝水管統一機房內的地漏排出；室外一體機組冷凝水就近排放于室外管網。

3 結語

根據工藝要求以及相關規范，設計凈化空調系統，基本達到施工標準以及GMP驗證要求。

[1] GB 50457-2008,醫藥工業潔凈廠房設計標準[S].北京:中國計劃出版社,2009.

[2] GB 50019-2015,工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2015.

[3] 付祥釗.液體輸配管網(第三版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

[4] 陸耀慶.實用供熱通風設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.

[5] 薛殿華.空氣調節[M].北京:清華大學出版社,1998.

[6] GB 51245-2017,工業建筑節能設計統一標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2017.

Design of Purification Air Conditioning for a Workshop in Chengdu

Wu Yi1Wang Xiaoliang2

( 1.Sichuan pharmaceutical design institute, Chengdu, 610041;2.Architecture and urban planning college, Southwest Minzu university, Chengdu, 610041 )

The project is located in Chengdu, Sichuan province. The building area is 1661 square meters, and the height of the building above the ground is 8.35m. This project is divided into 1 fire zone, which is the class C solid preparation production workshop. The purification level of the purification area is grade D, and the purification air conditioning system includes two sets of air exhaust system and one set of purification air conditioning. The purification cooling source of this project employs an integrated air cooling unit. The temperature of water supply and return in summer are 12℃ and 7℃, respectively. Heat source and humidification use 0.3MPa steam from the workshop.

Class C production workshop; Purification; Air conditioner

TU83

A

1671-6612（2020）04-489-04

國家重點研發計劃先進軌道交通專項（2017YFB1201105）

吳 毅（1988-），女，碩士研究生，E-mail：302979449@qq.com

王曉亮（1988-），男，博士，講師，E-mail：xiao_liangwang@126.com

2019-12-04