中央空調工程作為潔凈室控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要控制和監(jiān)測生產環(huán)境中的空氣溫度、濕度、懸浮顆粒和微生物，確保環(huán)境參數(shù)滿足質量要求，避免空氣污染和交叉污染，為操作人員提供舒適的環(huán)境。此外，空調系統(tǒng)還可以減少和防止產品在生產過程中對工人的不利影響，保護周圍環(huán)境。對潔凈室而言，潔凈、安全的空間環(huán)境是空調系統(tǒng)設計中需要考慮的關鍵因素。

一、空調系統(tǒng)的劃分

1、根據不同的產品劃分，主要是為了避免不同產品的交叉污染或空調凈化要求。

2、潔凈室或溫濕度對室內環(huán)境的要求因潔凈度等級或溫濕度的要求而異。一般情況下，A、B級機房應與C合作、分別設置D級機房。

3、應分別設置非凈化系統(tǒng)、中效凈化系統(tǒng)和高效凈化系統(tǒng)。由于兩者之間的電阻差異太大，在組合成一個系統(tǒng)時很難平衡電阻。

4、由于通風次數(shù)差異較大，送風溫差較大，單向流潔凈室與非單向流潔凈室應分開。再加熱會消耗大量熱量，因此應單獨設置。

5、允許部分生產段按地板、平面分區(qū)或工藝段單獨運行，有利于節(jié)能。

6、對于有特殊要求或污染的環(huán)境，應設置獨立的空調系統(tǒng)，分別安裝生產高致敏藥物、避孕藥物、疫苗、激素、抗腫瘤化學品、劇毒微生物藥物和生產更多致敏藥物的工段。

7、不同的生產周期分為不同的系統(tǒng)，如長期生產段和兼職生產段；或錯開生產時間；例如，暫存區(qū)系統(tǒng)與生產區(qū)分開。

二、空調熱源

1、熱源一般為燃氣鍋爐，以城市熱蒸汽為主。

2、熱水鍋爐優(yōu)先考慮節(jié)能。若鍋爐具有加熱、加濕、消毒、滅菌功能，則選用蒸汽鍋爐。

3、鍋爐房為D類建筑，層高較高(至少7)～10米)。鍋爐上方沒有房間，需要獨立建筑。如果放置在工廠內，則為非承壓熱水鍋爐或小于或等于2t/h的蒸汽鍋爐。

4、鍋爐房應配備值班室、軟水處理裝置、分缸、氣體壓力調節(jié)站、定期和不定期的污水膨脹儲罐、冷卻池、排氣、溝渠、設備運輸和維護門等。

5、鍋爐補水箱應放置在高位，排氣管應保溫，安裝防爆門、冷凝水管、煙氣節(jié)煤器，有利于節(jié)能。

6、鍋爐給水泵為多級泵，壓頭高，可手動備用或自動變頻運行。

7、設備不能放在鍋爐前后，放在左右兩側。水處理設備應遠離鍋爐，建議設置在單獨的房間內。

8、鍋爐煙道獨立設置在每個鍋爐中。

三、空調冷源

1、水冷機組優(yōu)于風冷機組，水冷機組的出水溫度易于保證，適用于恒溫恒濕系統(tǒng)。

2、若有蒸汽，優(yōu)先采用蒸汽溴化鋰制冷機組，但需電制冷機組作為備用，能源多樣性能得到保證。

3、制冷站可位于整個工廠的中心-動力中心和整個工廠的負荷中心。

4、冷凍站層高應高(至少6米至9米)，使水管彎頭曲率大，阻力小，運行成本低，空氣透明，維護方便。

5、制冷機組安裝在外窗上?？紤]到水泵管道檢查和維護的距離，水泵布置在內墻上。大型泵考慮水平泵，小型泵考慮管道泵。

6、冷凍站管徑大，負荷重。在混凝土梁上布置大型管道需要專業(yè)的結構設計。否則，需要用垂直鋼柱固定。除非結構的懸掛荷載足夠，否則大型管道不能隨意懸掛在樓梁下。

7、溴化鋰制冷機組的水泵布置在單獨的房間內，防止水泵過熱。

8、主冷量比末端冷量小15%-30%。

9、管道采用母管分水合水，閥門采用電動蝶閥，可降低系統(tǒng)阻力，占地面積小，操作方便。

10、冷卻塔設計更大方，主機冷卻能力增強，可延遲兩臺主機同時啟動，達到明顯的投資和節(jié)能效果。

四、選擇空調終端設備

1、設置獨立的空調室，無機室設計不需要考慮噪音、維護等問題。

2、考慮運輸和維修門，空調室的長度超過9米。一樓考慮土木工程基礎，二樓及以上考慮輕鋼基礎，基礎高度不應小于150～200mm，基礎按施工方提供的說明清晰。

3、考慮到地漏和排水管，空調房的表冷段和加濕段不僅僅是排水管。

4、為了節(jié)約能源，達到較高的溫濕度精度，需要對新鮮空氣進行集中處理。新鮮空氣冷凍水的供水溫度為5℃-7℃，循環(huán)機組為12℃-19℃。對于蒸汽或濕度要求嚴格的用戶，可使用轉輪除濕新鮮空氣。

5、水管閥門不得布置在空調機組上方，以免漏水影響空調機組。垂直管道上不得布置閥門，應布置在水平管道上，盡量避免放置在風管下方。

6、消聲器設計：

排氣系統(tǒng)的回風管和吸風主管段應采取消聲措施，以滿足潔凈室的噪聲要求；中央空調工程或局部排氣系統(tǒng)的排氣管段也應采取降噪措施，以滿足室外環(huán)境區(qū)域的噪聲標準。

消聲器一般布置在靠近機房、氣流穩(wěn)定的管段上。當布置在機房內時，從消聲器、維修門和消聲器到機房隔墻的風道段應采取良好的隔音措施；當布置在機房外并毗鄰房間時，應盡可能靠近機房隔墻。消聲器通向隔墻的管道（包括轉彎靜壓箱或彎頭）也應采取良好的隔音措施，通過消聲器本身、檢查門和風道松動部位，防止機房內的噪聲重新引入系統(tǒng)。

7、風量、壓力測量孔設計：

對于通風凈化空調系統(tǒng)中的壓力測量孔，新風管、送風、回風主風道段應根據需要設置壓力測量孔，壓力測量孔或壓差表應安裝在系統(tǒng)中的空氣過濾器前后。凈化空調系統(tǒng)中的壓力測量孔用于在凈化空調系統(tǒng)正式投入運行前測量和調節(jié)通風機和系統(tǒng)中的風壓和風量，以滿足設計要求。在運行過程中，有時需要進行測試。在排氣系統(tǒng)中安裝測壓孔的目的是檢測風道中有害氣體或灰塵的濃度。若無壓力測量孔，不但費時費力，而且會損壞漆膜，易腐蝕，污染風道，密封困難。

8、凈化空調系統(tǒng)閥門設置：

電動密封閥和調節(jié)閥應設置在新風段，防蟲網應安裝在新風口。

調節(jié)閥應設置在送風和回風管段。

潔凈室排氣系統(tǒng)應配備調節(jié)閥、止回閥或電動封閉調節(jié)閥。

對生物制藥要求較高的用戶，可設計定風量閥和變風壓閥，以保持室內正壓或負壓。

9、在選擇風機線圈時，應考慮負荷、功能和方向的差異，如辦公區(qū)域和會議區(qū)域的差異、玻璃幕墻和無玻璃幕墻房間的負荷差異、南北和屋頂負荷的差異。

10、新風量按衛(wèi)生風量計算，但換氣次數(shù)不少于1.5~3次/h。

11、機房設計精密空調，制冷指標700W/m2以上，CO2滅火系統(tǒng)排煙時應考慮氣密性。

12、常年散熱的機房和有余熱的車間應單獨設置冷水和四條管道。

13、北方地區(qū)凈化設計難點在于防凍、防風沙、防煤塵。

14、為了平衡凈化系統(tǒng)中的壓差，進氣口和支管應配備閥門，擴散器應配備空氣出口閥?；仫L管不應設計為不同清潔度、壓差和溫濕度的支管。相反，它與主管分開連接。

15、對于懸掛在天花板上的大型無機房空調，可采用變速控制或消聲室，將空調蓋在消聲室內，留出維修空間。

16、對于中央空調工程中的電加熱器，無風時停電改為風機前后壓差。停電時，主開關直接關閉。更重要的是，電加熱器需要三種保護措施：絕緣接地、超溫報警和停電、壓差報警和停電，這是強制性的。夏季再加熱采用電加熱器，其電源按部分冷負荷計算。

17、與風機盤管相連的支管蝶閥可采用與壓力無關的定風量閥，以保證新風量的平衡。

18、設計二次回風，但一次回風，表冷卻器按一次回風設計，使系統(tǒng)滿足一次、二次回風條件。

五、空調通風系統(tǒng)

1、重要通風系統(tǒng)的風機應處于待命狀態(tài)。

2、熱回收應考慮直流空調系統(tǒng)。

3、空調房間內的熱廢氣應保溫。

4、電梯房應考慮通風和空調。通風頻率為50次/小時?？照{采用分體式風冷機組。

5、盡量使用土建豎井通風衛(wèi)生間排氣。

6、根據排氣性質確定通風系統(tǒng)的材料。

7、小風管盡量采用圓形風管，大風管盡量采用矩形風管。

8、對于噪聲要求較高的實驗樓、辦公樓等，風機應采用消聲風機箱。

六、空調新風量、送風量、回風量

1、確定新風量

潔凈室新風補充量主要受三個因素影響：

①補充系統(tǒng)內部排氣所需的新風量LP；(立方米/小時)

②維持系統(tǒng)靜壓差所需的新風量Lz(m3/h）

③確保室內空氣新鮮，要求室內人員每人新風量不小于40m3/h。

2、計算清潔送風量

①本工程潔凈室的送風量可根據換氣次數(shù)計算：

送風量=K×建筑空間容積；

在《清潔工廠設計規(guī)范》中可以找到K值是一個系數(shù)。

②計算送風量，消除潔凈室余熱和余濕

余熱：送風量=36000×總熱負荷/1.2×空氣處理前后的焓差

殘余濕度：送風量=10000×總殘余濕度/1.2×空氣處理前后含水量的差異

潔凈室的送風量可按計算值滿足上述要求。

3、回風量

潔凈室空調系統(tǒng)的回風量是系統(tǒng)的送風量和新風量之間的差異。

也就是說，回風量=送風量-新風量

七、設計原則

1、設計符合現(xiàn)行國家規(guī)范、地方標準、設計深度、圖紙審查要求、業(yè)主需求和設計經驗；執(zhí)行強制性規(guī)定：消防、環(huán)境保護、職業(yè)健康安全、節(jié)能減排；

2、新鮮空氣單獨預處理

新風單獨處理有利于壓差控制、手術室靈活使用、潔凈室溫濕度控制，防止凈化系統(tǒng)內空氣沖擊等問題，將濕負荷轉移到集中新風處理。

3、濕度優(yōu)先，自動控制

濕度優(yōu)先級主要是為了防止系統(tǒng)長期高濕度發(fā)霉，因此系統(tǒng)設計非常重要。但室內的溫濕度控制需要同時實現(xiàn)，恒溫恒濕度控制器可以做到這一點。這并不是說濕度無法控制，而是說溫度無法控制。只有當控制系統(tǒng)的溫濕度控制器有兩個獨立的控制器或兩個獨立的過程控制程序時，上述說法才有意義。

4、冬天還需要冷凍水來凈化空調系統(tǒng)

冬季仍需為凈化空調系統(tǒng)提供冷凍水，但冷卻器并不總是提供冷卻，只有當室外環(huán)境溫度較高或室內熱負荷較大時才會自動工作。

5、夏季，四管凈化空調也需要熱水

在高溫天氣下，機組優(yōu)先除濕，使空氣過冷，需要熱補償來實現(xiàn)恒溫和濕度，降低空氣的相對濕度。雖然機組有電加熱補償，但一般設計值較小，即使分段啟動，也不能像熱水那樣輕松控制熱量，影響送風溫度的穩(wěn)定性。

6、通過控制新風和回風的混合溫度和濕度，無法避免冷卻盤管過冷引起的冷熱平衡造成的能耗問題。單元的運行只能遵循溫度和濕度傳感器系統(tǒng)的指示。這種傳感器系統(tǒng)的目標是穩(wěn)定地控制房間內的溫度和濕度，因此只能用于感知房間內的溫度和濕度。如果將傳感器放置在新回風的混合點，房間內的溫度和濕度將受到干擾。

八、節(jié)能環(huán)保

1、空調、FFU、節(jié)能產品用于風機、冷水機組、風冷熱泵機組、水泵等動力設備。

2、各凈化空調系統(tǒng)設置值班運行，風機采用變頻器，保持潔凈度、溫度、濕度、壓差穩(wěn)定性，調整低速值班模式，壓差傳感器信號自動調整電動新風門開度，保持室內正（負）壓力，節(jié)能。

3、回收無污染蒸汽冷凝水，返回鍋爐房供水。

4、自動控制

中央空調工程采用計算機自動控制系統(tǒng)，自動控制空調系統(tǒng)的溫度、相對濕度和壓差。對于需要溫度和濕度控制的房間，冷凍水流量和濕度由露點溫度控制。冷水、熱水閥、冷水閥由溫度信號控制，開口綜合獲取露點和溫度信號輸出，遠程監(jiān)控各種電力設備的運行狀態(tài)，遠程監(jiān)控冷庫和溫室的溫度，確保各種電力設備的運行適宜的狀態(tài)，節(jié)能。

5、新風預處理

新風預處理有兩種類型：集中新風預處理和分系統(tǒng)新風預處理。集中新風預處理在投資上優(yōu)勢較大，但可靠性差，系統(tǒng)調整復雜；分系統(tǒng)新風預處理可靠性高，但單位長，投資稍大，但系統(tǒng)調整簡單。

6、廢氣冷卻/熱回收

通常有液體循環(huán)、熱管熱回收等。液體循環(huán)適用于嚴禁新風/排氣交叉污染的場合，熱管熱回收適用于要求較低的場合。

7、二次回風

適用于室內濕度負荷小、根據室內冷熱負荷計算的通風次數(shù)小于清潔度所需的通風次數(shù)，但不適用于排氣量變化較大的場合。

中央空調工程可滿足潔凈室制冷節(jié)能需求，采用個性化控制技術，控制系統(tǒng)采集壓力、溫度參數(shù)分析，數(shù)據反饋到背景，集成設備參數(shù)優(yōu)化、停機時間優(yōu)化、智能系統(tǒng)應用技術，使機房控制系統(tǒng)進入自動控制模式，有效保證空調制冷系統(tǒng)的持續(xù)效率，為系統(tǒng)帶來節(jié)能效果。

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