Чистые помещения. Вентиляция чистых помещений: что нужно знать при проектировании Что представляет собой монтаж вентиляции чистых помещений
При проектировании систем вентиляции для чистых комнат, применяемых в производстве микроэлектроники, лабораториях медицинских учреждений, операционных, асептических палатах и отделениях, помещениях с 3d принтером и т.д. - необходимо следовать СНиП нормам и требованиям ГОСТ, исходя из рекомендаций заказчика и требуемого класса чистоты.
Санитарные нормы, технические задания, руководства и правила монтажа
- Этапы проектирования вентиляции
- Системы вентиляции в больницах
- Надёжная вентиляция медицинских лабораторий
Главным правилом современного проектировщика «чистой» вентиляции является индивидуальный подход, исключающий стандартные решения. Основой для организации правильного воздухообмена "чистых" помещений являются следующие требования и нормы:
- СНиП 41-01-2003(8), определяющие баланс приточной и вытяжной вентиляции, с учётом наличия или отсутствия передаточного шлюза (тамбура, окна);
- ГОСТ ИСО 14644-1-2002, классифицирующий 9 типов чистоты помещений, в зависимости от размера и кол-ва взвешенных в воздухе частиц.
Назначение и классификация «чистых» вентиляционных систем
Современные проектные рекомендации исходят из обязательного требования, что воздух, подготовленный для помещений медицинских учреждений, лабораторий, операционных и асептических отделений, должен быть стерильным. Реализация такого проекта требует установки промышленных антибактериальных фильтров с высоким нижним порогом фильтрации вредных частиц и микроорганизмов - HEPA и ULPA.
В производстве микроэлектроники используется зональная вентиляция однонаправленного и смешанного типа. Класс чистоты такого объекта варьируется, в зависимости от зоны – рабочей, технологической (обслуживания), служебной.
Для чистого помещения с 3D принтером планируется отдельная комната. Поддержание требуемой чистоты обеспечивается установкой дополнительных устройств кондиционирования воздуха, передаточного окна или шлюза.
Воздухообмен в комплексах с «чистыми» комнатами
В производственных, складских, офисных, медицинских комплексах чистых помещений и комнат используется схема модульной вентиляции, включающая воздухораспределители, воздушные фильтры, передаточные шлюзы, боксы и окна, блоки систем мониторинга и автоматики. Отделка вентиляционного оборудования и каналов кондиционирования производится специальными герметиками. Строительство таких объектов выполняется из специальных материалов – пластика, гипсометаллических стеновых панелей, сэндвич панелей для подвесных потолков, скругляющих профилей плинтуса, герметичных дверей, окон и светильников, полов с липкими ковриками. Для минимизации загрязнения воздуха подбирается металлическая мебель. Одежда, обувь, технологическое оборудование хранится в изолированных шкафчиках и боксах.
Важным моментом процесса проектирования чистых комплексов является надлежащая производственная практика - стандарта GMP, позволяющая не только рассчитать класс чистоты для технологической среды комнаты или помещения, но и ответственно выполнить монтаж систем кондиционирования и вентиляции. Объект для производства микроэлектроники, фармацевтики, медицинского оборудования, продуктов питания и т.п. должен не только пройти аттестацию климатического оборудования, но и подвергаться постоянному мониторингу его работы, включая сервисное обслуживание, текущий ремонт, дезинфекцию и чистку.
Климатический проект медицинского центра
При выполнении проектных работ в медицинском центре Московский Доктор специалисты нашей компании выполнили расчёт, поставку, монтаж систем вентиляции и кондиционирования для его чистых помещений. ГОСТ требования выполнялись по ISO-2002, с учётом класса 5 ИСО чистоты по взвешенным частицам.
Подача воздуха осуществлялась заборным устройством с пром. вентилятором SHUFT, пропускающим воздух через многоступенчатую систему с HEPA-фильтром. Рекуперация тепла и рециркуляция воздуха в чистом асептическом помещении клиники проводилась теплообменником Funke. Необходимая степень стерильности поддерживалась передаточным шлюзом.
По требованию заказчика были подготовлены 2 режима работы вентиляционного оборудования. Режим чистой вентиляции подавал воздух через отдельный блок автоматики, не связанный с другими помещениями здания медицинского учреждения. Второй режим позволял управление воздухообменом с пульта диспетчеризации, в целях аварийного оповещения, при отсутствии персонала в здании.
Назначение проектируемого асептического отделения в медицинском центре – операционная и стерилизационная. В чистой комнате должны были проводиться процедуры по лечению дерматитов.
Периоральный дерматит
Этот вид дерматита относится к редким заболеваниям кожи. Чаще всего этому кожному заболеванию подвергаются представительницы прекрасной половины человечества в возрасте от 20 до 40 лет. Врачи – дерматологи иногда периоральный дерматит называют околоротовым дерматитом или околоротовым. Последнее заболевание происходит от названия места его локализации.
Симптомы периорального дерматита
Очень часто начало периорального дерматита выражено несколькими прыщиками на коже в области рта. Пациенты жалуются на то, что от использования обычных гигиенических средств, предотвращающих угревую сыпь, становится только хуже и область пораженного участка увеличивается. Следует незамедлительно обратиться в медицинский центр, который специализируется на кожных заболеваниях, если у вас появились следующие симптомы:
Кожа на подбородке и вокруг рта покрыта ярко выраженной сыпью. Красный цвет сыпи, зуд жжение пораженной кожи. Кожа как будто стягивается.
Прыщи вокруг рта занимают не всю область кожи, а некоторые области. То есть располагаются локализованными участками.
Иногда он сопровождается прыщами, содержащие головки, наполненные прозрачной жидкостью. Когда эти головки лопаются, тогда содержащаяся в них жидкость попадает на кожу. Красная сыпь со временем превращается в гнойники.
Пораженные участки кожи покрыты прозрачными чешуйками, которые периодически отслаиваются от поверхности и отпадают. Подобные симптомы могут быть и у других заболеваний человеческого организма.
Причины периорального заболевания кожи
Как и любой дерматит, этот вызван снижением защитной функции кожных покровов. Спровоцировать сбои в иммунной системе кожи могут следующие факторы:
- Сбой в гормональном фоне организма (эндокринная система).
- Сниженный клеточный иммунитет тканей кожных покровов.
- Резкая смена климата и длительное воздействие на кожу прямых солнечных лучей. Ультрафиолет плохо влияет на кожу.
- Аллергии, имеющие бактериальную природу.
- Аллергические реакции на косметические средства и на гигиеническую химию.
Реакция кожи может появиться от использования аллергенных медицинских препаратов. Прежде чем начать лечение от какого–либо заболевания, врач обязательно должен убедиться в отсутствии аллергии у пациента на составляющие элементы препарата.
- Генетическая предрасположенность к аллергии.
- Ринит, астма.
- Гинекологические проблемы, вызывающие расстройство гормонального фона женщины.
- Повышенная чувствительность кожи в области рта и подбородка.
- Стоматологические протезы, чистящие пасты, особенно фторсодержащие.
- Проблемы с пищеварительной системой, особенно в желудочно-кишечном тракте.
- Стрессовые ситуации, депрессивные состояния, то есть все ситуации, которые приводят к расстройствам нервной системы человеческого организма.
Стоимость проектирования вентиляции чистого помещения – от 199 руб. за 1 м2
«Чистые» цены для вентиляции чистых помещений под ключ
В климатической компании ООО «СтройИнжиниринг» выполнят проекты для объектов общественного питания (столовых, кафе, ресторанов), производственных цехов (сварочных мест, покрасочных камер), мастерских (ювелирных, микроэлектроники), учреждений здравоохранения (лечебно-профилактических комплексов, аптек, бассейнов, родильных домов, лабораторий), офисных, серверных, жилых, складских и торговых помещений (торговых центров, магазинов) - согласно с современным требованиям, по параметрам ГОСТ и нормам СНиП.
Требуется высокотехнологичная, удобная и практичная схема очистки воздуха для частных и государственных медицинских центров, арендованных и «своих» чистых помещений в Москве и области - с диспетчеризацией? Предлагаем честные и «чистые» цены (без накруток) на проектно-монтажные работы с последующим сервисным обслуживанием для строительно-ремонтных организаций, владельцев спортивных клубов, арендаторов, учреждений здравоохранения и предприятий общественного питания!
В услуги нашей организации входит подбор и установка специализированного оборудования для воздушных шлюзов и передаточных окон. Промышленные кондиционеры, фильтры, воздухораспределители, блоки управления, рекуператоры и т.д. создадут оптимальные условия для выполнение любых задач на Ваших «чистых» объектах.
Разработки и реализации проектов вентиляции чистых помещений
- Пример монтажа вентиляции в поликлинике по СанПиН
- Нормы вентиляции кабинетов УЗИ, рентгена, физиотерапии, массажа
- Требования вентиляции в стоматологию с рентгеновским аппаратом
- СНиП вентиляции аптеки
- Пример вентиляции спортивного зала с тренажерным залом и бассейном
- Проект вентиляция химчистки на предприятии бытовых услуг
Предыдущий материал - вентиляции жилых помещений!
Без чистых помещений невозможно представить производство электронных микросхем, фармацевтическую промышленность, эффективное лечение больных, проведение исследований в разных отраслях медицины и приготовление пищи. Чистым считается помещение, в котором количество аэрозольных частиц и число бактерий в воздухе поддерживается допустимого уровня. Существует девять классов чистых помещений в зависимости от концентрации пыли и бактерий в воздухе. Они закреплены в ГОСТе ИСО 14644-1-2000, в основе которого лежит международный стандарт ИСО 14644-1-99 «Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды».
В составе обычного воздуха (которым мы дышим в повседневной жизни) находится большое количество примесей (смог, пыль, пыльца цветов, вирусы, грибки). Перечисленные примеси неприемлемы для чистых комнат, так как они отрицательно сказываются на проведении работы. Поэтому создание систем вентиляции и кондиционирования в чистых помещениях является обязательной составляющей обеспечения подходящего микроклимата.
Особенности проектирования системы вентиляции чистых помещений
Проектирование и монтаж систем вентиляции и кондиционирования чистых помещений требует навыков в работе со спецоборудованием, а также знаний норм и требований, предъявляемых к чистым помещениям.
Существует три схемы организации воздухообмена в чистых помещениях:
- все потоки воздуха движутся параллельно;
- неупорядоченное направление - подача чистого воздуха происходит в разные стороны;
- смешанное направление - наблюдается в больших комнатах, когда в одной части воздух движется параллельно, а в другой части - неупорядоченно.
В зависимости от размеров комнаты и места расположения рабочей зоны выбирают оптимальный проект системы вентиляции, но наиболее оптимальным решением является вентиляция с однонаправленным потоком чистого воздуха.
Для чистых помещений применяется исключительно приточно-вытяжная система вентиляции и кондиционирования. Ее суть заключается в следующем: сверху под давлением с определенной скоростью поддается поток чистого воздуха, который «выдавливает» загрязненный воздух, находящийся в помещении, вниз к воздухозаборникам.
Охлажденный воздух поддается с невысокой скоростью, как правило, в верхнюю часть помещения (примерно на 1/4 объема комнаты) через потолочные панели. Он будто обтекает пространство, опуская пыль вниз, к вытяжке, при этом создается минимальный уровень раздражения. При такой вентиляции не появляются сквозняки, вихри пыли, осевшей на пол. Кроме того, подаваемый воздух предварительно подготавливается до требуемой температуры и влажности.
Основой системы вентиляции и кондиционирования служит приточно-вытяжная установка с рециркуляцией, состоящая из следующих элементов:
- корпус;
- фильтры;
- увлажнитель воздуха;
- теплообменники;
- вентиляторы.
Общая схема системы вентиляции чистых помещений.
Особые требования предъявляют к фильтрам. Фильтрационная система состоит из трех групп фильтров, через которые последовательно проходит поток воздуха:
- фильтр грубой очистки (первая степень фильтрации) - удаляет из воздуха механические загрязнения;
- фильтр тонкой очистки (вторая степень фильтрации) - удаляет бактерии и другие микроорганизмы;
- микрофильтр HEPA и ULPA с абсолютной очисткой (удаляет 99,999995% микроорганизмов).
Фильтры грубой и тонкой очистки располагаются в центральном кондиционере, а фильтры HEPA и ULPA - непосредственно в воздухораспределителях.
Фильтры HEPA и ULPA
В зависимости от размеров помещения, давления воздуха, способа размещения мебели определяется количество и характеристики воздухозаборников и воздухораспределителей.
Существует ряд правил, которые нужно учитывать в ходе проектирования вытяжной вентиляции чистых помещений:
- Необходимо поддерживать положительный дисбаланс давления воздуха в чистых помещениях. Перепад давления должен составлять не менее 10 Па при закрытых дверях.
- На этапе проектирования важно учесть высоту потолков. Если они выше 2,7 м, то более рационально использовать способ локальной вентиляции рабочего места. В этом случае поток чистого воздуха поступает непосредственно в то место, где человек работает.
- Для помещений длиной до 4,5 м вместо фальшпола устанавливаются настенные решетки на высоте от 0,6 м до 0,9 м . Направленная струя воздуха обволакивает комнату и движется к решеткам, постепенно вытесняя загрязненный воздух.
- «Чистые» комнаты следует располагать около тех помещений, в которых уровень чистоты максимально высокий.
- Для строительства чистых помещений используются исключительно экологические материалы с высокой герметичностью, что позволит поддерживать стабильную циркуляцию воздуха.
- В чистых помещениях нужно применять HEPA-фильтры и CAV-регуляторы: первые обеспечивают высокое качество очистки подаваемого воздуха, а вторые определяют порционность его подачи.
Ниже представлены наиболее оптимальные системы вентиляции и кондиционирования чистых помещений.
А) Однонаправленный поток поддается через вентиляционную решетку.
Б) Воздух поддается в разные стороны за счет диффузоров, расположенных на потолке.
В) Однонаправленный поток поступает в комнату за счет перфорированной панели на потолке.
Г) Воздух подается непосредственно на рабочую зону через воздухораспределитель, расположен на потолке.
Д) Поток чистого воздуха движется в противоположных направлениях за счет оборудования кольцевых воздушных шлангов.
Требования к вентиляции чистых помещений
К системам вентиляции для чистых помещений предъявляются такие требования:
- Уменьшение количества вредных примесей и бактерий, что включает в себя ряд таких действий: удаление загрязненного и подача чистого воздуха, ограждение рабочего места от вредных примесей и микроорганизмов, блокирование поступления воздуха из других помещений.
- Обеспечение таких параметров воздуха: температура, подвижность, влажность, концентрация вредных примесей.
- Препятствие накоплению статического электричества.
Кроме того, система вентиляции чистых помещений направлена на «блокирование» появления таких эффектов:
- периодические турбулентные завихрения;
- образование пыли на некоторых участках;
- отклонение показателей температуры от нормы;
- разный уровень влажности на разных участках обслуживаемого помещения.
Требования к воздухообмену
Воздухообмен в комнате определяется через подвижность воздуха, которая измеряется в м/с. Только для стерильных помещений в фармацевтической промышленности закреплено четкое определение необходимого воздухообмена - 0,46 м/с ±0,1 м/с (FDA, США). Рекомендуемые нормы подвижности воздуха для чистых помещений колеблются от 0,35 до 0,52 м/с±20%.
Также на воздухообмен влияет наличие окон. Так, в герметичном помещении без окон производительность воздуха должна быть на 20% выше, чем вытяжка, а в комнате с окнами - на 20%.
FAVEA осуществляет проектирование, поставку и монтаж систем вентиляции и кондиционирования для чистых помещений, включая с блоки управления и диспетчеризации для данных систем.
Общие принципы
Основной задачей систем вентиляции и кондиционирования является создание и поддержание в чистых помещениях следующих параметров:
Очистка воздуха
Перед подачей в чистые помещения воздух проходит 4-х ступенчатую систему фильтрации. Фильтры грубой и тонкой очистки располагаются в центральном кондиционере. Фильтры сверхтонкой очистки, так называемые HEPA и ULPA фильтры, располагаются непосредственно в воздухораспределителях, т.е. перед входом воздуха в чистое помещение. Данные фильтры способны улавливать частицы размером до 0,01 µm.
Ламинарный поток воздуха
Для создания локальных чистых зон используется однонаправленный (ламинарный) поток воздуха. В данном потоке движение воздуха происходит в одном направлении и "вытесняет" аэрозольные частицы из чистой зоны. Так же в ламинарном потоке отсутствуют завихрения и перемешивание воздушных потоков, что позволяет частицам находиться в поле потока минимальное время.
Ламинарный поток обеспечивается за счет применения специальных ламинарных воздухораспределителей и ламинарных потолков, являющихся частью системы вентиляции и кондиционирования.
Центральный кондиционер для чистых помещений
Главным элементом любой системы вентиляции и кондиционирования является центральный кондиционер - устройство, в котором осуществляется полная подготовка воздуха перед подачей его в помещения.
Для чистых помещений применяются центральные кондиционеры в специальном "гигиеническом" исполнении.
Стандартный центральный кондиционер состоит из корпуса, в который помещены следующие элементы: набор фильтров, теплообменники для нагрева, охлаждения и осушения воздуха, увлажнитель воздуха, вентиляторы для подачи воздуха в помещения и его удаления из них.
Автоматизация и диспетчеризация систем вентиляции и кондиционирования
Для управления центральными кондиционерами, а так же всей системой вентиляции и кондиционирования в комплексе предусматриваются системы автоматического регулирования, управления и диспетчеризации.
Система автоматического регулирования и управления позволяет:
- поддерживать и регулировать основные параметры работы системы, такие как температура, влажность, скорость вращения вентиляторов, перепады давления;
- защищать теплообменники центральных кондиционеров от замерзания при низких температурах наружного воздуха;
- сигнализировать о наступлении аварийных ситуаций, например поломка вентилятора или необходимость заменить фильтр.
Для организации работы таких систем применяются в основном различные датчики, реле и программируемые контроллеры, являющиеся неотъемлемой частью любой современной системы вентиляции и кондиционирования.
Система диспетчеризации служит для вывода данных работы систем с контроллеров на экран персонального компьютера, с возможностью управления с данного компьютера параметрами систем.
FAVEA внедряет системы диспетчерского управления в составе автоматизированных систем и выполняет интеграцию с внешними системами, такими как электроснабжение, освещение, пожарная и охранная сигнализация, лифтовое оборудование и т.п. Диспетчерские системы предусматривают, в числе прочих функций, многоуровневую авторизацию пользователей, хранение параметров всех процессов с максимальной детализацией, постоянный мониторинг наличия связи с контроллерами, возможность удалённого доступа по сети Интернет или по локальной сети без специального дополнительного ПО, многоязычный интерфейс.
Автоматизированные системы строятся на базе современных контроллеров, датчиков, регулирующей арматуры и приводов и электротехнических компонентов ведущих мировых производителей, таких как Siemens, Sauter, Schneider Electric, Eaton, Legrand, Danfoss, Belimo и мн. др.
Наши системы обладают высокой энергоэффективностью благодаря большому вниманию, уделяемому максимально точной настройке регуляторов, использованию современных алгоритмов управления и возможности задавать подробные расписание работы и автоматической смены уставленных значений.
Наши специалисты имеют богатый успешный опыт решения нестандартных задач автоматизации различного оборудования, разработки концепций и сложных алгоритмов управления, для удовлетворения всех требований и пожеланий заказчика.
Для объектов здравоохранения, научных центров, а также предприятий по выпуску микроэлектроники и медикаментов подходят вентиляционные системы, которые предназначены для «чистых помещений».
Концепция «чистой комнаты»
«Чистым» считается помещение со всеми относящимися к нему структурами, в которых концентрация микроорганизмов и частиц в воздухе поддерживается на том уровне, который определен СНиП 41-01-2003(8) и ГОСТ ИСО 14644-1-2002. Свои классы чистоты и санитарные нормы также имеются в США и странах ЕС.
В зависимости от числа взвешенных частиц размером от 0,1-5,0 мкм на 1 м 3 в чистом помещении, установлено 9 классов стерильности.
Например, класс 5 iso имеет 2 подвида:
- «А» – ПДК микроорганизмов максимум 1/м 3 ;
- «В» – ПДК микроорганизмов не выше 5/м 3 .
Для чистых помещений применяется соответствующая категория iso и одно из этих состояний: «оснащенное», «построенное» или «эксплуатируемое».
Приборы для создания «чистого» обмена воздухом
Организация систем кондиционирования и обдувания – это трудоемкий процесс, который требует специализированных знаний, наличия определенных инструментов и специфических инженерных решений.
Воздушные потоки в такое помещение должны подаваться уже отфильтрованными от микроорганизмов, бактерий и загрязнений, поэтому одна из главных ролей в создании благоприятной микросреды в чистых комнатах отведена системе очистки приточного воздуха. Ходовой системой фильтрации считается монтаж после нагнетающего вентилятора нескольких групп очистительных элементов:
- Грубая очистка от загрязнений механического характера;
- Тонкая очистка и антибактериальная фильтрация;
- Абсолютная очистка приточных воздушных масс.
Помимо фильтрующих устройств в вентилировании чистых комнат задействованы: воздухозаборные и воздухораспределительные агрегаты, шлюзы, приспособления автоматического поддержания требуемой температуры и влажности, вентиляторы, а также запорные и регулирующие приборы. Выбор определенного набора оборудования зависит, в первую очередь, от назначения чистых помещений и необходимого для работы этого объекта класса чистоты воздушных масс.
В процессе разработки систем проветривания чистых помещений большое внимание следует уделять конструкции и материалу изготовления труб и фильтровальных камер, которые нужно систематически обрабатывать с целью антимикробной профилактики.
Особенности воздухообмена
Чтобы поддерживать чистоту воздуха в помещениях надо применять вентиляцию с чрезмерным объемом притока, по сравнению с вытяжной установкой в прилегающих к ней кабинетах.
- Если в комнате отсутствуют окна, то преобладание притока над вытяжкой должно достигать 20%;
- Если в помещении имеются окна, которые допускают инфильтрацию, то работоспособность воздухоснабжения обязана быть выше вытяжки примерно на 30%.
Подобная система обмена воздуха не допускает проникновения в помещение загрязнений и способствует движению воздуха из чистого кабинета в смежные с ним комнаты. Большое внимание уделяется вариантам впуска воздушных потоков в чистые помещения и зависит, как правило, от их назначения.
Поступление воздуха в помещения с классом чистоты 1-6 обеспечивают воздухораспределительные аппараты, равномерно направляющие воздушные массы скоростью от 0,2 до 0,45 м/с. В кабинетах с более низким уровнем чистоты разрешается создание не однонаправленного потока, для этого эксплуатируются потолочные диффузоры. Кратность воздухообмена в чистых помещениях составляет 25-60 раз в 60 минут.
Часто используемые схемы
При разработке воздуховодов одной из наиболее острых проблем считается грамотное устройство воздушных потоков. В настоящее время чаще всего эксплуатируются 5 способов расположения воздухораспределительных девайсов, выбор которых напрямую зависит от назначения чистых помещений. Рассмотрим эти схемы:
- Однонаправленный приток воздуха осуществляется посредством наклонной вентиляционной решетки;
- Не однонаправленный приток воздушных масс выполняется за счет применения потолочных диффузоров;
- Подача приточного воздуха в операционную производится через перфорированный потолочный блок с созданием однонаправленного потока воздушной смеси;
- Поступление приточного воздуха происходит благодаря потолочному воздухораспределителю, создающему однонаправленный поток воздуха в рабочую зону;
- Подача не однонаправленного воздуха совершается с помощью кольцевого воздушного шланга.
Вытяжное обдувание операционных осуществляется за счет вытяжных вентиляторов и приточных решеток, оснащенных обратными клапанами.
Практика показала, что лучшим приспособлением для создания однонаправленного потока воздуха в операционной являются потолочные сетчатые распределители воздуха. К примеру, ламинарный потолок размером 1,8х2,4 метра в операционной, площадь которого достигает 40 м 2 , позволит организовать 25-кратный обмен воздуха при скорости выхода воздушных масс из прибора 0,2 м/с. Этих показателей хватит для ассимиляции избытков тепла от функционирования техники и количества медработников в операционной.
Разработка вентиляционных и кондиционирующих систем в чистых помещениях – это сложный процесс, который требует, чтобы человек разбирался в процессах воздухообмена и тонкостях применения воздухораспределительных агрегатов. Именно по этой причине для сборки всей конструкции на таких объектах необходимо обращаться только к мастерам своего дела.
Чистое помещение (clea nr oom) - это помещение, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц, построенное и используемое так, чтобы свести к минимуму поступление, выделение и удержание частиц внутри помещения, и позволяющее, по мере необходимости, контролировать другие параметры, например, температуру, влажность и давление.
В таких помещениях содержание загрязняющих веществ в воздухе , на поверхностях стен и потолка должно поддерживаться на минимальном уровне.
Указанными частицами могут быть такие материалы, как пыль, отработанные газы для анестезии, а также микроорганизмы.
Чрезвычайно чистого воздуха в помещении можно добиться только при удалении внутреннего воздуха и подачей отфильтрованного вытесняющего кондиционированного воздуха.
Кроме того, так же как и в классической системе, должны контролироваться параметры комфортных условий, такие как температура, относительная влажность, уровень шума, давление и скорость движения воздуха, а также минимальный расход наружного воздуха.
Технология чистых помещений служит выполнению следующих задач:
- защита продуктов от загрязнения;
- защита окружающей среды от загрязнения;
- создание защитной среды для людей, находящихся в помещении;
- защита людей, находящихся в помещении, от микробов, переносимых людьми;
- защита окружающей среды от опасных продуктов;
- защита окружающей среды от микробов, переносимых людьми.
Чистое помещение предполагает наличие чистой атмосферы , чистого газа, чистых поверхностей, чистого оборудования, чистой продукции и чистой технологии.
Никакие проекты и инвестиции не должны выполняться до определения гигиенических требований к чистому помещению.
Необходимо обеспечить гарантированное гигиеническое качество и поддержание необходимой степени чистоты воздуха в помещении (не обязательно максимально возможной).
Высокое гигиеническое качество может быть обеспечено при помощи реализации дорогого проекта защиты.
Основной подход должен предусматривать удовлетворение гигиенических требований, где это необходимо, наиболее недорогими способами и с максимальной эффективностью, но только в той степени, в какой это необходимо для конкретного помещения.
Параметры, влияющие на реализацию необходимых условий, могут быть разделены на две группы: параметры обеспечения комфорта и гигиены .
Критериями комфортных параметров воздуха являются:
- приемлемый температурный диапазон;
- приемлемое содержание влаги;
- необходимый расход подаваемого воздуха (л/с);
- допустимый уровень шума.
Эти параметры важны для ассимиляции тепловыделений от внешних и внутренних источников, а также для компенсации теплопотерь и для обеспечения комфортных условий в помещении.
Критерии гигиенических параметров воздуха:
- обеспечение концентрации микроорганизмов в заданных пределах;
- удаление из помещения загрязняющих веществ, таких как выделяющихся газов;
- контролирование движения воздуха в помещении.
Параметрами поддержания гигиенических условий являются концентрация микробов и загрязняющих газов, а также движение воздуха между помещениями.
В этой связи концентрация загрязняющих веществ должна находиться на минимально необходимом уровне, движение воздуха между помещениями должно контролироваться.
Однако во время проектирования должно проводиться рассмотрение этих параметров в их совокупности . Для ассимиляции теплоизбытков, обеспечивающей необходимое качество воздуха, следует проверять количество кондиционированного воздуха, так же как количество вытесняющего воздуха, необходимое для поддержания концентрации микроорганизмов в помещении ниже определенного уровня.
Области применения чистых помещений
Чистые помещения применяются в таких областях, как медицина, микроэлектроника, микромеханика и пищевая промышленность.
В медицине операционные, помещения для приготовления лекарственных препаратов, биохимические и генетические лаборатории очищаются от твердых частиц и микроорганизмов.
Чистые помещения применяются в микроэлектронике, космической технологии, тонкопленочной технологии, индустрии производства печатных схем и в смежных направлениях этих областей, где необходимо удаление загрязняющих частиц.
В пищевой промышленности из производственных помещений удаляются как частицы загрязняющих веществ, так и микроорганизмы.
Чистое помещение с турбулентным потоком воздуха
Термины, использующиеся в литературе по чистым помещениям
Живые микроорганизмы. В эту категорию подпадают бактерии, грибки и вирусы. Микроорганизмы могут развиваться в форме колоний в воздухе, воде и особенно в трещинах и на шероховатых поверхностях. Наиболее распространенным источником микроорганизмов является человеческий организм, который распространяет около 1 000 типов бактерий и грибков.
Загрязняющие вещества, отличные от микроорганизмов. Взвешенные в атмосфере вещества и субстанции, отличные от микроорганизмов, присутствуют в атмосфере в результате действия ветра, землетрясений и вулканической деятельности. Указанные обычно называют пылью или аэрозолью. В эту группу входят частицы дыма, являющегося результатом промышленных процессов, систем отопления зданий и выбросов выхлопных газов автомобилей. В ту же группу входят также взвешенные частицы, источниками которых являются движущиеся части машин в чистых помещениях. Кроме того, в результате действий людей в чистом помещении в воздух этого помещения попадает около 100 000 частиц размером менее 3 мкм.
Стерильность. Так можно охарактеризовать ситуацию в помещении, при которой в продуктах и устройствах отсутствуют микроорганизмы.
Стерилизация. Техника разрушения или уничтожения микроорганизмов в продуктах или устройствах.
HEPA-фильтры (high efficiency particulate air filter — высокоэффективный аэрозольный фильтр). Такие фильтры являются разновидностью высокоэффективных воздушных фильтров. Они используются непосредственно в установках обработки воздуха, а также в конечных точках подачи воздуха в помещение в качестве конечной ступени очистки. Эффективность этих фильтров для частиц размером 0,3 мкм варьируется от 97,8 до 99,995 %. Такие фильтры предназначены для помещений, имеющих класс чистоты 100-100 000.
ULPA-фильтры (также известны под названием ULTRA-HEPA). Это очень эффективные специальные воздушные фильтры. Эффективность этих фильтров для частиц размером 0,3 мкм лежит в пределах от 99,999 до 99,99995 %. Такие фильтры предназначены для помещений, имеющих класс чистоты 1-100.
DOP-тест. Проверка эффективности HEPA-фильтров в реальных условиях после установки.
Чистые помещения с турбулентным потоком воздуха. В таких чистых помещениях кондиционированный воздух подается через HEPA-фильтры, расположенные непосредственно в подвесном потолке. Отверстия возврата воздуха находятся на уровне пола. Этот метод очистки предназначен для помещений с классом чистоты 10 000-100 000 (рис. 1).
Чистые помещения с ламинарным потоком воздуха. В этом методе поток воздуха, протекающий с постоянной скоростью, переносит загрязняющие вещества в канал возвратного воздуха, а затем — в установку обработки воздуха. Такой метод пригоден для помещений с классом чистоты 1, 10, 100, 1000
Чистые помещения с ламинарным потоком воздуха
Воздушный шлюз. На входе в чистое помещение должен находиться воздушный шлюз, обеспечивающий доступ в помещение согласно действующим правилам. Воздушный шлюз является небольшой камерой с двумя дверьми, в которую через два HEPA-фильтра подается кондиционированный воздух.
Класс чистоты помещения. В зависимости от типа производства, которое должно выполняться в чистом помещении, определяется класс чистоты этого помещения. Для классификации чистых помещений применяются различные стандарты. В настоящее время в Германии используется стандарт VDI 2083, во Франции — US 209 в AFNOR 44001, в Англии — BS 5295.
В чистом помещении все оборудование и все системы (в том числе установки обработки воздуха, воздуховоды, канальное оборудование) должны иметь возможность чистки, замены и сервисного обслуживания.
В помещениях, в которых необходима высокая степень стерильности, используется трехступенчатая фильтрация:
- Фильтр первой ступени. Предназначен для содержания в чистоте установки обработки воздуха, располагается во входной секции этой установки. (Класс F4-F5).
- Фильтр второй ступени. Применяется в качестве конечного элемента для содержания в чистоте воздуховода. (Класс F7-F9).
- Фильтр третьей ступени. Ставится на входе в чистое помещение для обеспечения гигиенических условий. (Класс Н13-Н14).
- Гигиеническая установка обработки воздуха должна, с одной стороны, предотвращать проникновение микроорганизмов и загрязняющих частиц в помещение, и, с другой стороны, должна исключать образование и накопление посторонних веществ в своей конструкции.
- Системы должны иметь высокую степень герметичности, доля воздуха, проникающего в помещение, минуя кассеты фильтров, должна быть очень мала.
- Другим местом в системе, связанным с возможностью проникновения микроорганизмов, являются подключение дренажа и сливная линия, выходящая из системы обработки воздуха. В этом месте должна быть установлена сифонная система с двумя изгибами, не имеющая подключения к городской канализации.
- Для устранения необходимости лишний раз открывать дверь в ней должен быть установлен смотровой глазок, кроме того, должна быть предусмотрена система освещения.
- Для предотвращения скапливания микроорганизмов и загрязняющих частиц установки обработки воздуха должны иметь очень гладкие поверхности без трещин и волнистых форм.
- На сочленениях панелей должны использоваться гигиенические уплотнительные элементы, предотвращающие скапливания загрязняющих веществ в этих местах и облегчающие проведение процедур сервисного обслуживания. Кроме этого, для возможности визуального контроля степени засорения фильтров должны использоваться дифференциальные манометры.
- Воздуховоды должны иметь гладкие поверхности и быть изготовлены из оцинкованной стали, нержавеющей стали и подобных материалов.
- Возможность образования конденсата устраняется правильным выбором толщины теплоизоляции. В системе воздуховодов важно наличие достаточного количества сервисных отверстий с хорошим уплотнением.
- Устройства измерения параметров воздушного потока должны иметь сервисные отверстия с удобным доступом. Эти устройства должны предоставлять данные о расходе воздуха и давлении в помещении, даже при засорении фильтров.
Компоненты чистого помещения
Процедуры запуска для чистых помещений. После завершения процедур испытаний и сдачи в эксплуатацию при положительных результатах этих процедур в чистом помещении может быть начата работа.
Наиболее важными испытаниями для чистого помещения являются: испытания воздуховодов на плотность, устройств обработки воздуха — на обеспечение нужного расхода, диффузоров — на обеспечение заданных значений температуры и влажности, испытания под давлением и измерения содержания частиц посторонних веществ. Применяемые для этих целей приборы должны перед испытаниями пройти повторную калибровку.
Устройства забора наружного воздуха систем обработки воздуха, вытяжные заслонки, таблички с параметрами, ярлыки фильтров и все секции системы обработки воздуха должны иметь свободный доступ и возможности визуального контроля и сервисного обслуживания.
Еще одной важной проблемой является обучение персонала чистого помещения. Обязательно использование персоналом стерильной одежды.
Так же как и для многих инженерных систем, в чистом помещении должны производиться регулярные процедуры технического обслуживания, направленные на обеспечение непрерывной работы без аварий и неполадок. Для постоянного поддержания гигиенических параметров необходимо регулярно проверять фильтры на засорение, до возникновения каких-либо неполадок в системе.
Системы подготовки воздуха для чистых помещений
Компания ИНТЕХ производит весь комплекс работ, связанных с проектированием, поставкой оборудования и материалов, а также непосредственно монтажом комплексов инженерного оборудования и систем «чистых помещений» по отоплению, вентиляции и кондиционированию с многоступенчатой, высококачественной системой фильтрации (очистки) воздуха. Используя специализированное климатическое оборудование для обслуживания чистых помещений в отраслях:
- Фармацевтическая промышленность;
- Микроэлектроника;
- Медицина;
- Биотехнологии;
- Лаборатории и научные исследования;
- Авиационная и космическая промышленность;
- Медицинская промышленность;
- Пищевая промышленность;
- Оптика.
Классы чистоты
Класс чистоты помещения - это четко регламентированные требования по уровню содержания в воздухе различного рода примесей и частиц. Классы чистоты различаются по количеству колониеобразующих бактерий на единицу объема.
На примере чистых помещений медицинских учреждений - установлены 3 класса чистоты:
- Помещения с первым классом чистоты должны иметь самую низкую концентрацию бактерий - не более 10 бактерий / м3. К помещениям первого класса относятся операционные для трансплантаций, сложной ортопедической и сердечной хирургии, палаты интенсивной и ожоговой терапии, терапии лейкемии;
- Ко второму классу чистоты относятся помещения с низким уровнем микробной обсемененности — в пределах 50-200 бакт/м3. Это операционные для проведения срочных операций, помещения операционных блоков (включая коридоры), родильные, предродовые палаты, палаты для недоношенных и травмированных детей;
- Помещения третьего класса имеют концентрацию бактерий 200-500 шт/м3. Это палаты интенсивной терапии для людей с заболеваниями сердца, новорожденных, стерилизационные, детские перевязочные и процедурные комнаты.
Задача климатической системы для «Чистых помещений»
Технологические требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха для «чистых помещений» заключаются в следующем:
- Уменьшение распространения болезнетворных микроорганизмов, что подразумевает отвод загрязнителей воздуха, подачу чистого воздуха, ограждение помещения от микробов и микрочастиц, содержащихся в воздухе, а также предотвращение поступления воздуха из соседних менее «чистых» помещений;
- Контроль требуемых параметров воздуха: температуры, влажности, подвижности, а также концентрации вредных примесей, не превышающих ПДК;
- Исключение возникновения и накопления статического электричества для предотвращения связанного с этим риска взрыва.
Решение задач
Задача обеспечения чистоты в помещении наиболее эффективно решается на основе всестороннего подхода, учитывающего как специфические черты каждого конкретного помещения (объемно-планировочные характеристики, технологическое назначение, предъявляемые требования по чистоте и климатическим параметрам), так и особенности, характеризующие помещение как элемент совокупности помещений. Это положение находит отражение в создании комплексов чистых помещений, основными принципами проектирования которых являются:
- обеспечение требуемого расчетного воздухообмена;
- подготовка приточного воздуха с требуемыми параметрами по влажности, температуре и микробиологической чистоте;
- рациональная организация перетоков воздуха из более чистых модулей в менее чистые;
- распределение воздуха в модулях с организацией заданного направления его движения, учитывающего особенности помещения и технологического процесса;
- высокоэффективную очистку внутреннего воздуха.
Конструктивное исполнение комплекса определяется конкретным назначением чистых помещений, их конфигурацией и размерами, действующими нормативными требованиями к воздушной среде. В общем виде предлагаемые ИНТЕХ комплексы выполняются по модульному принципу и включают в себя следующие функциональные системы и элементы:
- систему подготовки, обеззараживания и распределения воздуха;
- систему управления микроклиматом помещений.
Получите коммерческое предложение на email.