洁净厂房空气净化系统设计标准

洁净厂房空气净化系统设计标准一、引言洁净厂房作为现代工业生产、科学研究、医药制造等领域的关键基础设施，其空气环境质量直接关系到产品质量、生产效率乃至人员健康与安全。空气净化系统作为洁净厂房的核心组成部分，承担着去除空气中悬浮微粒、微生物、有害气体及控制温湿度、压差等关键参数的重任。因此，建立一套科学、严谨、实用的空气净化系统设计标准，对于确保洁净厂房的稳定运行和预期功能的实现具有至关重要的意义。本标准旨在为洁净厂房空气净化系统的设计提供系统性的指导，强调设计过程中的专业性、规范性与可操作性。二、设计基础与参数确定2.1洁净度等级洁净度等级是空气净化系统设计的首要依据，应根据生产工艺要求、产品特性及相关行业规范（如ISO____系列标准）进行确定。设计时需明确洁净室（区）内每立方米空气中大于等于某一粒径的悬浮粒子的最大允许数量，并以此作为后续空气处理、气流组织、换气次数等设计参数的基准。对于有生物洁净要求的场合，还需同时考虑生物微粒（如浮游菌、沉降菌）的控制指标。2.2温湿度要求根据生产工艺、人员舒适度及产品存储等需求，明确洁净室（区）的温度和相对湿度控制范围及精度。设计时应考虑工艺设备散热量、散湿量、照明散热、人员散热散湿以及室外气象参数波动对室内温湿度的影响，确保空气处理系统具备足够的热湿处理能力和调控精度。2.3压差控制为防止不同洁净度等级区域之间的交叉污染，维持洁净室（区）的洁净度，必须合理设计并维持各区域之间的压差。通常，洁净度等级高的区域相对于相邻等级低的区域应保持正压；对于产生有毒有害气体、粉尘或有生物安全要求的区域，则应根据需要维持相对负压。压差的具体数值应根据工艺特点和相关规范确定，一般不应小于5Pa，必要时可适当提高。2.4风量与换气次数换气次数是保证洁净度等级的关键参数之一，应根据洁净度等级、气流组织形式、室内产尘量等因素综合确定。对于乱流洁净室，通常通过计算所需的换气次数来确定送风量；对于单向流洁净室，则需保证足够的截面风速以维持气流的单向性。同时，还需考虑局部排风风量、维持压差所需的渗透风量以及人员新风需求等因素，确保系统总送风量的合理性。三、空气净化系统构成与设计要点3.1空气处理机组（AHU）设计空气处理机组是空气净化系统的核心设备，其设计应满足处理风量、过滤效率、温湿度调控精度等要求。机组内部应合理设置初效、中效过滤段，必要时可增设亚高效过滤段。热湿处理段（如加热、冷却、加湿、除湿）的选型应根据负荷计算结果确定，确保具备足够的处理能力。机组结构应严密，避免漏风；内部构件应采用耐腐蚀、不产尘、易清洁的材料，并便于维护检修。风机的选型应考虑系统阻力，确保在设计工况下能提供足够的风压和风量，并注意降低噪声和振动。3.2空气过滤器的选型与配置空气过滤器是实现空气净化的关键部件，其选型与配置直接影响洁净度等级。过滤系统通常采用“初效过滤+中效过滤+高效过滤（或超高效过滤）”的三级过滤方式。初效过滤器主要去除大颗粒尘埃，保护后续过滤器；中效过滤器进一步去除中等粒径尘埃；高效过滤器（HEPA）或超高效过滤器（ULPA）则作为末端过滤，确保送入洁净室的空气达到规定的洁净度要求。高效过滤器的安装位置应尽量靠近洁净室送风口，以缩短洁净空气在风管内的输送路径，减少二次污染。过滤器的额定风量、过滤效率、容尘量及阻力等性能参数应符合设计要求，并具有相应的检测报告和认证。3.3气流组织设计合理的气流组织是保证洁净室（区）内洁净度、温湿度均匀性及污染物有效排除的重要条件。应根据洁净度等级、工艺设备布局、操作流程等因素选择适宜的气流组织形式。常见的气流组织形式有乱流（非单向流）和单向流（层流）。乱流适用于洁净度等级相对较低的场合，通过送回风气流的混合稀释作用实现净化；单向流（垂直或水平）适用于高洁净度等级场合，通过平行、稳定的气流将污染物带走。送风口和回风口的布置应均匀合理，避免气流短路、死角或涡流。对于有局部污染源的区域，可设置局部排风或局部单向流装置，以增强污染物的控制效果。3.4风管系统设计风管系统的设计应保证气流输送顺畅、阻力小、漏风少，并避免产生二次污染。风管材料宜选用镀锌钢板、不锈钢板等耐腐蚀、不产尘、易清洁的材料。风管制作应符合规范要求，咬口严密，接缝平整，内表面光滑。风管的风速应合理控制，主风管风速不宜过大，以减少阻力和噪声；支管风速可适当提高。风管系统应进行严格的漏风检测，漏风率应符合设计规定。风管保温材料应选用不燃或难燃、导热系数小、吸湿性低、不产尘的材料，并确保保温层完整、无破损。四、辅助系统与设计细节4.1洁净室压力控制与压差调节为维持洁净室（区）的规定压差，除合理设计送回风量外，还需设置必要的压差控制装置。可通过调节回风口、排风口的风阀，或采用定风量阀、变风量系统（VAV）等方式实现压差的稳定控制。系统应具备压差监测与报警功能，当压差偏离设定值时能及时发出警报，提醒操作人员进行调整。4.2排风系统设计对于洁净室内产生粉尘、有害气体、余热余湿的工艺设备或操作岗位，应设置局部排风系统。排风系统的设计应根据污染物的性质、浓度及排放量确定排风量和排风方式。排风口气流不应干扰室内的气流组织。对于含有有害物质的排风，需进行必要的净化处理达标后才能排放。排风系统与送风系统之间应保持协调，避免因排风过大或过小影响洁净室的压力平衡。4.3监测与控制系统现代洁净厂房空气净化系统应配备完善的监测与控制系统，对室内的温度、相对湿度、压差、洁净度（必要时）、送回风量等关键参数进行实时监测。控制系统应能根据监测数据自动调节空调机组的运行状态（如启停风机、调节水阀、风阀开度等），以维持各项参数在设定范围内。监测数据应能集中显示、记录，并具备历史数据查询和报警功能，为系统的运行管理和维护提供依据。4.4系统的维护与检修设计在系统设计阶段就应充分考虑后期的维护与检修需求。空气处理机组、过滤器、风机、风阀等设备的布置应留有足够的操作空间和检修通道。过滤器的安装应便于更换；风管上应设置必要的检修口，以便于内部清洁和检查。监测传感器的安装位置应具有代表性，并便于校准和更换。五、节能设计考量在满足洁净度及其他工艺要求的前提下，空气净化系统设计应充分考虑节能措施。例如，合理确定新风量，在保证室内空气质量和正压的基础上，避免新风量过大导致能耗增加；采用高效节能的风机、水泵及电机，并进行合理的匹配；空调冷热源系统应优先选用能效比高的设备，并考虑利用余热回收、自然冷源等技术；对于全年需要供冷的场合，可考虑采用变风量系统（VAV）或变频调速技术，实现按需供能。六、设计验证与标准遵循空气净化系统设计完成后，应进行必要的设计验证，包括气流模拟、负荷计算复核、风量平衡计算等，以确保设计方案的可行性和合理性。设计过程中，必须严格遵循国家及行业相关的现行标准、规范和法规，如《洁净厂房设计规范》（GB____）、《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB____）等，并充分考虑客户的特定需求和工艺特点。设计文件应完整、规范，包括设计说明、系统流程图、平面布置图、剖面图、设备材料表及必要的计算书等。七、结语洁净厂房空气净化系统的设计是一项系统性、专业性很强的工作，涉及多个学科和