1. 空气过滤系统:多级深度处理
三级及以上过滤:
初级过滤:位于空调箱进风段,过滤≥5μm颗粒,保护后续设备。
中级过滤:位于风机前,过滤≥1μm颗粒,延长高效过滤器寿命。
高效过滤:核心关卡,位于送风末端(天花或送风口),采用HEPA或ULPA过滤器,对0.3μm/0.12μm颗粒效率≥99.99%~99.9995%。
过滤器安装:必须严格检漏,确保零泄漏。在生物安全实验室等场合,需便于原位消毒或更换。
2. 气流组织与换气次数:消除污染的关键
极高换气次数:洁净室通过大量“干净空气”稀释污染物。换气次数远高于普通房间(如办公室为2-10次/小时)。
ISO 8级:10-20次/小时
ISO 7级:30-60次/小时
ISO 5级:40-90次/小时(单向流下为断面风速0.2-0.45m/s)
气流流型:
单向流:用于最高洁净度区域(如百级工作区)。空气以均匀的断面风速平行向下/水平流动,像“空气活塞”一样迅速排除污染物。常见形式有垂直层流罩、满布高效过滤器顶棚。
非单向流:用于较低洁净度区域或辅助区域。通过高效送风口顶送,侧下回风,利用气流混合稀释污染物。
回/排风设计:在侧墙或地面设置均布的回风口,保证气流均匀。污染区域(如生物安全柜、化学品柜)需设置独立排风系统,并先经高效过滤或净化处理。
3. 温湿度精密控制:稳定与防患
控制精度高:通常要求温度±0.5~2.0℃,湿度±3~5%RH。需要高精度传感器、响应迅速的冷热盘管及加湿/除湿装置。
冷热源独立:常采用四管制系统,实现冷却与加热的独立、精确控制。
再热需求:为满足湿度和不同区域的温度要求,系统常需对冷却后的空气进行再加热,这是洁净室能耗高的主因之一。
4. 风压与压差控制:空间的“隐形屏障”
梯度压差:洁净走廊 → 缓冲间 → 核心操作室,压力依次递增(正压洁净室)或递减(负压生物安全实验室)。相邻房间最小压差通常为10-15 Pa。
动态稳定:需通过变风量阀、余压阀、定风量文丘里阀等,自动补偿因开关门、过滤器阻力变化引起的风量波动,维持压差稳定。
严格密封:所有风管、墙板接缝必须严格密封,确保漏风率极低。
5. 自控与监测系统:智慧的“大脑”
全自动控制:集成DDC/BMS系统,24小时自动调节风机转速、水阀开度、风阀角度等。
实时监测与报警:连续显示并记录洁净度、温湿度、压差、风机状态等关键参数,异常时立即声光报警。
连锁控制:如送风机与排风机启停顺序连锁,防止压力逆转。
6. 节能与可靠运行:全生命周期考量
能耗大户:因风机风压高、风量大、再热需求大,能耗是普通建筑的10-20倍。
节能设计:
风机变频:根据实际负荷和压差调节风机转速。
热回收:在新风与排风之间设置热回收装置(如转轮、板翅式),回收冷热量。
分区与值班模式:非工作时间,部分区域可切换至低风量运行的“值班模式”。
冗余备份:关键区域(如生物样本库、核心工艺间)的空调机组、风机应有备用,确保不间断运行。
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