Sistema de ventilación y aire acondicionado en una sala limpia. Ventilación de salas limpias: reglas, tipos de sistemas, sus requisitos. Propósito y clasificación de los sistemas de ventilación "limpios"

GOST R 56190-2014

ESTÁNDAR NACIONAL DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA

Habitaciones limpias

Métodos de ahorro de energía

habitaciones limpias. eficiencia energética

OKS 13.040.01;
19.020
OKP 63 1000
94 1000

Fecha de introducción 2015-12-01

Prefacio

1 DESARROLLADO por la organización pública de toda Rusia "Asociación de Ingenieros para el Control de la Microcontaminación" (ASINCOM) con la participación de la Sociedad Anónima Abierta "Centro de Investigación para el Control y Diagnóstico de Sistemas Técnicos" (JSC "NITs KD")

2 INTRODUCIDO por el Comité Técnico de Normalización TK 184 "Garantía de limpieza industrial"

3 APROBADO Y PUESTO EN VIGOR por Orden de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología del 24 de octubre de 2014 N 1427-st

4 PRESENTADO POR PRIMERA VEZ

Las reglas para la aplicación de esta norma se establecen en GOST R 1.0-2012 (sección 8). La información sobre los cambios a esta norma se publica en el índice de información anual (a partir del 1 de enero del año en curso) "Estándares nacionales", y el texto oficial de cambios y modificaciones, en el índice de información mensual "Estándares nacionales". En caso de revisión (reemplazo) o cancelación de esta norma, se publicará el aviso correspondiente en el próximo número del índice de información "Normas Nacionales". La información, las notificaciones y los textos relevantes también se publican en el sistema de información pública, en el sitio web oficial de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología en Internet (gost.ru)

Introducción

Las salas limpias son ampliamente utilizadas en electrónica, instrumentación, farmacéutica, alimentaria y otras industrias, dispositivos médicos, hospitales, etc. Se han convertido en una parte integral de muchos procesos modernos y en un medio para proteger a las personas, los materiales y los productos de la contaminación.

Al mismo tiempo, los cuartos limpios requieren costos de energía significativos, principalmente para ventilación y aire acondicionado, que pueden exceder el consumo de energía en cuartos ordinarios por docenas de veces. Esto se debe a las altas tasas de intercambio de aire y, como resultado, a las importantes necesidades de calefacción, refrigeración, humidificación y deshumidificación.

La práctica actual de creación de salas blancas se centra en proporcionar las clases de limpieza especificadas sin la debida atención a las tareas de ahorro de recursos energéticos.

Mantener la limpieza deseada en la habitación es una tarea difícil y compleja. Es necesario conocer exactamente las características de emisión de partículas y, en base a ellas, calcular el caudal de aire y la tasa de intercambio de aire, lo que no siempre es posible. La concentración de partículas en el aire es de naturaleza probabilística y depende de muchos factores: la influencia del hombre, el proceso, el equipo, los materiales y los productos, que son difíciles de estimar con precisión, especialmente en la etapa de diseño. Debido a esto, las decisiones de diseño se toman con un amplio margen para garantizar que se obtenga la clase de pureza especificada durante la certificación y la operación.

Una sala limpia bien diseñada y construida tiene un margen de limpieza. La práctica actual de certificación y operación de salas limpias no tiene en cuenta esta reserva, lo que conduce a un consumo energético excesivo.

Otra razón para las tasas de intercambio de aire innecesariamente altas incluidas en los proyectos es la aplicación de requisitos reglamentarios que no se aplican a este objeto. Por ejemplo, el Apéndice 1 de GOST R 52249-2009 "Reglas para la producción y control de calidad de medicamentos" (GMP) establece que el tiempo de recuperación de una sala limpia en la producción de medicamentos estériles no debe exceder los 15-20 minutos. Para cumplir con este requisito, la tasa de intercambio de aire puede exceder significativamente los valores necesarios para garantizar la clase de limpieza en estado estable.

Extender los requisitos para la producción de medicamentos estériles a medicamentos y otros productos no estériles, incluidos los productos no médicos, conduce a un importante desperdicio de energía.

Las recomendaciones para el ahorro de energía en las salas blancas se encuentran en las normas del Reino Unido BS 8568:2013* y la Sociedad de Ingenieros Alemanes VDI 2083 Parte 4.2.
________________
* El acceso a los documentos internacionales y extranjeros mencionados a continuación en el texto se puede obtener haciendo clic en el enlace al sitio http://shop.cntd.ru. - Nota del fabricante de la base de datos.

Esta norma proporciona requisitos para determinar la reserva de energía real en las etapas de certificación y operación en función del consumo real de recursos energéticos al tiempo que garantiza el cumplimiento de una clase de limpieza dada. El ahorro de energía debe proporcionarse no solo en la etapa de diseño de las salas limpias, sino también durante la certificación y la operación.
________________

A. Fedotov. - "Ahorro de energía en salas limpias". Tecnología de salas limpias. Londres, agosto de 2014, pp.14-17 Fedotov A.E. “Ahorro energético en salas blancas” - “Tecnología de la limpieza” N 2/2014, pp. 5-12 Salas blancas. ed. A. E. Fedotova. M., ASINCOM, 2003, 576 p.

Al certificar y operar salas limpias, se debe evaluar la emisión real de partículas y, en base a esto, determinar el flujo de aire requerido y la tasa de intercambio de aire, que puede ser significativamente menor que los valores de diseño.

Esta norma internacional proporciona un enfoque flexible para determinar la tasa de intercambio de aire, teniendo en cuenta las emisiones de partículas reales y el proceso.

1 área de uso

Esta norma internacional especifica métodos para la conservación de energía en salas limpias.

El estándar está destinado a ser utilizado en el diseño, certificación y operación de salas limpias para ahorrar recursos energéticos. La norma tiene en cuenta las especificidades de las salas limpias y se puede utilizar en diversas industrias (electrónica, fabricación de instrumentos, farmacéutica, médica, alimentaria, etc.).

La norma no afecta los requisitos de ventilación y aire acondicionado establecidos por los documentos reglamentarios y reglamentarios sobre la seguridad del trabajo con microorganismos patógenos, tóxicos, radiactivos y otras sustancias peligrosas.

2 Referencias normativas

Esta norma utiliza referencias normativas a las siguientes normas:

GOST R EN 13779-2007 Ventilación en edificios no residenciales. Requisitos técnicos para los sistemas de ventilación y aire acondicionado

GOST R ISO 14644-3-2007 Salas limpias y ambientes controlados asociados. Parte 3. Métodos de prueba

GOST R ISO 14644-4-2002 Salas blancas y ambientes controlados asociados. Parte 4: Diseño, construcción y puesta en marcha

GOST R ISO 14644-5-2005 Salas limpias y ambientes controlados asociados. Parte 5. Operación

GOST R 52249-2009 Reglas para la producción y control de calidad de medicamentos.

GOST R 52539-2006 Pureza del aire en instituciones médicas. Requerimientos generales

GOST ISO 14644-1-2002 Salas limpias y ambientes controlados asociados. Parte 1. Clasificación de la pureza del aire.

Nota: al usar este estándar, es recomendable verificar la validez de los estándares de referencia en el sistema de información pública, en el sitio web oficial de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología en Internet o de acuerdo con el índice de información anual "Estándares nacionales". , que se publicó a partir del 1 de enero del año en curso, y en las ediciones del índice de información mensual "Estándares Nacionales" del año en curso. Si se ha reemplazado un estándar de referencia referenciado sin fecha, se recomienda usar la versión actual de ese estándar, teniendo en cuenta cualquier cambio realizado en esa versión. Si se reemplaza la norma de referencia a la que se da la referencia fechada, se recomienda utilizar la versión de esta norma con el año de aprobación (aceptación) indicado anteriormente. Si después de la aprobación de esta norma, se realiza un cambio en la norma referenciada a la que se da referencia fechada, afectando la disposición a la que se da referencia, entonces se recomienda aplicar esta disposición sin tener en cuenta este cambio. Si la norma de referencia se cancela sin reposición, entonces se recomienda aplicar la disposición en la que se da la referencia a la misma en la parte que no afecta a esta referencia.

3 Términos y definiciones

Esta norma utiliza los términos y definiciones de acuerdo con GOST ISO 14644-1, así como los siguientes términos con sus respectivas definiciones:

3.1 tiempo de recuperación: Tiempo para reducir la concentración de partículas en la habitación 100 veces en comparación con la concentración inicial suficientemente alta de partículas.

NOTA El procedimiento para determinar el tiempo de recuperación se proporciona en GOST R ISO 14644-3 (Cláusula B.12.3).

3.2 tasa de intercambio de aire norte: Relación de flujo de aire L(m/h) a volumen de habitación V(metro), N=L/V, h

3.5 flujo de aire L: La cantidad de aire suministrado a la habitación por hora, m/h.

eficiencia de ventilación: La eficiencia de la ventilación caracteriza la relación entre la concentración de contaminantes en el aire de suministro, el aire de escape y en la zona de respiración (dentro de la zona de funcionamiento). La eficiencia de la ventilación se calcula mediante la fórmula

Dónde C- concentración de contaminantes en el aire de escape;

C- concentración de contaminación dentro de las instalaciones (en la zona de respiración dentro de la zona de operación);

C- concentración de contaminantes en el aire de suministro.

La eficiencia de la ventilación depende de la distribución del aire, así como del tipo y ubicación de las fuentes de contaminación del aire. Puede ser diferente para diferentes tipos de contaminación. Si hay una eliminación completa de la contaminación, entonces la eficiencia de ventilación es igual a uno. Consulte CR 1752 para obtener más detalles sobre la eficiencia de la ventilación.

NOTA El término "eficiencia de eliminación de contaminantes" también se usa ampliamente para referirse a este concepto.

[GOST REN 13779-2007, artículo 3.4]

4 Principios de Ahorro Energético en Salas Limpias

4.1 Medidas de ahorro de energía

Las medidas de ahorro energético pueden ser generales para cualquier edificio, industria y sistemas de ventilación y aire acondicionado, o específicas para salas blancas.

4.2 Medidas generales

Las medidas generales incluyen:

- minimización de la entrada y pérdida de calor, aislamiento de edificios;

- recuperación de calor;

- la recirculación del aire con la reducción al mínimo de la proporción de aire exterior, cuando no esté prohibido por normas de obligado cumplimiento;

- ubicación de industrias de gran consumo energético en zonas climáticas que no requieran costes excesivamente elevados para calentar y humidificar el aire en invierno, enfriar y deshumidificar en verano;

- uso de ventiladores, acondicionadores de aire y enfriadores de alta eficiencia;

- exclusión de rangos irrazonablemente rígidos de cambios de temperatura y humedad;

- mantenimiento de la humedad del aire en período de invierno en el nivel mínimo;

- eliminación del exceso de calor del equipo principalmente por sistemas locales integrados en el equipo, y no por medio de ventilación y aire acondicionado, etc.

- uso de equipos de protección para lugares de trabajo y campanas extractoras que no requieran la eliminación de grandes volúmenes de aire cuando se trabaja con sustancias nocivas (por ejemplo, equipos cerrados, sistemas con acceso limitado, aisladores);

- uso de equipos con reserva de energía (por ejemplo, acondicionadores de aire, filtros, etc.), teniendo en cuenta que los equipos con mayor potencia nominal consumen menos energía para una determinada tarea;

Nota - Con el mismo flujo de aire, un ventilador (aire acondicionado) con una potencia nominal más alta tendrá un menor consumo de energía.

- otras medidas según 4.4.2.

4.3 Medidas especiales

Estas medidas son específicas para salas limpias e incluyen:

- reducción a un mínimo razonable de salas limpias y otras salas con aire acondicionado;

- exclusión de establecer clases de limpieza irrazonablemente altas;

- justificación de las tasas de intercambio de aire, evitando valores excesivamente altos, incluso debido a requisitos irrazonablemente estrictos para el tiempo de recuperación;

- uso de filtros HEPA y ULPA con caída de presión reducida, como los filtros de membrana de teflón;

- sellar fugas en las juntas de las estructuras de cerramiento;

- el uso de protección local al establecer una clase alta en un área limitada en función de los requisitos del proceso;

- reducir el número de personal o utilizar tecnologías no tripuladas (por ejemplo, el uso de equipos cerrados, salas de aislamiento);

- reducción del consumo de aire fuera de las horas de trabajo;

- determinación en las etapas de certificación y operación del valor real de la reserva de energía proporcionada por el proyecto;

- observancia estricta de los requisitos operativos, incluida la vestimenta, la higiene del personal, la capacitación, etc.;

- determinar las tasas de flujo de aire requeridas reales durante la prueba y durante la operación y ajustar las tasas de flujo de aire a los valores mínimos basados en estos datos;

- operación de una sala limpia con consumo de energía reducido, sujeto al cumplimiento de los requisitos para la clase de limpieza;

- confirmación de la posibilidad de trabajar con costos de energía reducidos mediante el control actual de limpieza (seguimiento) y recertificación;

- otras medidas según 4.4.2.

4.4 Pasos para ahorrar energía

4.4.1 Generalidades

La evaluación de la demanda de energía se realiza en las etapas de diseño, certificación y operación.

El factor principal que determina la necesidad de recursos energéticos es el consumo de aire (tasa de intercambio de aire).

El flujo de aire debe determinarse en la etapa de diseño. Al mismo tiempo, se proporciona cierta reserva, teniendo en cuenta la incertidumbre por la falta de datos precisos sobre la liberación de partículas por parte del equipo, el proceso y por otras razones.

En la etapa de certificación, se verifica la corrección de las soluciones de diseño y se determina la reserva real de los sistemas de ventilación y aire acondicionado por el flujo de aire.

Durante el funcionamiento, se supervisa la conformidad de la sala limpia con la clase de limpieza especificada.

NOTA Este enfoque difiere de la práctica actual. Tradicionalmente, el caudal de aire se determina en la etapa de diseño (en el proyecto), en la sala construida, durante la certificación, se verifica el cumplimiento del caudal de aire con el especificado en el proyecto y se mantiene este caudal de aire. durante la operación. Al mismo tiempo, el proyecto prevé un exceso de flujo de aire debido a la presencia de cierta incertidumbre, pero este exceso no se detecta durante las pruebas. Además, la sala funciona con tasas de intercambio de aire excesivamente altas, lo que conduce a un gasto excesivo de energía.

Esta Norma prevé la determinación de la provisión real en soluciones de diseño y funcionamiento de una sala limpia a los caudales de aire reales requeridos, que resultan ser inferiores a los valores de diseño por el importe de la reserva establecida durante las pruebas.

La norma proporciona un procedimiento flexible para determinar las tasas de intercambio de aire.

4.4.2 Diseño

Se deben tomar medidas generales y especiales de ahorro de energía (ver 4.2-4.3), teniendo en cuenta las posibilidades reales.

Junto con esto, se debe proporcionar lo siguiente:

- regulación del flujo de aire por medio de la automatización, incluidos los modos de configuración para las horas de trabajo y no trabajo y la provisión de parámetros de microclima dependiendo de las condiciones específicas;

- transición de proporcionar una clase de limpieza en toda la habitación a protección local, en la que la clase de limpieza se establece y controla solo en el área de trabajo, o se proporciona una clase de limpieza más alta en el área de trabajo que en el resto de la habitación;

- Contabilización del funcionamiento de cabinas de flujo laminar y zonas laminares. En este caso, el flujo de aire del gabinete laminar (zona) se suma al flujo de aire para garantizar la limpieza del acondicionador de aire;

- para habitaciones donde solo se requiere protección local, se debe considerar el uso de un flujo de aire horizontal en lugar de uno vertical. En algunos casos, es posible crear un flujo de aire en ángulo, por ejemplo, en un ángulo de 45 ° con respecto al techo;

- reducción de la resistencia al flujo de aire en todos los elementos del recorrido del aire, incluso debido a la baja velocidad del aire en el conducto.

Los métodos de ahorro de energía difieren para habitaciones (zonas) con flujo unidireccional y no unidireccional.

4.4.2.1 Flujo de aire unidireccional

Para áreas con flujo unidireccional factor clave es el caudal de aire. Se recomienda mantener una velocidad de flujo unidireccional de aproximadamente 0,3 m/s, a menos que las reglamentaciones especifiquen lo contrario. En caso de contradicción, se proporciona el valor de la velocidad establecida por los documentos reglamentarios. Por ejemplo, GOST R 52249 (Apéndice 1) prevé un caudal de aire unidireccional en el rango de 0,36-0,54 m/s; GOST R 52539 - 0,24-0,3 m/s (en quirófanos y unidades de cuidados intensivos).

4.4.2.2 Flujo de aire no unidireccional

Para salas limpias con flujo no unidireccional (turbulento), la tasa de intercambio de aire es el factor decisivo (consulte la sección 5).

4.4.3 Calificación

La certificación (prueba) de las salas limpias se lleva a cabo de acuerdo con GOST R ISO 14644-3 y GOST R ISO 14644-4.

Además de esto, es necesario comprobar la posibilidad de mantener la clase de limpieza con un margen a multiplicidades reducidas y valores reales de recuperación de partículas, es decir determinar la reserva de los sistemas de ventilación y aire acondicionado. Esto se hace para el estado equipado y operado de la sala limpia.

4.4.4 Operación

Debe confirmarse que es posible trabajar con tasas de intercambio de aire reducidas en modo real al realizar un proceso tecnológico con un número específico de personal, usando esta ropa, etc.

Para ello se prevé un control periódico y/o continuo de la concentración de partículas.

Se deben tomar medidas para reducir la liberación de partículas de todas las fuentes posibles, la entrada de partículas en la habitación y eliminación efectiva partículas de la sala, incluido el personal, los procesos y el equipo, las estructuras de la sala limpia (conveniencia y eficiencia de la limpieza).

Las principales medidas para reducir la emisión de partículas son:

1) personal:

- uso de vestuario tecnológico apropiado;

- cumplimiento de los requisitos de higiene;

- comportamiento correcto basado en los requisitos de la tecnología de pureza;

- educación;

- uso de tapetes adhesivos a la entrada de las salas limpias;

2) procesos y equipos:

- limpieza (lavado, limpieza);

- uso de succión local (eliminación de contaminantes del lugar de su liberación);

- el uso de materiales y estructuras que no absorban la contaminación y garanticen la eficiencia y la comodidad de la limpieza;

3) limpieza:

- la tecnología correcta y la frecuencia de limpieza necesaria;

- uso de inventario y materiales que no emiten partículas;

- control sobre la limpieza.

5 Tasa de intercambio de aire

5.1 Ajuste de la tasa de renovación del aire

Teniendo en cuenta el papel clave del flujo de aire en el consumo de energía, es necesario evaluar las tasas de intercambio de aire para todos los factores que las influyen:

a) requisitos para el aire exterior según las normas sanitarias;

b) compensación de escapes locales (aspiraciones);

c) mantener la presión diferencial;

d) eliminación del exceso de calor;

e) garantizar la clase de limpieza especificada.

Se deben tomar medidas para reducir el consumo de aire no relacionado con la limpieza ( enumeraciones ad) a valores inferiores a los necesarios para garantizar la pureza (e).

Para calcular el sistema de ventilación y aire acondicionado se toma el peor (mayor) valor.

La tasa de intercambio de aire requerida (consumo de aire) depende de los requisitos para la clase de limpieza (concentración máxima permitida de partículas en el aire) y el tiempo de recuperación.

Consulte el apéndice A para obtener un método para calcular las tasas de intercambio de aire para garantizar la limpieza.

5.2 Garantía de limpieza

La clasificación de las salas limpias se da en GOST ISO 14644-1.

Los requisitos para las clases de limpieza se establecen de acuerdo con los documentos reglamentarios (para la producción de medicamentos, de acuerdo con GOST R 52249, para instituciones médicas, de acuerdo con GOST R 52539) o la asignación de diseño (asignación técnica para el desarrollo) de un limpio sala en función de las especificaciones del proceso tecnológico y por acuerdo entre el cliente y el ejecutante.

En la etapa de diseño, la intensidad de la liberación de partículas solo se puede estimar aproximadamente; en este sentido, es necesario prever un margen de tasa de intercambio de aire.

5.3 Tiempo de recuperación

El tiempo de recuperación se toma de acuerdo con los requisitos reglamentarios para los casos que proporcionan. Por ejemplo, GOST R 52249 establece un tiempo de recuperación de 15 a 20 minutos para la producción de medicamentos estériles. En otros casos, el cliente y el contratista pueden establecer otros valores de tiempo de recuperación (30, 40, 60 minutos, etc.) en función de condiciones específicas.

La metodología para calcular la reducción de la concentración de partículas y el tiempo de recuperación se proporciona en el Anexo A.

Las concentraciones en el aire y los tiempos de recuperación están fuertemente influenciados por la ropa del personal y otras condiciones de operación (ver ejemplo en el Apéndice B).

Si hay una zona de flujo de aire unidireccional en la habitación, se debe tener en cuenta su efecto sobre la limpieza del aire (ver apéndice A).

Anexo A (informativo). Dependencia de la concentración de partículas y el tiempo de recuperación de la tasa de intercambio de aire

Anexo A
(referencia)

La principal fuente de contaminación en una sala limpia es una persona. En muchos casos, las emisiones contaminantes de equipos y estructuras son pequeñas en comparación con las emisiones de los seres humanos y pueden despreciarse.

concentración de partículas C en el aire de locales con ventilación forzada en el momento t se calcula (en el caso general) por la fórmula

Dónde C- concentración de partículas en el momento inicial (cuando se enciende el sistema de ventilación o después de la introducción de contaminación en el aire) t=0, partículas/m;

norte- intensidad de la liberación de partículas dentro de la habitación, partículas/s;

V- volumen de la habitación, m;

k- coeficiente calculado según la fórmula (A.2);

k- coeficiente calculado según la fórmula (A.3).

donde - coeficiente de eficiencia del sistema de ventilación, para salas limpias con flujo no unidireccional (turbulento) se toma = 0,7;

q- consumo suministrar aire, EM;

q- el volumen de aire que penetra en la habitación debido a fugas (infiltración de aire), m/s;

- cuota de aire recirculado;

- eficiencia de filtración del aire recirculado.

¿Dónde está la eficiencia de la filtración del aire exterior?

C- concentración de partículas en el aire exterior, partículas/m;

C es la concentración de partículas en el aire que entra por infiltración, partículas/m.

La fórmula (A.1) incluye dos términos: variable C y permanente C.

C=C+C, (A.4)

Dónde ,
.

La parte variable caracteriza el proceso transitorio cuando la concentración de partículas en el aire de la habitación disminuye después de encender la ventilación o introducir contaminación en la habitación.

La parte constante caracteriza el proceso constante en el que el sistema de ventilación elimina las partículas generadas en la habitación (por personal, equipos, etc.) y que ingresan a la habitación desde el exterior (con suministro de aire, por infiltración).

En cálculos prácticos, tome:

- infiltración de aire igual a cero, q=0;

- eficiencia de filtración igual al 100%, es decir =0 y =0.

Entonces los coeficientes son

k= Q=0.7 Q,

k=0

La fórmula (A.1) está simplificada

Dónde norte- tasa de intercambio de aire, h;

Q = NV.(A.6)

Ejemplo A.1 Sala limpia equipada (sin personal, sin proceso en curso)

Considere una sala limpia con los siguientes parámetros:

- volumen V = 100 m ;

- limpieza clase 7 ISO; estado equipado; tamaño de partícula objetivo 0,5 µm (352000 partículas/m );

0,5 µm en interiores =10 partículas/s;

- CON =10 partículas/m , partículas con tamaños 0,5 µm;

- tasa de intercambio de aire N, corresponde a la serie 15*, 10, 15, 20, 30;
___________________

- consumo de aire Q, m /s calculado a partir de la fórmula (A.6)

donde 3600 es el número de segundos en 1 hora;

- se toma el coeficiente de eficiencia del sistema de ventilación para salas limpias con flujo no unidireccional (turbulento) =0,7.

El cálculo de la reducción de la concentración de partículas después del tiempo t se realiza de acuerdo con la fórmula (A.5):

Dónde .

NOTA Al calcular, el tiempo debe expresarse en segundos.

Los datos de cálculo se dan en la Tabla A.1.

Tabla A.1 — Cambio en la concentración de partículas con el tamaño 0,5 µm en aire dependiendo de la tasa de intercambio de aire a lo largo del tiempo en condiciones equipadas

Los datos de la Tabla A.1 se muestran gráficamente en la Figura A.1.*
___________________
* El texto del documento corresponde al original. - Nota del fabricante de la base de datos.

De la Tabla A.1 y la Figura A.1 se puede ver que la condición para un tiempo de recuperación de menos de 15-20 minutos (una disminución en la concentración de partículas en el aire por 100 veces) se cumple para tasas de intercambio de aire de 15, 20 y 30 horas . Si permitimos un tiempo de recuperación de 40 minutos, entonces la tasa de intercambio de aire se puede reducir a 10 horas. . En funcionamiento, esto significa cambiar los sistemas de ventilación al modo de funcionamiento 40 minutos antes del inicio del trabajo.

Figura A.1 - Cambio en la concentración de partículas con un tamaño de al menos 0,5 micrones en el aire, dependiendo de la frecuencia de intercambio de aire a lo largo del tiempo en el estado equipado

Figura A.1 — Cambio en la concentración de partículas con el tamaño 0,5 µm en aire dependiendo de la tasa de intercambio de aire a lo largo del tiempo en condiciones equipadas

Ejemplo A.2. Sala blanca en funcionamiento

La sala limpia es la misma que en el ejemplo A.1.

Condiciones:

- condición de uso;

- número de empleados 4 personas;

- la intensidad de la liberación de partículas con tamaños 0,5 µm por una persona es igual a 10 partículas/s (se utiliza ropa de sala limpia);

- la emisión de partículas por parte del equipo está prácticamente ausente, es decir solo se tiene en cuenta la liberación de partículas por parte del personal;

-norte =4 10 partículas/s;

- CON =10 partículas/m .

Calculemos la disminución en la concentración de partículas con el tiempo usando las fórmulas

Los resultados del cálculo se muestran en la Tabla A.2.

Tabla A.2 — Cambio en la concentración de partículas con el tamaño

Los datos de la Tabla A.2 se muestran gráficamente en la Figura A.2.

Figura A.2 - Cambio en la concentración de partículas con un tamaño de al menos 0,5 µm en el aire, dependiendo de la frecuencia de intercambio de aire a lo largo del tiempo (se usa ropa de sala blanca)

Figura A.2 — Cambio en la concentración de partículas con el tamaño 0,5 µm en el aire dependiendo de la tasa de intercambio de aire a lo largo del tiempo (se usa ropa de sala blanca)

Como se puede ver en el ejemplo A.2, con una tasa de intercambio de aire de 10 h La clase ISO 7 se alcanza 35 minutos después del inicio del sistema de ventilación (si no hay otras fuentes de contaminación). Se proporciona un mantenimiento fiable de la clase de limpieza 7 ISO con un margen con una tasa de intercambio de aire de 15-20 horas .

Apéndice B (informativo). Evaluación del efecto de la ropa en el nivel de contaminación

Anexo B
(referencia)

Considere el efecto de la ropa sobre la concentración de partículas en el aire para los siguientes casos:

- ropa ordinaria para salas limpias - chaqueta / pantalón, tasa de emisión de partículas 10 partículas / s;

- ropa de alto rendimiento - monos para salas blancas, tasa de emisión de partículas 10 partículas/s.

Los datos en la Tabla B.1 se obtuvieron usando el método dado en el Anexo A.

Tabla B.1 — Concentraciones en el aire de partículas de 0,5 µm para diferentes tipos de ropa de sala blanca en intercambios de aire de 10 h

Nota - Se supone que el personal cumple con los requisitos de higiene, comportamiento, vestimenta y otras condiciones operativas para salas limpias de acuerdo con GOST R ISO 14644-5.

Los datos de la Tabla B.1 se muestran gráficamente en la Figura B.1.

Figura B.1 - Concentraciones de partículas con un tamaño de al menos 0,5 µm en el aire para varios tipos de ropa a una tasa de intercambio de aire de 10 h_(-1)

Figura B.1 - Concentraciones de partículas con un tamaño de 0,5 µm en el aire para varios tipos de ropa a una tasa de intercambio de aire de 10 h

De la Tabla B.1 y la Figura B.1 se puede ver que el uso de ropa de alto rendimiento logra un nivel de limpieza ISO clase 7 con un cambio de aire de 10 horas y un tiempo de recuperación de 40 minutos (si no hay otras fuentes de contaminación). contaminación).

Bibliografía


		Energía para salas limpias - Código de prácticas para mejorar la energía en salas limpias y dispositivos de aire limpio
	VDI 2083 Parte 4.2	Tecnología de sala limpia - Eficiencia energética, Beuth Verlag, Berlín (abril de 2011)


CDU 543.275.083:628.511:006. 354	OKS 13.040.01;

Palabras clave: cuartos limpios, ahorro de energía, ventilación, aire acondicionado, flujo de aire, tasa de intercambio de aire

Texto electrónico del documento
preparado por Kodeks JSC y verificado contra:
publicación oficial
M.: Informe estándar, 2015

Al diseñar sistemas de ventilación para salas limpias utilizadas en la producción de microelectrónica, laboratorios de instituciones médicas, quirófanos, salas y departamentos asépticos, salas con una impresora 3D, etc. - es necesario seguir las normas SNiP y los requisitos GOST, según las recomendaciones del cliente y la clase de pureza requerida.

Normas sanitarias, especificaciones técnicas, manuales y reglas de instalación

Etapas del diseño de ventilación.
Sistemas de ventilación en hospitales.
Ventilación fiable de laboratorios médicos

La regla principal de un diseñador de ventilación "limpio" moderno es un enfoque individual que excluye las soluciones estándar. Los siguientes requisitos y normas son la base para organizar el correcto intercambio de aire de las salas "limpias":

SNiP 41-01-2003(8), que determina el equilibrio de suministro y ventilación de escape, teniendo en cuenta la presencia o ausencia de una puerta de enlace de transferencia (tambor, ventanas);
GOST ISO 14644-1-2002, que clasifica 9 tipos de limpieza de la habitación, según el tamaño y la cantidad de partículas suspendidas en el aire.

Propósito y clasificación de los sistemas de ventilación "limpios"

Las recomendaciones de diseño moderno se basan en el requisito obligatorio de que el aire preparado para las instalaciones de instituciones médicas, laboratorios, quirófanos y departamentos asépticos debe ser estéril. La implementación de un proyecto de este tipo requiere la instalación de filtros antibacterianos industriales con un umbral alto más bajo para filtrar partículas y microorganismos nocivos: HEPA y ULPA.

En la producción de microelectrónica, se utiliza ventilación zonal de tipo unidireccional y mixto. La clase de limpieza de dicho objeto varía según la zona: trabajo, tecnología (mantenimiento), servicio.

Se planea una sala separada para una sala limpia con una impresora 3D. El mantenimiento de la limpieza requerida se garantiza mediante la instalación de dispositivos de aire acondicionado adicionales, una ventana de transferencia o una esclusa de aire.

Renovación de aire en complejos con habitaciones "limpias"

En producción, almacén, oficina, complejos médicos de salas limpias y salas, se utiliza un esquema de ventilación modular, que incluye distribuidores de aire, filtros de aire, cerraduras de transferencia, cajas y ventanas, bloques de sistemas de monitoreo y automatización. El acabado de los equipos de ventilación y los conductos de aire acondicionado se realiza con selladores especiales. La construcción de tales instalaciones se lleva a cabo con materiales especiales: plástico, paneles de pared de yeso y metal, paneles sándwich para falsos techos, perfiles de zócalos redondeados, puertas, ventanas y accesorios herméticos, suelos con esteras adhesivas. Seleccionado para minimizar la contaminación del aire. muebles metalicos. Ropa, zapatos, equipos tecnológicos se almacenan en casilleros y cajas aisladas.

Un punto importante en el proceso de diseño de complejos limpios es la adecuada Pasantía- el estándar GMP, que permite no solo calcular la clase de limpieza para el entorno tecnológico de una habitación o habitación, sino también instalar de manera responsable sistemas de aire acondicionado y ventilación. Instalación para la producción de microelectrónicos, productos farmacéuticos, Equipo medico, comida, etc no solo debe pasar la certificación de equipos climáticos, sino también estar sujeto a un monitoreo constante de su funcionamiento, incluido el servicio de mantenimiento, mantenimiento, desinfección y limpieza.

Proyecto clima del centro médico

Al realizar trabajos de diseño en el centro médico Moscow Doctor, los especialistas de nuestra empresa realizaron el cálculo, suministro, instalación de sistemas de ventilación y aire acondicionado para sus salas blancas. Los requisitos GOST se cumplieron de acuerdo con ISO-2002, teniendo en cuenta ISO clase 5 para material particulado.

El suministro de aire se realizó mediante un dispositivo de admisión con prom. un ventilador SHUFT que pasa el aire a través de un sistema de etapas múltiples con un filtro HEPA. La recuperación de calor y la recirculación del aire en la sala aséptica limpia de la clínica se llevó a cabo mediante un intercambiador de calor Funke. El grado requerido de esterilidad se mantuvo mediante un bloqueo de transferencia.

A pedido del cliente, se prepararon 2 modos de funcionamiento del equipo de ventilación. El modo de ventilación limpia suministró aire a través de una unidad de automatización separada que no estaba conectada a otras salas del edificio del centro médico. El segundo modo permitía el control del intercambio de aire desde el panel de control, con el propósito de notificación de emergencia, en ausencia de personal en el edificio.

El propósito del departamento aséptico diseñado en el centro médico es una sala de operaciones y una sala de esterilización. En una sala blanca se iban a realizar procedimientos para el tratamiento de dermatitis.

Dermatitis peribucal

Este tipo de dermatitis es una enfermedad rara de la piel. Muy a menudo, esta enfermedad de la piel afecta a los representantes de la hermosa mitad de la humanidad de 20 a 40 años. Los dermatólogos a veces se refieren a la dermatitis perioral como dermatitis perioral o dermatitis perioral. La última enfermedad proviene del nombre del lugar de su localización.

Síntomas de la dermatitis perioral

Muy a menudo, el inicio de la dermatitis perioral se expresa por varios granos en la piel en el área de la boca. Los pacientes se quejan de que el uso de productos de higiene convencionales que previenen el acné solo empeora y aumenta el área de la zona afectada. Debe acudir inmediatamente a un centro médico especializado en enfermedades de la piel si presenta los siguientes síntomas:

La piel de la barbilla y alrededor de la boca está cubierta con una erupción pronunciada. Erupción de color rojo, ardor con picazón en la piel afectada. La piel parece tensarse.

El acné alrededor de la boca no ocupa toda el área de la piel, sino algunas zonas. Es decir, se ubican en áreas localizadas.

A veces se acompaña de granos que contienen cabezas llenas de un líquido transparente. Cuando estas cabezas estallan, el líquido contenido en ellas entra en la piel. La erupción roja eventualmente se convierte en abscesos.

Las áreas afectadas de la piel están cubiertas con escamas transparentes, que periódicamente se exfolian de la superficie y se caen. Síntomas similares pueden estar en otras enfermedades del cuerpo humano.

Causas de la enfermedad de la piel perioral

Como toda dermatitis, ésta se produce por una disminución de la función protectora. piel. Los siguientes factores pueden provocar disfunciones en el sistema inmunológico de la piel:

Falla en el fondo hormonal del cuerpo (sistema endocrino).
Reducción de la inmunidad celular de los tejidos de la piel.
Un cambio brusco de clima y una exposición prolongada de la piel a rayos de sol. Los rayos ultravioleta son malos para la piel.
Las alergias que son de naturaleza bacteriana.
Reacciones alérgicas a cosméticos y productos químicos de higiene.

Una reacción de la piel puede ocurrir por el uso de medicamentos alergénicos. Antes de comenzar el tratamiento de cualquier enfermedad, el médico debe asegurarse de que el paciente no sea alérgico a los elementos constitutivos del medicamento.

Predisposición genética a las alergias.
Rinitis, asma.
Problemas ginecológicos que causan el desequilibrio hormonal de la mujer.
Aumento de la sensibilidad de la piel en la boca y el mentón.
Prótesis dentales, pastas de limpieza, especialmente las que contienen flúor.
Problemas con el sistema digestivo, especialmente en el tracto gastrointestinal.
Situaciones estresantes, estados depresivos, es decir, todas las situaciones que conducen a trastornos del sistema nervioso del cuerpo humano.

El costo de diseñar la ventilación de una sala limpia es de 199 rublos. por 1 m2

Precios "clean" para ventilación de salas blancas llave en mano

La empresa climática StroyEngineering LLC realizará proyectos para instalaciones Abastecimiento(cantinas, cafés, restaurantes), talleres de producción (lugares de soldadura, cabinas de pintura), talleres (joyería, microelectrónica), instalaciones sanitarias (complejos de tratamiento y prevención, farmacias, piscinas, maternidades, laboratorios), oficinas, servidores, viviendas, almacenes y locales comerciales ( centros comerciales, tiendas) - de acuerdo con los requisitos modernos, de acuerdo con los parámetros GOST y los estándares SNiP.

Requiere alta tecnología, conveniente y esquema práctico purificación de aire para centros médicos públicos y privados, salas limpias alquiladas y "propias" en Moscú y la región, ¿con despacho? ¡Ofrecemos precios justos y "limpios" (sin recargos) para trabajos de diseño e instalación con servicio posterior para organizaciones de construcción y reparación, propietarios de clubes deportivos, inquilinos, instituciones de salud y establecimientos de catering!

Los servicios de nuestra organización incluyen la selección e instalación de equipos especializados para esclusas de aire y ventanas de transferencia. Aires acondicionados industriales, filtros, distribuidores de aire, unidades de control, recuperadores, etc. creará las condiciones óptimas para la realización de cualquier tarea en sus instalaciones "limpias".

Desarrollo e implementación de proyectos de ventilación de salas limpias

Un ejemplo de instalación de ventilación en un policlínico según SanPiN
Tasas de ventilación para ultrasonido, rayos X, fisioterapia, salas de masaje
Requerimientos de ventilación en odontología con máquina de rayos x
Ventilación de farmacia SNiP
Ejemplo de ventilación de un polideportivo con gimnasio y piscina
Proyecto de ventilación de tintorería en una empresa de servicios al consumidor

Material anterior: ¡ventilación de locales residenciales!

Raymond K Schneider, consultor sénior de salas limpias y director ejecutivo de Practical Technology, EE. UU., miembro de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE)

El diseño de sistemas de ventilación y aire acondicionado para salas limpias tiene una serie de características. A continuación, se incluye un artículo de un conocido especialista estadounidense en salas limpias, el Sr. Raymond K. Schneider, que analiza los requisitos de los sistemas de ventilación para salas de varias clases de limpieza: del 1 al 9. Las soluciones propuestas por el autor, basadas en su extensa experiencia práctica, merecen un cuidadoso estudio y uso cuando sea posible.

Los sistemas de aire acondicionado para salas blancas deben suministrar aire purificado en una determinada cantidad para mantener un determinado nivel de limpieza en la sala. El aire se suministra a las salas limpias de tal manera que se evita la formación de zonas estancadas donde las partículas de polvo pueden asentarse y acumularse. El aire también debe estar acondicionado en términos de temperatura y humedad de acuerdo con los requisitos de los parámetros del microclima de la habitación. Además, se suministra una cantidad adicional de aire acondicionado a la habitación para crear un exceso de presión.

Este artículo trata sobre el diseño de sistemas de aire acondicionado para salas limpias. Para simplificar la presentación del material, el nivel de mantenimiento de la limpieza en el local se divide en tres categorías: duro, medio y moderado (ver tabla).

Intercambio de aire

El valor calculado del suministro de aire purificado es máximo para locales con un régimen estricto de limpieza y disminuye a medida que disminuyen los requisitos para la purificación. El intercambio de aire en las habitaciones suele expresarse en términos de movilidad del aire en la habitación o en términos de multiplicidad (rpm/h).

La movilidad media del aire interior suele utilizarse cuando el aire se suministra a través de un techo de filtro. Durante muchos años, se aceptó una movilidad del aire de 0,46 m/s ± 20 % como el nivel más alto de pureza. Esto se basó en los primeros diseños de salas limpias realizados como parte de programas espaciales 1960-1970

Recientemente se han realizado experimentos con velocidades más bajas, que han demostrado que la movilidad del aire en el rango de 0,35-0,51 m/s ± 20% es bastante aceptable, dependiendo del tipo de actividad y del equipo instalado. El límite superior de la movilidad aérea corresponde a la alta actividad del personal y la presencia de equipos generadores de polvo. Se aceptan valores más bajos si un pequeño número de personal realiza trabajo sedentario y/o no hay equipo de liberación de polvo.

Con frecuencia, los clientes informados con experiencia en salas limpias establecerán valores de movilidad aérea de bajo nivel. Y los clientes y los diseñadores novatos, que desconocen la viabilidad de velocidades más bajas, colocan la movilidad aérea en el extremo superior de la escala. No existe un nivel medio definido sin ambigüedades de movimiento de aire o tasa de intercambio de aire aceptado en la industria para salas limpias de acuerdo con esta clasificación. La única excepción es el valor de movilidad del aire de la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos) de 0,46±0,1 m/s para áreas estériles en la industria farmacéutica.

Los valores de intercambio de aire estándar para salas limpias con limpieza de aire media y moderada son más comunes. Para habitaciones con un nivel medio de limpieza, la renovación de aire recomendada es de entre 30 y 60 rpm/h, mientras que para un nivel moderado, la renovación de aire puede reducirse a 20 rpm/h. El diseñador elige el valor de intercambio de aire en función de su experiencia y comprensión de la generación de polvo en el proceso de producción. Recientemente, ha habido una tendencia a tomar valores más bajos de intercambio de aire; Las principales empresas de diseño y construcción y los clientes prudentes tienen una experiencia exitosa en el trabajo con tales parámetros.

EN Consejo practico Microclimate Institute (IEST-CC-RP.012.1) tiene una tabla de valores de intercambio de aire recomendados para cada clase de limpieza; valores similares se publicaron posteriormente en ISO 14644-1, cláusula 4. Estos datos se dan en la tabla. Ambos documentos son coherentes entre sí y representan las recomendaciones conjuntas de diseñadores, constructores y usuarios, probadas a lo largo de los años. trabajo exitoso. En todos estos documentos, la responsabilidad de la elección de los parámetros recae en los "vendedores" y "compradores" de salas limpias, por lo que es recomendable tener cierta cautela al utilizar las recomendaciones anteriores.

Foto 1.

Figura 2.

filtros

Durante muchos años, la tecnología de sala limpia se ha desarrollado para servir a la industria microelectrónica. La necesidad de filtros de aire de alta eficiencia está dictada por las necesidades de esta industria y las industrias relacionadas. El filtro ULPA (Ultra High Purity), que tiene una eficiencia del 99,9995 % en partículas de 0,12 micras, se ha utilizado con éxito en salas blancas duras. Existen filtros de mayor eficiencia, pero son caros y no se utilizan mucho. Varios fabricantes ofrecen filtros con una eficiencia del 99,99 % y del 99,999 %; la experiencia muestra que también se pueden usar para el modo difícil.

Los filtros HEPA (Purificación de alta eficiencia) con una eficiencia del 99,97 % en partículas de 0,3 micras han sido el caballo de batalla de la industria de las salas limpias durante muchos años. Todavía se utilizan ampliamente en la industria farmacéutica, donde los requisitos de pureza del aire son aún más estrictos.

Cuando los filtros se probaron en el laboratorio con conteos precisos de partículas, se encontró que los filtros HEPA/ULPA generalmente pasaban de 0,1 a 0,2 micrones. Al mismo tiempo, se confirmó la eficiencia de pasaporte de los filtros para fracciones de 0,12 y 0,3 micras, y se encontró una eficiencia aún mayor para partículas de tamaño mayor y menor a los indicados. Para el estricto régimen de estandarización de la pureza, al fijar la eficiencia del filtro, se acostumbra indicar no los valores de 0,12 y 0,3 micras, sino el tamaño de partícula de la fracción que se filtra peor que las demás (MPPS). Los valores de MPPS varían ligeramente entre los fabricantes de filtros. Algunos diseñadores y fabricantes consideran que especificar la eficiencia por el tamaño de las partículas peor filtradas es lo más conveniente.

La mayoría de las salas de limpieza dura y media están equipadas con filtros en el techo. Los filtros se pueden agrupar y adjuntar a un módulo común sistema de suministros, que facilita la instalación en el techo, o se puede instalar por separado, con conductos de suministro de aire. Esta disposición, que se asemeja a una "T" invertida, forma una estructura de panal debajo del techo. Al mismo tiempo, los filtros están cuidadosamente sellados en la carcasa para evitar el paso de aire sin limpiar. Además, todavía se utilizan filtros integrados en las cámaras de suministro. Sin embargo, los esquemas modulares que los desplazan permiten asegurar mejor la regulación de los parámetros del aire y la movilidad.

Los bloques "filtro-ventilador" son ampliamente utilizados. En algunos diseños, el filtro es reemplazable, en otros casos, la unidad completa se reemplaza al final de su vida útil. Se ofrecen varios tamaños estándar para la entrega para empotrar en una estructura de nido de abeja. Los ventiladores están equipados con motores eléctricos diseñados para diferentes voltajes, lo que permite el uso de varios esquemas de alimentación. Alguno sistemas complejos Los controles incluyen la posibilidad de ajuste individual de cada unidad, registro del consumo de energía, señalización de mal funcionamiento de los motores eléctricos, regulación de grupos de ventiladores de filtro y cambio de la velocidad de rotación de los ventiladores según la hora del día. Los bloques "filtro-ventilador" se utilizan para todas las clases de salas blancas.

La velocidad del aire frontal para filtros de techo puede ser de 0,66 a 0,25 m/s, según el proyecto. Dado que el sistema con colocación celular de filtros tipo “T” ocupa el 20% del área del techo, la velocidad frontal de los filtros de 0,51 m/s corresponde a una velocidad promedio en el área de trabajo de la sala de 0,41 m /s.

La instalación de filtros HEPA/ULPA directamente en el techo de las salas limpias está dictada por la intención de minimizar o eliminar la posibilidad de acumulación de polvo en cualquier superficie (por ejemplo, en las paredes de los conductos de aire) a lo largo del trayecto del aire desde el filtro hasta la sala limpia. . La ubicación remota de los filtros HEPA es típica de las salas limpias de modo moderado, ya que la cantidad de partículas expulsadas de las paredes de los conductos de aire después de los filtros está dentro de los límites aceptables. La excepción es cuando un sistema de aire acondicionado estándar, no certificado para salas limpias, se convierte para este propósito de acuerdo con la norma ISO 14644. En este caso, todos los conductos de aire después de los filtros deben limpiarse a fondo.

Para cuartos limpios de servicio moderado, a menudo se usan cajas de ventilador o cajas de mezcla con filtros HEPA en el lado de descarga. Al mismo tiempo, la velocidad del aire frontal en los filtros HEPA alcanza los 2,54 m/s, lo que corresponde a una caída de presión mayor que con una instalación de techo. La resistencia aerodinámica de un filtro HEPA limpio de un tamaño de 600x600 mm es de 375 Pa a una velocidad frontal de 2,54 m/s. Con instalación en techo, la velocidad frontal es de 0,51 m/s, resistencia aerodinámica- 125 Pa.

Circulación de aire en salas limpias.

El aire que entra en la sala limpia después de haber sido limpiado con filtros HEPA y ULPA está prácticamente libre de partículas en suspensión. El suministro de aire a la habitación tiene un doble propósito. En primer lugar, la “disolución” (reducción de la concentración) de la contaminación por polvo derivada de la presencia de personas y la realización de los procesos productivos. En segundo lugar, la captación y eliminación de estos contaminantes del recinto.

Hay tres tipos de circulación de aire interior:

1. Flujo ordenado unidireccional (anteriormente llamado "laminar"), cuando las líneas de corriente de todos los chorros de aire son paralelas.

2. Flujo desordenado (anteriormente llamado "turbulento"), cuando las líneas de corriente no son paralelas.

3. Flujo mixto, cuando en una parte de la habitación los chorros de aire pueden ser paralelos, pero en la otra parte no.

Las salas limpias de modo duro suelen utilizar un flujo unidireccional. Esto se logra mediante la instalación de filtros HEPA/ULPA en toda el área del techo y la instalación de un piso elevado perforado. El aire se mueve verticalmente desde el techo hasta el piso, se elimina a través de la perforación hacia la cámara de escape debajo del piso. A continuación, el aire recirculado vuelve a la habitación a través de los conductos de recirculación periféricos.

Si la sala limpia es estrecha (4,2-4,6 m), se utilizan rejillas de escape montadas en la pared instaladas en la parte inferior en lugar de un piso elevado. El aire se suministra desde arriba y se mueve verticalmente a un nivel de 0,6 a 0,9 m, luego el flujo se propaga hacia las rejillas. Dicha circulación se considera aceptable para salas con régimen estricto, especialmente en los casos en los que se haya producido una conversión de la sala en sala limpia ante la presencia de polvo en la zona superior.

En habitaciones con circulación ordenada, la colocación de muebles y equipos afecta la estructura del flujo de aire. Para reducir el impacto de estos elementos en la limpieza de la habitación, es necesario colocarlos de manera que no se formen zonas estancadas con acumulación de polvo.

El movimiento de aire aleatorio es común en las salas limpias de servicio mediano. Los filtros HEPA se colocan uniformemente sobre la superficie del techo. El flujo de aire generalmente se dirige de arriba hacia abajo. Sin embargo, la dirección de los chorros individuales es diferente y no se ajusta a un patrón determinado. Si bien el aire de impulsión no contiene prácticamente partículas en suspensión, su aparición y acumulación en el área de trabajo de las salas blancas depende de la cantidad de partículas generadas en la propia sala; de reducir la concentración de polvo debido al intercambio de aire; la intensidad de arrastre de partículas del área de trabajo. En general, podemos decir que cuanto más intercambio de aire, aire más limpio en habitaciones de modo medio, sin embargo, la estructura de los flujos de aire en la habitación también juega un papel.

El esquema de eliminación de aire para habitaciones con circulación desordenada es muy importante. En tales habitaciones, las rejillas de escape montadas en la pared están muy extendidas. Deben distribuirse uniformemente alrededor del perímetro de la habitación. Este requisito puede entrar en conflicto con la distribución aceptada del equipo a lo largo de las paredes. Siempre que sea posible, el equipo debe alejarse de las paredes para permitir que el aire fluya detrás de él. También es recomendable elevar el equipo por encima del suelo, colocándolo sobre una plataforma para que el aire pase por debajo. En la mayoría de los casos, los diseñadores de cuartos limpios apuntan a dirigir el flujo de aire lejos de superficie de trabajo mesa al piso y luego a las rejillas bajas de escape. Con este esquema, las partículas son removidas de la habitación y enviadas a los filtros, donde son capturadas. Una excepción pueden ser tales casos cuando las partículas de contaminación son generadas por equipos sobre el área de trabajo. Luego, se debe usar algún dispositivo para atrapar la eliminación y las partículas en la parte superior. En el caso general, se recomienda utilizar un esquema de distribución de aire de arriba hacia abajo.

En habitaciones con un nivel medio de limpieza, es una práctica razonable limitar las secciones horizontales del flujo de aire. Los valores recomendados de las secciones horizontales no superan los 4,2–4,8 m, por lo tanto, en una habitación con un ancho de no más de 8,4–9,6 m, está permitido instalar rejillas de escape a lo largo del perímetro de las paredes. Esta limitación está dictada por el temor a la contaminación secundaria durante la deposición u otra transferencia de partículas al área de trabajo desde flujos horizontales extendidos.

En habitaciones más amplias, se acostumbra instalar rejillas de escape y conductos de aire en conductos montados a lo largo de las columnas. Si no hay columnas en la habitación, se crean ejes verticales a partir de un material adecuado.

En habitaciones de limpieza moderada con instalación remota de filtros HEPA, se pueden utilizar salidas de aire de techo estándar de sistemas de aire acondicionado. El esquema de circulación del aire también es similar al adoptado en las habitaciones con aire acondicionado.

De acuerdo con el esquema de circulación "de arriba hacia abajo" en la práctica para salas limpias, aquí también se recomienda la instalación inferior de rejillas de escape montadas en la pared. Cuando las rejillas de extracción se colocan en la parte superior, se pueden formar áreas con una alta concentración de partículas en suspensión en el área limpia de trabajo, especialmente durante los períodos de trabajo intensivo. En las instalaciones conocidas de rejillas de escape de techo en salas limpias de servicio moderado, el éxito probablemente se debió al bajo nivel de generación de partículas en la sala, más que a la eficiencia del sistema de distribución de aire.

La circulación mixta se usa cuando el trabajo se realiza en la misma habitación con requisitos críticos y no críticos para la pureza del aire. Si es imposible garantizar el desempeño del trabajo con requisitos críticos en una sala separada, se puede usar una sala limpia común con zonificación de limpieza. Las zonas se crean mediante la agrupación adecuada de filtros de techo. En la zona con condiciones críticas para la pureza, el número de filtros es mayor, en la zona con condiciones no críticas, menos. Además, el suministro de aire fresco se puede realizar de tal manera que primero se suministre a través de los conductos de aire a la zona crítica y luego ingrese al resto de la habitación. Dependiendo de la altura de la sala limpia, también se puede instalar una cubierta de plexiglás de 0,6 m de altura o una cortina de plástico que no llegue al suelo entre 304 y 457 mm.

La dirección de los flujos de aire de escape se regula mediante la colocación adecuada de las rejillas de escape de tal manera que se evite la transferencia de contaminantes por toda la habitación. Un piso elevado con un colector de aire de escape prefabricado instalado debajo será muy efectivo en este caso. Sin embargo, la aplicación de una solución de este tipo puede verse obstaculizada por el presupuesto limitado del cliente, que elige el diseño de sala blanca zonificada de circulación mixta precisamente por su bajo costo.

La desventaja de la circulación de aire desordenada en las salas limpias es la aparición de áreas con alto contenido de polvo. Tales áreas pueden existir por un tiempo limitado y luego desaparecer. Esto ocurre cuando la interacción de los flujos de aire resultantes de actividades de producción y chorros de suministro desordenados. Se ha intentado reproducir la circulación unidireccional instalando un falso techo-distribuidor de aire y creando una zona de alta presión entre el techo principal y el falso techo. Para ello se utilizaron paneles perforados de plástico o aluminio y una pantalla de materiales tejidos y no tejidos.

Como resultado, se formó un flujo unidireccional ordenado en la sala con velocidades mucho más bajas que en las salas limpias con un régimen duro. El efecto de desplazamiento creado por el flujo de aire de suministro evita la formación de áreas polvorientas y, en general, logra un mayor nivel de limpieza. El resultado especificado, como se indicó anteriormente, se logra con una movilidad de aire más baja que la indicada en los estándares para limpieza dura y media (Fig. 1).

Carga térmica

La proporción de calor sensible en la carga de calor de las salas limpias suele ser superior al 95 %. Como regla general, se requiere refrigeración durante todo el año, ya que el calor generado por el Equipo tecnológico y motores eléctricos para ventiladores de circulación. Una pequeña proporción de la generación de calor latente es generada por la presencia de personal. Cada sala limpia tiene un diseño único, por lo que todos los factores que afectan la carga de calor deben analizarse cuidadosamente.

En habitaciones con niveles de limpieza estrictos y medios, una parte significativa del aire de suministro no es tratado por acondicionadores de aire, este es aire recirculado. La remoción de calor sensible requerida se realiza en las cámaras de mezcla y distribución, donde parte del caudal total se enfría en intercambiadores de calor de superficie y luego se devuelve al caudal general a los ventiladores de recirculación (Fig. 2). La temperatura del aire de entrada a las salas limpias severas solo puede ser unos pocos grados más baja que la temperatura del aire de escape debido al gran volumen de entrada. Esta diferencia de temperatura permite el uso de filtros HEPA/ULPA montados en el techo con suministro de aire de arriba hacia abajo sin comprometer la comodidad del trabajador.

En habitaciones con un régimen de limpieza moderado, los requisitos para la distribución del aire en la habitación son, en algunos casos, los mismos que en las cámaras frigoríficas ordinarias. Por lo tanto, la diferencia de temperatura entre el aire de suministro y el de escape puede ser de 8 a 11 °C. En estos casos, se utilizan difusores de techo estándar u otros medios para evitar explosiones desagradables y garantizar condiciones confortables en la habitación.

Suministro de aire exterior

El suministro de aire exterior es necesario para compensar el escape y la exfiltración que siempre se produce en las salas blancas presurizadas. El aire de suministro exterior es costoso, porque antes de ser suministrado a las salas limpias, no solo debe limpiarse, sino también someterse a un tratamiento de temperatura y humedad. Dado que no es posible eliminar completamente el suministro de aire exterior, por razones de economía general y ahorro de energía, su cantidad debe mantenerse al mínimo.

La presión del aire en las salas limpias suele aumentar en relación con las salas circundantes. Como regla general, se recomienda una caída de presión de 12 Pa. Una sobrepresión superior provoca silbidos en los huecos y dificultad para abrir las puertas. En bloques de salas blancas con diferentes clases de limpieza, es habitual mantener una diferencia de presión de 5 Pa entre salas adyacentes, mientras que en una sala con una clase de limpieza superior se mantiene una presión superior.

La cantidad de aire exterior se determina sumando el volumen de escape de todos los procesos de producción y aumentando la multiplicidad resultante en 2 rpm/h. Este valor semiempírico es una cantidad de aire calculada probada en la práctica para la selección de equipos de aire acondicionado. La cantidad real de aire exterior será variable, según las aperturas de las puertas, las fugas y el programa de funcionamiento real de la campana.

El acondicionador de aire exterior está diseñado para alinear sus parámetros con los estándares para salas limpias. Esto significa que debe ser posible limpiar el aire, precalentar, enfriar, recalentar, deshumidificar y humidificar.

En salas limpias con un régimen estricto, a menudo se realizan tres etapas de purificación del aire exterior: preliminar: un filtro ASHRAE con una eficiencia del 30%, un filtro intermedio con una eficiencia del 95% y una final: un filtro HEPA. En salas limpias con un régimen medio y moderado, por regla general, hay dos etapas de limpieza: preliminar (30%) y final (95%). Por el nombre, está claro que el filtro final se coloca en la salida del acondicionador de aire.

El precalentamiento es necesario cuando la temperatura exterior desciende por debajo de los 4 °C en invierno. Si la temperatura del punto de rocío del aire en la sala limpia es ≥5,6 °C, el intercambiador de calor de superficie enfría y deshumidifica el aire de suministro. Dado que los trabajadores en salas limpias estrictas siempre usan overoles, la temperatura de bulbo seco se puede mantener tan baja como 19 °C, con una configuración mínima de humedad relativa del 40 % para los reguladores. El segundo calentamiento es necesario para aumentar la temperatura del aire de suministro después del enfriamiento y la deshumidificación en el intercambiador de calor. Al calcular la cantidad de calor para el segundo calentamiento, se tienen en cuenta las entradas de calor de los ventiladores de recirculación. Este es un valor significativo para salas limpias con un régimen estricto.

Puede resultar difícil reducir la temperatura de la superficie del intercambiador de calor al nivel necesario para mantener el punto de rocío de la habitación por debajo de 5,6 °C. Cuando se requiere la deshumidificación del aire de suministro por debajo del 40% de HR, se utilizan comúnmente varios agentes desecantes.

En el sistema que se describe aquí, el acondicionador de aire exterior se carga con calor latente y humedad en la habitación. Se supone que los parámetros del aire de suministro cumplen los requisitos para la asimilación de las emisiones de calor latente introducidas por el personal de la sala y la entrada de humedad a través de las vallas de la sala limpia. También se supone que la carga de calor latente es más o menos constante. Estos supuestos deben verificarse para cada proyecto específico. Es necesario tener en cuenta las condiciones en las habitaciones que rodean la sala limpia, los parámetros del clima exterior, la posibilidad de liberación de humedad de los procesos de producción en la habitación.

En cuartos limpios de pequeño volumen con poca demanda de aire exterior, los enfriadores de aire de recirculación en las cámaras de mezcla discutidas anteriormente también se pueden usar para tratar el aire exterior. En este caso, se procesa una mezcla de aire exterior y recirculado. La proporción entre estos componentes del aire de suministro se controla mediante válvulas mezcladoras en función de la presión en la sala limpia. Si la presión cae, la válvula de aire exterior se abre y la válvula de recirculación se cierra. El aire de las cámaras de mezcla y distribución se suministra a los ventiladores de circulación.

En cuartos limpios moderados, el suministro de aire total requerido puede estar cerca del flujo de aire acondicionado. En este caso, no se instalan ventiladores de circulación adicionales; el aire se mueve a través del sistema solo por los ventiladores de uno o más acondicionadores de aire.

Mesa

clasi- ficción YO ASI	Norma Federal 209E	Norma Federal 209E	Recomendaciones	Movilidad del aire de la habitación, ft/min (1 pie = 0,305 m)	Aire- intercambio, rpm/hora
1	Sin equivalente	Sin equivalente	Duro	70-100
2	Sin equivalente	Sin equivalente	Duro	70-100
3	1	1,5	Duro	70-100
4	10	2,5	Duro	70-100
5	100	3,5	medio duro	70-100	225-275
6	1 000	4,5	Promedio	Sin reglas	70-160
7	10000	5,5	Promedio	Sin reglas	30-70
8	100000	6,5	Moderado	Sin reglas	10-20
9	Sin equivalente	Sin equivalente	Moderado	Sin reglas	Por cálculo

A la izquierda se muestra la nueva clasificación ISO de salas limpias. También se da la clasificación según el Estándar Federal de EE. UU. 209E en unidades angloamericanas y métricas. La columna "Recomendaciones" contiene tres categorías según la clasificación del autor de este artículo. Tenga en cuenta que la "Clase 100" puede denominarse modo difícil, cuando el diseño contempla una circulación ordenada, o modo medio, si la circulación desordenada está diseñada para condiciones no críticas. Las dos columnas de la derecha brindan recomendaciones para la movilidad del aire interior (pies/min) y el intercambio de aire (rev/h) para los modos medio y moderado.

conclusiones

Existe una tendencia en las normas de diseño de salas limpias a confiar al diseñador las funciones de un experto general, capaz de cumplir todos los deseos del cliente (en la medida en que los conoce). Los manuales suelen utilizar la expresión "cuestión de acuerdo entre el comprador y el vendedor" para involucrar al cliente en la toma de decisiones, ya que cada desarrollador puede ofrecer su propia versión del proyecto. La efectividad del principio de diseño discutido en este artículo ha sido probada en la práctica; tal enfoque, según el autor, permite acordar los requisitos técnicos y la posibilidad de su implementación. Estas recomendaciones, como cualquier otra, deben adaptarse en cada caso a las condiciones específicas de uso.

Reimpreso con resúmenes de la revista. ASHRAE.

Traducción del inglés OP Bulycheva.

Edición científica realizada por Ph.D. tecnología Ciencias AP Inkov

FAVEA proporciona diseño, suministro e instalación de sistemas de ventilación y aire acondicionado para salas blancas, incluidas las unidades de control y despacho de estos sistemas.

Principios generales

La tarea principal de los sistemas de ventilación y aire acondicionado es crear y mantener los siguientes parámetros en salas limpias:

limpieza del aire

Antes de ser suministrado a las salas blancas, el aire pasa por un sistema de filtración de 4 etapas. Los filtros grueso y fino están ubicados en el acondicionador de aire central. Los filtros ultrafinos, los llamados filtros HEPA y ULPA, se encuentran directamente en las salidas de aire, es decir, antes de que el aire entre en la sala limpia. Estos filtros son capaces de capturar partículas tan pequeñas como 0,01 µm.

Flujo de aire laminar

Para crear zonas limpias locales, se utiliza un flujo de aire unidireccional (laminar). En este flujo, el movimiento del aire ocurre en una dirección y "desplaza" las partículas de aerosol de la zona limpia. También en el flujo laminar no hay turbulencias ni mezcla de flujos de aire, lo que permite que las partículas permanezcan en el campo de flujo por un tiempo mínimo.

El flujo laminar se logra mediante el uso de difusores de aire laminares especiales y techos laminares, que forman parte del sistema de ventilación y aire acondicionado.

Aire acondicionado central para cuartos limpios

El elemento principal de cualquier sistema de ventilación y aire acondicionado es un acondicionador de aire central, un dispositivo en el que el aire está completamente preparado antes de que se suministre a las instalaciones.

Para salas limpias, se utilizan acondicionadores de aire centrales en una versión especial "higiénica".

Un acondicionador de aire central estándar consta de una carcasa en la que se colocan los siguientes elementos: un conjunto de filtros, intercambiadores de calor para calentar, enfriar y deshumidificar el aire, un humidificador de aire, ventiladores para suministrar y extraer aire del local.

Automatización y despacho de sistemas de ventilación y aire acondicionado

Para controlar los acondicionadores de aire centrales, así como todo el sistema de ventilación y aire acondicionado, el complejo prevé sistemas automáticos de regulación, control y despacho.

El sistema de regulación y control automático permite:

mantener y regular los principales parámetros del sistema, como temperatura, humedad, velocidad del ventilador, caídas de presión;
proteger los intercambiadores de calor de los acondicionadores de aire centrales contra la congelación a bajas temperaturas exteriores;
señalar la ocurrencia de emergencias, como una falla en el ventilador o la necesidad de reemplazar el filtro.

Para organizar el funcionamiento de dichos sistemas, se utilizan principalmente varios sensores, relés y controladores programables, que son una parte integral de cualquier sistema moderno de ventilación y aire acondicionado.

El sistema de despacho sirve para mostrar los datos de la operación de los sistemas desde los controladores en la pantalla de una computadora personal, con la capacidad de controlar los parámetros del sistema desde esta computadora.

FAVEA implementa sistemas de control de supervisión como parte de los sistemas automatizados y realiza la integración con sistemas externos como suministro eléctrico, iluminación, incendio y alarma de seguridad, equipo de ascensor, etc. Los sistemas de despacho brindan, entre otras funciones, autorización de usuarios de múltiples niveles, almacenamiento de parámetros de todos los procesos con el máximo detalle, monitoreo constante de la comunicación con los controladores, la posibilidad de acceso remoto a través de Internet o red local sin software adicional especial, interfaz multilingüe.

Los sistemas automatizados se construyen sobre la base de controladores, sensores, válvulas de control y accionamientos modernos y componentes eléctricos de fabricantes líderes como Siemens, Sauter, Schneider Electric, Eaton, Legrand, Danfoss, Belimo y muchos otros. otros

Nuestros sistemas son altamente eficientes energéticamente debido a la gran atención que se presta a la configuración más precisa de los reguladores, el uso de algoritmos de control modernos y la capacidad de establecer horarios de trabajo detallados y cambios automáticos de valores establecidos.

Nuestros especialistas tienen una rica experiencia exitosa en la resolución de tareas no estándar de automatización de varios equipos, desarrollando conceptos y algoritmos de control complejos para cumplir con todos los requisitos y deseos del cliente.

Pestaña. 2. Esquema de selección de filtro óptimo utilizado en Suiza para clases de sala limpia según ISO 14644-1 (GOST R ISO 14644-1)

Hasta la fecha, la práctica de la ingeniería ha desarrollado soluciones estándar, lo que le permite evitar imprecisiones y prescindir de costos operativos y de capital innecesarios. Estas soluciones típicas se aplican a:

principios de construcción de sistemas de ventilación y aire acondicionado;
determinar la estructura y los parámetros necesarios del acondicionador de aire;
selección del número de etapas de filtración y tipos de filtro;
determinación de la tasa de intercambio de aire;
asegurando las condiciones necesarias de temperatura y humedad en la habitación;
creando confort térmico para el personal.

La experiencia del Laboratorio de Ensayos de Salas Limpias de Invar durante la certificación de proyectos (etapa DQ) y salas limpias construidas (etapas IQ, OQ y PQ) también reveló errores típicos.

Datos iniciales a la hora de diseñar un sistema de ventilación y climatización

Antes de comenzar el diseño, es necesario formular claramente su propósito y determinar los datos iniciales. Los errores e imprecisiones en esta etapa conducirán a la ejecución incorrecta de todo el trabajo. Estos datos de origen incluyen:

requisitos para la pureza del aire y para salas limpias: establecimiento de la clase de limpieza de acuerdo con GOST ISO 14644-1 o GOST R 52249;
parámetros de microclima para el proceso tecnológico (temperatura y humedad con límites de tolerancia);
el número de empleados en las instalaciones;
liberación de calor y humedad de equipos y procesos;
liberación de sustancias nocivas;
el área y altura del local;
requisitos tecnológicos, basados en las características de los procesos tecnológicos y materiales y productos realizados, aplicados;
diferencias de presión entre habitaciones y caudales de aire (si es necesario).

La estructura de los sistemas de ventilación y aire acondicionado.

Varios tipos de flujos de aire están involucrados en el sistema de ventilación y aire acondicionado:

escape - aire que sale de la habitación a través del sistema ventilación forzada. Parte del aire de escape (L in) se puede eliminar directamente a la atmósfera mediante escapes locales, parte se puede recircular;
externo - aire atmosférico, tomado por el sistema de ventilación y aire acondicionado para el suministro a los locales atendidos, L n;
suministro: aire suministrado a la habitación por el sistema de ventilación y aire acondicionado, L p;
recirculación - aire mezclado con el exterior y nuevamente enviado al sistema de ventilación, L p;
eliminado: aire tomado de la habitación y que ya no se usa en ella, L y.

También se debe tener en cuenta la fuga de aire de habitaciones con alta presión (exfiltración de aire, L e) y la infiltración de aire en una habitación con baja presión, L y. El esquema más simple la ventilación y el aire acondicionado es un sistema de flujo directo, cuando el 100% del aire exterior se suministra a la habitación (Fig. 1). Este sistema no es económico, ya que todo el aire que ingresa a la habitación pasa por un ciclo completo de preparación, desde los parámetros del aire exterior hasta los parámetros requeridos del aire limpio de la habitación. Este sistema se caracteriza por un alto consumo de energía y una vida útil reducida del filtro.

donde i es el número de habitación. Hasta cierto punto, el rendimiento de este sistema se puede mejorar mediante la recuperación de calor (Fig. 2). Debido a la recuperación, se logran ahorros de energía para calefacción de hasta un 60%.

L n \u003d L p \u003d ΣL pi \u003d ΣL wi \u003d ΣL wi + L e, L y \u003d ΣL wi,

donde i es el número de habitación. Los sistemas de flujo directo, debido a su naturaleza antieconómica, se utilizan solo donde son necesarios y donde la recirculación de aire es inaceptable (trabajando con sustancias nocivas, microorganismos patógenos peligrosos), Cap. 17 Donde es posible, se utilizan sistemas con recirculación, lo que permite reducir los costos de energía varias veces en comparación con los sistemas de flujo directo. Un ejemplo de un sistema de un solo nivel con recirculación se muestra en la fig. 3.

L en \u003d ΣL en i, L y2 \u003d ΣL en i,

L p \u003d L n + L p \u003d ΣL pk, L y \u003d L y1 + L y2 \u003d L en - L p + L y2 \u003d ΣL en i - L p - ΣL en i, L p \u003d L en - L y1,

donde L vmi es el caudal de aire de la unidad de extracción local de la habitación i-ésima; L wi es el caudal de aire suministrado al acondicionador de aire desde la habitación i-ésima. En condiciones de invierno frío o verano caluroso, así como cuando se atienden salas limpias con varios acondicionadores de aire, se utiliza un sistema de dos niveles. En él, el aire exterior se prepara según ciertos parámetros en un acondicionador de aire separado (central), y luego se suministra a los acondicionadores de aire de recirculación (Fig. 4).

Las instalaciones locales de filtro-ventilación o recirculación (Fig. 5) son muy utilizadas para crear zonas con flujo de aire unidireccional, por ejemplo, en quirófanos y otras áreas críticas. Los esquemas anteriores brindan un enfoque general para el diseño de sistemas de ventilación y aire acondicionado, no cubren toda la variedad de opciones para soluciones fundamentales, que en cada caso deben desarrollarse en función de la tarea al menor capital y costos operativos.

Los tipos de flujos de aire indicados anteriormente deben determinarse para cada habitación y sistema en su conjunto. Sobre esta base, se calcula el equilibrio del intercambio de aire, cuyos resultados se elaboran en forma de tabla y se aplican al diagrama esquemático de ventilación y aire acondicionado (Fig. 6). Para regular el equilibrio del intercambio de aire, es recomendable instalar válvulas en el suministro y escape.

El punto de construir un equilibrio de intercambio de aire es verificar que el volumen total de aire que ingresa a la habitación debe ser igual al volumen total de aire extraído de la habitación. La violación de esta condición conduce a la imposibilidad de proporcionar las caídas de presión requeridas, dificultades para abrir y cerrar puertas, etc. Para las salas blancas, esto juega un papel especial, ya que es necesario mantener diferentes presiones en diferentes salas.

En la tabla de balance de intercambio de aire, el flujo total de aire de suministro y el flujo total de aire de escape deben ser iguales para cada habitación (para cada línea de la tabla). Para cada sala limpia se realiza el cálculo del aire de impulsión y de salida, y también se tienen en cuenta las fugas de aire (exfiltración - fuga de aire en salas con menor presión, infiltración de aire - toma de aire de una sala con mayor presión). Los principales datos de entrada para el desarrollo del diseño del sistema de ventilación y aire para salas blancas:

soluciones de planificación que indican clases de limpieza y caídas de presión;
Propósito de las salas limpias (zonas limpias): protección de productos y procesos, protección del personal y ambiente;
liberación de sustancias nocivas;
liberación de calor y humedad del equipo;
numero de empleado;
características del clima de la zona de construcción.

El caudal de aire exterior se calcula a partir de la necesidad:

cumplimiento de normas sanitarias e higiénicas;
compensación por el aire removido (tanto de las habitaciones individuales debido a la operación de las unidades de extracción como removido a través del sistema de aire acondicionado);
compensación de fugas por diferencias de presión entre salas limpias y el ambiente.

El caudal de aire exterior para todo el sistema de ventilación es igual a la suma de los caudales de aire de cada habitación. La tasa de flujo de aire para una habitación individual es igual a la suma de los volúmenes de aire extraídos por las unidades de extracción local y las pérdidas debidas a fugas. Esta cantidad no debe ser inferior al flujo de aire exterior mínimo según los documentos reglamentarios.

Cálculo del suministro de aire para cada habitación

El aire de suministro realiza las siguientes funciones:

asegurar la clase requerida de limpieza;
asegurar los requisitos de pureza microbiológica del aire donde se presenten;
suministro de la cantidad necesaria de aire exterior;
eliminación del exceso de calor y humedad y mantenimiento de los parámetros requeridos del microclima en la habitación;
compensación de fugas de aire por caídas de presión.

La tasa de intercambio de aire requerida se ve afectada por todas las funciones de suministro de aire enumeradas anteriormente. Para cada uno de ellos, se determina la tasa de intercambio de aire requerida y valor más alto incluido en el proyecto. Echemos un vistazo a cada una de estas funciones.

clase de limpieza

Lo proporciona la filtración de aire de varias etapas y la selección de filtros de las clases apropiadas, configurando la tasa de flujo de aire (para flujo de aire unidireccional), la tasa de intercambio de aire.

Tasa de intercambio de aire

Establece el caudal de aire para salas limpias ISO clase 6-9 (zonas B, C, D). Para la zona A, el flujo de aire está determinado por la velocidad del flujo unidireccional. Hay varios enfoques para determinar la tasa de intercambio de aire para garantizar la limpieza:

uso de diversas recomendaciones, normas y reglamentos;
método de cálculo.

Eliminación del exceso de calor y humedad.

Los equipos tecnológicos y el personal generan calor y humedad, los cuales deben ser eliminados mediante un sistema de ventilación y aire acondicionado. Proporcionar el microclima necesario manteniendo la temperatura y la humedad es una condición importante para garantizar el trabajo normal del personal en las salas limpias. Además, ciertos procesos tecnológicos (por ejemplo, la fotolitografía en la producción de microcircuitos) imponen requisitos estrictos de temperatura y humedad.

Compensación del sistema de extracción

Se determina el volumen total de aire de escape para una habitación determinada. El cociente de dividirlo por el volumen de la habitación da la tasa de intercambio de aire necesaria para compensar las campanas.

Compensación de fugas

La diferencia de presión entre diferentes habitaciones provoca la exfiltración (fuga) de aire de la habitación a través de los huecos en los porches de las puertas y varias fugas. La cantidad de fuga debe calcularse para cada habitación y tenerse en cuenta en el balance de intercambio de aire. La fuga de aire debe compensarse con una cantidad igual de aire exterior en el aire de suministro suministrado. La infiltración de aire también debe tenerse en cuenta en el equilibrio del intercambio de aire, es decir, entrada de aire de las habitaciones vecinas.

Tasas de cambio de aire en locales generales

En tales habitaciones, el cálculo de la tasa de intercambio de aire se realiza de acuerdo con normas sanitarias y según los cálculos de exceso de calor y humedad. En los países occidentales, se utilizan las siguientes tasas de intercambio de aire (datos de Airflow, Inglaterra) para algunas habitaciones (Tabla 1).

Selección de tipos de filtros

Normalmente, los sistemas de preparación de aire para salas limpias se realizan en tres etapas:

primera etapa: filtro tipo F de eficiencia media para proteger el aire acondicionado de la contaminación;
segunda etapa: filtro de alta eficiencia tipo F para garantizar la limpieza en los conductos de aire;
tercera etapa: filtro HEPA o ULPA para garantizar una alta calidad del aire directamente a las salas limpias.

Además, el uso de un sistema de filtración de aire de tres etapas garantiza una larga vida útil para los filtros HEPA y ULPA. Recomendaciones para selección óptima Los filtros se presentan en la tabla. 2.

Errores típicos

Clases de pureza

El concepto erróneo más común es el requisito de fabricar medicamentos no estériles en salas limpias. Fue generado por el notorio y analfabeto OST 42-510-98 y documentos anteriores del mismo tipo. ¡En ninguna parte del mundo existe el requisito de liberar formularios no estériles en salas limpias! El único documento que brinda datos específicos sobre la pureza del aire de suministro en la producción de formas sólidas son las Directrices de la Organización Internacional de Ingenieros Farmacéuticos (ISPE).

Proporciona recomendaciones sobre el rendimiento de los filtros finales para varios pasos del proceso. En la práctica mundial, estas recomendaciones se utilizan ampliamente sin especificar clases de pureza. Nadie prohíbe el uso de salas limpias, y muchos especifican la producción de formas sólidas en las zonas D y formas líquidas no estériles en las zonas C. Pero, ¿qué camino elegir? Utilizar salas limpias o simplemente limitarse a un cierto nivel de limpieza del el suministro de aire y la calidad de la estructura envolvente depende de usted.

Esta lógica es seguida por las Reglas GMP de la UE (GOST R 52249) y las pautas de EE. UU. Si alguien quiere obligar a una instalación a aplicar una clase de limpieza opcional, entonces recomendamos un remedio simple y efectivo: legalizar esta aplicación para que el propio iniciador corra con el costo de la misma. Ningún argumento (como "nuestros vecinos "avanzados" hacen esto") no debe tenerse en cuenta.

La sobreestimación de las clases de limpieza en la producción estéril también está muy extendida. Hay un factor más a tener en cuenta. Otras organizaciones de diseño inflan artificialmente las clases de limpieza y los tamaños de las zonas limpias. El costo del proyecto y la tarifa de los artistas dependen directamente de las clases de limpieza y el volumen de los costos. ¡En la práctica del autor, hubo un proyecto en el que la liberación de partículas por parte del personal se sobreestimó 100 veces!

Requisitos de temperatura y humedad irrazonablemente estrictos

Existen, por ejemplo, requisitos para mantener una temperatura del aire de 22 ° C con una precisión de ± 1 ° C y una humedad dentro del 45-50 % sin justificación del proceso tecnológico. Una simple ampliación de los límites de regulación de los parámetros del microclima en el marco de las normas existentes puede simplificar significativamente todo el sistema.

Uso injustificado de sistemas de un solo paso

Anteriormente, bajo las condiciones de un costoso mecanismo de financiación pública, los sistemas de flujo directo se usaban ampliamente, incluso cuando no eran necesarios. En la práctica mundial, la recirculación de aire se utiliza siempre que sea permisible desde el punto de vista de la seguridad. De lo contrario, la recirculación calienta el aire exterior en invierno y lo enfría en verano, es decir, los costos significativos vuelan literalmente hacia la tubería.

Sobreestimación de la tasa de intercambio de aire Elección incorrecta de filtros

Los proyectos suelen incluir clases de filtro bajas (por ejemplo, G3) en la primera etapa de filtración. Esto aumenta la carga de polvo en los filtros aguas abajo y acorta su vida útil.

Falta de un diagrama de circuito y una tabla de saldos de intercambio de aire.

Es imposible juzgar el proyecto sin ellos. Se requiere su desarrollo. Estos errores son ejemplos típicos y no agotan la lista completa de deficiencias encontradas en la práctica.