無菌潔凈廠房暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

A. 無菌潔凈廠房暖通空調(diào)（HVAC） 設(shè)計原則

從無菌潔凈廠房的設(shè)計實踐中認識到，環(huán)境條件相當于 B 級，可以通過空氣的紊流稀釋來達到。但更高的動態(tài)要求如 A 級，就需要通過單向流置換系統(tǒng)來達到了。

在置換設(shè)計中，“臟”的空氣將通過單向流形式被“干凈”的空氣置換掉。

在稀釋設(shè)計中，“臟”的房間空氣與“干凈”的房間空氣不斷的混合，以降低房間內(nèi)通過紊流混合的空氣中的微粒負荷。

置換和稀釋系統(tǒng)設(shè)計

上圖所給出的用稀釋方法進行設(shè)計的無菌潔凈廠房屬于已知的混合流房間類別。高級別的環(huán)境則通過較小的置換系統(tǒng)，例如單向流單元來達到，此時紊流的空氣被用來維持背景條件。

稀釋設(shè)計（紊流）在 HVAC 系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用很廣，該設(shè)計須考慮到房間的布置和操作，以及對核心區(qū)提供適當?shù)木植繂蜗蛄鞯谋Ｗo，另外有一點須指出的是有些空氣流動較低的區(qū)域，如房間的角落，往往會成為微粒濃度非常高的地方。

須說明的是經(jīng) HEPA 過濾器的單向流裝置送出的空氣，與來自房間 HVAC 系統(tǒng)的空氣一樣，同樣會稀釋房間內(nèi)的塵埃粒子，這種來自單向流裝置的空氣會增加有效的房間換氣次數(shù)，并且有利稀釋；對新安裝的 HVAC 系統(tǒng)來說，須依賴房間的 HVAC 系統(tǒng)來滿足較低的換氣次數(shù)要求（單向流裝置的作用不可計算在內(nèi)）。

下面是三個紊流稀釋無菌潔凈廠房的基本要求：

1.送入空間的空氣須比需要保持的房間空氣條件更干凈。

2.送入的潔凈空氣的體積須足以抵消空間所產(chǎn)生的微粒數(shù)，并保持動態(tài)的環(huán)境條件。

3.須使房間空氣和送入的潔凈空氣充分混合以達到稀釋的作用。

所有三個基本條件都須在房間空氣換氣次數(shù)計算時得到反應(yīng)。

為了保證無菌區(qū)能成功運行，為該區(qū)域服務(wù)的空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時有許多因數(shù)需要考慮及處理。

B.   操作因數(shù)

由于人體持續(xù)不斷地釋放微粒和微生物，因此操作人員被視為是無菌生產(chǎn)環(huán)境的一大影響，了解人員是如何干擾各種環(huán)境條件并且對此如何加以控制，是非常重要的。HVAC 系統(tǒng)設(shè)計中需考慮的操作因數(shù)包括：

1.對無菌生產(chǎn)區(qū)操作人員數(shù)量的限制。

2.避免人員穿過核心區(qū)。

3.了解人員在正常操作時的位置。

4.若介入核心區(qū)的操作是無法避免的，可考慮采用手套接口以避免對核心區(qū)的污染。

5.了解人流路線，對頻繁活動的區(qū)域（如更衣間）增加換氣次數(shù)。

6.將進入無菌操作區(qū)的換穿衣和脫衣路線分開。

C.   物理因數(shù)。

HVAC 系統(tǒng)要能始終維持一定的房間條件，也取決于設(shè)施的物理因數(shù)，良好的裝修可方便清潔，如無脫落的表面，盡量少的房間角落。此外還有一些因數(shù)對保持壓差梯度非常重要，例如：

1.“穿越隔墻的孔洞”（例如，傳送帶、消防噴淋頭的蓋子等）；

2.門的縫隙和精度；

3.氣鎖如何保持壓差梯度，門開啟的時間長短（同時也要考慮到壓差失去時的報警延遲）；

4.門的開關(guān)（能否克服壓力而關(guān)閉與開啟）；

5.設(shè)備位置；

6.核心區(qū)與操作人員和其他區(qū)域的相對位置；

7.動態(tài)的壓力控制措施或維持房間之間壓力穩(wěn)定的靜態(tài)系統(tǒng)；

8.房間滅菌情況（滅菌接觸時間周期，異味如何更快地被稀釋）；

9.避免潔凈區(qū)內(nèi)產(chǎn)生不可接受的渦流，避免內(nèi)部房間復(fù)雜的布局。

另外還須考慮到哪些變化在系統(tǒng)確認測試時是重要的，如門的開啟對房間壓力的影響等。

D.  送風(fēng)口和吸風(fēng)口的位置

房間內(nèi)的氣流型態(tài)很難預(yù)測，并且將隨區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備、單向流裝置、人員操作等因數(shù)的變化而改變，房間內(nèi)送風(fēng)口和吸風(fēng)口的布置原則非常重要。

設(shè)計師須對安裝于系統(tǒng)末端的 HEPA 過濾器送風(fēng)口的送風(fēng)效果加以關(guān)注，使送風(fēng)能與房間的空氣充分混合，這是 HVAC 系統(tǒng)設(shè)計須遵循的基本原則；送風(fēng)口位置通常還應(yīng)與照明燈具等相協(xié)調(diào)，因此其理想的位置可能是一個折中的方案。中凈環(huán)球凈化可提供無菌車間、潔凈廠房的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

在對布置進行優(yōu)秀的設(shè)計時，下列因數(shù)往往被反復(fù)考慮到：

1.為滿足房間換氣次數(shù)而提供的送風(fēng)量。

2.既達到房間預(yù)期空氣質(zhì)量和氣流組織，又使末端 HEPA 過濾器單元數(shù)量較少，同時還要考慮減少過濾器的更換及其投入成本。

3.適合的末端單元數(shù)量同時又可達到良好的空氣分布。

4.末端單元外形尺寸和額定風(fēng)量的標準化配置，以減少更換成本和增加有效使用率。

對于稀釋設(shè)計來說，吸風(fēng)口的位置不如送風(fēng)口關(guān)鍵，因為它們對房間空氣的流動影響很小，應(yīng)位于空氣流動較少的部位，比較理想的位置在房間內(nèi)較低的角落；對于置換設(shè)計（如單向流），吸風(fēng)口須在低位處。

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