凈化空調系統在設計施工過程中的控制要點

劉靜

（重慶市建設工程質量監督總站，重慶 400014)

我國凈化空調業的大規模發展是從上個世紀70年代中期開始的，當時對大多數人來說是一個新課題，現在隨著高新技術的發展，對生產環境的潔凈要求越來越嚴格，它的應用越來越廣泛，醫院手術室、病房、制藥廠、生物安全實驗室、動物房等各行業對潔凈室的需求日益增加。凈化空調業的發展程度，已逐步成為影響經濟增長的重要因素。

我國的潔凈技術起步較晚，凈化空調系統存在的問題也不少，在整個壽命周期內主要體現在設計失誤、施工過程粗糙、維護管理不當等方面。為了進一步加強對凈化空調系統的監督管理，使設計、施工、運行等各階段都能各盡其職，確保凈化系統能夠良好的運行，根據實際工作經驗，本文提出幾個設計施工過程中需要注意的問題。

1 潔凈等級的劃分

掌握潔凈等級的劃分標準是進行潔凈室設計施工的第一步。目前，由于國內各種規范對潔凈度等級的定義有一定的區別，因此，應充分了解其中的異同，避免在工程中出現錯誤。目前我國常用的潔凈標準有《潔凈廠房設計規范》和《醫院潔凈手術部建筑技術規范》。在潔凈廠房規范中劃分為1-9級潔凈標準。其定義為空氣中懸浮粒子的潔凈度等級，與要求的粒徑和被考慮粒徑的空氣懸浮粒子的最大允許濃度關系按下式確定。

式中Cn-被考慮粒徑的空氣懸浮粒子最大允許濃度（pc/m3），N-潔凈度等級，D-要求的粒徑。

可以看出，潔凈廠房標準中對不同控制粒徑的最大濃度限值都有明確的要求，比較全面。例如，5級，要求的是大于或等于0.5μm的最大濃度限值為3520pc/m3，大于或等于0.3μm的最大濃度限值為10200pc/m3。而潔凈手術部規范中是直接以0.5μm為要求進行控制的粒徑。例如，潔凈度100級的要求為，大于或等于0.5μm的塵粒數大于350粒/m3到小于等于3500粒/m3。 這個與潔凈廠房規范中要求的5級標準基本相同。對照兩種劃分可以看出，潔凈廠房與潔凈手術部之間的對應潔凈等級為5級（100級）、6級（1000級）、7級（10000級）、8級（100000級）。故在設計時，應明確潔凈室或潔凈區空氣潔凈度等級要求。另外，在《通風空調工程施工質量驗收規范》中，應用的是潔凈廠房1～9級標準，因而在潔凈手術室施工過程中，需弄清楚其相對應的潔凈等級要求。以便施工過程中嚴格按照相應等級要求進行施工和相關功能性試驗。同時由于應用領域不同，即使同樣級別的潔凈室，要求也有區別，還應熟悉各行業的特點，充分掌握各規范的要求，才能切實做好生物潔凈室的設計、施工、調試等工作。如《軍隊醫院潔凈護理單元建筑技術規范》、《藥品生產質量管理規范》和《無菌醫療器具生產管理規范》等。

2 系統設計過程注意問題

2.1 合理選擇氣流組織

不同的氣流組織在潔凈室內形成的流場和濃度場分布是不同的。不同等級要求的潔凈室應采用不同的氣流流型。1～5級通常采用單向流，而6～9級常采用非單向流。氣流組織形式的不合理[1]，例如非單向流采用頂送頂回的方式，容易造成送回風氣流的短路，被污染或室內污濁的空氣不能及時被稀釋和排除，致使含塵濃度超標達不到潔凈要求。因此，應盡量采用通風效果較好的頂送下回的氣流組織形式。同時還應注意送風口的數量滿足要求，以及回風口的布置得當。送風口數量少容易出現含塵濃度超標，回風設置不當可能造成使室內正壓過大產生嘯叫聲，不僅增加了噪聲，又使系統阻力增大能耗增大。見圖1至圖4。

圖1 單向流示意圖

圖2 非單向流頂送頂回示意圖

圖3 非單向流的頂送下回示意圖

圖4 非單向流的頂送下回示意圖

2.2 合理選擇布置過濾器

設計過程應合理選擇過濾器，其防火等級和過濾性能應能達到要求。同時應注意過濾器的布置安裝位置。通常潔凈室采用三級過濾：粗效、中效和高效。回風口安裝初效過濾，風機的正壓段安裝中效過濾器，在送風末端安裝高效過濾器。工程中曾出現設計將中效過濾器布置在新回風混合段，這種情況大大增加了高效過濾器的負擔，影響高效過濾器的使用壽命。還有把高效過濾器集中安裝在空調機的正壓出風段，風壓較高，容易導致高效過濾器的損壞[2]，最終導致室內潔凈度不達標。

圖5 初、中、高效過濾器安裝位置示意圖

2.3 合理選用機組

一般工程應根據實際需要余壓，余壓=全壓-系統內各設備的阻力（回風段、初效段、表冷段、中間段、加熱段、送風機段）。凈化空調系統的阻力比舒適性空調系統大，屬于高余壓空調系統，而且隨著使用時間的增長，其阻力還會出現遞增[3]。在選擇機組的時候，要充分考慮阻力以及阻力的遞增值，選用合適余壓的風機，保證風量的恒定。實際工程中發現，一些機組的余壓選擇不足，使實際送風量低于設計送風量，導致含塵濃度降不下來。而一些按過濾器阻力選用的風機，又會出現壓頭富余過大，風量和風速都偏大，導致系統能耗的浪費，且通過閥門關小控制，也易產生噪聲。

3 系統施工過程注意問題

3.1 首先要有清潔的施工場地

國內目前的潔凈工程施工大部分沒有潔凈的概念，和普通工廠廠房的施工沒有什么區別，主要的問題在于對潔凈工程施工缺乏專業的意識和有效的監督管理措施。在潔凈工程施工中應用“潔凈技術”的理念指導整個施工過程，加強過程控制達到無塵施工，保證一次性達到凈化的目的。

3.2 風管制作安裝的清潔程序

“材料進場板材清洗、風管安裝前擦洗、現場安裝后保護。”這幾個重要程序，在大部分施工現場都由于種種原因無法全部實施到位，應引起重視。

（1）風管進行制作之前，應采用對人體無害且不傷害材質本身的中性清潔劑對材質進行清洗，去除材質表面的油污和積塵，待其干燥后架空待用。預制成形的風管，應將各端口封好，防治灰塵進入，盡可能按系統編號在室內集中堆放[4]。

（2）風管、靜壓箱及其他部件在安裝前應搽拭干凈，用白綢布檢查合格；安裝后，對暫不接口的端口、過濾器口等部位要及時進行包扎封閉，防止施工現場灰塵進入已清洗后的風管內，從而造成管內二次污染。

（3）潔凈區和非潔凈區的結構樓板、墻體和管線孔洞等處的封堵應嚴密，防止串氣導致潔凈度達不到要求。

3.3 隱蔽前功能性試驗結果達到規范和設計要求

風管、設備的漏風量測試應嚴格按照規范進行，不能只以漏光法檢測來代替漏風量試驗，同時其結果應滿足相應凈化等級的要求。

3.4 系統調試和檢測

調試工作必須先編制詳細的調試方案，報送專業監理工程師審核批準后方可進行。這部分的調試工作是在工程竣工驗收之前由施工單位進行。而綜合效能全面評定的檢測，必須由衛生部門授權的專業工程質量檢驗機構或取得國家實驗室認可資質條件的第三方完成，并出具合格的檢測報告。

4 潔凈工程的后期維護

潔凈手術室的凈化空調系統要求控制室內溫度、濕度、塵埃、細菌、有害氣體濃度以及氣流分布，保證室內人員所需的新風量，并維持室內外合理的氣流流向，其中最為重要的是控制室內細菌的濃度。比較而言，工業潔凈空調系統潔凈度控制則更偏重于塵粒的控制。

潔凈室要達到潔凈標準，建筑形式和通風空調是兩個最重要的措施。在建筑形式上要合理安排人流和物流，使流線短捷、潔污流線分開，有效防止交叉感染；通過通風空調來調整進行空氣凈化，調整室內狀態。它是一個全過程控制，需要一個綜合性保障措施，需要依賴建筑及其設施的設計、施工以及后期的運行管理和維護等階段來全面實現。在其壽命周期內，后期的維護是個艱巨復雜的工作，但是也只有解決好這個問題，才能使潔凈室的運行結果達到預期的設計要求，從而使凈化系統的投入實現更高的價值產出。

[1]陳允玉.淺談現代醫院設計——潔凈手術部設計篇[J].華中建筑，2012.

[2]楊宇.潔凈空調的施工注意事項[J].廣東建材，2006.

[3]楊軍瑞，胥海倫.濾筒除塵器在空調凈化系統中的應用分析[J].建筑熱能通風空調，2009.

[4]毛冬云.工序質量控制與凈化空調風管的安裝[J].安裝，2004.