Puhaste ruumide ventilatsioon: ventilatsioonisüsteemide projekteerimise ja paigalduse reeglid

Õhu koostises, mida inimene siseruumides sisse hingab, on palju lisandeid. Selle saastatuse kontsentratsiooni tase sõltub suuresti erinevatest asjaoludest, mille hulgas on kaugus tiheda liiklusega maanteedest ja tööstusobjektidest.

On ruume, kus selline olukord on vastuvõetamatu, kuna nende eripära tõttu on vajalik õhuvoolude äärmuslik puhtus. Seetõttu on puhasruumide ventilatsiooni- ja kliimaseadmete süsteemide korrastamine kohustuslik komponent, et tagada neis sobiv mikrokliima. Olete nõus?

Meie materjalist saate teada, mis on puhasruumide ventilatsioon, niiskusnormid, temperatuurirežiim ja muud parameetrid, mis mõjutavad optimaalse mikrokliima säilitamist.

Mis on puhasruumid?

Puhasruumi määratlus tähendab teatud suurusega ruumi, kus spetsiaalse seadme abil hoitakse õhus etteantud piirides aerosoolosakeste (tolm, keemilised aurud, mikroorganismid) kontsentratsiooni.

Sellises ruumis tuleb seinte, lae ja õhu pinnal olevate saasteosakeste hulka hoida minimaalsel tasemel.

Puhasruume kasutatakse mikroelektroonikas, kosmosetehnoloogias, õhukese kile tootmises, trükkplaatide valmistamises – kõikjal, kus on vaja saasteelemente kõrvaldada.

Neid eriruume varustatakse järgmiste komponentidega:

• antistaatiline põrand;
• ülekandavahendid;
• siirdelüüsid;
• pimekonstruktsiooniga seinapaneelid;
• sisseehitatud valgustusega laed.

Äärmiselt puhta atmosfääri saavutamiseks sellistes ruumides on üks viis – olemasolevate õhumasside väljatõrjumine ja värske filtreeritud konditsioneeritud õhu sissevool.

Puhasruumid on vajalikud sellistes inimtegevuse valdkondades nagu meditsiin, farmaatsia, erinevate elektroonikaseadmete valmistamine ja toiduainete tootmine.

Õhuvahetuse normid puhasruumides

Uusimate tehnoloogiate arenedes on vajadus puhaste tootmisruumide järele kasvanud. Tööstuses kasutatakse üha kallimaid ja keerukamaid materjale.

Nendes tingimustes on vea hind kaasaegsete toodete valmistamisel väga kõrge, kuna tööstuskeskkond ja töökohtade seadmed ei vasta nõuetele.

Operatsioonitoas saab steriilset atmosfääri saavutada ainult ühel viisil – siseõhu väljatõrjumine värske konditsioneeritud õhu juurdevoolu abil.

Ülemaailmselt tunnustatud dokument, mis kehtestab puhtruumide ventilatsiooni, projekteerimise, ehituse, varustuse ja sertifitseerimise normid ning jagab need erilistesse puhtusklassidesse, on standardite seeria ISO 14644, mille üldnimetus on „Puhtruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad“, mille on välja töötanud Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO).

Sellesse normatiivide kategooriasse kuulub 9 reguleerivat dokumenti.

Normatiivid ISO 14644 „Puhtad tsoonid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad“.

Venemaal kasutatakse kinnitatud standardite kogumit GOST R ISO 14644, mis on rahvusvahelise standardi ISO 14644 „Puhtruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad“ tõlge.

Vene standardeid reguleeriv dokumentatsioon on välja töötatud Standardiseerimise Tehnilise Komitee TK 184 „Tööstuspuhtuse tagamine“ ja avaliku asutuse Mikrosaastekontrolli Inseneride Assotsiatsiooni (mikrosaaste) (ASINKOM) poolt.

Sõltuvalt tööstusruumi puhtusklassist ja seal läbiviidavatest tehnilistest protsessidest esitatakse erinevaid nõudeid ventilatsioonivarustusele ja -seadmetele.

On olemas 9 ruumide klassi, milles on lubatud teatud tolmu ja mikroorganismide kontsentratsioon õhus vastavalt GOST ISO 14644-1-2000 normidele.

Osakeste maksimaalse kontsentratsiooni piirnormide tabel ruumides vastavalt Rahvusvahelise Standardiorganisatsiooni ISO poolt kehtestatud puhtusklassidele.

Ventilatsiooniõhu ettevalmistussüsteemid peavad tagama selle puhtuse aerosooliosakeste arvu ja vajadusel mikroorganismide olemasolu osas puhastes tsoonides vastavalt standardile GOST R 52249-2009 „Ravimite tootmise ja kvaliteedikontrolli reeglid“.

Lisaks peavad nad säilitama rõhu erinevust ümbritsevate madalama puhtusklassiga ruumide suhtes.

Ventilatsiooni nõutavad tingimused

Õhuvahetuse teostamiseks puhastes ruumides mõõdetakse õhuvoolude liikuvust m/s. Eriti steriilsetes ruumides farmaatsiavaldkonnas on kehtestatud nõutava ventilatsiooni täpne määratlus – 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, USA).

Õhumasside liikuvuse piirnormid teistes puhastes ruumides on tavaliselt 0,35–0,52 m/s ± 20%.

Õhuringlust mõjutab oluliselt ka aknaavade olemasolu:

• hermeetilises akendeta ruumis peab õhu sissevool domineerima väljatõmbe üle 20% võrra;
• akendega ruumides peab õhuvahetuse tootlikkus olema väljatõmbest 30% kõrgem.

Ainult selline puhaste tsoonide ventilatsioonisüsteem suudab takistada saasteainete sattumist ja tagada õhumasside ringluse.

Õhuringluse süsteemi skeem operatsiooniruumis vastavalt üldtunnustatud normidele ja standarditele. See hõlmab difuusorit, õhukanaleid, kütteradiatorit ja ühekanalilist muutuva mahuga seadet.

Projekteerimisel pööratakse erilist tähelepanu õhuvoolude etteandmistehnoloogiatele eriotstarbelistele objektidele. Näiteks õhuringlus puhtusklasside 1–6 puhastes ruumides toimub õhujaotusseadmetega ülalt alla, moodustades ühtlased ja ühesuunalised õhuvoolud madala kiirusega 0,2–0,45 m/s.

Madalama puhtusklassiga tsoonides on lubatud mitteühesuunalise voolu tekitamine mitme laedifuusori abil.

Õhu puhastamise meetodid

Võib eristada kahte tüüpi puhtaid ruume. Tavaliselt erinevad nad üksteisest õhumasside puhastamise meetodi poolest:

• turbulentse ventilatsiooniga ruumid;
• laminaarse, ühte suunda suunatud vooluga ruumid.

Viimane liik võimaldab puhtust hoida maksimaalselt kõrgel tasemel, kuna ühte suunda suunatud vool tõrjub saastunud õhu soovitud ruumist kiiremini ja kvaliteetsemalt välja.

Turbulentmeetodil õhuvoolu puhastamisel juhitakse filtritega töödeldud voolud läbi laejagajate. Puhas õhk siseneb ruumi, ühinedes juba olemasoleva õhumassiga, milles on teatud saastatuse tase, ja lahjendab seda.

Läbi seinte allosas asuvate õhuvõturestide väljub osa väljatõrjutud õhust. Sellisel põhimõttel paigaldatud ventilatsiooni tööpäeva jooksul võib see kuni 20 korda väljatõmmatud õhku välja tõrjuda.

Kui on vaja puhasruumi õhku veelgi puhtamaks muuta, valitakse ühesuunalise vooluga tüüp. Laminaarse ventilatsiooni mõte seisneb tõhusalt toimivate filtreerimiskomponentide varustamises õhuvoolu suunamiseks.

Ruumi sisenev värske õhk liigub selles ühes suunas (ülevalt alla), samal ajal peatatakse tolmu mikroosakesed ja eemaldatakse need põranda avade kaudu. Tavaliselt toimub see protsess õhuvoolu kiirusega kuni 0,4 m/s.

Ventilatsiooniseadmed

Selleks, et valida tõhusad ventilatsiooniseadmed puhasruumi, tuleb mõista ülesandeid, mida see lahendama hakkab.

Erinevate puhastusklasside filtrite skeem, mis on mõeldud ventilatsiooni korraldamiseks puhasruumides, näitab selgelt õhu puhastamist, mis siseneb ühesuunalise vooluga.

Õhuvahetus puhasruumides ei ole suunatud saastavate bakterite ja osakeste eemaldamisele, vaid nende sissepääsu vältimisele.

Vajalikud seadmed on järgmised:

1. Filtriventilatsiooni moodulid. Süsteemide komponendid, mille põhiülesanne – õhu puhastamine saastunud osakestest ja lisanditest. Need on varustatud HEPA ja ULPA filtritega, et saavutada nõutav puhtusaste vastavalt klassifikaatorile.
2. Õhujaoturid. See on kliimaseadmete rühm lisanditest puhastamiseks, ventilatsiooni ja kliimaseadmete teostamiseks puhtate tsoonide tingimustes.
3. Ventilatsioonisüsteemid ja kliimaseadmed. Puhasruumides õhuvoolude täistsükliga ettevalmistusseade. Selle ülesannete hulka kuuluvad: puhastamine, temperatuuri, niiskuse ja õhurõhu hoidmine. Tavaliselt eristuvad sellised seadmed katkematu ja vaikse tööga ning suudavad reguleerida parameetreid automaatselt.
4. Erinevate puhastusklasside filtrid. Sageli valitakse need vastavalt nõuetele teatud ruumi puhtuse tüübile. Maksimaalselt tõhus skeem võõrosakeste eemaldamiseks sissepuhkeõhust, juhtides selle läbi 4 tüüpi filtri – jämepuhastuse, peenpuhastuse, kõrge efektiivsusega (HEPA) ja ülipeene (ULPA) puhastuse.

Selle seadme pideva toimimise peamine ülesanne on kvaliteetne esmane projekteerimine ja paigaldus.

Muidu ei teki personalil ja omanikel ekspluateerimisega mingeid raskusi.

Süsteemi tööpõhimõte

Puhtaste ruumide ventilatsioon toimib korralikult ning võimaldab saavutada normatiivsed näitajad tänu süsteemi kõigi komponentide ühtsele tööle.

Enne ruumi sisenemist läbib õhk neli filtreerimisetappi neljal filtril, mis puhastavad õhuvoolu teatud tüüpi saasteainetest.

Rakendatakse laminaarset õhuvoolu, mis võimaldab tekitada puhastatud õhumasside suunatud liikumise, ja see omakorda tõukab aerosooliosakesed juba olemasolevast õhust välja.

Operatsiooniruumi tsirkulatsioon ja õhuvahetus, mis on varustatud vastavalt nõutavatele normidele ja standarditele, koosneb paljudest seadmetest.

Kogu ventilatsiooniseadme põhikomponent on keskkonditsioneerimise süsteem, mis on varustatud vastavalt puhtaste ruumide spetsiifikale. Suurem osa õhu ettevalmistus- ja puhastusprotsessidest toimub just siin.

Kerge hooldatavus ja püsivate puhtuse näitajate säilitamine ruumis tagatakse kogu süsteemi töö automatiseerimise ja dispetserimise seadmetega, mis sisaldavad suurt hulka andureid näitajate jälgimiseks, kaugkäskude edastamise seadmeid jne.

Pärast süsteemi kasutuselevõttu jälgib kõigi elementide töö seisundit ruumis töötav personal, ning kui tuvastatakse mingeid tööhäireid või avariiolukordi, teavitab tarkvara sellest automaatselt kiiresti.

Ventilatsioonisüsteemide projekteerimise iseärasused

Puhtaste ruumide ventilatsiooni- ja konditsioneerimissüsteemi projekteerimine ja paigaldamine nõuab vajalikku kogemust eriseadmetega töötamiseks, samuti teadmisi nendele ruumidele esitatavatest nõuetest ja normatiividest.

Puhtates tsoonides on kolm peamist õhuvahetuse süstematiseerimise skeemi:

• õhuvoolude suund üksteisega paralleelselt;
• korratu suund – värske õhu sissevool toimub eri suundadesse;
• segatoide – seda täheldatakse suurtes ruumides, kus ühes osas liiguvad õhumassid paralleelselt, teises aga korratult.

Sõltuvalt ruumi mõõtmetest ja tööpiirkonna asukohast valitakse kõige sobivam ventilatsioonisüsteemi projekt. Kõige optimaalsemaks lahenduseks peetakse ventilatsiooni ühes suunas suunatud värske õhu vooluga.

Ventilatsiooni seinavõrede süsteem steriilses ruumis, mis on projekteeritud vastavalt puhtusklassi ja otstarbe nõuetele.

Puhaste ruumide jaoks kasutatakse sageli sisse- ja väljatõmbe ventilatsioonisüsteemi. Selle olemus on järgmine: ülevalt antakse teatud kiirusel ja rõhu all värske õhu voog, mis surub ruumis olevad saastunud õhumassid alla sissepuhkeavasse.

Jahutatud õhku juhitakse väikese kiirusega objekti ülaossa läbi laepaneelide. See ümbritseb ruumi pindala, laskudes tolmuosakesed alla väljatõmbe suunas, tekitades minimaalse ärrituse.

Selle ventilatsioonisüsteemi puhul ei teki tuuletõmbust ega põrandale settinud tolmu keeriseid. Lisaks valmistatakse edastatav värske õhuvoog eelnevalt ette ja juhitakse ruumi juba vajaliku niiskuse ja temperatuuriga.

Populaarsed ventilatsiooniskeemid

Ventilatsioonisüsteemi projekteerimisel on üks peamisi ülesandeid täpne ja kontrollitud õhuvoolude jaotuse korraldus.

Praegu kasutavad projekteerijad mitmeid levinud lahendusi õhujaotusseadmete asukoha jaoks, mille valik sõltub otstarbest.

Puhtates ruumides tuleb kindlasti hoolitseda ukseavade varustamise eest täiendava kaitsega, et saastunud õhk ei pääseks puhtasse ruumi.

Vaatleme kõige populaarsemaid ja väljakujunenud skeeme operatsiooniruumi ventilatsiooni korraldamiseks:

• õhuvoolu sisenemine ühes suunas läbi kaldus ventilatsioonivõre;
• lae difuusorite abil korraldatakse mitte ühesuunaline õhu sissevool;
• õhk siseneb operatsiooniruumi läbi perforeeritud laepaneeli, korraldades vertikaalse ühesuunalise õhusegu voolu;
• sissepuhkeõhu mass juhitakse läbi laes oleva õhujaoturi, mis loob laminaarse õhuvoolu, mis on suunatud tööpiirkonda;
• õhusegu ei ole ühesuunaline ja see juhitakse läbi õhuringikujulise vooliku.

Väljatõmbe ventilatsioonisüsteem operatsiooniruumides teostatakse paigaldades väljatõmbeventilaatorid ja seinaventilatsioonivõred tagasilöögiklapiga.

Vastavalt praktikale on parimaks vahendiks laminaarse ühesuunalise õhuvoolu korraldamiseks operatsiooniruumides laevõrgust õhujaoturid.

Näiteks laminaarsel lael mõõtmetega 1,8 × 2,4 m operatsiooniruumis pindalaga 40 m² võimaldab luua 25-kordse õhuvahetuse, kui õhuvoolu väljumiskiirus seadmest on 0,2 m/s.

Neid andmeid peetakse piisavaks soojusülejääkide neelamiseks operatsiooniruumis oleva personali ja seadmete töö tõttu.

Ventilatsioonisüsteemide paigaldamine

Puhaste ruumide ventilatsiooni paigaldamise eripära on seotud kõrgete nõuetega erinevate tsoonide jaoks, mille klassifikatsioon sõltub nendes teostatavate tehnoloogiliste protsesside omadustest, nende otstarbest, mikrokliima normidest ja insenerkonstruktsioonide trasseerimisest.

Spetsialistid teostavad seadmete paigaldust ja käivitamist, et tagada korralik õhuvahetus farmaatsiatööstuse puhastes ruumides.

Paigalduse spetsialistid peavad mõistma, et õhukanalid puhastesse ruumidesse paigaldamiseks vajavad juba enne montaaži ettevalmistavaid protseduure, ilma milleta pole võimalik hilisem paigaldus.

Vaatleme põhietappe:

1. Ettevalmistavas etapis asetatakse õhukanalite detailid spetsiaalselt määratud puhastuskohta. Enne paigaldamist läbivad osad ja liitmikud esmase kuiva mehaanilise puhastuse, et eemaldada pindadelt tootmis- ja transpordiprotsessis tekkinud vedelad ja tahked saasteained.
2. Seejärel tuleb teostada kõigi sisepindade esmane pesemine kraaniveega ja korraldada kuivatamine täieliku kuivamiseni tolmutustatud tsoonis. Pärast visuaalset kontrolli allutatakse ventilatsioonisüsteemide komponendid, olenevalt saastatuse astmest, teisesele pesule ja kuivatamisele või suunatakse kohe antiseptilisele töötlusele.
3. Pärast lõpptöötlust soovitatakse minimeerida kokkupuudet õhukanalite sisepindade puhastatud elementide ja ruumiõhuga. Seda on võimalik saavutada, mähkides otsad polümeerkiledesse. Seejärel toimetatakse komponendid kontrollitud puhtusparameetritega lattu.
4. Puhastatud partii detaile ja õhukanalid jõuavad paigaldusalale vahetult enne paigaldamist. Kaitsekile eemaldatakse vahetult enne õhukanalite osade ja liitmike ühendamist, seejuures on kokkupuude tööriistade, kinnitusdetailide ja palja naha sisepinnaga keelatud. Montaaži peatamisel või pausi ajal tuleb ajutiselt tihendada otsad, liitekohad ja sisestused.

Kõigil paigaldustööde etappidel tuleb kontrollida ja vähendada sisepindade võimalikku saastumist.

Järeldused ja kasulik video teemal

Videoklipis räägitakse sellest, kuidas korraldatakse ventilatsiooni tootmisotstarbega puhastes ruumides:

Videoklipp sellest, kuidas toimub ventilatsiooni seadistamine operatsioonisaali puhastes ruumides:

Ventilatsiooni- ja kliimasüsteemide projekteerimine ja paigaldamine puhastes ruumides on töömahukas protsess, mis eeldab kindlate õhuvahetuse ja õhuvarustuse normide ja reeglite tundmist, samuti oskusi ja kogemusi õhujaotusseadmete kasutamisel.

Seetõttu soovitatakse selliste objektide ventilatsioonisüsteemi projekteerimiseks ja paigaldamiseks pöörduda eranditult spetsialistide poole.

Kui teil on artikli teema kohta küsimusi või saate meie materjali täiendada väärtusliku teabega puhtate ruumide ventilatsiooni korraldamise kohta. Palun jätke oma kommentaarid, jagage kogemusi – suhtlusblokk asub artikli all.