Вентиляция чистых помещений

Чистые помещения – это не цеха, где только что закончилась генеральная уборка. Под чистотой здесь подразумевается наличие любо, но главным образом, мелкодисперсной пыли на 1 дм3 пространства. Фактически это требование актуально только для некоторых сфер, связанных со здравоохранением, а также для высокотехнологичных отраслей:

  • для производства микросхем;
  • для проведения различных НИОКР в сфере микробиологии, химии и физики;
  • для осуществления некоторых видов лечения (в том числе, посредством операционного вмешательства);
  • для фармацевтики;
  • и даже для приготовления некоторых видов продуктов питания (например, для производства консервов).

Чистыми являются помещения, в котором количество бактерий, а также аэрозольных и пылевых частиц в воздухе не превышает установленный законом уровень. В России ГОСТ ИСО 14644-1-2000 выделяет 9 уровней чистоты помещений. В основе ГОСТа лежит международный стандарт ИСО 14644-1-99 «Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды»:

Сделать таблицу из ворд файла

В обычном воздухе во взвешенном состоянии присутствует огромное количество самых разных субстанций. Это:

  • частицы дыма и смога;
  • пыль;
  • цветочная пыльца;
  • вирусы;
  • споры грибков.

Количество таких частиц в воздухе строго регламентировано, а кое-каких производствах (например, при производстве микрочипов) – и вовсе недопустимо. Поэтому во всех перечисленных отраслях система вентиляции, обеспечивающая создание чистой воздушной среды, — это обязательная, и при том крайне дорогостоящая часть производственного комплекса.

Особенности проектирования вентсистем для чистых помещений

Здесь требуются компетенции и опыт работы с соответствующим оборудованием. Кроме того, от исполнителей требуется владение информацией об обязательных требованиях и законодательных нормах, которые применяются во время процедуры сертификации чистого помещения. (Именно поэтому стоимость часа работы таких специалистов-исполнителей крайне высока).

Выделяют 3 схемы организации таких специализированных вентсистем:

  1. при параллельном движении воздушных потоков;
  2. с подачей воздуха в разные стороны;
  3. при наличии разнонаправленных потоков (часть потоков в чистой комнате может иметь упорядоченное направление, а часть – хаотичное).

Самой часто реализуемой является схема с однонаправленным вектором движения потока. Применяться в данном случае может только приточно-вытяжная система вентиляции (включающая температурную и влажностную подготовку воздушной среды). Готовый свежий, очищенный воздух нагнетается сверху и вытесняет частично использованный (или загрязненный) воздух к вытяжке, воздухозаборники которой располагаются внизу, у пола.

Скорость подачи относительно не высока, чтобы не интенсифицировать масштабных турбулентностей в комнате. В задачу приточной системы входит сделать так, чтобы свежий воздух, обтекая предметы в помещении, опускал взвешенную в атмосфере пыль к полу, но при этом не способствовал созданию новых ее объемов. Поэтому подача новых объемов воздушных масс производится очень аккуратно, чтобы не образовывалось мини-вихрей и сквозняков.

Вентиляционная установка должна быть исключительно приточно-вытяжной и иметь в составе блок кондиционирования с рециркуляцией. Такой комплекс подготовки воздуха состоит из следующих элементов:

  • блок фильтрации;
  • блок увлажнения;
  • теплообменный (рекуперационный) блок;
  • вентиляторы.

Фильтры состоят из 3 групп. Они очищают проходящий через них воздух последовательно:

  • первая ступень – фильтрующие элементы грубой очистки – в их задачу входит удаление из воздуха загрязнителей с размерами частиц, больше 1000 микрон;
  • вторая ступень – фильтрующие элементы тонкой очистки – удаляют частицы и микроорганизмы, размер которых превышает 100-150 микрон (бактерии и мелкодисперсная пыль);
  • третья ступень — микрофильтри HEPA и ULPA абсолютной очистки — удаляет 99,999995% микроорганизмов; размер частиц, которые улавливаются данными сверхтонкими фильтрами, начинается от 1-3 микрон.

Первые две ступени располагаются в центральном кондиционере, а третья ступень – в воздуховодах и на распределительных решетках. Число решеток и отдушин зависит от:

  • объема помещения;
  • его площади;
  • нагнетаемого давления;
  • размещения предметов мебели;
  • а также от индивидуальных характеристик воздухозаборников.

При проектировании вытяжки в следует учитывать:

  1. Необходимость поддержания избыточного давления чистого воздуха с перепадом, не менее 10 Па (при закрытых дверях, разумеется). Это нужно для того, чтобы пыль, находящаяся снаружи, не засасывалась внутрь.
  2. В случае, если высота потолков превышает 2,7 м, то разумнее организовать локальные вентиляции каждой рабочей зоны идивидуально.
  3. Если помещение имеет длину, более 4,5 м, то вытяжные решетки должны устанавливаться на стенах на высоте 0,6-0,9 м от поверхности пола. Тогда струя свежего воздуха будет гнать использованную атмосферу от центра помещения к периферии.
  4. Чистые помещения не должны располагаться в окружении «грязных цехов».
  5. При возведении помещений, которые в дальнейшем предполагается сертифицировать на «чистоту», необходимо использовать только экологически чистые материалы. Кроме того, конструкционно все элементы должны обеспечивать герметичность внутреннего пространства для поддержания автономного микроклимата.
  6. Следует оборудовать такие помещения CAV-регуляторами, которые подают новые объемы свежего воздуха порционно.

Вот самые оптимальные и популярные специализированные вентсистемы:

  • С однонаправленным потоком.
  • С разнонаправленными потоками, нагнетаемыми в помещение через потолочный диффузор.
  • С однонаправленным потоком, который проникает в комнату через потолочную перфорированную панель.
  • Индивидуальная система распределения очищенного воздуха.
  • С противоположно направленными потоками (схема реализуется с помощью кольцевых воздушных шлангов).

Специфика требований к системам вентиляции чистых помещений

К вентиляционным комплексам предъявляются следующие требования:

  1. Сокращение объемов механических и биологических примесей, содержащихся в подаваемом воздухе:
    • фильтрация бактерий и любых других микроорганизмов;
    • фильтрация мелкодисперсных пылевых загрязнителей;
    • препятствие проникновению в чистые помещения загрязненных воздушных масс из других помещений.
  2. Обеспечение точных уровней таких параметров подготавливаемого воздуха, как:
    • температура;
    • влажность;
    • давление.
  3. Снятие и препятствие накоплению статического электричества.

Также вентиляционная система чистых помещений должна препятствовать возникновению таких эффектов, как:

  • образование турбулентных завихрений в пространстве чистого помещения;
  • скапливание пыли в отдельных местах чистого помещения;
  • изменение температурных и влажностных показателей воздушной среды в связи с изменением давления;
  • препятствие дифференциации физических характеристик воздуха в разных частях одного и того же помещения.

Особенности воздухообмена в условиях чистых помещений

Четкий, строгий уровень допустимой скорости воздушного потока нормативно закреплен только для стерильных помещений в фармацевтической отрасли. Этот показатель (по нормам FDA, США) составляет 0,46 м/с ±0,1 м/с. Однако различные рекомендуемые нормы подвижности воздушной среды присутствуют в стандартах многих стран (они находятся в диапазоне от 0,35 до 0,52 м/с±20%).

На особенность настройки приточно-вытяжной системы в чистых помещениях влияет наличие окон. Если их нет, то производительность притока должна быть на 10% выше, чем мощность вытяжки, а если окна есть, — то на 20%.

Схемы монтажа вентиляции в чистых помещениях

Главное здесь – это грамотно спроектировать движение потоков внутри чистого помещения. Воздухораспределительные устройства при этом могут быть размещены по нескольким схемам, которые зависят от функционального предназначения помещений, технологических процессов, которые в них протекают, а также от выбранной комплектации оборудования.

  • Схема однонаправленного потока реализуется с помощью одной наклонной решетки.
  • Если предполагается организовать многопоточную схему распределения воздушных потоков, то применяют потолочный диффузор.
  • В операционных часто устанавливают перфорированную потолочную модель, которая образует вертикальный воздушный поток.
  • При индивидуальной подаче воздуха из потолочного распределителя в рабочую зону формируется однонаправленный поток воздуха.