В составе воздуха, который вдыхает человек внутри сооружений, содержится много примесей. Уровень концентрации его загрязнения во многом зависит от различных обстоятельств, среди которых удаленность от интенсивных автомобильных магистралей и промышленных объектов.
Есть такие помещения, где данная ситуация недопустима, так как ввиду их специфики необходима предельная чистота оборота воздушных потоков. Поэтому обустройство систем вентиляции чистых помещений и кондиционирования воздуха является обязательным компонентом для обеспечения в них подобающего микроклимата. Согласны?
Из нашего материала вы узнаете, что такое вентиляция чистых помещений, нормы влажности, температурный режим и другие параметры влияющие на поддержание оптимального микроклимата.
Что такое чистые помещения?
Определение чистого помещения подразумевает собой определенной площади комнату, в которой при помощи специального оборудования поддерживается в заданных пределах концентрация аэрозольных частиц (пыль, химические пары, микроорганизмы) в воздухе.
В таком помещении количество загрязняющих частиц на поверхности стен, потолка и в воздухе должно поддерживаться на минимальном уровне.
![Обустройство чистых помещений Обустройство чистых помещений](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/ugle9lj0d.jpg)
Эти особые помещения оснащаются следующими составляющими:
- антистатическим полом;
- передаточными оконными проемами;
- переходными шлюзами;
- глухой конструкции стеновыми панелями;
- потолками со встроенным освещением.
Предельно чистой атмосферы в таких комнатах можно достичь одним способом – вымещение имеющихся воздушных масс и приток свежего отфильтрованного кондиционированного воздуха.
Чистые помещения необходимы для таких областей деятельности человека, как медицина, фармацевтика, изготовление различных электронных устройств и пищевое производство.
Нормы воздухообмена в чистых помещениях
С развитием новейших технологий потребность в чистых производственных помещениях выросла. В промышленности применяются все более дорогостоящие и сложные материалы.
В данных условиях цена ошибки при производстве современной продукции из-за несоответствия промышленной среды и оборудования рабочих мест очень высока.
![Вентиляция в операционной Вентиляция в операционной](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/xlonpo2it.jpg)
Во всем мире общепризнанным документом, устанавливающим нормы вентиляции чистых помещений, проектирования, строительства, оснащения и аттестации, а также делящим их на особые классы чистоты является серия стандартов ISO 14644,имеющая общее название «Чистые помещения и связанные с ними контролирующие среды», разработанная Международной организацией по стандартизации (ISO).
В эту категорию нормативов входит 9 регулирующих документов.
Нормативы ISO 14644 «Чистые зоны и связанные с ними контролируемые среды».
№ документа | Краткое название |
ISO 14644-1 | Классификатор чистоты воздушных масс |
ISO 14644-2 | Нормы контроля и мониторинга для подтверждения соответствия ISO 14644-1 |
ISO 14644-3 | Способы тестирования |
ISO 14644-4 | Проектировка, строительный процесс, ввод в действие |
ISO 14644-5 | Обслуживание |
ISO 14644-6 | Определения и термины |
ISO 14644-7 | Изолирующие конструкции (боксы, укрытия с очищенным воздухом и т.д.) |
ISO 14644-8 | Классификатор молекулярных загрязнений воздушных масс |
ISO 14644-9 | Классификатор чистоты поверхностей по концентрации частиц |
В России используется утвержденная подборка стандартов ГОСТ Р ИСО 14644, которая представляет собой перевод международного норматива ISO 14644 «Чистые помещения и связанные с ним контролируемые среды».
Документация, регламентирующая российские стандарты разработана Техническим комитетом по стандартизации ТК 184 «Обеспечение промышленной чистоты» и общественным учреждением Ассоциацией инженеров по контролю микрозагрязнений (АСИНКОМ).
В зависимости от класса чистоты промышленного помещения и проводимых в нем технических процессов, предъявляются разные нормы к оснащению и оборудованию воздухообмена.
Существует 9 классов помещений, в которых допускается определенная концентрация пыли и микроорганизмов в воздухе согласно нормам ГОСТ ИСО 14644-1-2000.
![Таблица пределов максимальной концентрации микрочастиц Таблица пределов максимальной концентрации микрочастиц](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/5vdm9ce7r.jpg)
Системы подготовки вентиляционного воздуха должны обеспечивать его чистоту по числу аэрозольных частиц и, в случае необходимости, наличию микроорганизмов в чистых зонах соответственно требованиям ГОСТ Р 52249-2009 «Правила производства и контроля качества лекарственных средств».
Кроме того, они должны поддерживать перепад давления по отношению к окружающим помещениям более низкого класса чистоты.
Требуемые условия вентиляции
Для осуществления воздухообмена в чистых помещениях измеряется подвижность воздушных потоков в м/с. В особо стерильных комнатах в фармацевтической сфере установлено точное определение требуемого вентилирования – 0,46 м/с ± 0,1 м/с (FDA, США).
Предельные нормы подвижности воздушных масс в других чистых комнатах, как правило, составляют от 0,35 до 0,52 м/с ± 20%.
На воздушную циркуляцию также значительно влияет наличие оконных проемов:
- в герметичном помещении без окон приток воздуха должен доминировать на 20% над вытяжкой;
- в помещениях с окнами производительность воздухообмена должна быть выше вытяжки на 30%.
Только такая система вентиляции чистых зон может препятствовать попаданию загрязнений и обеспечивать кругооборот воздушных масс.
![Работа вентиляционной системы в операционной Работа вентиляционной системы в операционной](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/hnukcknak.jpg)
При проектировании обращается повышенное внимание на технологии подачи воздушных потоков на объекты специального назначения. Например, циркуляция воздуха в чистых помещениях классом чистоты от 1 до 6 осуществляется воздухораспределительным оборудованием сверху вниз, образуя однородные и однонаправленные воздушные потоки невысокой скорости от 0,2 до 0,45 м/с.
В зонах более низкого класса чистоты позволяется образование не однонаправленного потока с помощью нескольких потолочных диффузоров.
Способы очистки воздуха
Можно выделить два вида чистых помещений. Как правило, они различаются между собой методикой очищения воздушных масс:
- комнаты с турбулентной вентиляцией;
- помещения с ламинарным, обращенным в одну сторону потоком.
Последняя разновидная позволяет соблюдать чистоту максимально высокой степени, ввиду того, что направленный в одну сторону поток быстрее и качественнее выталкивает загрязненный воздух из нужной комнаты.
![Очистка воздуха турбулентным способом Очистка воздуха турбулентным способом](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/zjs6car5f.jpg)
Через воздухозаборные решетки, находящиеся внизу стен, выводится наружу часть вытесненного воздуха. За день работы вентиляции, установленной по такому принципу, может до 20 раз вытеснить отработанный воздух.
При необходимости сделать воздух в чистой комнате еще более очищенным выбирается вид с направленным в одну сторону потоком. Смысл ламинарного вентилирования заключается в оборудовании эффективно действующих фильтрующих компонентов для подачи воздушного потока.
Свежий воздух, поступающий в комнату, перемещается по ней в одном направлении (сверху вниз), при этом микрочастицы пыли задерживаются и удаляются через отверстия в полу. Обычно этот процесс проходит со скоростью воздушного потока до 0,4 м/с.
Оборудование для вентиляции
Для того, чтобы выбрать эффективное оборудование для вентиляции в чистой комнате, стоит понимать задачи, которые оно будет решать.
![Фильтры для вентиляции Фильтры для вентиляции](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/oahod1db3.jpg)
Воздухообмен в чистых комнатах направлен не на удаление загрязняющих бактерий и частиц, а на предупреждение их попадания внутрь.
Необходимое оборудование будет следующим:
- Фильтровентиляционные модули. Компоненты систем, главная функция которых — очистка воздуха от загрязненных частиц и примесей. Снабжаются фильтрами HEPA и ULPA для достижения требуемой степени чистоты согласно классификатору.
- Воздухораспределители. Это группа климатического оборудования для очистки от примесей, осуществления вентиляции и кондиционирования в условиях чистых зон.
- Системы вентиляции и кондиционирования. Установка с полным циклом подготовки воздушных потоков в чистых помещениях. В ее функции входит: очищение, поддержание температуры, влажности и давления воздуха. Обычно такие установки отличаются бесперебойной бесшумной работой и могут настраивать регулировку показателей автоматически.
- Фильтры различных классов очистки. Часто подбираются согласно требованиям к определенному типу чистоты помещения. Максимально эффективная схема удаления посторонних частиц из приточного воздуха путем пропускания его через 4 вида фильтров – грубой, тонкой, высокой эффективности (HEPA) и сверхтонкой (ULPA) очистки.
Главной задачей для постоянно функционирования данного оборудования является высококачественная первоначальная проектировка и установка.
В остальном никаких сложностей с эксплуатацией у персонала и владельцев не возникает.
Принцип работы системы
Вентиляция чистых помещений действует исправно и дает возможность обеспечения нормативных показателей путем четкой работы всех компонентов системы.
Прежде чем поступить в комнату, воздух проходит четыре уровня фильтрации на четырех фильтрах, которые очищают воздушный поток от определенных видов загрязнений.
Подается ламинарный поток воздуха, позволяющий образовывать направленное перемещение очищенных воздушных масс, а он в свою очередь выталкивает аэрозольные частички из уже имеющегося воздуха.
![Обустройство вентиляции в операционной Обустройство вентиляции в операционной](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/5e5dbav5s.jpg)
Основная составляющая всей вентиляционной установки – это система центрального кондиционирования, оборудованная в соответствии со спецификой чистых комнат. Большая часть процессов подготовки и очистки воздуха проходит именно здесь.
А легкость в управлении и поддержании постоянных показателей чистоты в помещении обеспечивается оборудованием для автоматизации и диспетчеризации работы всей системы, в котором содержится большое количество датчиков для мониторинга показателей, устройство дистанционной передачи команд и т.д.
После введения в эксплуатацию системы состояние работы всех элементов контролируется персоналом, работающим в помещении, а при выявлении каких-либо нарушений работы или аварийных ситуаций, программное обеспечение быстро проинформирует об этом автоматически.
Особенности проектирования вентиляционных систем
Проектировка и установка системы вентиляции и кондиционирования чистых помещений требует необходимого опыта работы со спецоборудованием, а также знания требований и нормативов, предъявляемых к этим помещениям.
Имеется три основные схемы систематизации воздухообмена в чистых зонах:
- направление потоков воздуха параллельно друг другу;
- беспорядочное направление – поступление свежего воздуха осуществляется в разные стороны;
- смешанная подача – прослеживается в больших помещениях, когда в одной части воздушные массы движутся параллельно, а в другой – беспорядочно.
В зависимости от габаритов комнаты и местоположения рабочей области выбирается наиболее приемлемый проект вентиляционной системы. Наиболее оптимальным решением считается вентилирование с направленным в одну сторону потоком свежего воздуха.
![Схема фильтрации воздуха Схема фильтрации воздуха](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/vntl56ido.jpg)
Для чистых помещений часто используется приточно-вытяжная вентиляционная система. Ее смысл состоит в следующем: сверху с определенной скоростью под давлением подается поток свежего воздуха, который выталкивает загрязненные воздушные массы, находящиеся в помещении, вниз к приточному отверстию.
Охлажденный воздух подается с небольшой скоростью в верхнюю часть объекта через потолочные панели. Он обволакивает площадь помещения, опуская вниз к вытяжке пылевые частицы, создавая минимальную степень раздражения.
При данной системе вентиляции не образуются сквозняки, и осевшие на полу пылевые вихри. Более того, доставляемый свежий поток сначала подготавливается и подается в помещение уже с нужной влажностью и температурой.
Популярные схемы вентиляции
При проектировке системы вентиляции одной из первостепенных задач является точная и проверенная организация распределения воздушных потоков.
На данный момент проектировщиками используются несколько распространенных решений местоположения воздухораспределительного оборудования, выбор которого имеет значение от назначения.
![Двери в чистом помещении Двери в чистом помещении](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/7g36p122c.jpg)
Рассмотрим наиболее популярные, отработанные схемы организации вентиляции операционной комнаты:
- поступление потока воздуха в одном направлении через наклонную решетку вентиляции;
- с помощью применения потолочных диффузоров организуется не однонаправленный воздушный приток;
- воздух поступает в операционную через перфорированную потолочную панель с организацией вертикального однонаправленного потока воздушной смеси;
- приточная воздушная масса подается через воздухораспределитель в потолке, создающий ламинарный поток воздуха, направленный в рабочую область;
- воздушная смесь является не однонаправленной и подается через воздушный кольцевой шланг.
Вытяжная вентиляционная система в операционных комнатах осуществляется путем монтажа вытяжных вентиляторов и настенных вентиляционных решеток клапаном в обратную сторону.
В соответствии с практикой, наилучшим приспособлением для организации ламинарного потока воздуха, направленного в одну сторону, в операционных комнатах являются потолочные сетчатые воздухораспределители.
К примеру, на ламинарном потолке размерами 1,8 на 2,4 м в операционной комнате площадью 40 м² дает возможность создания 25-кратного обмена воздуха при скорости выхода воздушного потока из установки 0,2 м/с.
Эти данные считаются достаточными для поглощения теплоизбытков от числа персонала и работы оборудования в операционной.
Монтаж вентиляционных систем
Особенность установки вентиляции чистых помещений связана с высокими требованиями для различных видов зон, классификация которых зависит от особенностей технологических процессов, проводимых в них, а также их назначением, нормам микроклимата и трассировки инженерных конструкций.
![Монтаж вентиляционного оборудования Монтаж вентиляционного оборудования](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/tlfwylrvm.jpg)
Специалистам по монтажу необходимо понимать, что воздуховоды для установки в чистых помещениях еще до монтажа требуют подготовительных процедур, без которых не может быть осуществлена последующая установка.
Рассмотрим основные этапы:
- На подготовительном этапе детали воздуховодов помещаются в специально отведенном месте очистки. Перед установкой части и фасонные элементы подвергаются первоначальной сухой механической чистке для удаления с поверхностей жидких и твердых загрязнений, образовавшихся в процессе производства и перевозки.
- Далее следует провести первичную мойку всех внутренних поверхностей водопроводной водой и организовать сушку до полного высыхания в обеспыленной зоне. После зрительного контроля комплектующие вентиляционных систем, в зависимости от степени загрязненности, подвергаются вторичной мойке и сушке или сразу следуют на антисептическую обработку.
- После окончательной обработки рекомендуется свести к минимуму контакт с очищенными элементами внутренних поверхностей воздуховодов и воздухом помещения. Этого можно достичь путем обертывания торцевых частей полимерной пленками. После этого комплектующие отправляются на склад с контролируемыми параметрами чистоты.
- Очищенная партия деталей и воздуховодов попадает на участок монтажа прямо перед установкой. Защищающая пленка снимается непосредственно перед соединением частей воздуховодов и фасонных элементов, при этом контакт с инструментами, крепежом, открытых кожных конечностей с внутренней стороной недопустим. При остановке монтажа или перерыве следует произвести временную герметизацию торцевых частей, стыков и врезок.
На всех этапах установочных работ необходимо контролировать и сокращать число возможных загрязнений внутренних поверхностей.
Выводы и полезное видео по теме
В видеоролике пойдет речь о том, как обустраивается вентиляция в чистых помещениях производственного назначения:
![Вентиляция чистых помещений: правила проектирования и монтажа систем вентиляции](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/lt60js7sk.jpg)
Видеоролик о том, как происходит наладка вентиляции в чистых помещениях операционной:
![Вентиляция чистых помещений: правила проектирования и монтажа систем вентиляции](https://vperedelke.ru/wp-content/uploads/2023/09/jegshvidz.jpg)
Проектировка и монтаж вентиляционных систем и систем кондиционирования в чистых помещениях – это трудоемкий процесс, предполагающий наличие определенных знаний, норм и правил воздухообмена и воздухоснабжения, а также навыков и опыта применения воздухораспределительного оборудования.
Именно поэтому для проектировки и монтажа системы вентиляции на таких объектах рекомендуется обращаться исключительно к специалистам.
Если у вас есть вопросы по теме статьи или можете дополнить наш материал ценными сведениями по обустройству вентиляции в чистых помещениях. Пожалуйста, оставляйте свои комментарии, делитесь опытом — блок для связи расположен под статьей.