Švarių patalpų vėdinimas: vėdinimo sistemų projektavimo ir montavimo taisyklės

Orą, kurį žmogus įkvepia pastatų viduje, sudaro daug priemaišų. Jo užterštumo koncentracijos lygis labai priklauso nuo įvairių aplinkybių, tarp kurių yra atstumas nuo intensyvių automobilių magistralių ir pramoninių objektų.

Yra tokių patalpų, kuriose tokia situacija neleistina, nes dėl jų specifikos būtinas itin švarus oro srautų apykaita. Todėl švarių patalpų vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų įrengimas yra privalomas komponentas norint užtikrinti tinkamą mikroklimatą. Ar sutinkate?

Iš mūsų medžiagos sužinosite, kas yra švarių patalpų vėdinimas, drėgmės normos, temperatūros režimas ir kiti parametrai, turintys įtakos optimalaus mikroklimato palaikymui.

Kas yra švarios patalpos?

Švarios patalpos apibrėžimas reiškia tam tikro ploto kambarį, kuriame naudojant specialią įrangą palaikoma nustatyta aerozolių dalelių (dulkės, cheminiai garai, mikroorganizmai) koncentracija ore.

Tokioje patalpoje teršiančių dalelių kiekis ant sienų, lubų paviršių ir ore turi būti palaikomas minimaliame lygyje.

Švarios patalpos naudojamos mikroelektronikoje, kosmoso technologijose, plonasluoksnių gamyboje, spausdintinių schemų gamyboje – visur, kur būtina pašalinti teršiančius elementus.

Šios specialios patalpos įrengiamos šiais komponentais:

• antistatinėmis grindimis;
• perdavimo langų angomis;
• perėjimo šliuzais;
• aklinos konstrukcijos sienų plokštėmis;
• lubomis su įmontuotu apšvietimu.

Kraštutinai švarios atmosferos tokiose patalpose galima pasiekti vienu būdu – išstumiant esamas oro mases ir tiekiant šviežią filtruotą kondicionuotą orą.

Švarios patalpos būtinos tokiose žmogaus veiklos srityse kaip medicina, farmacija, įvairių elektroninių prietaisų gamyba ir maisto pramonė.

Oro mainų normos švariose patalpose

Vystantis naujausioms technologijoms, švarių gamybinių patalpų poreikis išaugo. Pramonėje naudojami vis brangesni ir sudėtingesni medžiagos.

Esant tokioms sąlygoms, klaidos kaina gaminant šiuolaikinę produkciją dėl pramoninės aplinkos ir darbo vietų įrangos neatitikimo yra labai didelė.

Operacinėje sterilią atmosferą pasiekti galima vienu būdu – išstumiant vidines oro mases tiekiamu švariu kondicionuotu oru.

Visame pasaulyje visuotinai pripažintas dokumentas, nustatantis švarių patalpų vėdinimo normas, projektavimo, statybos, įrengimo ir atestavimo reikalavimus bei skirstantis jas į specialias švaros klases, yra standartų serija ISO 14644, turinti bendrą pavadinimą „Švarios patalpos ir su jomis susijusios kontroliuojamos aplinkos“, sukurta Tarptautinės standartizacijos organizacijos (ISO).

Į šią normatyvų kategoriją įeina 9 reguliuojantys dokumentai.

Normatyvai ISO 14644 „Švarios zonos ir su jomis susijusios kontroliuojamos aplinkos“.

Rusijoje naudojamas patvirtintas standartų rinkinys GOST R ISO 14644, kuris yra tarptautinio normatyvo ISO 14644 „Švarios patalpos ir su jomis susijusios kontroliuojamos aplinkos“ vertimas.

Dokumentacija, reglamentuojanti Rusijos standartus, parengta Techninio standartizacijos komiteto TK 184 „Pramoninės švaros užtikrinimas“ ir viešąja įstaiga Inžinierių asociacija mikroteršalų kontrolei (ASINCOM).

Priklausomai nuo pramoninės patalpos švaros klasės ir joje atliekamų techninių procesų, taikomi skirtingi normatyvai įrenginiams ir oro mainų įrangai.

Yra 9 patalpų klasės, kuriose leidžiama tam tikra dulkių ir mikroorganizmų koncentracija ore pagal GOST ISO 14644-1-2000 normas.

Lentelė didžiausios leistinos dalelių koncentracijos ribų patalpose pagal švaros klases, priimtas Tarptautinės standartizacijos organizacijos ISO

Vėdinimo oro paruošimo sistemos turi užtikrinti jo švarą pagal aerozolinių dalelių skaičių ir, jei reikia, mikroorganizmų buvimą švariose zonose pagal GOST R 52249-2009 „Vaistinių preparatų gamybos ir kokybės kontrolės taisyklės“ reikalavimus.

Be to, jos turi palaikyti slėgio skirtumą, palyginti su aplinkinėmis žemesnės švaros klasės patalpomis.

Reikalingos vėdinimo sąlygos

Oro mainams švariosiose patalpose įgyvendinti matuojamas oro srautų judrumas m/s. Ypač steriliose farmacijos srities patalpose nustatytas tikslus reikiamo vėdinimo apibrėžimas – 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, JAV).

Ribinės oro masių judrumo normos kitose švariose patalpose paprastai sudaro nuo 0,35 iki 0,52 m/s ± 20%.

Oro cirkuliacijai taip pat reikšmingai įtakos turi langų angų buvimas:

• hermetiškoje patalpoje be langų oro pritekėjimas turi dominuoti 20% prieš ištraukimą;
• patalpose su langais oro mainų našumas turi būti 30% didesnis už ištraukimą.

Tik tokia švarių zonų vėdinimo sistema gali užkirsti kelią teršalų patekimui ir užtikrinti oro masių cirkuliaciją.

Oro cirkuliacijos sistemos schema operacinėje pagal visuotinai priimtas normas ir standartus. Ji apima difuzorių, ortakius, šildymo skydą ir vienkanalį kintamo tūrio įrenginį.

Projektuojant ypatingas dėmesys skiriamas oro srautų tiekimo technologijoms į specialios paskirties objektus. Pavyzdžiui, oro cirkuliacija nuo 1 iki 6 švaros klasės švariose patalpose vykdoma oro paskirstymo įranga iš viršaus į apačią, suformuojant vienalyčius ir vienakrypčius oro srautus, kurių greitis yra nuo 0,2 iki 0,45 m/s.

Žemesnės švaros klasės zonose leidžiama sudaryti ne vienakryptį srautą naudojant kelis lubinius difuzorius.

Oro valymo būdai

Galima išskirti dviejų rūšių švarias patalpas. Paprastai jos skiriasi viena nuo kitos oro masių valymo metodika:

• patalpos su turbulentine vėdinimu;
• patalpos su laminariniu, viena kryptimi nukreiptu srautu.

Pastaroji rūšis leidžia išlaikyti maksimaliai aukšto laipsnio švarą, kadangi viena kryptimi nukreiptas srautas greičiau ir kokybiškiau išstumia užterštą orą iš reikiamos patalpos.

Valant oro srautą turbulentiniu metodu, per filtrus apdoroti srautai tiekiami per lubų skirstytuvus. Švarus oras, patekęs į patalpą, susijungia su jau esančia oro mase, kurioje yra tam tikras užterštumo lygis, ir ją praskiedžia.

Per oro paėmimo groteles, esančias sienų apačioje, iš išstumto oro dalis pašalinama į lauką. Per dieną dirbant tokio principo vėdinimo sistemą, ji iki 20 kartų gali išstumti panaudotą orą.

Esant poreikiui padaryti orą švarioje patalpoje dar švaresnį, pasirenkamas tipas su viena kryptimi nukreiptu srautu. Laminarinio vėdinimo esmė yra įrengti efektyviai veikiančius filtravimo komponentus oro srautui tiekti.

Šviežias oras, patenkantis į patalpą, juda joje viena kryptimi (iš viršaus į apačią), o dulkių mikrodalelės sulaikomos ir pašalinamos per grindų angas. Paprastai šis procesas vyksta oro srauto greičiu iki 0,4 m/s.

Vėdinimo įranga

Norint pasirinkti efektyvią vėdinimo įrangą švarioje patalpoje, verta suprasti užduotis, kurias ji turės atlikti.

Įvairių valymo klasių filtrų schema, skirta vėdinimo įrengimui švariose patalpose, aiškiai parodo oro, patenkančio su vienakrypčiu srautu, valymą.

Oro mainai švariose patalpose yra nukreipti ne į teršiančių bakterijų ir dalelių šalinimą, o į jų patekimo į vidų prevenciją.

Reikalinga įranga bus tokia:

1. Filtravimo vėdinimo moduliai. Sistemų komponentai, kurių pagrindinė funkcija – oro valymas nuo užterštų dalelių ir priemaišų. Aprūpinti HEPA ir ULPA filtrais, kad būtų pasiektas reikiamas švaros laipsnis pagal klasifikatorių.
2. Oro skirstytuvai. Tai klimato įrangos grupė, skirta valymui nuo priemaišų, vėdinimui ir kondicionavimui švarių zonų sąlygomis.
3. Vėdinimo sistemos ir kondicionavimo. Įrenginys su visu ciklu oro srautų paruošimui švariose patalpose. Jo funkcijos apima: valymą, temperatūros, drėgmės ir oro slėgio palaikymą. Paprastai tokie įrenginiai pasižymi nepertraukiamu tyliu darbu ir gali automatiškai reguliuoti parametrus.
4. Įvairių valymo klasių filtrai. Dažnai parenkami pagal reikalavimus tam tikram patalpos švaros tipui. Maksimaliai efektyvi schema pašalinti pašalines daleles iš tiekiamo oro, praleidžiant jį per 4 rūšių filtrus – grubaus, smulkaus, didelio efektyvumo (HEPA) ir itin smulkaus (ULPA) valymo.

Pagrindinis uždavinys nuolatiniam šios įrangos funkcionavimui yra aukštos kokybės pirminis projektavimas ir montavimas.

Kitais atvejais personalas ir savininkai nepatiria jokių eksploatacijos sunkumų.

Sistemos veikimo principas

Švarių patalpų ventiliacija veikia tinkamai ir leidžia užtikrinti norminius rodiklius dėl aiškaus visų sistemos komponentų darbo.

Prieš patekdamas į patalpą, oras praeina keturis filtravimo lygius ant keturių filtrų, kurie išvalo oro srautą nuo tam tikrų teršalų rūšių.

Tiekiamas laminarinis oro srautas, leidžiantis formuoti kryptingą išvalytų oro masių judėjimą, o jis savo ruožtu išstumia aerozolio daleles iš jau esančio oro.

Cirkuliacija ir oro mainai operacinėje patalpoje, įrengti pagal reikalaujamas normas ir standartus, susideda iš daugybės įrenginių.

Pagrindinis visos ventiliacijos įrenginio komponentas yra centrinio kondicionavimo sistema, įrengta pagal švarių patalpų specifiką. Didžioji dalis oro paruošimo ir valymo procesų vyksta būtent čia.

O lengvą valdymą ir nuolatinių švaros rodiklių palaikymą patalpoje užtikrina visos sistemos darbo automatizavimo ir dispečerizacijos įranga, kurioje yra daugybė rodiklių stebėjimo jutiklių, nuotolinio komandų perdavimo įrenginių ir t.t.

Po sistemos paleidimo visų elementų darbo būklę kontroliuoja patalpoje dirbantis personalas, o nustačius bet kokius darbo pažeidimus ar avarines situacijas, programinė įranga apie tai greitai informuos automatiškai.

Vėdinimo sistemų projektavimo ypatumai

Švarių patalpų vėdinimo ir kondicionavimo sistemos projektavimas ir montavimas reikalauja būtinos darbo su specialia įranga patirties, taip pat žinių apie šioms patalpoms keliamus reikalavimus ir normatyvus.

Yra trys pagrindinės oro mainų sisteminimo schemos švariose zonose:

• oro srautų kryptis lygiagrečiai vienas kitam;
• netvarkinga kryptis – grynas oras tiekiamas į skirtingas puses;
• mišrus tiekimas – stebimas didelėse patalpose, kai vienoje dalyje oro masės juda lygiagrečiai, o kitoje – netvarkingai.

Atsižvelgiant į patalpos matmenis ir darbo srities vietą, parenkamas tinkamiausias vėdinimo sistemos projektas. Optimaliausiu sprendimu laikomas vėdinimas su vienos krypties gryno oro srautu.

Ventiliacinių sieninių grotelių sistema sterilioje patalpoje, suprojektuotoje pagal švaros klasės ir paskirties reikalavimus

Švarioms patalpoms dažnai naudojama tiekiamoji-ištraukiamoji vėdinimo sistema. Jos esmė yra tokia: iš viršaus tam tikru greičiu ir slėgiu tiekiamas šviežio oro srautas, kuris išstumia užterštas oro mases, esančias patalpoje, žemyn link tiekimo angos.

Atvėsintas oras tiekiamas nedideliu greičiu į viršutinę objekto dalį per lubų plokštes. Jis apgaubia patalpos plotą, nuleisdamas dulkių daleles žemyn prie ištraukimo, sukurdamas minimalų dirginimo lygį.

Esant tokiai vėdinimo sistemai nesusidaro skersvėjai ir ant grindų nusėdę dulkių sūkuriai. Be to, tiekiamas šviežias srautas pirmiausiai paruošiamas ir į patalpą paduodamas jau su reikiama drėgme ir temperatūra.

Populiarios vėdinimo schemos

Projektuojant vėdinimo sistemą, viena iš pagrindinių užduočių yra tikslus ir patikrintas oro srautų paskirstymas.

Šiuo metu projektuotojai naudoja keletą paplitusių oro paskirstymo įrangos vietovių sprendimų, kurių pasirinkimas priklauso nuo paskirties.

Švariose patalpose būtina pasirūpinti durų angų įrengimu papildoma apsauga nuo užteršto oro patekimo į švarią patalpą.

Panagrinėkime populiariausias, išbandytas operacinės patalpos vėdinimo organizavimo schemas:

• oro srauto tiekimas viena kryptimi per pasvirusią vėdinimo grotelę;
• naudojant lubų difuzorius organizuojamas ne vienakryptis oro įtekėjimas;
• oras patenka į operacinę per perforuotą lubų plokštę, organizuojant vertikalų vienakryptį oro mišinio srautą;
• tiekiamoji oro masė paduodama per lubose esantį oro skirstytuvą, sukuriantį laminarinį oro srautą, nukreiptą į darbo zoną;
• oro mišinys nėra vienakryptis ir tiekiamas per oro žiedinę žarną.

Ištraukiamoji vėdinimo sistema operacinėse patalpose įgyvendinama montuojant ištraukimo ventiliatorius ir sienines vėdinimo groteles su atbuliniu vožtuvu.

Pagal praktiką, geriausias įtaisas organizuoti laminarinį oro srautą, nukreiptą į vieną pusę, operacinėse patalpose yra lubų tinkliniai oro skirstytuvai.

Pavyzdžiui, ant laminarinių lubų, kurių matmenys 1,8 x 2,4 m, operacinėje patalpoje, kurios plotas 40 m², suteikia galimybę sukurti 25 kartų oro apykaitą, kai oro srauto iš įrenginio išėjimo greitis yra 0,2 m/s.

Šie duomenys laikomi pakankamais sugerti šilumos perteklių nuo personalo skaičiaus ir įrangos darbo operacinėje.

Vėdinimo sistemų montavimas

Švarių patalpų vėdinimo įrengimo ypatybė susijusi su griežtais reikalavimais įvairių tipų zonoms, kurių klasifikacija priklauso nuo jose vykdomų technologinių procesų specifikos, taip pat nuo jų paskirties, mikroklimato normų ir inžinerinių tinklų trasavimo.

Specialistai atlieka įrangos montavimą ir paleidimą, kad būtų užtikrintas tinkamas oro mainas farmacijos pramonės švariose patalpose.

Montavimo specialistai turi suprasti, kad oro kanalai, skirti montuoti švariose patalpose, dar prieš montavimą reikalauja parengiamųjų procedūrų, be kurių negali būti atliktas vėlesnis montavimas.

Apžvelkime pagrindinius etapus:

1. Parengiamajame etape oro kanalų detalės dedamos į specialiai skirtą valymo vietą. Prieš montavimą dalys ir forminiai elementai yra iš pradžių sausai mechaniškai valomi, kad būtų pašalinti nuo paviršių skysti ir kieti teršalai, susidarę gamybos ir transportavimo metu.
2. Toliau reikia atlikti pirminį visų vidinių paviršių plovimą vandentiekio vandeniu ir organizuoti džiovinimą iki visiško išdžiūvimo sujeltoje zonoje. Po vizualinės kontrolės, vėdinimo sistemų komponentai, priklausomai nuo užterštumo laipsnio, yra antrą kartą plaunami ir džiovinami arba iš karto siunčiami antiseptiniam apdorojimui.
3. Po galutinio apdorojimo rekomenduojama kiek įmanoma sumažinti kontaktą su išvalytais vidinių oro kanalų paviršių elementais ir patalpos oru. Tai galima pasiekti apvyniojant galines dalis polimerinėmis plėvelėmis. Po to komponentai siunčiami į sandėlį su kontroliuojamais švaros parametrais.
4. Išvalyta detalių ir oro kanalų partija patenka į montavimo skyrių prieš pat montavimą. Apsauginė plėvelė nuimama tiesiog prieš sujungiant oro kanalų ir forminių elementų dalis, o kontaktas su įrankiais, tvirtinimo detalėmis, atviromis odos galūnėmis ir vidine puse neleidžiamas. Sustabdžius montavimą ar padarius pertrauką, reikėtų laikinai užsandarinti galines dalis, sandūras ir įpjovas.

Visuose montavimo darbų etapuose būtina kontroliuoti ir mažinti galimų vidinių paviršių teršalų skaičių.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įraše bus pasakojama, kaip įrengiama vėdinimas gamybinės paskirties švariose patalpose:

Vaizdo įrašas apie tai, kaip vyksta vėdinimo derinimas operacinės švariose patalpose:

Vėdinimo sistemų ir oro kondicionavimo sistemų projektavimas ir montavimas švariose patalpose yra daug darbo reikalaujantis procesas, reikalaujantis tam tikrų žinių, oro maino ir oro tiekimo normų bei taisyklių, taip pat įgūdžių ir patirties naudojant oro paskirstymo įrangą.

Būtent todėl vėdinimo sistemos projektavimui ir montavimui tokiuose objektuose rekomenduojama kreiptis tik į specialistus.

Jei turite klausimų apie straipsnio temą arba galite papildyti mūsų medžiagą vertinga informacija apie vėdinimo įrengimą švariose patalpose. Prašome palikti savo komentarus, pasidalinti patirtimi – kontaktų blokas yra po straipsniu.