集中式洁净空调系统内不同洁净室温湿度差异的分析与思考.pdf

2 0 1 1年第 5期 总 1 8 0期 安徽建筑 水 电 暖 通 技 术 与 应 用 安 徽 建 筑 圜 集中式洁净空调系统内不同洁净室温湿度差昱的分析 The An al y s is an d Ref lec t io n of Tem per a t ur e an d Hum idit y Dif f er en c es in t he Di仟 er en t Cl e an Ro om s 与思考 J 可 Cent r al ized Air C0nditi 0ning Syst em 左 华 安 徽省医 药设计院 安徽 合肥 2 3 0 0 0 0 摘要 药厂的空调系统设计需同时满足净化要求和舒适度要求 即便同一生产线上各洁净室的洁净度和舒适度要求一致 划分为同一个集中式 洁净空调 系统 设计 时也会针对各 洁净 室的特点提 出不 同的室内设计状 态点 实际上 针对个别 负荷较 大的洁净 室 适 当提 高室 内设计状 态点 既 符合药厂 的实际生产情况 也更为节能 经济合理 关键词 集中式洁净空调系统 换气次数 送风量 室内设计温湿度 中图分类号 T U8 3 4 8 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 7 7 3 5 9 2 0 1 1 0 5 一 O 1 7 6 0 3 1 研究背景 洁净技术和空调技术 经过多年 的发展 在各行各业的应用 已日趋普遍与成熟 洁净空调技术是药品生产企业通过 G M P 认证的必要技术保证之一 在药品生产企业 中已得到广泛应用 和实践 在药厂净化空调设计中 我们可以借鉴前辈们积累的 丰富经验 和数据 但是 药 厂洁净空调中存在的一些普遍 的现 象 仍然值得设计人员去分析和思考 以便更好的在这一领域 对洁净空调技术加以应用 现象 药厂的设计应遵循 G M P规范的要求 既要保证洁净 区对的洁净度要求 也要防止洁净 区域各洁净室的交叉 污染 所以工艺布局上 一条净化生产线除 了主要的操作 功能 间 辅 助功能 间 还有 的人净与生活用室 布置 物净和物流布置 一般 情况下 根据工艺布局和使用特点通常把同一生产线的洁净室 划分为一个集 中式净化空调系统 洁净厂房设计规范 G B 5 0 0 7 3 2 0 0 1 要求温度 1 8 2 6 相对湿度 4 5 一 6 5 一 般室内空调设计温度 2 4 2 相对湿度 5 5 1 0 但是 实际 生产运行工况下 往往出现这样的现象 即不 同洁净室温湿度 并不一致 主要功能操作间的温湿度更容易高于设计值 其它 洁净室更容易低于设计值 本文主要就这一现象进行探讨与分 析 2 集 中式洁净空调 系统的特点 根据工艺特点和 G MP要求 集中式净化空调系统是定 风量的全空气空调系统 对于集中式净化空调系统 送人各洁净室的洁净空气是 由机房内的组合式空调机组集中处理 主要包括各级过滤 表 冷 再热 加湿 加压等 后再送到各洁净室 所 以各洁净室的送 风状态点是一致的 洁净室的送风量不同于一般空调房 间 洁净室的送风除 了要承担室 内的热 湿负荷外 还要 满足排 除 稀 释室 内污染 物 维持室 内空气洁净度的需要 收稿 日期 2 0 1 1 0 6 2 4 作者简介 左华 1 9 8 0 一 女 安徽合肥人 毕业 于合肥工业大学 学士 工程 师 国家 注册 动 力 工程 师 洁净室 的空调负荷与一般空调房间的负荷也有所不 同 一 般舒适性空调房间的夏季计算冷负荷 主要是 围护结构负荷 由围护结构传热形成的冷负荷 和渗入空气负荷 漏风带入形 成的冷负荷 而洁净室多是内区 因而洁净室的围护结构负荷 很小 洁净 区相对于非洁净区保持正压 无漏风带入的热量 主 要是设备和物料有关的散热 散湿负荷 综上 没有工艺设备或工艺设备产热量很小的房间 其满 足洁净要求的送风量大于承担热 湿 负荷 的送风量 取大值 同 样的送风状态点 会导致洁净室的温 湿度比设计值低 工艺设 备散热量大或散湿量大 的房 间 其承担热 湿负荷的送风量大 于满足洁净要求的送 风量 取大值 同样 的送风状态点 理论上 可以达到设计的室内状态点 3 以安徽某药厂 的工程实际进行数据分析 3 1基本概况 一 固体制剂生产线 净化级别 8级 1 0万级 工艺对生产 线上各洁净室的温湿度无特殊要求 设计一套集中式净化空调 系统 空调室外设计计算参数 参照合肥地 区 夏季 大气压 1 0 0 0 9 P a 干球计算温度 3 5 湿球温度 2 8 2 平均风速 2 6 m s 冬季 大气压 1 0 2 2 3 P a 空调计算温度 一 7 相对湿度 7 5 平均风速 3 5 m s 已知条 件 干球温度 3 5 0 C 湿球温度 2 8 2 查表 焓湿 图 得室外状态点其他参数 比容 0 8 7 m 3 k g 相对湿度 6 0 3 含湿量 2 1 8 g a 焓值 9 1 3 k J k g 空调室内设计计算参数为 温度 2 4 C 相对湿度 5 5 查 焓湿图 得其他参数 焓值 5 0 2 k J k g 湿球温度 1 7 8 露点 温度 1 4 4 C 含湿量 1 0 2 1 k g a 分别以缓 冲间和沸腾干燥 间为例进行详细计算分析 这两 个房间分别是系统中负荷最小和最大 的两个洁净室 缓 冲间 6 m 吊顶高度 2 8 m 0人 无工艺设备 正压 1 0 P a 沸腾干燥问 3 0 m 吊顶抬高为 4 2 m 2 人 有工艺设备 正 虽 安徽建筑 2 0 1 1年第 5期 总 1 8 o期 压 1 5 P a 工艺设备 沸腾干燥机型号 F L 一 2 0 0 数量 l 装机 电功率 N 2 2 k W 使用蒸汽情况 2 3 0 k g h O 4 M P a 3 2沸腾干燥 间送风量计算 3 2 1 承担热 湿负荷需要的送风量 冷负荷计算 人体显热冷负荷 1 8 1 W X 2 3 6 2 W 灯具冷负荷 l 1 W m 3 0 m 3 3 0 W 内围护结构的传 热冷负荷 3 0 W m X 3 0 m z 9 0 0 W 渗入空气形成的冷负荷 因为房间保持正压 取 0 物料带入冷负荷 忽略 取 0 工艺设备显热冷负荷 包括两部分 a 工 艺设备在空调区的散热量 Q a n 2 n 1 r N n 1 X 0 8 0 5 X 2 2 X 0 3 0 7 3 7 7 1 W b 蒸汽用热设备散热量 工艺专业要求保温后的设备散热 损失是其可用热的 2 5 0 4 MP a 饱和蒸汽汽化潜热 查表为 2 1 3 3 k J k g 则 Q 2 3 0 X 21 3 3 0 0 5 X 3 6 O0一 681 4W 总冷负荷为 Q 3 6 2 3 3 0 9 0 0 3 7 7 1 6 8 1 4 1 2 1 7 7 W 湿负荷计算 人体散湿量 1 6 7 g h 2 3 3 4 g h 查表 新风量计算 a 维护正压 1 5 P a 所需新风量 W 2 2 X 4 2 X 3 0 2 7 7 m 3 b 满足作业人员健康所需新风量 W 4 0 2 8 0 m 3 h c 补充排 风所需新风量 无排风取 0 所以 所需新风为 2 7 7 m 3 h 计算送风量 设计送风温差为 8 C 查焓湿图 送风状态点的相关参数 送风温度 1 6 0 C 送风点焓值 3 9 6 k J k g 含湿量 9 3 g k g 计 算 送 风 量 L I 3 6 X Q X Ai 3 6 X 1 2 1 7 7 0 8 3 5 0 2 3 9 6 3 4 3 3 m 3 h L 2 w Ad 3 3 4 X 0 8 3 1 0 2 1 1 0 1 5 3 0 8 m 3 h 3 2 2维持室内空气洁净度要求的送风量 非单 向流洁净室 内送 风量按 冲淡 稀释微粒 所需送风量 的 计算公式计算 但工程设计中很难应用公式 一般采用经验换 气次数 洁净厂房设计规范 G B 5 0 0 7 3 2 0 0 1 中明确规定 了 洁净室洁净送 风量 计算所需要 的经验 换气次数 医药 洁净 厂 房设计规范 也有相应规定 8级 1 0 万级 要求 1 5次 h 本工程设计取 1 8次 l l 维持室内空气洁净度要求的送风 量 1 8 X 3 0 4 2 2 2 6 8 m 3 因此 沸腾干燥间送风量达到 3 4 3 3 m 3 h 折算成换气次数 达到 2 7次 h 3 3缓冲问送风量计算 3 3 1承担热 湿负荷需要的送风量 冷负荷计算 人体显热冷 负荷 1 8 1 W 灯具冷负荷 1 1 X 6 6 6 W 内护结构的传热冷负荷 3 0 X 6 1 8 0 W 渗入空气形成的冷负荷 因为房间保持正压 取 0 总冷负荷 Q 1 8 1 6 6 1 8 0 4 2 7 W 房间湿负荷计算 O g h 新风量计算 a 维护正压 1 0 P a 所需新风量 W I 5 2 8 X 6 2 5 2 m3 h b 满足作业人员健康所需新风量 W 0 m 3 h c 补充排风所需新风量 无排风取 0 所 以 所需新风为 2 5 2 m 3 h 计算送风量 送风状态点与沸腾干燥间相同 送 风状 态 点 的相关 参 数 送 风 温 度 1 6 C 送风 点 焓值 3 9 6 k J k g 含湿量 9 3 g k g 计算 送风 量 L l 3 6 X Q f P X Ai 3 6 X4 2 7 0 8 3 5 0 2 3 9 6 1 2 0 m 3 h 相 当于 7次 m换气次数 L 2 0 m3 h 3 3 2维持室 内空气 洁净度要求 的送风量 1 8 X 6 2 8 30 2 m3 h 所 以 缓 冲间送风量为 3 0 2 m 3 h 3 4送风量和 室内状态点的进一步设计调整 通过 以上计算 可 以看 出 沸腾 干燥 间 的送 风量 是 3 4 3 3 m 3 设计送 风温差 8 C 送风状态点 干球温度 1 6 含湿 量 9 3 g k g 可 以达到室 内设计状态点干球温度 2 4 C 相对湿度 5 5 而缓冲间实际送风要求达到 3 0 2 m 3 设计送 风状态点 下 由 3 6 X 4 2 7 0 8 3 i 3 9 6 3 0 2 m 3 h 可得 i 4 3 8 k J k g 且 d 9 3 g k g a 即实际达到的室内状 态点 干球温度 2 0 C 相对湿 度 6 4 净化生产线上除了个别功能间热 湿负荷较大 一般洁净 室送 风换气 次数 达 5 1 0次 h可以满足空调需要送风 维持洁 净度的换气次数根据净化级别有相应的要求 8级 1 O万级 要 求 1 5 次 l 8 级以上换气次数更大 显然 在工程实际中 如 果 因满足个别洁净室的空调舒 适需 要 使得大部分 的洁净室 的 温度降低很多 这不节能也不经济 减少送风温差 提高送风状态点 这样多数的房间的温度 不致太低 但是 像沸腾干燥间这样热 湿大的洁净室需要更多 的风来满足空调需要 比如 设计缓冲间室内空调参数干球温 度 2 4 相 对 湿 度 5 5 那 么 由 3 6 X4 2 7 X 0 8 3 5 0 2 一 i 3 0 2 m 3 h 可得 i 4 6 k J k g 则沸腾干燥间有 3 6 1 2 1 7 7 0 8 3 5 0 2 4 6 8 6 6 3 m3 折算成换气次数高达近6 9次 l 送风量的 增大不仅使 系统风管设计更为复杂 更会 因此 导致设备选 型的 提高 机房占地面积大大增加 设备运行维护费用提高等不利 于药品生产企业实际应用的情 况 工程实际中 既要保证洁净度的要求又要考虑空调系统的 节能 牺牲这个别房 间的舒适度 使 系统 内大多数 的洁净 室在 较高的状态点 规范允许范围内 尽量取上限 是经济合理的 本工程最后综合考虑 设计送风状态点干球温度 2 0 含湿 量 1 l g k g a 缓冲间送风量 3 0 2 m 3 室内状态点可达干球温度 2 4 T 2 相对湿度 5 9 沸腾干燥间送风量 4 0 0 0 m 3 h 相当于 3 2 次 m 室 内送风状态点是干球温度 2 8 相对湿度 4 7 4总结 工程实际中 医药工艺无特殊要求 适当牺牲个别房间 的舒适度 维持其他洁净室在一个较为合理的室内设计状态点 是经济实用的 通过计算分析 减少工艺设备散热损失 会有效降低房 下转第 2 2 1页 重 水 电 暖 通 技 术 与 应 用 安 徽 建 筑 安徽建筑 2 0 1 1年第 5期 总 1 8 0期 调整偏差 控制成本支出 保证责任成 本计划 的实现 2 3明确成本控制相关人员职责 让所有管理人员 明确 自己的职责 项 目经理应对职责适时 考核 奖罚到位 成本管理应该是全员参与的管理过程 每位管理者都应该 针对自己职责内的工作任务负责任 作为领导只有科学全面地 分析全 员工作成 绩 做 到奖罚分 明 方能起 到激励 鞭策 的效 果 另外 成本 管理的考核应 与薪酬挂钩 考 核机制是否 科学 合理 关系着能否调 动各类人员 降低成 本 提高效益 的积极性 坚持权 责 利相结合的原则 奖罚分明 是促进项 目施工企业 成本管理工作健康发展的动力 是降低成本的关键 目前 一些 施工企业 因为责权利 不相对应 出现干多 干少一个 样 干好干 坏一个样 的局 面 不利 于调 动积极性 如果 没有事先 确定奖惩 办法和指标 每一年度或项 目完工后 酌情 进 行奖励 只奖不 罚 奖罚不到位 是否拿到奖励 能拿 多少 奖励 取决 于上 级领 导的看法 特别是一些长期受大锅饭思想影响 的施工企业 赏 罚不明更为突出 对于重奖的人往往只是意思一下 对于需要 惩罚的人 由于碍于情面批评一下了事 奖惩不到位 不仅会严 重挫伤有关人员 的积极性 而且会 给今后 的成本 管理工作带来 不可估量 的损失 2 4材料管理与控制 优选人品好 勤恳 敬业 富有有责任心人员从事材料管 理工作 建筑项 目负责人要对项 目部材料管理部门提出严格的 必须遵照执行 的规定及要求 要把好原 材料计划关 质 量关 定 价关 选购关 验收入库关 出库使用关 限额领料关 余料回收 关 材料消耗关 盘点核算关等 要加强现场管理 合理堆 放材料 减少 二次搬运 和摊 基损 耗 严格收发料制度 进场要认真点验 保质保量 发料要严格 按照计划发放 做到帐物相符 台帐清楚 对余料坚持回收 废 物再利用 设备管理部 门要根据工程质量 进 度和设备 能力 的 要求 合理地配备塔吊等机械设备 合理安排机械设备的进 退 场时间 合理调度 提高利用率 耗量大 价款总额较大的大宗材料采取公开竞标 选取 价廉物美的材料 设备 优选质量好 信誉好的商家 在定期召开的成本分析会上 要及时汇报材料与设备的 使用情况 全员进行 监督 管理 项 目经理材料 浪费 比较 严重 的 班组或个人 采取相应经济处罚措施 2 5其它措施 建立一支拥有丰富的施工经验 敢打硬仗 雷厉风行的 项 目队伍 配备既懂 工程技术 又懂工程造价的工程技术人员 明确人员分工及职责 编制成本控制实施细则和工作流程图 同时 对成本进行细分 横 向分解落实到每个阶段 纵 向分解到 各施工班组 和个 人 建立 纵向到底 横 向到边 的 目标责任制体 系 形成全员 全方位 全过程 的项 目成本管理格局 严格考核 奖罚分明 施工方案 的先进合 理 科学化与否 直接 影响项 目成本 综合效益 防止施工技术人员及管理人员 中懂技术的轻经济 只求施工方案的可靠 便于施工 设计保守 浪费现象 因此 在 施工阶段应采用科学 的方法进行数据分析 在满 足施工各项要 求的前提 下 依 据经济技术指标选择施 工方案 施工方案要对 施工组织设计进行 细化优化 选择适合 的施 机具 正确调度 周转材料 合理堆放存贮 等 找 出降低消耗 提高工效 降低成 本的技术措施 以便编制 出技术上先进 工艺 上合理 组织上精 干的施工方案 增强合同管理意识 在发 承包双方协商一致的前提下 及时对合同有关条款进行补充或修改 补充合同或协议要用肯 定性 确定性语言 切忌商讨性 意向性等含混的用词 注意积 累保存相关资料 为正确处理可能发生的索赔事宜提供依据 充分利用好工程变更 写好每一份与工程造价有关的工 程联系单 及时将各项变更事宜变成经济签证 对于超出造价 管理机构发