Какая вентиляция должна применяться в технологически чистых помещениях: что нужно знать при проектировании

Вентиляция в технологически чистых помещениях, правила и нормы

Содержание

• 1 Чистое помещение с точки зрения терминологии
• 2 Вентиляция и кондиционирование чистых помещений
• 3 За счет чего обеспечивается чистота?
• 4 Гост чистые помещения вентиляция
• 5 Наиболее часто используемые схемы вентиляции
• 6 Система вентиляции чистых помещений

Вентиляция в технологически чистых помещениях, под этим значениям принято понимать комнаты со строгим количеством микробов, пыли, химических паров и прочих составляющих.  Назначение вентиляции чистого помещения в глобальном смысле не отличается от вентиляции любого другого помещения, так как она направлена на регулировку влажности, температуры воздуха и давления.

Строгие правила соблюдаются еще на процессе строительства помещения, так как туда должно проникать минимальное количество пыли. Такие строгие правила стерильности требуются в различных медицинских учреждениях, на производстве лекарственных препаратов или электроники.

 

Чистое помещение с точки зрения терминологии

Примерное описание чистого помещения было выше – это комната с определенной концентрацией частиц и микроорганизмов, причем, эта концентрация не выходит за пределы установленного значения. На основе этих концентраций комнате присуждается класс чистоты.

Выделяются следующие категории:

1. Чистые помещения, в которых полностью отсутствуют вредные вещества, микробные загрязнения, выделения тепла и влаги. Подразумевается нахождение указанных веществ в пределах ПДК.
2. Так называемые особо чистые помещения, у которых есть свои критерии по обеспечению стерильности.
3. Что касается грязных помещений, то это комнаты, где есть хотя бы один из вредных факторов, который делает невозможным попадание в одну из перечисленных выше категорий.

Вентиляция и кондиционирование чистых помещений

Нужно сразу понять, что вентиляция в технологически чистых помещениях должна применяться быть автономного типа. Общие системы в данном случае не подходят по ряд объективных причин. Чтобы параметры микроклимата соответствовали установленным нормам, нужно обеспечить. Сюда включается необходимость создания физической преграды в виде тамбур-шлюза, обеспечение разницы давления воздуха и создание потока воздуха, который станет барьером для попадания грязных воздушных потоков в комнату.

Стерильность воздуха обеспечивается фильтром, но в данном случае нужно принимать во внимание особые требования к комнате. Это значит, что потребуется использовать трехступенчатую систему очистки воздушных потоков. Потоки будут проходить через фильтр грубой, тонкой и абсолютно тонкой очистки.

За счет чего обеспечивается чистота?

Чтобы потоки направлялись правильно, нужно в чистой комнате организовать дисбаланс воздуха, что выражается в разнице между притяжным и вытяжным потоком. Количество притяжного воздуха должно превышать вытяжное минимум на 20%, но в некоторых ситуациях эта разница может быть большей.

Фильтры должны быть настолько чувствительными, чтобы практически все частицы объемом улавливались и не попадали в помещение. Если рассматривать работу кондиционеров, то скорость движения воздуха в секунду должна находиться в пределе от 0,35 до 0,51 метров в секунду.

Погрешность может составлять не более 20%. Отклонение в нижнюю сторону допустимо только в том случае, если в комнате будет находиться относительно небольшое количество сотрудников, а работа, которую будут выполнять эти сотрудники, является преимущественно сидячей. В противном случае потребуется соблюдать указанные параметры в допустимом диапазоне.

Гост чистые помещения вентиляция

Классификация комнаты происходит в соответствии с четко регламентированными требованиями. Если отталкиваться от документации, то

придерживаться придется следующего:

1. Чистые помещения и среды. Интересовать должна классификация чистоты воздуха. Базируется гост чистые помещения вентиляция именно на этом стандарте.
2. Правила изготовления лекарственных средств.
3. Правила организации производства лекарственных средств.

Что касается таблицы, то правила определения класса чистоты достаточно просты. В помещении, имеющем 1 класс чистоты, должно быть не более 1000 частиц по 0,1 микрона и 8 частиц, равных 1 микрон. Эти показатели измеряются специальным оборудованием. Американский стандарт 209D используется многими странами, и в соответствии этому стандарту, получается создать систему очистки воздуха, которая требуется в данном конкретном помещении.

Класс 1 требуется для создания интегральных схем, класс 100 предназначается для выполнения сложных хирургических операций, связанных с сердцем и мозгом. Класс 10000 требуется для помещений, где будет выполняться производство высокоточных часовых механизмов.

Наиболее часто используемые схемы вентиляции

Как уже было сказано, в основе очистки воздуха должна лежать трехступенчатая фильтрация, а для того, чтобы чистота воздуха всегда оставалась на уровне, нужно делать приток воздуха более мощным, чем его вытяжка. Очень многое зависит от класса помещения, так как приток воздуха может обеспечиваться разными способами.

Для комнат с классом от 1 до 6 нужно делать приток воздуха только сверху вниз, причем воздушные потоки должны иметь равномерный однонаправленный характер. Скорость может варьироваться от 0,2 до 0,45 метров в секунду. Для более низких классов допускается создание разнонаправленных потоков – за это могут отвечать потолочные диффузоры. Что касается кратности воздухообмена, то она может достигать и 60 раз за один час.

Система вентиляции чистых помещений

Грамотная организация воздушных потоков является основным требованием, которое получает система вентиляции в технологически чистых помещениях, так как если схема будет некорректной, то и чистота воздуха не будет соблюдаться. Есть несколько основных схем организации воздушных потоков. Например, можно сделать однонаправленный поток через наклонную решетку, которая будет располагаться под углом к выбранной точке.

Поток может быть и не однонаправленным, если использовать потолочные диффузоры. При использовании потолочной перфорированной панели приточный воздух может создавать однонаправленный поток. Также можно создать не однонаправленный воздух через кольцевой воздушный шланг. Вытяжка должна осуществляться с помощью вытяжных вентиляторов, которые имеют обратный клапан.

На подобных объектах заниматься созданием систем вентиляции должны профессионалы, так как тут есть много нюансов, связанных с тонкостями процесса воздухообмена и с тонкостями работы самого оборудования.

Специалист будет принимать в расчет и особенность помещения. Для условной операционной можно организовать однонаправленный поток воздуха, который будет поступать из воздухораспределителей потолочного типа. Если помещение будет иметь площадь в 40 кв. м, то ламинарный потолок с размерами 1,8 на 2,4 м., при условии использования указанного выше оборудования, создаст 25 кратный обмен воздуха. Для операционной комнаты этого будет достаточно.

Вентиляция воздуха чистых помещений

Вентиляция чистых помещений является одной из важнейших задач поддержания рабочей среды. Почему же вентиляция играет такую большую роль? Именно очистка воздуха позволяет регулировать состояние помещения, нормы которого прописаны в ГОСТе. Существует несколько критериев, по которым помещение относят к одному из девяти классов чистоты, каждый из которых характеризуется степенью очистки воздуха от примесей. Поэтому в технологически чистых помещениях должна применяться вентиляция на нескольких уровнях.

Каким должен быть воздух в чистом помещении?

Пыль и бактерии содержатся в любом воздухе в виде аэрозольных частиц. Вентиляция чистых помещений позволяет поддерживать максимально разрешенное количество пыли и бактерий для данного класса помещений.

Сквозняк, сухость воздуха или его повышенная влажность – враги чистого помещения. Поэтому система вентиляции регулирует состояние воздуха, создавая оптимальные условия для работы в этой среде.

Подача воздуха регулируется автоматикой, а значит перепадов давления, вызванных переходом воздуха из одного помещения в другое, быть не должно. Таким образом, стерильность и герметичность помещений поддерживается автоматически.

Система очистки воздуха в чистых помещениях – это сложная автоматизированная группа фильтров. Фильтры воздуха чистых помещений делятся на фильтры грубой очистки, тонкой очистки и микрофильтры.

Воздух проходит фильтрацию от грубых частиц, тонкую очистку, а потом сверхтонкую очистку в микрофильтрах. Таким образом, в комнату попадает только воздух, отвечающий нормативам ГОСТа, а значит избавленный от пыли и микроорганизмов на 99,9%.

Механизм вентиляции и воздухообмена

В любой комнате рано или поздно скапливаются посторонние примеси в виде аэрозольных частиц. Свежая порция очищенного воздуха поступает в помещение таким образом, что поток свежего воздуха вытесняет примеси. Это называется ламинарным потоком, так как он направлен в одну сторону. Несколько таких потоков создают воздухообмен в комнате. Они направлены либо параллельно друг другу, либо, как это часто бывает в больших помещениях, в разные стороны, чтобы потоки не пересекались. В больших комнатах потоки регулируют так, чтобы воздух поступал непосредственно в рабочую зону. Воздухозаборники находятся ниже, «грязный» воздух благодаря созданной вентиляции движется к ним.

Приточно-вытяжная вентиляционная система чистых помещений включает в себя также теплообменные установки и увлажнитель воздуха. Они создают такой микроклимат, который является комфортным для человека и поддерживает оптимальную рабочую среду.

Вентиляция позволяет сохранять постоянные значения температуры, влажности, избавляет от пыли и от большинства микроорганизмов.

ООО «Иннoвaциoнныe Texнoлoгии Cтpoитeльcтвa» предоставит все необходимые материалы для отделки чистых помещений: панели и угловые элементы из антибактериального пластика HPL, герметичные потолки, LED светильники, раздвижные и распашные двери из кислотоупорной стали.

Выполним разработку проекта, проконсультируем по техническим вопросам, проведем монтажные работы.

по размерам заказчика

в короткие сроки

по всей России

+7 (495) 984-02-32

Вентиляция чистых помещений

Вентиляция чистых помещений CLIN

• Дом
• Ресурсы
• Вентиляция чистых помещений

Хорошо спроектированная среда чистых помещений необходима для деятельности, выполняемой в контролируемой среде с низким уровнем загрязняющих веществ, что является критическим требованием для многих производственных, фармацевтических и научных исследовательские приложения. Он имеет контролируемый уровень загрязнения, который измеряется количеством частиц на кубический метр при заданном размере частиц. Окружающий воздух снаружи в типичной городской среде содержит 35 000 000 частиц на кубический метр в диапазоне размеров 0,5 мкм или более в диаметре, что, согласно стандартам, соответствует стандарту ISO 9.

чистая комната.

В помещении ISO 1 допускается только 12 частиц на кубический метр диаметром 0,3 мкм или меньше [1]. Совершенно необходимо поддерживать высокий уровень чистоты для получения желаемых результатов от оборудования и процессов, чувствительных к условиям окружающей среды.

Важнейшие решения, принимаемые при проектировании среды чистого помещения, влияют на стоимость строительства, а также на его эксплуатацию в долгосрочной перспективе. Доступно несколько конфигураций для получения желаемых схем воздушного потока и рециркуляции для удаления внутренних загрязняющих веществ. Международное общество инженеров-фармацевтов предписывает учебный курс по текущей надлежащей производственной практике (cGMP), где одним из важных модулей курса являются решения HVAC.

Учебный курс направлен на понимание контроля загрязнения, свойств воздуха и принципов ОВКВ в критических средах, таких как чистые помещения [2]. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) также проводит курсы по проектированию чистых помещений, чтобы осветить такие ключевые темы, как управление воздушным потоком, планировка помещения и т.

д.[3]

Следовательно, важно понимать роль принципов HVAC в среде чистых помещений. Один из лучших способов распознать это — выполнить моделирование. Технология моделирования — это экономичный и быстрый инструмент, который помогает во время проектирования.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ЧИСТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Роль инженерного моделирования
Как помогает инженерное моделирование? Рассмотрим следующие 3 случая, в которых предполагается возможная утечка загрязняющих веществ.

Корпуса имеют разные конфигурации вентиляции, и мы можем сравнить их, чтобы найти наилучшее возможное решение для устранения эффекта загрязнения. При моделировании предполагается, что поток имеет один проход, т. е. свежеобработанный воздух каждый раз попадает в среду чистого помещения.

• Конфигурация 1 имеет центральные впускные каналы и вытяжку вдоль пола.
• Конфигурация 2 имеет выпускные отверстия, аналогичные конфигурации 1, но впускное отверстие распределено по потолку с помощью нескольких воздуховодов.
• Конфигурация 3 имеет приподнятый кафельный пол с розетками, расположенными под ним. Воздухозаборник распределен так же, как и в конфигурации 2, а плитки имеют несколько отверстий для вентиляции воздуха под полом. Очень важно понимать, что на самом деле ожидается от моделирования, как в качественном, так и в количественном отношении.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ЧИСТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Сравнение графика скорости
Все три случая проанализированы при одинаковых условиях на входе и выходе, чтобы сделать результаты сопоставимыми. Видно, что конфигурация 1 имеет большую рециркуляцию во многих регионах, как показано на следующем изображении. Это зоны, в которых мы пытаемся избежать рециркуляции, чтобы предотвратить распространение загрязнения. Конфигурация 2 имеет сравнительно меньшую рециркуляцию в критических зонах. Наконец, конфигурация 3 имеет наименьшую циркуляцию, и циркуляция в основном сосредоточена в углах домена.

Принципы работы с ламинарным и турбулентным воздушным потоком также могут потребоваться в особых случаях чистых помещений, которые можно проанализировать с помощью моделирования. Ламинарный поток обычно направляет воздух вниз с постоянной скоростью. Обычно это применяется по всему потолку для поддержания однонаправленного потока. Критерий ламинарного потока обычно указывается в портативных рабочих станциях и является обязательным в чистых помещениях, классифицированных по ISO 1–ISO 4 [4].

Другим важным аспектом, который необходимо отметить, является «объем циркулирующего воздуха». Некоторое оборудование должно работать в строгих условиях давления и температуры, которые в зависимости от случая могут быть очень высокими или чрезвычайно низкими (даже вакуумное давление). Любые неконтролируемые состояния могут привести к неблагоприятному и опасному исходу. Поддержание нужного давления в помещении можно обеспечить, контролируя объем воздуха. Для изучения объема воздуха, выбрасываемого в чистое помещение, может быть выполнено отдельное моделирование систем обработки воздуха. В некоторых случаях эти чистые помещения работают 24 часа в сутки в течение всего года.

Следовательно, «падение давления» является фактором, которым можно управлять при проектировании, чтобы поддерживать условия внутри.[5].

ВЕНТИЛЯЦИЯ ЧИСТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Сравнение распространения загрязняющих веществ в среде чистых помещений
Люди, работающие в чистых помещениях, сталкиваются с риском воздействия паров химикатов при неправильном обращении с химикатами. Чтобы подойти к этой проблеме, давайте предположим конкретный источник загрязнения и проанализируем, как он распространяется в помещении. Конечная цель состоит в том, чтобы получить поток для избавления от загрязняющих веществ, направляя его непосредственно на выпускные отверстия. Для анализа результатов рассматривается конкретная плоскость по поперечному сечению, где находится источник загрязнения, после чего изучается его путь.

При построении контурного графика можно наблюдать, как загрязняющие вещества распространяются вдоль стен и достигают потолка помещения в конфигурации 1.

Это можно объяснить рециркуляцией воздуха, наблюдаемой при сравнении скоростей. В следующем случае загрязнитель пытается приблизиться к выхлопу, так как источник находится рядом с боковым выпуском. Это могло бы быть не так, если бы предполагалось, что другая точка источника загрязнения находится далеко от выпускного отверстия. Есть даже возможность рециркуляции.

В конфигурации 3 загрязняющие вещества выбрасываются вниз через напольную плитку и приближаются к выпускному отверстию под полом. Следовательно, аналогичный результат можно ожидать независимо от того, где в помещении находится источник загрязнения. Из этого сравнения мы можем сделать вывод, что Конфигурация 3 является победителем!

Заключение
Как видно, решения HVAC играют важную роль в проектировании чистых помещений и достижении общей энергоэффективной модели. Это может иметь решающее значение для снижения эксплуатационных расходов. Некоторые из мер по повышению энергоэффективности включают уменьшение выхлопных газов, размера помещения, утечки воздуха в помещении, перепада давления и одновременного нагрева и охлаждения.

Все это можно проанализировать с помощью инженерного моделирования и, в частности, программного обеспечения CFD.

Это исследование показало, как моделирование может помочь вам в создании наилучшего проекта. В этом контексте термин «лучший дизайн» зависит от различных обстоятельств, и на самом деле существует множество крошечных факторов, которые могут негативно повлиять на систему. Мы несем ответственность за обеспечение безопасной среды для наших коллег-исследователей, работающих в чистых помещениях.

Чистые помещения и вентиляция чистых помещений – когда и зачем это нужно

Без вентиляции чистых помещений пришлось бы закрыть многие важные предприятия и учреждения. Различные продукты, такие как лекарства, микрочипы и медицинские устройства, должны производиться в абсолютно чистых и обеззараженных помещениях. Итак, что такое вентиляция чистых помещений? Как это работает? И когда вам это нужно?

Без вентиляции чистых помещений здоровье и жизнь людей будут в опасности. Вентиляция и качество воздуха в помещении всегда являются важной частью здания. Но для некоторых областей это жизненно важная часть комнаты, чтобы сохранить ее функциональность.

В этой статье вы узнаете, что такое вентиляция чистых помещений и какие компоненты необходимы для усовершенствованной системы вентиляции.

 

Что такое вентиляция чистых помещений?

Вентиляция чистых помещений является одной из самых сложных, но и наиболее важных задач при очистке воздуха. Это вентиляция со специальным типом обработки воздуха, специально разработанная для работы в герметичных помещениях, где требуется беспыльный комнатный воздух и отсутствие микробиологического загрязнения. Производственный процесс требует, чтобы окружающий воздух не содержал твердых частиц.

Почему это так важно? Без вентиляции чистых помещений на предприятиях по производству фармацевтической продукции или микроэлектроники существует высокий риск загрязнения пылью или переносимыми по воздуху частицами. Без чистых помещений эти частицы могут прикрепляться ко всему, что производится, в случае с нанотехнологиями это может повлиять на удобство использования, а в случае с фармацевтическими продуктами это может создать риск для пациентов, которые могут подвергнуться риску заражения. Воздух является транспортным средством для переносимых по воздуху загрязняющих веществ. Частицы могут поступать извне, изнутри объекта, из материалов и инструментов, которые мы используем, от людей или из продукта, производимого в космосе.

Чистое помещение должно быть свободным от загрязнений и, в зависимости от использования производимых в нем продуктов, соответствовать всем международным стандартам и классификации ISO и/или соответствовать стандартам GMP (Надлежащая производственная практика).

4 требования к чистым помещениям:

(Согласно ФСТ 209 и ИСО 14644-1)

• Загрязнения извне не допускаются в контролируемую среду.
• Оборудование в контролируемой среде не может быть частью загрязняющих веществ.
• Загрязняющие вещества не могут накапливаться в чистом помещении.
• Если в помещении имеются загрязнения, их необходимо устранить.

Другими словами, вентиляция чистых помещений — это сложная обработка воздуха, которую должны выполнять специалисты и с большой осторожностью. Он должен соответствовать самым строгим гигиеническим требованиям, чтобы обеспечить здоровье окружающих и материал, который используется в этом помещении.

 

В каких зонах требуется вентиляция чистых помещений?

Для больниц, биотехнологических, фармацевтических и электронных производств вентиляция чистых помещений может иметь жизненно важное значение.

7 учреждений и отраслей, которым необходима вентиляция чистых помещений: 

Чистые помещения должны соответствовать требованиям GMP (Надлежащая производственная практика):

– Лаборатории
– Фармацевтическая промышленность
– Биотехнологические производства

Чистые помещения должны соответствовать ISO 14644:

– Компании работает в аэрокосмической промышленности
– В производстве и исследованиях в области оптики и лазерной техники
– При производстве электронного оборудования, такого как интегральные схемы, жесткие диски и дисплеи 

Также для больниц; они опираются на одни и те же методы, но стандарты здесь разные.

Общий знаменатель для всех этих пространств; «контролируемый воздушный поток». Воздух должен быть обеспыленным или гигиеничным и свободным от микробиологического загрязнения. Это либо из-за очень чувствительных производственных процессов, либо ради здоровья людей в этом пространстве. Например, медицинские изделия, которые используются при «работе» с телом человека, должны быть стерильными, производиться в чистых помещениях, где среда свободна от вирусов и бактерий.
  

Какие компоненты необходимы для системы вентиляции чистых помещений?

Для чистых помещений требуется одна из самых передовых систем вентиляции. И есть много компонентов, которые необходимо учитывать.

Воздух в закрытом помещении должен быть не только чистым, но и иметь правильную температуру, скорость и влажность, не иметь запаха и содержать необходимое количество свежего воздуха. Все поверхности внутри помещения должны быть гладкими и легко очищаться – например, иметь закругленные углы, уменьшенное количество стыков. Способ подачи воздуха в помещение также важно сделать правильно.

 

Итак, как создать и поддерживать чистоту в помещении?

Для встроенного решения для чистых помещений вам нужна комплексная система, которая включает в себя:

– Обработка воздуха в помещении
– Фильтрация воздуха
– Строительные элементы (стеновые панели, облицовка стен, двери, окна, потолки)
– Коробки проходные
– Ламинарные поля
– Потолочные воздуховоды
– Системы контроля и документации
– Светильники
– Устройства регулирования давления в помещении
– Компоненты системы кондиционирования воздуха

Система ОВКВ (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) является важной частью чистого помещения. Можно сказать, что это сердце его функциональности.

HVAC управляет качеством воздуха в помещении, таким как температура, влажность, CFM, потоки воздуха, давление в помещении и обмен воздуха в час. Поэтому важно, чтобы ваше решение HVAC могло делать это с максимальной точностью. И это требует огромных технологий. Приточный воздух необходимо фильтровать в три этапа с НЕРА-фильтром на третьем этапе. Избыточное давление в соседних помещениях должно поддерживаться на уровне около 15 Па.

Чистое помещение также должно обеспечивать контролируемый уровень загрязнения. Это определяется несколькими частицами на кубический метр с указанным размером частиц и/или жизнеспособными бактериями (КОЕ – колониеобразующие единицы). Это может показаться сложным, и это так.

Вот пример, чтобы вы могли увидеть, сколько частиц может содержать операционная по сравнению с типичной городской средой:

Операционная должна иметь как минимум класс ISO 7, что позволяет содержать 438 130 частиц на кубический метр в диапазоне размеров от от 0,5 мкм до 5,0 мкм. Для сравнения, окружающий воздух в типичной городской среде содержит 35 миллионов таких частиц. Таким образом, чистая комната должна значительно сократить количество частиц.

Важнейшим аспектом создания чистого помещения является работа со специалистами, которые хорошо разбираются в вентиляции чистых помещений.