車間凈化空調(diào)系統(tǒng)方案的選定方案

空調(diào)系統(tǒng)設計包括確定各房間的空調(diào)方式和確定空調(diào)

機組的型號?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)一般均由空氣處理系統(tǒng)設備和空

氣輸送管道以及空氣分配裝置所組成，根據(jù)需要，它能組成

許多不同形式的系統(tǒng)。在工程上應考慮建筑物的用途及性

質(zhì)、熱濕負荷特點、溫濕度調(diào)節(jié)和控制的要求、空調(diào)機房的

面積和位置、初投資和運行維護費用等許多方面的因素，選

定合理的空調(diào)系統(tǒng)。因此，首先要研究一下空調(diào)系統(tǒng)的分類。

1.1空調(diào)系統(tǒng)的分類

1.1.1空調(diào)系統(tǒng)的分類

1.1.1.1按空氣處理的設備情況分類

按空氣處理的設備來看，空調(diào)系統(tǒng)分為以下三類：

(1)集中系統(tǒng)；

(2)半集中系統(tǒng)；

(3)全分散系統(tǒng)(局部機組)。

1.1.1.2按負擔室內(nèi)負荷所用的介質(zhì)種類分類

按負擔室內(nèi)負荷所用介質(zhì)的種類來看，空調(diào)系統(tǒng)分為以

下三類：

(1)全空氣系統(tǒng)；

(2)全水系統(tǒng)；

(3)空氣-水系統(tǒng)。

1.1.1.3根據(jù)集中式空調(diào)處理的空氣來源分類

按處理空氣的來源來看，集中式空調(diào)系統(tǒng)分為以下三

類：

(1)封閉式系統(tǒng)；

(2)直流式系統(tǒng)；

(3)混合式系統(tǒng)。

1.1.2不同種類空調(diào)系統(tǒng)特點

1.1.2.1集中式、全封閉式、半集中式空調(diào)系統(tǒng)特點、優(yōu)缺

點的對比

表4.1集中式、全分散式、半集中式空調(diào)系統(tǒng)特點、優(yōu)缺點

的對比

全分布式半集中式

1、空調(diào)送回風管系統(tǒng)1、系統(tǒng)小，風管短，各個風口風量

1、放室內(nèi)時，不接

復雜，布置困難的調(diào)節(jié)比較容易達到均衡

送回風管

分2、支風管和風口較多2、直接放室內(nèi)時，可不接風管，也

管2、當和新風系統(tǒng)聯(lián)

系時不宜均衡調(diào)節(jié)風量沒有回風管

統(tǒng)

合使用時，新風管較

風

3、風道要求保溫，影3、小型機組余壓小，有時難于滿足

小

管

響造價風管布置和必須的新風量

設

備1、空調(diào)與制冷設備可

1、設備成套，緊湊，可以放在房間1、只需要新區(qū)空調(diào)

與以集中布置在機房

內(nèi)，也可以安裝在空調(diào)機房內(nèi)機房面積較小

布2、機房面積較大，層

2、機房面積小,只及集中系統(tǒng)50%,2、風機盤管可以安

??.次較高

機房層高較低設在空調(diào)機房內(nèi)

3、有時可以布置在屋

3、機組分散布置，輻射各種管線較3、分散布置，敷設

頂上或設在車間柱間

麻煩各種管線較麻煩

平臺上

續(xù)表

集中式全分布式半集中式

空風

調(diào)管空調(diào)房間之間有風管

控互連通，使各房間相互污各房間之間不會相互污染、串聲。各空調(diào)房間不會相

制相染。當發(fā)生火災時會通發(fā)生火災時不會通過風管要延互污染

質(zhì)串過風管我延

量通

各房間可以根據(jù)各自的負荷變化與

參數(shù)要求進行溫濕度調(diào)節(jié)。對要求

溫

全年須保證室內(nèi)相對濕度允許波動

濕

可以嚴格控制室內(nèi)溫范圍＜±5℃或要求室內(nèi)相對濕度較對室內(nèi)溫度要求較

度

度和室內(nèi)相對濕度大時，較難滿足。多數(shù)機組按嚴格時，難于滿足

控

17~22KJ/kg的最大焙降設計，對室

制

內(nèi)溫度要求較低、室外濕球溫度較

高、新風量要求較多時，較難滿足

空

可以采用初效、中效和

高效過濾器，滿足室內(nèi)

過過濾性能差，室內(nèi)清

空氣清潔度的不同要過濾性能差，室內(nèi)清潔度要求時難

濾潔度要求較高時難

求。采用噴水室時，水于滿足

與于滿足

與空氣直接接觸，易受

凈

污染，須常換水

化

空

可以進行理想

氣流分布受到限制氣流分布受到限制

分氣流分布

布

續(xù)表

集中式全分散式半集中式

安1、安裝投產(chǎn)快安裝投產(chǎn)較快，介于

設備與風管的安裝工作

裝安裝2、對舊建筑改造和工藝變更的集中式空調(diào)系統(tǒng)與

量大，周期長

與適應性強單元式空調(diào)器之間

維消聲可以有效地采用消聲和機組安設在空調(diào)機房內(nèi)，噪聲、須采用低噪聲風機，

護隔震隔震措施震動難處理才能保證室內(nèi)要求

安機組易積灰與油垢，清理比較

裝空調(diào)與制冷設備集中安麻煩，使用兩三年后，風量、布置分散，維護管理

維護

與裝在機房，便于管理與維冷量將減少；難干做到快速加不方便。水系統(tǒng)復

運行

維修熱（冬天）與快速制冷（夏天）。雜，易漏火

護分散維修與管理較麻煩

1、可以根據(jù)室外空氣氣

象參數(shù)的變化和室內(nèi)負

荷變化實現(xiàn)全年多任務

1、不能按室外氣象參數(shù)的變化1、靈活性大，節(jié)能

節(jié)能運行調(diào)節(jié)，充分利用

和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多任效果好，可根據(jù)各室

室外新風，減少與避免冷

務節(jié)能調(diào)節(jié)，使過渡季節(jié)不能內(nèi)情況自行調(diào)節(jié)

經(jīng)節(jié)能熱抵消，減少冷凍機運行

用全新風2、盤管冬夏兼用，

濟與經(jīng)時間

2、靈活性大，各空調(diào)房間可根內(nèi)壁容易結(jié)垢，降低

性濟性2、對于熱濕負荷變化不

據(jù)需要停開傳熱效率

一致或室內(nèi)參數(shù)不同的

3、加熱大多采用熱泵方式，經(jīng)3、無法實現(xiàn)全年多

多房間，不經(jīng)濟

濟性好任務節(jié)能運行調(diào)節(jié)

3、部分房間停止工作不

需要空調(diào)時，整個空調(diào)系

統(tǒng)仍需運行，不經(jīng)濟

續(xù)表

集中式全分散式半集中式

除制冷劑鍋爐設備外空

僅設備造價，單元式空調(diào)器價

經(jīng)造價氣處理箱和風管造價均介于兩者之間

格合適，故造價低

濟較高

性使用

壽命長壽命短壽命長

壽命

1、建筑空間大，可布置

風道1、室內(nèi)溫濕度控制

2、室內(nèi)溫濕度、潔凈度要求--般的場合

1、空調(diào)房間布置分散

控制要求沿著一直往前2、多層或高層建筑

適用性2、空調(diào)使用時間要求靈活

走進生產(chǎn)車間而層高較低的場合，

3、無法設置集中式冷熱源

3、空調(diào)容量很大的大空如旅館和一般標準

間公共建筑，如商場、影的辦公室

劇院

1.1.2.2全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)、冷劑系

統(tǒng)特點、優(yōu)缺點的對比

(1)全空氣系統(tǒng)

是指空調(diào)房間的室內(nèi)負荷全部由經(jīng)過處理的空氣來負

擔的空調(diào)系統(tǒng)。即在室內(nèi)熱濕負荷為正值的場合，用低于室

內(nèi)空氣焰值的空氣送入房間，吸收余熱余濕后排出房間。低

速集中式空調(diào)系統(tǒng)、雙管高速系統(tǒng)均屬這一類型。由于空氣

的比熱小，需要用較多的空氣量才能達到消除余熱余濕的目

的，因此要求有較大的斷面風道或較高的風速。

(2)全水系統(tǒng)

空調(diào)房間的熱濕負荷全靠水作為冷熱介質(zhì)來負擔。由于

水的比熱比空氣大得多，所以在相同的條件下只需較小的水

量，從而使管道所占的空間減小許多。但是，僅靠水來消除

余熱余濕，并不能解決房間通風換氣的問題。因此通常不單

獨采用這種方法C

(3)空氣水系統(tǒng)

隨著空調(diào)裝置的日益廣泛使用，大型建筑物設置空調(diào)系

統(tǒng)的場合愈來愈多，全靠空氣來負擔熱濕負荷，將占用較多

的建筑空間，因比可以同時使用空氣和水來負擔空調(diào)室內(nèi)負

荷誘導空調(diào)系統(tǒng)和帶新風的風機盤管系統(tǒng)屬于這種型式。

(4)冷劑系統(tǒng)

這種系統(tǒng)是將制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接放在室內(nèi)來吸收

余熱余濕。這種方式通常用于分散安裝的局部空調(diào)機組，但

由于冷劑管道不便于長距離輸送，因此這種系統(tǒng)不宜作為集

中式空調(diào)系統(tǒng)來使用。

1.1.2.3封閉式系統(tǒng)、直流式系統(tǒng)、混合式系統(tǒng)特點及優(yōu)缺

點的對比

(1)封閉式系統(tǒng)

它所處理的空氣全部來之空調(diào)房間本省，沒有室外空氣

補充，全部為再循環(huán)空氣。音癡房間和空氣處理設備之間形

成了一個封閉環(huán)路。封閉式系統(tǒng)作為密閉空間且無法(或不

需)采用室外空氣的場合。這種系統(tǒng)冷、熱消耗最省，但衛(wèi)

生效果差。當室內(nèi)有人長期停留時，必須考慮空氣的再生。

這種系統(tǒng)應用于戰(zhàn)時地下庇護所等戰(zhàn)備工程以及很少人進

出的倉庫。

(2)直流式系統(tǒng)

它所處理的空氣全部來至室外，室外空氣經(jīng)處理后進入

室內(nèi)，然后全部排出室外，因此與封閉式系統(tǒng)相比，具有完

全不同的特點。這種系統(tǒng)適應于不允許采用回風的場合，如

放射性實驗室以及散發(fā)大量有害物的車間等。為了回收排出

空氣的熱量和冷量用來加熱或冷卻新風，可以在這種系統(tǒng)中

設置回收設備。

(3)混合式系統(tǒng)

從上述兩種系統(tǒng)可見，封閉式系統(tǒng)不能滿足衛(wèi)生要求，

直流式系統(tǒng)經(jīng)濟上不合理，所以兩種系統(tǒng)只在特定的情況下

使用，對于絕大多數(shù)場合，往往需要綜合這兩者的利弊，采

用一部風回風的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既能滿足衛(wèi)生要求，又經(jīng)濟

合理，故應用最廣。

1.2空調(diào)系統(tǒng)的選擇原則

空調(diào)系統(tǒng)的選擇應根據(jù)建筑性質(zhì)、規(guī)模、用途、使用特

點、室外氣象條件、負荷變化規(guī)律、室內(nèi)溫度的要求、消聲

隔震的要求等因素，通過全面的技術(shù)比較確定的。

空調(diào)房間較多或空調(diào)面積較大、室內(nèi)空調(diào)要求一一溫濕

度、基數(shù)使用時間、潔凈度等級單位、單位送風量的熱、濕

擾動量等基本一致時，宜采用集中式全空氣空調(diào)系統(tǒng)，且優(yōu)

先考慮單風道、低風速送風方式。

當室內(nèi)負荷變化的隨機性較高且幅度較大時，宜采用變

風量空調(diào)系統(tǒng)。

第一空調(diào)面積較小，而且位置分布較分散，或使用要

求與時間各不相同者，適宜采用整體式空調(diào)器。當室內(nèi)要求

全年進行空調(diào)而又無集中熱源可供利用時，適宜采用熱泵整

體式空調(diào)器。

第二空調(diào)規(guī)模較大、厲間較多、室內(nèi)環(huán)境較干凈而且

要求各個房間能單獨運行空調(diào)時，適宜采用“風機盤管機組

加新風”的空調(diào)系統(tǒng)。

第三當集中式全空氣空調(diào)系統(tǒng)為多個房間或多個區(qū)

域服務時，若各房間或區(qū)域的熱、濕擾動量彼此相差較大，

而各房間的溫度要求又較為嚴格時，適宜采用末端再熱方式

或多區(qū)機組（增設分區(qū)空氣處理設備）的空調(diào)方式。

注：所謂多區(qū)機組空調(diào)方式，系指在一般組合式或屋頂

式空調(diào)機組的出口段后，再并列設置若干組空氣冷卻器和加

熱器，通過加熱和冷卻后的空氣在出口處通過冷熱風閥調(diào)節(jié)

后，再經(jīng)相應的風管輸送到各區(qū)進行分配的空調(diào)系統(tǒng)。采用

這種系統(tǒng)時，各區(qū)可以有不同的冷熱風混合比和送風溫差。

為了防止出口處冷熱風閥調(diào)節(jié)過程引起各區(qū)的風量發(fā)生顯

著的變化，所有風管的壓力損失必須保持在150PaU8］以上。

第四對于某些要求室內(nèi)溫度能任意調(diào)控的高級民用

建筑，適宜采用雙風管全空氣空調(diào)系統(tǒng)。

第五采用雙風管全空氣系統(tǒng)時，適宜采用分區(qū)雙風管

方式。

各層有分別調(diào)節(jié)與運行要求的高層建筑，當建筑空間較小，

無法布置大斷面風管時，適宜采用各層機組方式。

第六建筑物的層高較小，有無多余的房間作為機房，

或要求在以建成使用的舊建筑物中加載空調(diào)系統(tǒng)時，適宜采

用制冷劑容量可調(diào)的直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng)，簡稱“VRV”的系

統(tǒng)。

第七室內(nèi)空間特別高大的建筑，當層高高于10m時，

宜采用分層空調(diào)系統(tǒng)，而且首選全空氣單風管低風速送風。

1.3空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則

1.3.1舒適型空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則

第一能保證室內(nèi)要求的參數(shù)，即在設計條件下和運行

條件下均能保證達到室內(nèi)溫度、相對濕度等要求。

第二初投資和運行費用總和起來較為經(jīng)濟。

第三盡量減少一個系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響。

第四盡量減少風管長度和風管重疊，便于施工、管理

和測試。

第五系統(tǒng)應與建筑物分區(qū)一致。

第六各房間的設計參數(shù)值和熱濕比接近，可以劃分成

一個全空氣系統(tǒng)。對于定風量單風道系統(tǒng)，還要求工作時間

一致，負荷變化規(guī)律基本相同。

一般民用建筑中的全空氣系統(tǒng)不宜過大，否則風管難于

布置；系統(tǒng)最好不要跨樓層設置，需要跨樓層不只是，層數(shù)

不應過多，這樣有利于防火。

1.3.2潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則

潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的劃分應按其生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝要求確

定，一般不應按區(qū)域簡單的按空氣潔凈度等級劃分［⑸。潔凈

空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則如下：

第一一般空調(diào)系統(tǒng)、兩級過濾的送風系統(tǒng)與潔凈空調(diào)

系統(tǒng)要分開設置。

第二運行班次、運行規(guī)律或使用時間不同的潔凈空調(diào)

系統(tǒng)要分開設置C

第三產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中某一工序或某一房間散發(fā)有害、

有毒、易燃爆物質(zhì)可能對其他工序或房間產(chǎn)生有害影響，或

者危害人員健康或產(chǎn)生較差污染等，應分別設置潔凈空調(diào)系

統(tǒng)。

第四溫度、濕度的控制要求差別特別大的系統(tǒng)應分別

設置。

第五單向流系統(tǒng)與非單向流系統(tǒng)要分開設置。

第六潔凈空調(diào)的劃分宜照顧送、回風和排風管道的布

置，盡量做到布置合理，使用方便，力求減少各種風管管道

交叉重疊；必要時，對系統(tǒng)中個別房間可按要求配置溫度、

濕度調(diào)節(jié)裝置。

1.4系統(tǒng)的選擇

1.1.1潔凈區(qū)送風系統(tǒng)的選擇

空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般均由空氣處理設備和空氣輸送設備

以及空氣分配裝置所組成。本設計為農(nóng)牧動物藥業(yè)車間凈化

空調(diào)系統(tǒng)設計。根據(jù)實際情況，本設計采用一套凈化空調(diào)系

統(tǒng)，在需要舒適型空調(diào)的房間，共用一套系統(tǒng)，但末端裝置

不加高效過濾器。潔凈空調(diào)系統(tǒng)采用帶初、中、高三級過濾

器的全風系統(tǒng)，。潔凈區(qū)采用上送下回，舒適區(qū)不采用回風。

本設計采用集中式中央空調(diào)，集中式中央空調(diào)系統(tǒng)又可

以分為以下兩種:單風機系統(tǒng)、雙風機系統(tǒng)。

第一單風機潔凈空調(diào)系統(tǒng)基本形式，單風機系統(tǒng)優(yōu)點

是空調(diào)機房占用面積少。

第二雙風機系統(tǒng)采用的是分擔系統(tǒng)的阻力。此外在制

藥工業(yè)當中，潔凈室需要定期進行滅菌，采用的雙風機系統(tǒng)

在新風、排風管道設計合理時調(diào)整相應的閥門，使系統(tǒng)按直

流式運行，便可以帶走潔凈室內(nèi)殘留的刺激性氣體和粉塵。

1.1.2潔凈區(qū)空調(diào)排風系統(tǒng)的選擇

潔凈室的排風系統(tǒng)與一般空調(diào)相比較，具有舉足輕重的

地位。對于凈化空調(diào)系統(tǒng)，處理新風能耗更多，而且增加新

風還會加重過濾器負荷，縮短其使用壽命。特別對于制藥工

業(yè)來說，還有防止進排風攜帶某些強致敏感或毒性污染大

氣，以及回收排風中所攜帶的藥物有效成分等問題。

1.1.2.1排風系統(tǒng)

局部排風：在有害物產(chǎn)生地點直接將污染物捕集起來經(jīng)

過處理后排至室外。這種排風系統(tǒng)特點是所需風量小，效果

好，設計時應優(yōu)先考慮。

1.1.2.2制藥工業(yè)中排風系統(tǒng)應注意的問題

排風系統(tǒng)劃分國標《潔凈廠房設計規(guī)范》對于局部

排風系統(tǒng)劃分有如下規(guī)定：局部排風系統(tǒng)在下列情況下，應

單獨設置：

第一風介質(zhì)混合后能產(chǎn)生或加劇腐蝕性、毒性、易燃

易爆危險性；

第二排出的物質(zhì)危害性相差很大；

第三排風系統(tǒng)防倒灌措施。

防倒灌措施的目的是，防止凈化空調(diào)系統(tǒng)停止運行時，

室外空氣倒流引入潔凈室，引起污染和落塵。?般常用的方

法是在排風適當通路中設置中效過濾器。在本設計中，在每

個排風系統(tǒng)中都設置了中效或中高效過濾器。（詳見回、排

風平面圖）

1.5潔凈室的壓差控制

潔凈室的正壓應通過使凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風量大于回

風量和排風量之和的辦法來實現(xiàn)。國內(nèi)外相關(guān)潔凈室的正壓

值都做了相關(guān)規(guī)定。例如在GMP中“壓差”作了以下說明：

潔凈室必須維持一定的正壓。不同等級潔凈室以及潔凈區(qū)與

非潔凈區(qū)之間的靜壓差不應小于5Pa,潔凈區(qū)與室外的靜壓

差不應小于10Pall6Jo

目前常見的正壓控制方式見表3-2o

維持正壓所需風量應根據(jù)維護結(jié)構(gòu)密封性來決定。一般

排風量送風量的一定比例。此外，為保證潔凈室正壓值，送

風、回風、和排風機宜聯(lián)鎖（聯(lián)鎖程序：系統(tǒng)開機時，應先

開啟送風機，再啟動回風機和排風機；系統(tǒng)關(guān)閉時，應先關(guān)

排風機，再關(guān)回風和送風機）。

表個2正壓控制方式

控制方式

結(jié)構(gòu)簡―、經(jīng)濟、靈敏度高、安裝簡

回風口裝空氣阻尼層

單

余壓閥長期使月后，關(guān)閉不嚴、靈敏度高、

可靠性強、設備較復雜

壓差式電動風量調(diào)節(jié)器主要用于控制回風閥和排風閥

1.6空調(diào)系統(tǒng)防火分區(qū)的劃分

文獻［17］中3.3.1規(guī)定如下：進行排煙分區(qū)設計。規(guī)范

廠房（倉庫）的耐火等級、層數(shù)、面積和平面布置要求如下:

表4-3廠房的耐火等級、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許建筑

面積

每個防火區(qū)的最大允許建筑面積（m?）

生產(chǎn)廠房的耐地下、半地下廠

最多允許層數(shù)多層廠高層廠

類別火等級單層廠房房，廠房的地下

房房