Tīro telpu ventilācija: ventilācijas sistēmu projektēšanas un uzstādīšanas noteikumi

Gaisā, ko cilvēks ieelpo ēkās, ir daudz piemaisījumu. Tā piesārņojuma koncentrācijas līmenis lielā mērā ir atkarīgs no dažādiem apstākļiem, tostarp no attāluma līdz intensīvām auto maģistrālēm un rūpniecības objektiem.

Ir tādas telpas, kur šāda situācija nav pieļaujama, jo to specifikas dēļ ir nepieciešama gaisa plūsmu maksimāla tīrība. Tādēļ tīro telpu ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmu iekārtošana ir obligāta sastāvdaļa, lai nodrošinātu tajās atbilstošu mikroklimatu. Vai piekrītat?

No mūsu materiāla jūs uzzināsiet, kas ir tīro telpu ventilācija, mitruma normas, temperatūras režīms un citi parametri, kas ietekmē optimālā mikroklimata uzturēšanu.

Kas ir tīrās telpas?

Tīrās telpas definīcija nozīmē noteikta izmēra telpu, kurā ar speciālu iekārtu palīdzību tiek uzturēta noteiktās robežās aerosola daļiņu (putekļi, ķīmiskie tvaiki, mikroorganismi) koncentrācija gaisā.

Šādā telpā piesārņojošo daļiņu daudzums uz sienu, griestu virsmas un gaisā ir jāuztur minimālā līmenī.

Tīrās telpas tiek izmantotas mikroelektronikā, kosmosa tehnoloģijās, plānslāņu ražošanā, iespiedshēmu ražošanā – visur, kur nepieciešama piesārņojošo elementu likvidēšana.

Šīs īpašās telpas ir aprīkotas ar šādām sastāvdaļām:

• antistatiska grīda;
• pārsūtīšanas logu atveres;
• pārejas slūžas;
• aklas konstrukcijas sienu paneļi;
• griesti ar iebūvētu apgaismojumu.

Maksimāli tīru atmosfēru šādās telpās var sasniegt tikai vienā veidā – esošo gaisa masu izvadīšana un svaiga, filtrēta, kondicionēta gaisa pieplūde.

Tīrās telpas ir nepieciešamas tādām cilvēka darbības jomām kā medicīna, farmācija, dažādu elektronisko ierīču ražošana un pārtikas ražošana.

Gaisa apmaiņas normas tīrajās telpās

Līdz ar jaunāko tehnoloģiju attīstību pieprasījums pēc tīrām ražošanas telpām ir pieaudzis. Rūpniecībā tiek izmantoti arvien dārgāki un sarežģītāki materiāli.

Šādos apstākļos kļūdas izmaksas mūsdienīgas produkcijas ražošanā rūpnieciskās vides un darba vietu aprīkojuma neatbilstības dēļ ir ļoti augstas.

Operāciju telpā sterilo atmosfēru var panākt tikai vienā veidā – izspiežot iekšējās gaisa masas ar svaiga kondicionēta gaisa pieplūdi.

Visā pasaulē vispāratzīts dokuments, kas nosaka tīro telpu ventilācijas normas, projektēšanu, būvniecību, aprīkošanu un sertifikāciju, kā arī tās iedala īpašās tīrības klasēs, ir standartu sērija ISO 14644 ar vispārīgo nosaukumu «Tīrās telpas un ar tām saistītās kontrolētās vides», ko izstrādājusi Starptautiskā standartizācijas organizācija (ISO).

Šajā normatīvu kategorijā ietilpst 9 regulējošie dokumenti.

Normatīvi ISO 14644 «Tīrās zonas un ar tām saistītās kontrolētās vides».

Krievijā tiek izmantots apstiprināts standartu krājums GOST R ISO 14644, kas ir starptautiskā normatīva ISO 14644 «Tīrās telpas un ar tām saistītās kontrolētās vides» tulkojums.

Dokumentācija, kas reglamentē Krievijas standartus, ir izstrādāta Standartizācijas tehniskajā komitejā TK 184 «Rūpnieciskās tīrības nodrošināšana» un sabiedriskajā iestādē mikropiesārņojumu kontroles inženieru asociācijā (ASINKOM).

Atkarībā no rūpnieciskās telpas tīrības klases un tajā veiktajiem tehniskajiem procesiem tiek izvirzītas dažādas normas gaisa apmaiņas aprīkojumam un iekārtojumam.

Pastāv 9 telpu klases, kurās ir pieļaujama noteikta putekļu un mikroorganismu koncentrācija gaisā saskaņā ar GOST ISO 14644-1-2000 normām.

Maksimālās daļiņu koncentrācijas robežu tabula telpās atbilstoši Starptautiskās standartizācijas organizācijas (ISO) pieņemtajām tīrības klasēm.

Ventilācijas gaisa sagatavošanas sistēmām jānodrošina tā tīrība attiecībā uz aerosola daļiņu skaitu un, ja nepieciešams, mikroorganismu klātbūtni tīrajās zonās atbilstoši GOST R 52249-2009 "Zāļu ražošanas un kvalitātes kontroles noteikumu" prasībām.

Turklāt tām jāuztur spiediena starpība attiecībā pret apkārtējām zemākas tīrības klases telpām.

Nepieciešamie ventilācijas apstākļi

Lai veiktu gaisa apmaiņu tīrajās telpās, mēra gaisa plūsmu kustīgumu m/s. Īpaši sterilās telpās farmācijas jomā ir noteikta precīza prasītā ventilācija – 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, ASV).

Gaisa masu kustīguma robežnormas citās tīrajās telpās parasti ir no 0,35 līdz 0,52 m/s ± 20%.

Logu atvērumu esamība arī būtiski ietekmē gaisa cirkulāciju:

• hermētiskā telpā bez logiem gaisa pieplūdei jādominē par 20% pār nosūci;
• telpās ar logiem gaisa apmaiņas veiktspējai jābūt par 30% lielākai nekā nosūcei.

Tikai šāda tīro zonu ventilācijas sistēma var novērst piesārņojumu iekļūšanu un nodrošināt gaisa masu apriti.

Gaisa cirkulācijas sistēmas shēma operāciju telpā saskaņā ar vispārpieņemtajām normām un standartiem. Tā ietver difuzoru, gaisa vadus, apkures paneli un vienkanāla mainīga tilpuma ierīci.

Projektējot tiek pievērsta pastiprināta uzmanība gaisa plūsmu padeves tehnoloģijām uz speciāla mērķa objektiem. Piemēram, gaisa cirkulācija tīrajās telpās ar tīrības klasi no 1 līdz 6 tiek veikta ar gaisa sadales iekārtām no augšas uz leju, veidojot viendabīgas un vienvirziena gaisa plūsmas ar nelielu ātrumu no 0,2 līdz 0,45 m/s.

Zemākas tīrības klases zonās tiek pieļauta nevienvirziena plūsmas veidošanās, izmantojot vairākus griestu difuzorus.

Gaisa attīrīšanas veidi

Var izdalīt divu veidu tīras telpas. Parasti tās atšķiras savā starpā ar gaisa masu attīrīšanas metodi:

• telpas ar turbulentu ventilāciju;
• telpas ar lamināru, vienā virzienā vērstu plūsmu.

Pēdējā šķirne ļauj uzturēt maksimāli augstu tīrības pakāpi, jo vienā virzienā vērstā plūsma ātrāk un kvalitatīvāk izspiež piesārņoto gaisu no attiecīgās telpas.

Turbulentā gaisa plūsmas attīrīšanas metodē ar filtriem apstrādātas plūsmas tiek padotas caur griestu sadalītājiem. Tīrs gaiss, nonākot telpā, sajaucas ar jau esošo gaisa masu, kurā ir noteikts piesārņojuma līmenis, un to atšķaida.

Caur gaisa ieplūdes restēm, kas atrodas sienu apakšā, tiek izvadīta daļa izspiestā gaisa. Vienā dienā pēc šāda principa uzstādītā ventilācija var izspiest izlietoto gaisu līdz 20 reizēm.

Ja nepieciešams padarīt tīrās telpas gaisu vēl tīrāku, tiek izvēlēts veids ar vienvirziena plūsmu. Laminārās ventilācijas jēga ir aprīkot ar efektīviem filtra komponentiem gaisa plūsmas padevei.

Svaigais gaiss, kas nonāk telpā, pārvietojas tajā vienā virzienā (no augšas uz leju), savukārt putekļu daļiņas tiek aizturētas un izvadītas caur caurumiem grīdā. Parasti šis process notiek ar gaisa plūsmas ātrumu līdz 0,4 m/s.

Ventilācijas iekārtas

Lai izvēlētos efektīvu ventilācijas aprīkojumu tīrā telpā, ir jāsaprot uzdevumi, ko tas risinās.

Dažādu tīrības klašu filtru shēma, kas paredzēta ventilācijas iekārtošanai tīrās telpās, uzskatāmi parāda gaisa attīrīšanu, kas nonāk ar vienvirziena plūsmu.

Gaisa apmaiņa tīrās telpās ir vērsta nevis uz piesārņojošo baktēriju un daļiņu izvadīšanu, bet gan uz to, lai novērstu to iekļūšanu iekšā.

Nepieciešamais aprīkojums būs šāds:

1. Filtrventilācijas moduļi. Sistēmu komponenti, kuru galvenā funkcija ir gaisa attīrīšana no piesārņotām daļiņām un piemaisījumiem. Tie ir aprīkoti ar HEPA un ULPA filtriem, lai sasniegtu nepieciešamo tīrības pakāpi saskaņā ar klasifikatoru.
2. Gaisa sadalītāji. Šī ir klimatisko iekārtu grupa piemaisījumu attīrīšanai, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas veikšanai tīrās zonās.
3. Ventilācijas sistēmas un gaisa kondicionēšana. Iekārta ar pilnu ciklu gaisa plūsmu sagatavošanai tīrās telpās. Tās funkcijās ietilpst: attīrīšana, temperatūras, mitruma un gaisa spiediena uzturēšana. Parasti šādas iekārtas izceļas ar nepārtrauktu, klusu darbību un spēj automātiski regulēt parametrus.
4. Dažādu tīrības klašu filtri. Bieži tie tiek izvēlēti atbilstoši prasībām konkrētam telpas tīrības veidam. Maksimāli efektīva shēma svešu daļiņu izvadīšanai no pieplūdes gaisa, to izlaižot caur 4 veidu filtriem – rupjās, smalkās, augstas efektivitātes (HEPA) un īpaši smalkās (ULPA) tīrības.

Galvenais uzdevums šī aprīkojuma pastāvīgai darbībai ir kvalitatīva sākotnējā projektēšana un uzstādīšana.

Citādi personālam un īpašniekiem nerodas nekādas grūtības ar ekspluatāciju.

Sistēmas darbības princips

Tīro telpu ventilācija darbojas pareizi un ļauj nodrošināt normatīvos rādītājus, pateicoties precīzam visu sistēmas komponentu darbam.

Pirms nonākšanas telpā, gaiss iziet cauri četriem filtrācijas līmeņiem uz četriem filtriem, kas attīra gaisa plūsmu no noteiktiem piesārņojumu veidiem.

Tiek pievadīta lamināra gaisa plūsma, kas ļauj veidot virzītu attīrīto gaisa masu kustību, un tā savukārt izstumj aerosola daļiņas no jau esošā gaisa.

Cirkulācija un gaisa apmaiņa operāciju telpā, kas aprīkota atbilstoši prasītajiem normatīviem un standartiem, sastāv no daudzām ierīcēm.

Visa ventilācijas iekārtas galvenā sastāvdaļa ir centrālās kondicionēšanas sistēma, kas aprīkota atbilstoši tīro telpu specifikai. Lielākā daļa gaisa sagatavošanas un attīrīšanas procesu notiek tieši šeit.

Savukārt viegla vadība un pastāvīgu tīrības rādītāju uzturēšana telpā tiek nodrošināta ar automatizācijas un visas sistēmas darba dispečerizācijas aprīkojumu, kurā ir liels skaits sensoru rādītāju uzraudzībai, attālinātas komandu pārraides ierīces utt.

Pēc sistēmas nodošanas ekspluatācijā visu elementu darba stāvokli kontrolē telpā strādājošais personāls, un, atklājot jebkādus darba traucējumus vai avārijas situācijas, programmatūra par to automātiski ātri informēs.

Ventilācijas sistēmu projektēšanas īpatnības

Tīro telpu ventilācijas un kondicionēšanas sistēmas projektēšana un uzstādīšana prasa nepieciešamo pieredzi darbā ar speciālo aprīkojumu, kā arī zināšanas par prasībām un normatīviem, kas tiek izvirzīti šīm telpām.

Pastāv trīs galvenās gaisa apmaiņas sistematizācijas shēmas tīrajās zonās:

• gaisa plūsmu virzieni paralēli viens otram;
• nekārtīgs virziens – svaigā gaisa ieplūde notiek dažādos virzienos;
• jaukta padeve – tā tiek novērota lielās telpās, kad vienā daļā gaisa masas kustas paralēli, bet otrā – nekārtīgi.

Atkarībā no telpas izmēriem un darba zonas atrašanās vietas tiek izvēlēts vispiemērotākais ventilācijas sistēmas projekts. Par visoptimālāko risinājumu tiek uzskatīta ventilācija ar vienā virzienā virzītu svaigā gaisa plūsmu.

Ventilācijas sienas režģu sistēma sterilajā telpā, kas projektēta atbilstoši tīrības klases un mērķa prasībām

Tīrajās telpās bieži izmanto pieplūdes un nosūces ventilācijas sistēmu. Tās būtība ir šāda: no augšas ar noteiktu ātrumu zem spiediena tiek padota svaiga gaisa plūsma, kas izspiež piesārņotās gaisa masas, kas atrodas telpā, uz leju pret pieplūdes atveri.

Atdzesēts gaiss tiek padots ar nelielu ātrumu objekta augšējā daļā caur griestu paneļiem. Tas apņem telpas platību, nolaižot uz leju pret nosūci putekļu daļiņas, radot minimālu kairinājuma pakāpi.

Izmantojot šo ventilācijas sistēmu, neveidojas caurvēji un uz grīdas nosēdušies putekļu virpuļi. Turklāt piegādātā svaigā plūsma vispirms tiek sagatavota un telpā padota jau ar nepieciešamo mitrumu un temperatūru.

Populāras ventilācijas shēmas

Projektējot ventilācijas sistēmu, viena no galvenajām problēmām ir precīza un pārbaudīta gaisa plūsmu sadales organizācija.

Šobrīd projektētāji izmanto vairākus izplatītus gaisa sadales iekārtu izvietojuma risinājumus, kuru izvēle ir atkarīga no mērķa.

Tīrajās telpās obligāti jārūpējas par durvju aiļu aprīkošanu ar papildu aizsardzību pret piesārņota gaisa iekļūšanu tīrajā telpā.

Apskatīsim vispopulārākās, izstrādātās operāciju telpas ventilācijas organizācijas shēmas:

• gaisa plūsmas ieplūšana vienā virzienā caur slīpu ventilācijas režģi;
• izmantojot griestu difuzorus, tiek organizēta nevis vienvirziena gaisa pieplūde;
• gaiss nonāk operāciju telpā caur perforētu griestu paneli, organizējot vertikālu vienvirziena gaisa maisījuma plūsmu;
• pieplūdes gaisa masa tiek padota caur griestos esošo gaisa sadalītāju, kas rada lamināru gaisa plūsmu, kas virzīta uz darba zonu;
• gaisa maisījums nav vienvirziena un tiek padots caur gaisa gredzenveida šļūteni.

Nosūces ventilācijas sistēma operāciju telpās tiek realizēta, uzstādot nosūces ventilatorus un sienas ventilācijas režģus ar pretvārstu.

Saskaņā ar praksi, vislabākā ierīce lamināras gaisa plūsmas, kas vērsta vienā virzienā, organizēšanai operāciju telpās ir griestu sieta gaisa sadalītāji.

Piemēram, laminārajos griestos ar izmēriem 1,8 x 2,4 m operāciju telpā ar platību 40 m² dod iespēju izveidot 25-kārtīgu gaisa apmaiņu pie gaisa plūsmas izplūdes ātruma no iekārtas 0,2 m/s.

Šie dati tiek uzskatīti par pietiekamiem, lai absorbētu siltuma pārpalikumus no personāla skaita un iekārtu darbības operāciju telpā.

Ventilācijas sistēmu montāža

Tīro telpu ventilācijas uzstādīšanas īpatnība ir saistīta ar augstajām prasībām dažādiem zonu veidiem, kuru klasifikācija ir atkarīga no tajos veikto tehnoloģisko procesu īpatnībām, kā arī no to mērķa, mikroklimata normām un inženierbūvju trases.

Speciālisti veic iekārtu uzstādīšanu un palaišanu, lai nodrošinātu pareizu gaisa apmaiņu farmaceitiskās rūpniecības tīrajās telpās.

Uzstādīšanas speciālistiem jāsaprot, ka gaisa kanāliem, kas tiek uzstādīti tīrajās telpās, jau pirms montāžas ir nepieciešamas sagatavošanas procedūras, bez kurām nevar tikt veikta turpmākā uzstādīšana.

Apskatīsim galvenos posmus:

1. Sagatavošanas posmā gaisa kanālu detaļas tiek ievietotas īpaši paredzētā tīrīšanas vietā. Pirms uzstādīšanas daļas un veidgabali tiek pakļauti sākotnējai sausai mehāniskai tīrīšanai, lai no virsmām noņemtu šķidros un cietos piesārņojumus, kas radušies ražošanas un transportēšanas laikā.
2. Pēc tam ir jāveic visu iekšējo virsmu primārā mazgāšana ar krāna ūdeni un jāorganizē žāvēšana līdz pilnīgai izžūšanai bezputekļu zonā. Pēc vizuālās kontroles ventilācijas sistēmu komponentes atkarībā no piesārņojuma pakāpes tiek pakļautas sekundārai mazgāšanai un žāvēšanai vai nekavējoties tiek nosūtītas uz antiseptisku apstrādi.
3. Pēc galīgās apstrādes ieteicams līdz minimumam samazināt saskari ar attīrītajiem elementiem no gaisa kanālu iekšējām virsmām un telpas gaisu. To var panākt, aptinot gala daļas ar polimēra plēvi. Pēc tam komponentes tiek nosūtītas uz noliktavu ar kontrolējamiem tīrības parametriem.
4. Attīrītā detaļu un gaisa kanālu partija nonāk montāžas iecirknī tieši pirms uzstādīšanas. Aizsargplēve tiek noņemta tieši pirms gaisa kanālu daļu un veidgabalu savienošanas, turklāt saskare ar instrumentiem, stiprinājumiem, atklātām ādas ekstremitātēm ar iekšējo pusi nav pieļaujama. Ja montāža tiek pārtraukta vai ir pārtraukums, jāveic gala daļu, savienojumu un ietērpju pagaidu hermetizācija.

Visos uzstādīšanas darbu posmos ir jākontrolē un jāsamazina iespējamo piesārņojumu skaits uz iekšējām virsmām.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video stāstīs par to, kā tiek ierīkota ventilācija ražošanas tīrajās telpās:

Video par to, kā notiek ventilācijas noregulēšana operāciju zāles tīrajās telpās:

Ventilācijas sistēmu un gaisa kondicionēšanas sistēmu projektēšana un montāža tīrajās telpās ir darbietilpīgs process, kas prasa noteiktas zināšanas, normas un noteikumus par gaisa apmaiņu un gaisa piegādi, kā arī iemaņas un pieredzi gaisa sadales iekārtu lietošanā.

Tieši tādēļ, lai projektētu un montētu ventilācijas sistēmu šādos objektos, ieteicams vērsties tikai pie speciālistiem.

Ja Jums ir jautājumi par raksta tēmu vai varat papildināt mūsu materiālu ar vērtīgu informāciju par ventilācijas iekārtošanu tīrās telpās. Lūdzu, atstājiet savus komentārus, dalieties pieredzē – saziņas bloks atrodas zem raksta.