摘要:洁净室暖通设计作为建筑暖通设计中较为复杂的系统，其设计的精准性一直就是暖通工程师所追求的设计质量。随着我国工业化进程的不断深入，精密车间中洁净室的设计也越来越多，暖通工程师如何在小型的洁净室中，从能源的基础方案做起，在充分利用现场能源的情况下妥善安排洁净室的相关系统，是本文中主要探讨的课题，下文中，笔者将从某车间的小型洁净室设计案例出发，探讨洁净室设计的相关要点及注意事项，以期为同行的工作者提供借鉴参考。
关键词:洁净室；设计；
前言
随着现代产品生产、科学实践对加工 /实验过程的微型化、精密化和高纯度的要求日益严格 ,科学实验和产品生产的实践 ,对洁净生产环境的要求日益严格、确切和细化。 国际标准化组织在 1999年发布的 ISO 14644洁净室系列标准中对空气洁净度等级、检测、设计施工和运动等都进行了明确、具体的规定、要求或建议。 对洁净室作了准确的定义: 洁净室(区 )是空气悬浮粒子浓度受控的房间 (限定空间 )。洁净室 (区 )是建设和使用方式要尽可能减少室内引入、产生和滞留粒子 ,室内其他相关参数如温度、湿度和压力按要求进行控制。
1洁净室设计原则
1. 1 充分了解和清晰产品状况和生产工艺要求或使用要求 ,包括产品品种、特性、产量和原辅料状况 /数量或使用要求、特点; 生产工艺要求— — 环境(洁净度、温度、湿度、压力以及防静电、防微振等 ) , 动力要求 (包括产品、参数、纯度、数量和使用状况或要求等 ) ; 生产工艺或业主对洁净室布置、区划以及设备选型的要求。
1. 2 充分了解、分析拟建洁净室的周围环境或所在厂房内其他房间的环境、生产状况 ,为设计好洁净室创造条件。
1. 3 准确选择、确定净化空调系统和各种公用动力设施及其主要设置的配置 ,做到既满足产品生产工艺要求 ,又能减低造价、节约能量消耗 ,满足环境保护等要求。
1. 4 在弄清上述情况后结合具体工程项目的实际情况进行洁净室的平面、空间布置的规划— — 区划 ,安排好洁净生产区、辅助区、公用动力设施区和人流、物流以及防火分区、安全疏散等。 经过充分协调作出一个好的、各方面满意的洁净室平面、空间布置设计。
1.4温湿度的精确控制
在工业厂房中，精密仪器的生产环境应当受到严密的监控。原因是因为现代的工业厂房多数以高效生产为原则，因此产品的生产过程自动化是也是工业产房车间的特征之一。在这个过程中，车间对生产环境的要求较高，对空气的温度、湿度、洁净度都有相应要求。因此，需要暖通工程师对生产车间的空气洁净度、温度、湿度进行精确的控制。
2设计案例
2.1洁净空调系统
2.1.1系统冷源及热源
生产厂房建筑面积约为3600㎡，空调所需承担的冷量约为1000KW，热量约为600KW，加湿量约为310kg/h; 从位于厂房处的冷冻水及蒸汽总管连接本次设计所需冷热量的总管，夏季提供7℃的冷冻水，回水12℃；蒸汽系统为末端提供0.3Mpa，133℃的蒸汽系统。
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2.1.2洁净空调末端形式
洁净空调系统采用全空气系统，系统组成形式为新风单独处理+循环风系统的形式。总送风量按去除余热余湿。所需的送风量和为满足洁净要求所需的换气次数的较大值确定。新风量按维持房间正压和满足人员卫生要求的较大值确定。本次洁净空调换气次数按30～35次计算。在空调机房内布置循环空调箱，室内回风经回风口由回风总管引入循环空调箱AHU，经空调箱（回风段，初过滤，表冷去湿，加热/再热，风机，中效过滤，出风）处理后由送风总管引入布置在房间内的高效送风口送入室内。室内回风经回风夹道经回风总管引至回风段。气流组织采用上送侧下回形式。在洁净区的南面隔墙上设置泄压阀，泄压阀正压值设置为5Pa。
2.1.3送风量计算
在本案例中，生产车间内由于生产过程中设备的散热量较大，其房间热负荷较高。生产的过程中，由于本案例中生产车间内全为精密电子仪器，温度波动范围小，结合洁净室本身对换气次数的要求，因此在本案例中室内循环处理几乎接近干工况下的空气处理过程，送风温差小，送风温度相对湿工况下的空气处理过程要高出许多，送风量与一般的湿工况下的送风量要高出许多。
2.2通风系统形式
2.2.1洁净空调房间的工艺通风形式
本次设计共包括2条生产线，并考虑3条生产线的排风总量来进行新风量的设计。生产车间一层单条高净化热排风为9300m³/h，热排风补风7200m³/h，有机排风为1800m³/h。补充工艺排风所需风量为117000m³/h。在机械室内预留工艺排风处理设备所需的场地，在吊顶内为每条线预留工艺排风所需的主管，根据业主提供的工艺资料配置。机修间进行全室有机排风所需新风量为4650m³/h。
2.2.2末端通风口设计
在本案例中，洁净室的末端通风口选用上送侧下方回风的空气组织方式。在精密仪器净化室中，仪器往往处在一个自动化，循环往复的工作过程，不同于舒适性空调上送上回的紊流气流，洁净室需要接近层流式的气流组织形式，因此在空气组织设计中，充分考虑了房间空气置换效率最大化的上送侧下回的空气组织模式。
2.2.3通风设计
本案例中，出于工作人员的需要以及工艺的需要，人员新风与工艺排风措施同时设置，新风量按维持房间正压所需风量及满足人员卫生要求风量较大值设计，维持正压的风量即为工艺排风量加上正压风量数值，维持正压所需的正压新风量按1.5次换气次数计算。洁净室与非洁净区正压关系按5pa考虑，在正压与走道之间设置5pa的自重式泄压阀。
结语
洁净室作为工业行业、医药行业等重要的工艺房间，其相关的设计不仅需要工程师仔细的考虑，且相关的方案及细节应经得起技术上的推敲。在工业厂房洁净室空调系统中，与一般的舒适性空调不同，出于工艺的要求，温度、湿度与洁净度的特殊要求，需要空调系统对三个环境因素进行严格控制。为了达到这个目标，冷源、空调系统、末端设备等均需要非标设计。本文中，仅以某厂房中小型的工业类净化室的设计案例进行简要介绍，希望此文可以为各位读者起到抛砖引玉的效果，引发更多的思考。
参考文献
[ 1 ]ISO14644. 洁净室及相关受控环境 [ S] .
[ 2 ] GB50073—— 2013.洁净室设计规划 [ S ].
[ 4 ] 陈霖新.洁净厂房的设计与施工 [ M ]. 北京:化学工业出版社 , 2003.
论文作者:徐正伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/12
标签：洁净室论文; 正压论文; 所需论文; 洁净论文; 空气论文; 工艺论文; 空调论文; 《基层建设》2017年6期论文;