洁净室净化空调系统的节能研究

风设计中一般采取按最小新风量进行设计 。而在过渡季节时 ，
手术室 内仍有冷负荷产生 ， 系统仍需要制冷 ， 定新风量使得 系
统在过渡季时无法充分利用新风作为冷源 ，而必须采用人 工 冷源 ， 加大了设备投入系统运行及管理能耗。
然而 ， 通过 对手术室各季节运行的监测统计分析 ， 发现手 术室能耗中新风量的影响并不是最主要的原因 。在夏季系统
【 中图分类号】 Ｔ ｕ ２ ４ ６ ． １ ＋ ４； Ｔ Ｕ８ ３ ４ ． ８ 【 文献标志码】 Ａ 【 文章编 号】 １ ０ ０ ７ ． ９ ４ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ． ０ １ ２ ３ ． ０ ４
１ 手术部 常用净化 空调系统 能耗 分析
随着医院工程项 目建设发展 ，医院建筑节能设计越来越 重要， 而医院洁净手术部是医院 能耗较大 的部门 。 常用的净化 空 调多采用一次回风的除湿再热 系统 ， 其优 点是 系统简单灵 活， 运 行管理方便 ； 缺点是基 于湿度优先 的控制原
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｏ ｍ； ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｒ ｆ ｅ ｓ ｈ ａ ｉ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； ｎｅ ｅ ｒ ｙ－ ｇ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ
冷热抵消的能耗 ， 如何利用新风冷量。
２ 手术室 空调系统 最小新风量设计 的常见 问
题
按最小新风量系统设计在手术室的使用中还存在的一些 问题， 如新风量不稳定的问题。在使用过程中， 手术室内送入
内部的冷热负荷在各个季节中的变化不大。 因此， 一般认为手 术部的负荷主要是新风负荷， 新风越大其能耗越高， 因而在新
【 摘 要】 医院洁净手术部是 医院 中能耗较多的单位 ， 净化 工程 中 对 节能设计的研 究和 实践一直是净化设 计的重点。 文章尝试采用新风深度除湿技 术与变新风量 空调 系统相结合 ， 以求降低净化 空调 系统 能耗 ， 探讨一种手术部可控 性

本 工 程 的风 量 汇 总 如 表 １。
２生 产 车 间净 化 空调 系 统 的 设 计
洁 净 厂 房 要 求 空 调 系 统 能控 制 各 等 级 生 产 车 间 及 辅 助 用 房 的 室 内温
度 、湿度 、洁净 度 、细菌 与 有 害气 体浓 度 、气 流 分 布 ，保 证 室 内 人员所需新 风量 ，维持 室内合理的气 流流 向和各 房间合理 、有 序的压
力梯度 。
表 １ 制药厂房 风量汇 总
满 洁 室卫 匣 净 生 避风璧 艇 整鼹量 回 矾 量 ｊ 风 爨 撵 ｊ ｝ 姻风璧 桶ｇ 攫 ｆ Ａ ｆ／ ） ｝ Ｉ ） （， （ ） ｈ ） ｍ
一
２１洁净空调设计计 算步骤 ．
洁 净 室 对 于 室 内环 境 的 要 求 比～ 般 房 间 要 高 ， 所 以 洁 净 空 调 系 统
１） 软 胶 囊 压 丸 问 、转 笼 间 、 硬 胶 囊 间 、 造 粒 间 等 车 间 按 甲方 提 出 的 工 艺 要 求 ：室 内设 计 温 度 ２ ℃ ± ２℃ ，湿 度 ５ ％± １ ％ （ 温 ５ Ｏ Ｏ 恒 恒湿 ） 净化级别 ８ 级。 ， ２）烘 干 间 、压 片 间 室 内温 度 可 以 稍 高 ～ 些 ， 室 内设 计 温 度 ２ ℃ ６ ± ２℃ ， 湿 度 （ ５０％ ± １０）％ （ 温 恒 湿 ） 恒 ，净 化 级 别 均 为 ８ 级 。
１ ７ ７ ０ ｈ 新风 比 ０ ３ 。 ２ ６ ｍ／ ， ． １
ｂ．根据 热 、湿 负荷计 算确定 的送风量 。 Ｃ．向洁净 室 内供给 的新风量 。 ⑤根据 送风量 、冷 热负荷和选择 的气流组织 形式 ，计算气 流组织
各参 数 。
２ ５ ２ 送 风量 计 算 ．．

设计 的方法 ，供 医药相关行业设计参考 。
目的
ｌ双风机方案 ，设计风量分别为 １ ３ ７ ８ ６ ｍ ３ ／ ｈ和
Hale Waihona Puke 乱流洁净室与相通相 乱流 洁净室与相通相 单 向洁净室与任何相 洁净室与室外或与室 差 一级房 间 差一级 以上 通的邻室 外相通房 间 般 防止缝 隙渗漏 ５ ５ 一ｌ Ｏ ５ —１ ０ ｌ ５ 严格 防止开 门进入 的污 染 ５ １ ０或对缓冲 ５ １ ０或对缓冲 ５ 对缓冲 ｌ Ｏ 无 菌洁净 室 ５ 对缓冲 ５ 对缓冲 ５ 对缓冲 ｌ Ｏ 压差是建立在气流流 向的基础上 ，没有 形式采用为 ：顶送侧 下回、非洁净区采用顶 空调 系统 中同时达到不 同的温 、湿指标 ，一 气体流动就不可能有压差 ，并且 压差 与气流 送顶回的方式 ，风管用 Ｐ Ｅ Ｆ 保温 严格对空 般是选择 一个合 理的系统送风温差 即送风状 流动 的速度呈现正 比例关 系。 目前一般的压 调进行分 区：小针 剂厂房、固体制药车 间、 态 点采用 一个机器露点下确定 多房 间送风量 差 问题主要 是由于气流流 向造 成的，而气流 质检办公楼采用 ２ 套净化空调系统 、提炼 车 的设计方 法。 流 向主要 是由于风 口布 置不当引起的 。不 同 间 ５套净 化空调 系统其他 采用一 套空调 系 ５ 、结语 洁净级别 的区域共 用回风隔墙，回风 口直接 统 。万 级洁净厂房采用初一 中一 高过滤 ，组 药物制剂生产厂房 的洁净程度对 药物质
・ ２ ４ ２・
规划设计
医药洁净厂房空调设计研究
谢 建勇 （ 广 东轻纺建筑设计 院，５ １ ０ ０ ８ ０ ）
７ ７ ２ ５ ｍ３ ／ ｈ ， 在各系统 总送回风管及过滤器阀全 【 摘 要 】为 了保 障 医药的 生产质 量， ２ 、医药洁 净厂房 的特 征 药物生产规范明确指 出，药品生产过程要 开下 ，实测风量 比设计风量大 ５ ０ ％左右 ，如 必须严格控 制 医药洁净厂房 的洁净度 、 湿度 、 温度及压力等。本文研究 了医药车 间空调 的 严格控制温度及适度，在保证药 品生产质量的 果只开送风机 ，不开回风机，实测风量只比设 ． １ ％。这是由于风机的全压大于系 设计 问题， 介绍 了洁净厂 房 空调 设计 应该 注 前提下，保证药物成产人员的舒适度。新实施 计风量少 ５ 意 的 问题 ，指 出 空调 设 计 的 方 法 ，供 医 药相 的 Ｇ ＭＰ规定对于百级到万级的洁净厂房应该 统阻力， 使得风量增大， 一般来讲要人为的增 关行业参考。 控 制 温 度在 ２ ＿ ２ ４ 摄 氏度 ，相 对湿 度 在 加系统 阻力， 造成能耗增加。 在设计净化空调 ５ ％— ＿ ６ ５ ％：对于一些无特殊要求的厂房，应 系统时应该对 系统 的阻力根 据系统沿程及局 【 关键词 】医药ｘ － Ｊ ， ｋ ；洁净 厂房；空调 ４ 设 计 该控制温 度在 １ ８ 。 Ｃ ＿ ＿ ２ ６ 。 Ｃ，相 对 湿 度 在 部阻力进行详细的计算 ， 根据计算结果选择风 ４ ５ ％—６ ５ ％。洁净厂房的焓差 比较大 ，一般来 机风压，避免余量过大。 １ 、 引 言 讲洁净空调所需要的新风量， 应取各送风量的 改革开放 以来我 国已经进入了快速发展 最 大值 ， 生产人 员 需要 新鲜 空气 量应 大 于 ０ ｍ３ ，且 洁净空调一般局部排风量较大， 为了 时期，工业 化促进 经济发展的同时也严重影 ４ 响人们的身体健康 ，药物产业在这样的大环 保证各房 间所需 的正压风量， 需要补充大量的 境下产生并发展 ，为 了保障 国民健康 ，国家 新鲜空气量 ， 受到生产过程产生的散热、 散湿 推广使用了 《 药品生产质量管理规范》（ 简称 影响，所 以空气处理焓差大。洁净厂房中空调 Ｇ ＭＰ ） ， 并且将其确 定为药品生产质量管理 的 系统运行 时间比较长 ，有些药物生产企业是全 主要地位。 年不休息的， 这就使得洁净空调系统全年运行， 图１ 双风机空调机组工作示意图 药物制剂生产 的厂房 的洁净程 度直 接影 切 应 该 根 据 室 外 的气 候 条 件 对 洁 净 厂 房 的湿 ３ ． ２ 压差 及 气流 问 题 响药物 的功效及对人 体的危害程度，所 以必 度、温度 、洁净度进行适时的调整 ，保证医药 目前空调系统的调试过程 中经常遇 到洁 须进行严格地 规范，最大限度地避免污染、 生产的顺利进行 。总体来讲 ，洁净厂房空调设 净 区 内的 缓 冲 和 更 衣 室 之 间压 差 过 大 或 无 法 交叉污 染、混淆和 差错，需有恰当的照明、 计面临的问题是 比较大的。 调出压差的 问题 。人净区 内的缓冲及更衣 间 除尘 、控温 设施，做好生产区、储藏区等洁 ３ 、 净 化 空 调 设 计 问 题 净工作等。药物生产时，要严格控制其周 围 医药 洁净厂房的净化空调 系统 是特殊 的 之间的压差 以及气流流 向问题 目前 的研 究很 的环境，药品如果 出现质量 问题 ，会对生产 空凋系 统，其余一般 的家用 空调系统相 比在 少 ，许钟麟给出 了建议值如表 １所示。从表 企业造成经济损失 ，如果这些药 品管理不善 控 制压 力、能耗 、气流 的组 织及污染过滤等 中可 以发现 正压气流只 允许由高级别区流 向 低级别 区，一般应 在洁净度区别较大的区域 进入流通市场必将影响人们 的生命健康 。所 都有很多不同 ，设计 中应该注意 。 间设置人静 区，人 净区内各个 功能房间应顺 以在药物 的 生产时， 生产环 境必 须达 到洁净 ３ ． １送风系统选用及注意 的问题 的标准。 医药 洁净厂房净化 空调 系统的送风及 回 人净路线进入方 向保持 正压，例如：人净路 随着现代化发展的需要 ，洁净厂房 就应 风管道复杂 ， 且管道较长 ， 所以一般 的局部阻 线 为换鞋 、一更、二更、缓冲 、洁净区 ，压 运而生 ，并且广泛应用于 半导体工业、生物 力 比较大 ， 如果采用单高压风机系统将会产生 差顺 其逐 步升高，一般相邻区域压差应该控 Ｐ ａ ， 考虑到洁净级别 的不 同压差可 以选 化学制药及食 品生产企业 。洁净厂房的设计 较大的噪声及振动， 在设计中一般采用双风机 制在 ５ ０ Ｐ ａ －２ ０ Ｐ ａ ， 在这 样的压 差梯度 下， 不但可 应该考虑 的问题很 多，本 文就 医药车间的空 系统。 但是在 设计 中仍然存在不少 问题， 比如： 取 １ 调 设计 问题 进行 了详细 的探 讨， 介 绍 了洁净 设计选用的风机风压偏大，浪费能源，比如某 以保持人净区的洁净度 ，且可 以有效 的隔离 洁净区内的洁净度 ，使其不受污染。 厂房 空调设计应 该注 意的 问题，指出 了空调 制药厂 净化厂房的净化空凋系统采 用采用 了

１ 设计 时要 有 节 能 理念
除尘和加湿。 １１ 减少静压差 ．３ －
１１ 减少净化系统送风能耗 ． １１ 厂址选择、 ．１ ． 建筑布局与工艺设置的合理性
《 洁净厂房设计规范》 规定 ， 同等级 的洁净室及 洁 不 净 区与非洁净区之 间的静压差不应小于 ５Ｐ ， ａ 洁净区与
０ 。 Ｐ 在此 厂址的选择应避 免产尘 较多的地方 ，或择其上 风 室外的静压不应小于 １ ａ 设计单位为安全起见， ～２Ｐ 。实践表 明： 在洁净室系统运行过 口， 减小灰尘对净化空调系统 的影响。建筑布局和工艺 基础上又增加 １ ａ 不同等级 的洁净室及洁净区与非洁净 区之 间的静 设置减 少净化空间， 净化系统送风量主要取决于洁净 区 程中， ａ ， Ｐ 域体积和换气次数 ，而换气 次数大 多 由洁净级别所确 压差保 持在 ４Ｐ ，洁净室与室外的静压差保持在 ８ ａ
的要求 。
在满足 工艺生产要求 的前提下， 洁净室夏季 可采用 １＂２ ８－ ６℃的上限值 ， ＇ 冬季采用下限值 。据测量夏季室 内
１ ． 控制系统的新风量和排风量 ．２ １
温度设定值 降低 １℃， 可节 能 ５ ％～１％， ０ 冬季室 内温度
净化空调系统的运行 中， 新风量的多少在很大程度 设定值每提 高 １ 可节能 １％￣２ ％。 ℃， ０ ０
换 原 理 ， 排 风 的 能量 回收 到 新 风 中 ， 新 风 得 到 预 处 统漏 风 的重 要 环 节 是 施工 现 场 ， 从 风 管 、 把 使 应 构件 的制 作 ，
理。 据估算 ， 这可节省运行费 ２ ％以上， ５ 具有可观的经济 拼装 、 装 及检 验 上 层层 把 关 。 安
４ 中央空调市场・０７年 ４月（ ） ８ ２０ 上

ＳｅｅＧ ａｌ ｕ ｉｕ ａｙｎ◆ ｈｂｉ ｕｎ ｙ Ｗｅ ｉＢｏａｇ 设备管理与维修保养＿ ｉ ｘ
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药 企 制 冷 净化 空 调 系 统 的运 行节 能
王 巍
空调洁净房 间 ； 次 回风 空调 系统 是将室 内 回风 分 为 二
用室 外低温 空气 所具有 的冷量 ， 可适 当加大 新风 使用 量 ， 约设 备冷 源 的能耗 和运 行 费用 。 节
１２ 设 置 排 风 与 新 风 的 热 交 换 器 ．
利用排风对新风 预冷或预热 ， 回收排风 中的能量 ，
能等 。
关键 词： 空调节 能 ； 水机 组 ； 冷 冷凝 温度 ； 冷冻 水温 度 ； 大温 差低 流速 ； 控制 与调 节
Ｏ 送风入 洁净 室前还 要进行 高效 空 调系 统 是维 护 制药 企 业 生产 环境 的重要 设 施 洁净 度在 １ 万 级 以上 ，
之一 ， 求 一 般 净 化 区温 度 为 １ ～２ 要 ８ ６℃ 、 对 湿 度 过 滤 。 相 ，
一
般 在 １ ％～２ 。 ５ Ｏ 在满足 室 内正压和 空气卫 生洁净
要 求 的情 况下 ， 风供 应量 应 采用 最 小值 ， 新 以节 省冷
此为耗 能最 大 的设 施之 一 。 因此 ， 搞好 制冷 净化 空 调 量 ， 少 能耗 。 减 系统 运 行 的节 能 降耗 ， 减 少 运 行 费 用 、 可 降低 成 本 ， 提 高企 业 的经济 效 益 ， 着 重要 的社 会 意义 。 有
排 风 量 与 新风 的补 给 量 有 质 量 平 衡 的 关 系 ， 合
理 地控 制减 少排 量 ， 了可 降低排 风 机 的功 率外 ， 除 还

室是间歇工作的， 在非手术期间， 如手术室相对低级别 的相邻洁净手 术室有一定的正压值 ， 即可防止污染空气进入， 从而可缩短洁净手术 室投 入 使 用前的 自 净时间 ， 达到洁净手术部的整体控制。 ３ ． ２ 新风口、 排风口前应有初 中效过滤。 这一点往往被忽视岗 寸 者 也 忽略了系统是间歇工作的问题。在间歇工作期间， 污染空气会通过新 风 口（ 或排 风 口） 、 新 风管 （ 或排 风管 ） 、 回风管 、 回风 口与 室 内相 通 ， 或
系统 、 净化及手术室洁净 系统等进行 了详 细的介绍 ， 并进一步对空调净化 系统的节能措施进行 了具体的阐述 。 关键词 ： 医院； 空调 系统 ； 节能措施 ； 门诊 大厅
１ 医院 空调 系统的现 状及 空气调 节的迫切 － 眭 医院作为特殊的公用建筑 ， 不同于其他的公用建筑如宾馆 、 办公 楼、 大型商场等。医院来往的人群多为患者 、 患者家属、 陪护人员和医 护人员 ， 这些人员需要舒适的环境和优质的空气品质 ， 所以对空调系 统有较高的要求 ， 安装于医院的空调系统， 不同于宾馆和办公楼 内， 对 空调系统有许多特殊的要求 ，不同的病 ＾ 对环境的要求各不相 同， 环
所以要求医院内的空调净化系统要具有多桦ｌ 生和复杂性的特征。 通过排风口、 排风管与室内相通， 室内洁净度会很 陕遭到污染。 设置初 ２ 空调 系统应 结合 医院 的平面规 划 中效过滤器（ 对洁净手术部最好还应有亚高效过滤器） 对保护末端高 医院每天会接待大量的病源与易感人群 ，在这样 的一个混合病 效过滤器、 延长使用寿命也很有好处 。 菌混合和聚焦的地方 ， 其空调净化系统则需要根据不同的分区进行设 ３ ． ３ 洁净手术室回风口的设置。洁净手术室在大于手术区面积（ 指手 计， 从而满足不同科室的功能性要求 ， 有效 的避免各区域之 间不利的 术 台四侧按 手术 室级 别不 同 ， 外推 一定 尺寸 所包 括 的面 积 ） 的顶棚 范 影响， 同时， 对于空调净化系统在投资 、 运行费用 、 噪音和排除污染等 围内布满高效过滤器送风 口， 均匀送风已能保证。 功能方面都有不同的要求。 所 以回风 口的设置对保证手术室合理的气流分布是决定 因素。 医院的门诊大厅不仅是患者集 中的地方 ，每一个患者都带有不 在手术 室 四角设置 回风 口是不对 的 ，在 两角设 置 回风 口则更 加不 好 ， 同的病 菌 ， 同时 门诊 大 厅也 直接 与外 面 的空 气相 通 ， 在 这种 环境 下 很 应在手术台长度方向的两侧或一侧（ 只有当手术室宽度小于 ３ ｍ时才 容易发生交叉感染， 所以在门诊大厅的平面布局设计时应心理缩短患 允许 ） 设 置 回风 口， 且 回风 口上 边高 度不 超 过地 面 以上 ０ ． ５ ｍ（ 即低 于 者走动的距离， 保证外来患者来往的路线的同时， 还在尽量避免不发 手术台高度） 、 下边离地面不小于 ０ ． １ ｍ、 风速小于 ２ ｍ ／ ｓ 。同时 ， 回风口 生交叉 ， 另外还要尽量避免患者从外部向内部的深入穿行， 从而有效 的减少交 叉感 染的机 率 。 因此在医院空调系统的设计要结合建筑平面的规则特点 ，来控 制空气的流向。对于候诊大厅的空调系统应上送上回的方式 ， 对于化 验室和处置室等污染地带应进行单独的排风 ， 从而使污染气体避免流 应为竖向百页 ， 减少积灰 ， 且回风 口内必须设置过滤层（ 阻尼层） 和中 效过滤 器 。 ３ Ａ 对洁净手术室 ， 加湿器加湿水应达到饮用水要求， 直接用干蒸汽 加湿器或用 自来水加湿是不合要求的， 这一点是普遍被忽视了。

静 电净 化 方 式 因 为运 行 安 全 、 可 靠 、 连 续 ， 与现在 普遍应 用 的机 械 过滤净 化 方式相 比，具 有 阻
电晕 放 电区后 ，尘粒 上就 产生 电荷 。然 后在 电场库 伦 力 的作用 下 ，将带 电的尘粒 收集在 积 尘板上 。 尘 粒 带上 电荷 ，大 致有 以下三 个机 理 ：第 一种是 离子 向尘粒碰 撞 的机 理 。在 电场 作 用下 ，离 子或带 点粒
２ １ 年 ３月 ００
洁净 ｓ空 谲技 术 Ｃ Ｃ Ｃ ＡＡ

第１ 期
静 电净化 装置在 洁净空调 系统 中的应用研 究
木
上 海理 工大学 邹志军 吴虎彪 黄 晨 王 非 李 浩 上海 艾普 罗生 态科技有 限公 司 谢 秀斌 王 源
摘 要 针 对洁净 空调 系统 中的特点 ，实验 获得 了静 电净化装置在 洁净空调 系统 中替代 中效过滤器和 安装在 中 效过滤器之后使用 两种情况 下的净化效率和阻力 ，并分析 了其在 系统 中应用 的经济性。 实验结果表 明 ：静 电净 化装置 阻力小 ，其净 化效 率与截 面风速和 空气 的含尘 浓度有 关。静 电净化装 置在洁净空调 系统 中应用 ，有着 良 好 的经济效 益。 关键词 静 电净化 ；洁净 空调 ；净化效率
些地方 形成 涡流 ，很 难通 过室 内气流 组 织得到 净
化 处理 。同时又 有尘源 ，这将 对房 间洁 净度 产生 很 大影 响 。静 电净化 装 置布置 在这 些地 方 ，使 局部 气 流通 过净化 装置 反复 循环 而得 到净化 处理 。但 静 电 净化 方式 还 没有 应 用 到 空 调 系 统 中 。
子 与不 带 电中性粒 子 相碰撞 ，并将 电荷 给予这 些粒 子 。第 二种 是离 子扩 散机理 。离子在 气 体中作热 运 动 的 同时 ， 由于 离子 的浓度 差而 发生扩 散 。通 过扩 散 ，离 子与粒 子碰撞 ，并将 电荷 给予粒 子 。第三 种 是 同时考 虑碰 撞和扩 散机 理 。对 于粗 大 的粒 子 （ 直 径 约 为 ０ ５ ／ ） 以碰撞 机 理 为 主 。对 于 微 小 的 ． ａ ， ｍ 粒子 （ 直径约在 ０２ｌ 以下） ．ａ ｍ ，则 由扩散机理带上 电荷 的粒 子 数增 加 ［。在 电除尘 中通 常只 考虑 碰撞 机 理 ；在 静 电净化 中 则 同时考虑 碰撞 和扩 散机 理 。 １２ 静 电净化 装 置的 结构 ．