Вентиляція чистих приміщень: норми, особливості проектування та облаштування

• Що таке чисті приміщення?
• Норми повітрообміну в чистих приміщеннях
• Потрібні умови вентиляції
• Особливості проектування вентиляційних систем
• Висновки та корисне відео за темою

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

У складі повітря, яке вдихає людина всередині споруд, міститься багато домішок. Рівень концентрації його забруднення багато в чому залежить від різних обставин, серед яких віддаленість від інтенсивних автомобільних магістралей та промислових об'єктів.

Є такі приміщення, де ця ситуація неприпустима, оскільки через їх специфіку необхідна гранична чистота обороту повітряних потоків. Тому облаштування систем вентиляції чистих приміщень та кондиціювання повітря є обов'язковим компонентом для забезпечення відповідного мікроклімату.Чи згодні?

З нашого матеріалу ви дізнаєтеся, що таке вентиляція чистих приміщень, норми вологості, температурний режим та інші параметри, що впливають на підтримку оптимального мікроклімату.

Що таке чисті приміщення?

Визначення чистого приміщення має на увазі певну площу кімнату, в якій за допомогою спеціального обладнання підтримується в заданих межах концентрація аерозольних частинок (пил, хімічні пари, мікроорганізми) у повітрі.

У такому приміщенні кількість забруднюючих частинок на поверхні стін, стелі та в повітрі повинна підтримуватися на мінімальному рівні.

Чисті приміщення використовуються в мікроелектроніці, космічних технологіях, тонкоплівковому виробництві, випуску друкованих схем - скрізь, де необхідне усунення забруднюючих елементів

Ці особливі приміщення оснащуються такими складовими:

• антистатичним підлогою;
• передавальні віконні отвори;
• перехідними шлюзами;
• глухої конструкції стіновими панелями;
• стелі з вбудованим освітленням.

гранично чистої атмосфери в таких кімнатах можна досягти одним способом - зміщення наявних повітряних мас і приплив свіжого відфільтрованого кондиціонованого повітря.

Чисті приміщення необхідні для таких сфер діяльності людини, як медицина, фармацевтика, виготовлення різних електронних пристроїв та харчове виробництво.

Норми повітрообміну в чистих приміщеннях

З розвитком новітніх технологій потреба у чистих виробничих приміщеннях зросла. У промисловості застосовуються все більш дорогі та складні матеріали.

У даних умовах ціна помилки при виробництві сучасної продукції через невідповідність промислового середовища та обладнання робочих місць дуже висока.

В операційній кімнаті досягти стерильної атмосфери можна одним способом – виштовхування внутрішніх повітряних мас припливом свіжого кондиціонованого повітря

У всьому світі загальновизнаним документом, що встановлює норми вентиляції чистих приміщень, проектування, будівництва, оснащення та атестації, а також ділить їх на особливі класи чистоти є серія стандартів ISO 14644, що має загальну назву «Чисті приміщення та пов'язані з ними середовища», розроблена Міжнародною організацією зі стандартизації (ISO).

До цієї категорії нормативів входить 9 регулюючих документів.

Нормативи ISO 14644 «Чисті зони та пов'язані з ними контрольовані середовища».

Норми контролю та моніторингу для підтвердження відповідності ISO 14644-1ISO 14644-3 ISO 14644-4 ISO 14644-5 Обслуговування Визначення та терміни Ізолюючі конструкції (бокси, укриття з очищеним повітрям тощо)д) ISO 14644-9Класифікатор чистоти поверхонь по концентрації частинок

№ документа	Коротка назва
ISO 14644-1	Класифікатор чистоти повітряних мас
Способи тестування
Проектування, будівельний процес, введення в дію
	ISO 14644-6
	ISO 14644-7

У Росії використовується затверджена добірка стандартів ГОСТ Р ИСО 14644, яка є перекладом міжнародного нормативу ISO 14644 «Чисті приміщення та пов'язані з ним контрольовані середовища».

Документація, що регламентує російські стандарти, розроблена Технічним комітетом зі стандартизації ТК 184 «Забезпечення промислової чистоти» та громадською установою Асоціацією інженерів з контролю мікрозабруднень (АСИНКОМ).

Залежно від класу чистоти промислового приміщення та технічних процесів, що проводяться в ньому, пред'являються різні норми до оснащення та обладнання повітрообміну.

Існує 9 класів приміщень, в яких допускається певна концентрація пилу та мікроорганізмів у повітрі згідно з нормами ГОСТ ИСО 14644-1-2000.

Таблиця меж максимальної концентрації частинок у приміщеннях відповідно до класів чистоти прийнятих Міжнародною організацією зі стандартизації ISO

Системи підготовки вентиляційного повітря повинні забезпечувати його чистоту за кількістю аерозольних частинок та, у разі потреби, наявності мікроорганізмів у чистих зонах відповідно до вимог ГОСТ Р 52249-2009 «Правила виробництва та контролю якості лікарських засобів».

Крім того, вони повинні підтримувати перепад тиску по відношенню до навколишніх приміщень нижчого класу чистоти.

Потрібні умови вентиляції

Для здійснення повітрообміну в чистих приміщеннях вимірюється рухливість повітряних потоків у м/с. В особливо стерильних кімнатах у фармацевтичній сфері встановлено точне визначення необхідного вентилювання – 0,46 м/с ± 0,1 м/с (FDA, США).

Граничні норми рухливості повітряних мас в інших чистих кімнатах, як правило, становлять від 0,35 до 0,52 м/с ± 20%.

На повітряну циркуляцію також значно впливає наявність віконних отворів:

• в герметичному приміщенні без вікон приплив повітря повинен домінувати на 20% над витяжкою;
• у приміщеннях з вікнами продуктивність повітрообміну повинна бути вищою за витяжку на 30%.

Тільки така система вентиляції чистих зон може перешкоджати попаданню забруднень та забезпечувати кругообіг повітряних мас.

Схема системи циркуляції повітря в операційній кімнаті відповідно до загальноприйнятих норм та стандартів. Вона включає дифузор, повітроводи, панель опалення і одноканальний пристрій змінного об'єму

При проектуванні звертається особлива увага на технології подачі повітряних потоків на об'єкти спеціального призначення.Наприклад, циркуляція повітря в чистих приміщеннях класом чистоти від 1 до 6 здійснюється повітророзподільним обладнанням зверху вниз, утворюючи однорідні та односпрямовані повітряні потоки невисокої швидкості від 0,2 до 0,45 м/с.

У зонах нижчого класу чистоти дозволяється утворення неодноспрямованого потоку за допомогою кількох стельових дифузорів.

Способи очищення повітря

Можна виділити два види чистих приміщень. Як правило, вони різняться між собою методикою очищення повітряних мас:

• кімнати з турбулентною вентиляцією;
• приміщення з ламінарним, зверненим в один бік потоком.

Остання різновид дозволяє дотримуватися чистоти максимально високого ступеня, зважаючи на те, що спрямований в один бік потік швидше і якісніше виштовхує забруднене повітря з потрібної кімнати.

При очищенні повітряного потоку турбулентним методом перероблені за допомогою фільтрів потоки подаються через стельові розподільники. Чисте повітря при вступі до кімнати поєднується з вже присутньою повітряною масою, в якій знаходиться певний рівень забрудненості, та розбавляє його.

Через повітрозабірні решітки, що знаходяться внизу стін, виводиться назовні частина витісненого повітря. За день роботи вентиляції, встановленої за таким принципом, може до 20 разів витіснити відпрацьоване повітря.

При необхідності зробити повітря в чистій кімнаті ще більш очищеним вибирається вид із спрямованим в один бік потоком. Сенс ламінарного вентилювання полягає в обладнанні ефективно діючих фільтруючих компонентів для подачі повітряного потоку.

Свіже повітря, що надходить до кімнати, переміщається по ній в одному напрямку (згори вниз), при цьому мікрочастинки пилу затримуються і видаляються через отвори в підлозі. Зазвичай цей процес відбувається зі швидкістю повітряного потоку до 0,4 м/с.

Устаткування для вентиляції

Для того, щоб вибрати ефективне обладнання для вентиляції в чистій кімнаті, варто розуміти завдання, які воно вирішуватиме.

Схема фільтрів різних класів очищення, призначена для облаштування вентиляції в чистих приміщеннях, демонструє наочно очищення повітря, що потрапляє з односпрямованим потоком.

Повітрообмін у чистих кімнатах спрямований не на видалення забруднюючих бактерій та частинок, а на попередження їх потрапляння всередину.

Необхідне обладнання буде наступним:

Фільтровентиляційні модулі. Компоненти систем, головна функція яких – очищення повітря від забруднених частинок та домішок. Забезпечуються фільтрами HEPA та ULPA для досягнення необхідного ступеня чистоти згідно класифікатора.
1. Повітророзподільники. Це група кліматичного обладнання для очищення від домішок, здійснення вентиляції та кондиціювання в умовах чистих зон.
2. Системи вентиляції та кондиціювання. Установка з повним циклом підготовки повітряних потоків у чистих приміщеннях. У її функції входить: очищення, підтримка температури, вологості та тиску повітря. Зазвичай такі установки відрізняються безперебійною безшумною роботою і можуть налаштовувати регулювання показників автоматично.
3. Фільтри різних класів очищення. Часто підбираються відповідно до вимог певного типу чистоти приміщення. Максимально ефективна схема видалення сторонніх частинок з припливного повітря шляхом пропускання його через 4 види фільтрів - грубої, тонкої, високої ефективності (HEPA) та надтонкої (ULPA) очищення.

Головним завданням для постійно функціонування даного обладнання є високоякісне початкове проектування та встановлення.

В іншому ніяких складнощів з експлуатацією у персоналу та власників не виникає.

Принцип роботи системи

Вентиляція чистих приміщень діє справно та дає можливість забезпечення нормативних показників шляхом чіткої роботи всіх компонентів системи.

Перш ніж вступити до кімнати, повітря проходить чотири рівні фільтрації на чотирьох фільтрах, які очищають повітряний потік від певних видів забруднень.

Подається ламінарний потік повітря, що дозволяє утворювати спрямоване переміщення очищених повітряних мас, а він у свою чергу виштовхує аерозольні частинки з вже наявного повітря.

Циркуляція та повітрообмін в операційній кімнаті, обладнаний відповідно до необхідних норм і стандартів, складається з безлічі пристроїв.

Основна складова всієї вентиляційної установки - це система центрального кондиціювання, обладнана відповідно до специфіки чистих кімнат. Більша частина процесів підготовки та очищення повітря проходить саме тут.

А легкість в управлінні та підтримці постійних показників чистоти в приміщенні забезпечується обладнанням для автоматизації та диспетчеризації роботи всієї системи, в якому міститься велика кількість датчиків для моніторингу показників, пристрій дистанційної передачі команд і т.д.

Після введення в експлуатацію системи стан роботи всіх елементів контролюється персоналом, який працює в приміщенні, а при виявленні будь-яких порушень роботи або аварійних ситуацій, програмне забезпечення швидко проінформує про це автоматично.

Особливості проектування вентиляційних систем

Проектування та встановлення системи вентиляції та кондиціювання чистих приміщень потребує необхідного досвіду роботи зі спецобладнанням, а також знання вимог та нормативів, що пред'являються до цих приміщень.

Є три основні схеми систематизації повітрообміну в чистих зонах:

• напрям потоків повітря паралельно один одному;
• безладний напрямок - надходження свіжого повітря здійснюється в різні боки;
• змішана подача - простежується у великих приміщеннях, коли в одній частині повітряні маси рухаються паралельно, а в іншій - безладно.

В залежності від габаритів кімнати та розташування робочої області вибирається найбільш прийнятний проект вентиляційної системи. Найбільш оптимальним рішенням вважається вентилювання з спрямованим в один бік потоком свіжого повітря.

Система вентиляційних настінних решіток у стерильному приміщенні, спроектованому відповідно до вимог класу чистоти та призначення

Для чистих приміщень часто використовується припливно-витяжна вентиляційна система. Її зміст полягає в наступному: зверху з певною швидкістю під тиском подається потік свіжого повітря, який виштовхує забруднені повітряні маси, що знаходяться в приміщенні, до припливного отвору.

Охолоджене повітря подається з невеликою швидкістю у верхню частину об'єкта через стельові панелі. Він обволікає площу приміщення, опускаючи вниз до витяжки пилові частинки, створюючи мінімальний ступінь подразнення.

При даній системі вентиляції не утворюються протяги, і осілі на підлозі пилові вихори. Більш того, свіжий потік, що доставляється, спочатку готується і подається в приміщення вже з потрібною вологістю і температурою.

Популярні схеми вентиляції

При проектуванні системи вентиляції однією з першорядних завдань є точна та перевірена організація розподілу повітряних потоків.

На даний момент проектувальниками використовуються кілька поширених рішень розташування розподільного обладнання, вибір якого має значення від призначення.

У чистих приміщеннях обов'язково потрібно подбати про оснащення дверних прорізів додатковим захистом від проникнення в чисте приміщення забрудненого повітря.

Розглянемо найбільш популярні, відпрацьовані схеми організації вентиляції операційної кімнати:

• надходження потоку повітря в одному напрямку через похилу решітку вентиляції;
• за допомогою застосування стельових дифузорів організується не односпрямований повітряний приплив;
• повітря надходить в операційну через перфоровану стельову панель з організацією вертикального односпрямованого потоку повітряної суміші;
• припливна повітряна маса подається через розподільник повітря в стелі, що створює ламінарний потік повітря, спрямований в робочу область;
• повітряна суміш не односпрямована і подається через повітряний кільцевий шланг.

Витяжна вентиляційна система в операційних кімнатах здійснюється шляхом монтажу витяжних вентиляторів та настінних вентиляційних решіток клапаном у зворотний бік.

Відповідно до практики, найкращим пристосуванням для організації ламінарного потоку повітря, спрямованого в один бік, в операційних кімнатах є стельові сітчасті розподільники повітря.

На приклад, на ламінарній стелі розмірами 1,8 на 2,4 м в операційній кімнаті площею 40 м² дає можливість створення 25-кратного обміну повітря при швидкості виходу повітряного потоку з установки 0,2 м/с.

Ці дані вважаються достатніми для поглинання теплонадлишків від числа персоналу та роботи обладнання в операційній.

Монтаж вентиляційних систем

Особливість установки вентиляції чистих приміщень пов'язана з високими вимогами для різних видів зон, класифікація яких залежить від особливостей технологічних процесів, що проводяться в них, а також їх призначенням, норм мікроклімату та трасування інженерних конструкцій.

Фахівці проводять встановлення та запуск обладнання для забезпечення правильного повітрообміну в чистих приміщеннях фармацевтичної промисловості.

Спеціалістам з монтажу необхідно розуміти, що повітропроводи для встановлення в чистих приміщеннях ще до монтажу вимагають підготовчих процедур, без яких не може бути здійснена наступна установка.

Розглянемо основні етапи:

На підготовчому етапі деталі повітроводів розміщуються у спеціально відведеному місці очищення. Перед установкою частини та фасонні елементи піддаються початковому сухому механічному чищенню для видалення з поверхонь рідких та твердих забруднень, що утворилися в процесі виробництва та перевезення.
1. Далі слід провести первинне миття всіх внутрішніх поверхонь водопровідною водою і організувати сушіння до повного висихання в знепиленій зоні. Після зорового контролю комплектуючі вентиляційних систем, залежно від ступеня забрудненості, піддаються вторинному миття і сушінню або відразу йдуть на антисептичну обробку.
2. Після остаточної обробки рекомендується звести до мінімуму контакт з очищеними елементами внутрішніх поверхонь повітроводів та повітрям приміщення. Цього можна досягти шляхом обгортання торцевих частин полімерною плівками. Після цього комплектуючі відправляються на склад із контрольованими параметрами чистоти.
3. Очищена партія деталей та повітроводів потрапляє на ділянку монтажу прямо перед встановленням. Захищаюча плівка знімається безпосередньо перед з'єднанням частин повітроводів та фасонних елементів, при цьому контакт з інструментами, кріпленням, відкритих шкірних кінцівок із внутрішньою стороною неприпустимий. При зупинці монтажу або перерві слід провести тимчасову герметизацію торцевих частин, стиків та врізок.

На всіх етапах настановних робіт необхідно контролювати та скорочувати кількість можливих забруднень внутрішніх поверхонь.

Висновки та корисне відео за темою

У відеоролику йтиметься про те, як облаштовується вентиляція в чистих приміщеннях виробничого призначення:

Відеоролик про те, як відбувається налагодження вентиляції в чистих приміщеннях операційної:

Проектування та монтаж вентиляційних систем та систем кондиціювання в чистих приміщеннях - це трудомісткий процес, що передбачає наявність певних знань, норм і правил повітрообміну та повітропостачання, а також навичок та досвіду застосування повітророзподільного обладнання.

Саме тому для проектування та монтажу системи вентиляції на таких об'єктах рекомендується звертатися виключно до фахівців.

Якщо у вас є питання на тему статті або можете доповнити наш матеріал цінними відомостями щодо облаштування вентиляції в чистих приміщеннях. Будь ласка, залишайте свої коментарі, ділитеся досвідом - блок для зв'язку розташований під статтею.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!