Кондиционирование и вентиляция чистых помещений: нормы

Чистые помещения широко применяются в различных областях - от микроэлектроники до медицины. От правильно организованных систем вентиляции чистых помещений зависит качество выпускаемой продукции, здоровье персонала, а в некоторых случаях - и жизни людей.

1. Понятие чистого помещения и его характеристики

Чистое помещение - это изолированное пространство, в котором параметры воздушной среды (температура, влажность, содержание частиц) поддерживаются на заданном уровне.

Согласно стандарту ISO 14644 чистые помещения делятся на классы в зависимости от концентрации аэрозольных частиц размером 0,1-5 мкм в 1 куб. метре воздуха:

• ISO 1 - 10 частиц
• ISO 2 - 100 частиц
• ISO 3 - 1000 частиц
• ISO 4 - 10 000 частиц
• ISO 5 - 100 000 частиц
• ISO 6 - 1 000 000 частиц
• ISO 7 - 352 000 частиц
• ISO 8 - 3 520 000 частиц
• ISO 9 - 35 200 000 частиц

Чем выше класс чистоты, тем жестче требования к системе вентиляции. Основные контролируемые параметры чистых помещений:

• Температура воздуха
• Относительная влажность воздуха
• Скорость движения воздуха
• Перепад давления между помещениями и коридором
• Кратность воздухообмена

Чистые помещения применяются:

• В микроэлектронной промышленности
• В фармацевтической промышленности
• В медицинских учреждениях (операционные, палаты интенсивной терапии)
• В научных исследовательских лабораториях
• В пищевой промышленности

2. Требования к вентиляции чистых помещений

Основная цель системы вентиляции чистых помещений - подача очищенного воздуха и удаление отработанного воздуха для поддержания заданного класса чистоты.

В системе вентиляции чистых помещений должна применяться фильтрация приточного воздуха до класса чистоты ISO 1 или ISO 2. Чем выше требуемый класс чистоты помещения, тем выше степень фильтрации.

В соответствии с нормами в чистых помещениях классов ISO 5-ISO 9 должна обеспечиваться кратность воздухообмена от 70 до 600 м3/ч на одного человека.

Для предотвращения проникновения "грязного" воздуха из смежных помещений поддерживается перепад давления на уровне 20-30 Па.

3. Проектирование систем вентиляции

Проектирование вентиляции начинается с обследования помещений и сбора исходных данных:

• Назначение и площадь помещений
• Требуемый класс чистоты
• Количество работающих в помещении
• Внутренние источники выделения тепла и влаги
• Климатические условия в районе строительства

На основании собранных данных выбирается принципиальная схема системы:

• приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением
• приточно-вытяжная вентиляция с естественным побуждением
• рециркуляционная вентиляция
• комбинированная вентиляция

Далее производятся расчеты воздухообменов, подбор оборудования, выбор схем прокладки воздуховодов.

Основное оборудование системы вентиляции чистых помещений:

• центральные кондиционеры и приточные установки
• воздуховоды
• вентиляторы
• фильтры очистки воздуха
• воздухораспределители
• воздухозаборные решетки
• системы автоматического регулирования

Правильный подбор оборудования и расчет системы вентиляции - залог эффективной работы чистого помещения.

4. Монтаж и наладка систем вентиляции

Перед началом монтажных работ проводится подготовка помещения:

• Уборка помещения, удаление мусора
• Демонтаж старых систем
• Подготовка монтажных проемов
• Подвод электропитания

Монтаж вентиляции начинается с прокладки воздуховодов, установки креплений. Затем монтируется вентиляционное оборудование: кондиционеры, фильтры, вентиляторы, решетки.

После завершения монтажных работ проводится наладка и испытания системы вентиляции:

• Проверка герметичности воздуховодов
• Испытания на холостом ходу
• Проверка расходов воздуха
• Измерение уровня шума
• Проверка эффективности фильтрации

По результатам испытаний делается заключение о готовности системы вентиляции к эксплуатации.

5. Эксплуатация систем вентиляции

Для поддержания высокой эффективности системы вентиляции чистых помещений необходимо проводить регулярное техническое обслуживание.

В рамках техобслуживания выполняются:

• Осмотр и проверка работоспособности оборудования
• Очистка и дезинфекция воздуховодов и вентиляционного оборудования
• Замена фильтров
• Проверка герметичности воздуховодов
• Измерение параметров воздуха в помещениях

Периодически должна проводиться санитарная обработка систем вентиляции с применением дезинфицирующих средств.

В процессе эксплуатации чистых помещений регулярно контролируются:

• Температура и относительная влажность воздуха
• Перепад давления между смежными помещениями
• Концентрация частиц в воздухе
• Скорости воздушных потоков

При превышении допустимых нормативов параметры микроклимата корректируются настройкой системы вентиляции.

6. Воздухораспределение

Для обеспечения эффективного воздухораспределения в чистых помещениях применяются специальные воздухораспределители.

В помещениях класса чистоты ISO 5 и выше используются воздухораспределители, создающие ламинарный поток воздуха. В помещениях низших классов можно применять воздухораспределители, создающие турбулентные потоки.

Приточные воздухораспределители размещаются в верхней зоне чистого помещения, вытяжные - в нижней зоне.

7. Обеспечение чистоты воздуха

Основной метод очистки воздуха в системах вентиляции чистых помещений - фильтрация.

На входе в систему устанавливаются грубые фильтры (G4-F7), далее тонкая очистка (F8-F9), и фильтры абсолютной очистки НЕРА класцов H13-H14 на входе непосредственно в чистое помещение.

Регулярно должен контролироваться перепад давления на фильтрах, при превышении допустимого значения фильтры подлежат замене.

8. Автоматизация систем вентиляции

Для автоматического контроля параметров воздуха и управления системой вентиляции применяются:

• Датчики температуры, влажности, давления
• Частотные приводы вентиляторов
• Контроллеры систем вентиляции
• Системы дистанционного мониторинга

Автоматизация позволяет оперативно реагировать на отклонения параметров микроклимата в чистых помещениях.

9. Вентиляция в фармацевтической промышленности

В фармацевтических производствах применяются чистые помещения классов ISO 6-8.

Особое внимание уделяется фильтрации воздуха, воздуховоды и оборудование регулярно обрабатываются дезинфицирующими средствами.

Контролируются параметры воздушной среды, концентрации вредных веществ, микробиологическая обсемененность.

Система вентиляции фармацевтических производств должна обеспечивать надежную защиту технологического процесса и продукции от загрязнений.

10. Вентиляция чистых помещений в медицинских учреждениях

В медучреждениях чистые помещения необходимы для защиты пациентов и медперсонала от инфекций.

К чистым помещениям в медучреждениях относятся:

• Операционные блоки - ISO 5
• Палаты интенсивной терапии - ISO 7
• Палаты для пациентов с ослабленным иммунитетом - ISO 8

Системы вентиляции чистых помещений в медучреждениях должны обеспечивать надежную фильтрацию воздуха и защиту от перекрестных инфекций.

11. Вентиляция чистых помещений в микроэлектронной промышленности

Для производства электронных компонентов используются сверхчистые помещения классов ISO 5-6.

Воздух в таких помещениях должен быть практически стерильным, чтобы исключить попадание пыли на кремниевые пластины.

Применяются высокоэффективные фильтры HEPA и ULPA, ламинарные воздушные потоки, системы рециркуляции воздуха.

Контролируется содержание молекулярных загрязнений, температура, влажность, статическое электричество.

12. Нормативная база в области вентиляции чистых помещений

Основные нормативные документы, регламентирующие проектирование вентиляции чистых помещений:

• ГОСТ Р ИСО 14644-4-2002
• СП 158.13330.2014
• СанПиН 2.1.3.2630-10
• СанПиН 2.1.7.2790-10
• Технологически чистых помещениях должна применяться вентиляция

Проектирование вентиляции должно вестись в полном соответствии с действующими нормативными документами.

13. Перспективы развития технологий вентиляции чистых помещений

Совершенствование технологий фильтрации, разработка новых фильтрующих материалов позволит повысить эффективность очистки воздуха.

Развитие систем автоматизации и умный контроль параметров микроклимата оптимизирует работу систем вентиляции.

Новые технологические решения в области кондиционирование и вентиляция чистых помещений будут способствовать повышению качества и производительности работы в чистых помещениях.