張捍東，佘萬根

（安徽省醫(yī)藥設(shè)計院，安徽　合肥　230000）

潔凈室系統(tǒng)緩沖設(shè)置措施

張捍東，佘萬根

（安徽省醫(yī)藥設(shè)計院，安徽合肥230000）

潔凈室系統(tǒng)的緩沖室是潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的控制節(jié)點，關(guān)于緩沖室的布置及室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計手冊已有相關(guān)規(guī)定及論述。文章從緩沖室的污染控制、潔凈自凈時間、壓差控制等方面，闡述工程設(shè)計中緩沖室不同類型的應(yīng)用，緩沖室壓差梯度、潔凈度以及送風(fēng)換氣次數(shù)的取值標(biāo)準(zhǔn)確定，從空氣滲透原理對緩沖室送風(fēng)換氣次數(shù)進行驗算。

氣鎖；縫隙法；自凈時間

1　術(shù)語

緩沖室：在潔凈車間中，不同級別的潔凈區(qū)之間，為減少開門時人進出引起的臟氣流入侵到高級別側(cè)，而設(shè)置具備一定置換體積及壓差要求的功能間。

氣鎖室：一般設(shè)在潔凈室的出入口，是用以阻隔外界或鄰室氣流和進行壓差控制所設(shè)置的連鎖控制緩沖室。

氣鎖室即設(shè)置連鎖控制的緩沖室。

2　緩沖室設(shè)置

無塵潔凈室是一個系統(tǒng)工程，其核心為凈化空調(diào)系統(tǒng)，通過凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣過濾置換保持潔凈區(qū)潔凈度，但其他一些布局方面的細節(jié)設(shè)計，可有效控制潔凈區(qū)被污染，以使無塵潔凈室更安全可靠、經(jīng)濟節(jié)能運行，其中緩沖室的設(shè)置即為潔凈室平面布置控制污染的重要方式。

《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：不同等級的潔凈室之間的壓差不宜小于5Pa，潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差不應(yīng)小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的壓差不應(yīng)小于10Pa。

《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：不同空氣潔凈度等級的醫(yī)藥潔凈區(qū)之間以及醫(yī)藥潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的空氣靜壓差不應(yīng)小于5Pa，醫(yī)藥潔凈區(qū)與室外大氣的靜壓差不應(yīng)小于10Pa。

具體到實際工程設(shè)計中，由于壓差計顯示精度要求，一般壓差均按5Pa或大于5Pa設(shè)計。

在潔凈車間中，不同級別的潔凈區(qū)之間已有最小5Pa壓差，高級別側(cè)保持正壓，用以阻擋門關(guān)閉條件下由縫隙從低級別到高級別潔凈室的空氣滲透，在門開啟條件而無人走動時，低級別側(cè)的氣流也不能輕易入侵到高級別側(cè)。但是，在開門的瞬間，人的進出引起的氣流，就不是正常的壓差能阻擋得住的。因此，在潔凈車間設(shè)立緩沖室的作用就在于減少開門時入侵的臟氣流。同時為防止開門時緩沖室另一個門處于開啟狀態(tài)時，人員進入緩沖室走動而致污染氣流進入高級別潔凈區(qū)，緩沖室進出門應(yīng)設(shè)置連鎖控制。

設(shè)置連鎖控制的緩沖室即為氣鎖室。氣鎖室按其壓力和氣流方向可分為：梯度式氣鎖室、正壓氣鎖室、負壓氣鎖室三種類型。其中梯度式氣鎖是最常用的形式，用于不同潔凈區(qū)之間的隔離，但不能阻止高級別區(qū)含產(chǎn)品空氣的擴散。而正壓氣鎖室和負壓氣鎖室則既可用于分隔不同區(qū)域之間的氣流，也可有效阻止含產(chǎn)品空氣從高級別區(qū)向低級別區(qū)的擴散。醫(yī)藥工程中強致敏性產(chǎn)品生產(chǎn)及醫(yī)院負壓手術(shù)室的緩沖就采用正壓氣鎖室和負壓氣鎖室。

以下幾種情況下可不設(shè)置緩沖室：

①兩個只相差一級的相鄰亂流潔凈區(qū)相通且潔凈區(qū)體積較大時（經(jīng)測算潔凈區(qū)體積不宜小于300m3），從低級別經(jīng)人體帶入高級別的塵粒污染對高級別潔凈區(qū)潔凈度不會產(chǎn)生波動或產(chǎn)生波動在較短時間就恢復(fù)，中間無需設(shè)這樣的緩沖室。如電子潔凈廠房大部分面積較大不同級別潔凈間之間一般均不設(shè)置緩沖。但如果發(fā)生的污染不僅僅是增加塵粒的污染，而是改變污染性質(zhì)的污染（例如不同性質(zhì)的菌種、不同性質(zhì)的塵源），則一定要設(shè)緩沖室。

②對于單向流的潔凈車間，由于其置換速度快抗干擾能力極強，可不設(shè)置緩沖室。

3　緩沖室自凈換氣次數(shù)

潔凈工程設(shè)計平面布置時，要合理確定緩沖室的面積、是否需要等，須結(jié)合潔凈車間的體積、等級、換氣次數(shù)等進行周密的計算。

以十萬級與一萬級之間的緩沖室為例，緩沖室按高級別確定為一萬級，與十萬級區(qū)壓差取值10Pa，與一萬級區(qū)壓差取值5Pa，進出門均為單門（1000× 2000），體積取值8m3，進出門不能同時打開，計算緩沖室送風(fēng)換氣量及正壓風(fēng)量。

采用縫隙法計算緩沖室門進出正壓風(fēng)量：

其中：Ly——正壓風(fēng)量（m3/h）

A——門縫隙的總有效漏風(fēng)面積（m2），門縫隙寬度取0.003m

ΔP——壓力差（Pa）

1.25——不嚴(yán)密附加系數(shù)

進出風(fēng)量差=62.04（m3/h），即要保持緩沖室進出門壓差，緩沖室最小送風(fēng)量為62.04（m3/h）。

參照《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施》暖通空調(diào)動力第4.10.3條關(guān)于防煙正壓送風(fēng)風(fēng)量門洞風(fēng)速取值0.6～1.0m/s，考慮煙氣擴散性比潔凈室一般空氣強，故潔凈室緩沖室開啟門時為阻止低級別區(qū)空氣塵粒污染擴散至高級別區(qū)所需門洞風(fēng)速可降低，現(xiàn)取值0.5m/s，相應(yīng)通過（1000×2000）門的空氣流量為3600（m3/h），相當(dāng)與8m3緩沖室450次/h的換氣次數(shù)送風(fēng)量。顯然，為了阻止?jié)崈羰揖彌_室開啟門時低級別區(qū)空氣塵粒污染擴散至高級別區(qū)將緩沖室送風(fēng)量提高到3600（m3/h），相應(yīng)緩沖室送風(fēng)口、回風(fēng)口不易布置，且較大風(fēng)量空氣短時間進入低級別潔凈功能間會引起各功能間相互壓差失調(diào)。故采用保持門洞風(fēng)速控制塵粒污染擴散不可取也無必要。

緩沖室送風(fēng)風(fēng)量可以采用假定緩沖間在低級別門打開后，緩沖間降低至低級別潔凈標(biāo)準(zhǔn)后恢復(fù)至高級別潔凈標(biāo)準(zhǔn)所需自凈時間及自凈換氣次數(shù)的方法確定。

參照《藥品GMP指南》（廠房設(shè)施與設(shè)備）5.2.1潔凈室恢復(fù)時間與換氣次數(shù)關(guān)系圖表，自凈時間：在換氣次數(shù)20次/h時，十萬級自凈到萬級約7min，在換氣次數(shù)30次/h時，十萬級自凈到萬級約4min。

以萬級8m3緩沖室為例，單個操作人員（按1.7m，體積約0.5m3）由十萬級進入緩沖室，相應(yīng)0.5m3為十萬級標(biāo)準(zhǔn)，人員從十萬級區(qū)開啟緩沖室門到開啟緩沖室出口門時間約30s，緩沖室按換氣次數(shù)30次/ h，自凈其中0.5m3十萬級空氣至萬級需自凈時間=4× 0.5/8=0.25min。根據(jù)以上案例可總結(jié)如下：萬級緩沖間送風(fēng)換氣次數(shù)可取28～30次/h，十萬級緩沖室送風(fēng)換氣次數(shù)取18～20次/h。

4　小結(jié)

①設(shè)置緩沖室可有效防止?jié)崈魠^(qū)與非潔凈區(qū)及不同潔凈區(qū)之間的污染。

②緩沖室應(yīng)設(shè)置為連鎖控制的氣鎖室。

③氣鎖室一般均采用梯度氣鎖室，特殊要求時采用正壓氣鎖室或負壓氣鎖室。

④氣鎖室潔凈度應(yīng)按高級別潔凈區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，其送風(fēng)換氣應(yīng)綜合考慮人員通過氣鎖室時間，氣鎖室自凈時間等。根據(jù)潔凈室不同換氣次數(shù)下的自凈時間測算：萬級緩沖間送風(fēng)換氣次數(shù)可取28～30次/h，十萬級緩沖室送風(fēng)換氣次數(shù)取18～20次/h。

［1］GB50073-2013，潔凈廠房設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB50457-2008，醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范［S］.

TU246.1

B

1007-7359（2016）04-0257-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.101

張捍東，副總工程師，高級工程師，國家注冊設(shè)備工程師（暖通空調(diào)）。