洁净厂房与HVAC系统相关基础知识
HVAC_基本知识
o o o o o o o o o
* 末端空气混合箱方式 与全空气诱导空调方式 近似
冷热源集中，无新风， 属于封闭系统
无新风，属于封闭系统
集中式空调系统分类
封闭式：
全部为循环空气，系统无新风； 它主要是给设备使用的空调，无人居留。
全部用新风，不使用循环空气； 它主要用于：室内有有害气体，不能循环使用的空调系统。 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合 普通应用最多的全空气空调系统 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合，在AHU 后再混合一次 为减小送风温差而又不用再热器时的空调方式
焓湿图
焓湿图的组成
红线：等焓线 水平的绿线：等温线（干球温度） 垂直的深蓝色线：等含湿量线 蓝色的弧线：等相对湿度线 等湿球温度线：在i-d 图上，从等温度线与100%相对湿度线的交点出发， 作ε = 4.19ts 的热湿比线，则可得等湿球温度线。在图上 它近似等于等焓线。 饱和温度线：空气中湿空气的含量达到饱和时的温度曲线 热湿比：ε =∆i / ∆d , 等焓线的ε =0 。单位：kj/kg,热湿比有正有负，它代 表湿空气状态变化的方向。
练习1
What is the RH of the air at all points on the saturation temperature line
ANS: RH = 100%
What is the dew point at 21°C dry bulb and 50% RH
Dew point = 10°C
空调系统分类
按负担室内热湿负荷所用的介质分：
HVAC系统在洁净厂房施工中的应用
HVAC系统在洁净厂房施工中的应用摘要：随着科学技术和经济水平的不断提高，人们的物质生活条件得到了极大改善，同时人们对生活环境和工作条件的要求也在不断提高。
工业化的发展是全社会经济积累与增长的基础，工业生产技术和条件不仅决定着产品质量，同时也影响着工作人员的身心健康。
洁净厂房建设是现代生产制造的基础设施和硬件条件，对产品的生产质量至关重要。
尤其是高端制造产业和精密电子加工车间，对厂房内的空气、温湿度和洁净度要求极为苛刻。
通风空调系统是洁净厂房建设的基础设施，在洁净空调规划设计时，不仅要对市场和客户需求进行分析，还要对空调行业与现场实际需求匹配度进行调研，保证空调技术和施工工艺符合厂房洁净指标。
因此，不断提高和优化工业厂房洁净空调施工，不仅保障了制造产品的质量，同时也促进了洁净空调技术的提升.关键词：HVAC系统；洁净厂房；应用；引言清洁工厂的供暖和通信运行不同于其他建筑。
一方面，清洁工厂的供暖和通信运行必须严格控制高质量空间内的温度和湿度。
它必须注重实际和实际标准的要求，科学地组织和设计执行工作，并严格控制所有执行链和执行点。
此外，清洁工业建筑的高标准和高要求应充分结合起来，特别注意所有建筑要素的清洁性，并尽可能消除污染源。
必须采用合理的执行技术和工艺，不仅要注意执行材料的质量和具体储存，而且要严格按照有关准则执行，不断提高执行人员的专业素质和专业水平，解决问题1电子洁净工业厂房基本特点分析1.1.生产规模较大,区域连接性较高为了确保电子产品的生产效率，电子生产厂规模不断扩大。
一般情况下，电子清洁工业厂房主体为洁净室和自上而下的技术夹层，较低的技术夹层一般采用钻率较高的钢筋混凝土板作为底板，较高的技术夹层为空气过滤通风笼，自上而下的供气相对较强工厂主体两侧使用相对独立的辅助室，防火墙用于储存设备和生产部件，生产区之间连接性高，发生火灾时需要加强消防设计。
1.2新风负荷较大生产车间内的机械设备长期运转产生大量湿热，加工材料产生有害气体和碎屑粉尘，这些排放物严重影响到了生产车间环境质量，直接影响设备正常运转，导致产品质量合格率下降，同时，室内较高的温湿度造成室内细菌繁殖，会给职工的身体健康带来隐患。
洁净空调技术(HVAC)
5 5 5
1000 级 10,000 级 300,000 级
1,0000 级 100,000 级 300,000 级
洁净空调技术（HVAC）
目录 第一节 室内外计算参数 一 洁净厂房的室内计算参数 二 净化空调系统的室外计算参数 三 同一项目建在不同地区净化空调系统的能耗比较 四 同一项目在生产工艺允许条件下放宽室内温湿度要求的耗冷量比较 负荷计算的三大平衡 一 热湿平衡计算 二 风量平衡计算 三 水力平衡计算 净化厂房净化空调系统的送风方案 一 净化空调系统空气集中处理和集中送风方案 二 净化空调系统空气分离处理和分离送风方案 各种送风系统的原理图、i-d 和自动控制原理图 各净化级别洁净厂房的经验数据 工业洁净室和生物洁净室空调净化设备的差别
特别洁净 手术室
0.2 个/30min ·φ90 皿 （5 个/m3） 0.4 个/30min ·φ90 皿（10 个/m3）
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
标准洁净 手术室 一般洁净 手术室 准洁净 手术室
0.75 个/30min ·φ90 皿 （25 个/m3） 1.5 个/30min ·φ90 皿（50 个/m3）
代表欧洲多数国家的比利时 JANSSEN 制药国际公司指南（911001）中规定了药品生产 洁净厂房中的温度和相对湿度：
车间名称 固体制剂车间 非固体制剂车间 包装车间 车间内仓库 车间外仓库 辅助用房，办公 温度（T℃） 20 ~ 25 20 ~ 25 20 ~ 25 20 ~ 25 16 ~ 30 20 ~ 25 相对湿度（ φ %） 35 ~ 65 / 35 ~ 55 35 ~ 55 / /
药品生产的洁净度 （级） ISO 5 级（100 级） ISO 7 级（10000 级） ISO 8 级（100,000 级） > ISO 8 级 温度 （℃） 20 ~ 24 20 ~ 24 18 ~ 28 18 ~ 28 相对湿度 （%） 45 ~ 65 45 ~ 65 50 ~ 65 50 ~ 65
HVAC系统基础知识
换热器结构与性能
板式换热器
由一系列金属板片组成，板片之 间形成狭窄的流道，具有结构紧 凑、传热效率高、耐高压等特点
。
管壳式换热器
由管束和壳体组成，管内走一种流 体，管外走另一种流体，通过管壁 进行热量交换，具有结构简单、制 造方便等优点。
热管换热器
利用热管的高效传热性能，将热量 从一端传至另一端，具有传热效率 高、温差适应性强等特点。
运行维护注意事项
定期检查
定期对HVAC系统进行全面检查，包括设备性能、管道状况、电气 安全等方面，确保系统处于良好状态。
清洁保养
保持设备和管道的清洁，定期清理散热器、过滤器等部件，防止堵 塞和污染。
及时处理故障
发现故障时应及时停机检修，避免故障扩大影响系统性能和寿命。同 时，要记录故障情况和处理过程，以便后续分析和改进。
统。
供暖
在寒冷季节为建筑内部提供适 宜的温暖环境。
通风
为室内提供新鲜空气，排除污 浊空气，保持空气流通。
空气调节
在炎热季节为室内提供凉爽环 境，同时控制室内湿度，提高
舒适度。
发展历程及现状
早期阶段
以简单的火炉和开窗通风为主。
工业革命时期
随着工业发展，出现了集中供暖系统和通风设备。
发展历程及现状
• 现代阶段：随着科技进步，HVAC系统逐渐实现智能化和 高效化。
调试过程检查项目
管道连接检查
01
检查各管道连接是否紧固，有无泄漏现象，确保管道系统的密
封性。
电气设备检查
02
检查电气线路连接是否正确，开关、保护装置等是否正常工作
，确保电气系统的安全性。
系统运行测试
03
启动系统，观察各设备运行是否正常，监测温度、压力、流量
空气净化系统原理及相关知识培训
B.级别的保持
设计者可能习惯运用洁净室等级，对应换气率 （室内换气次数）这一 “ 经验法则”。经验丰富的 设计者只将这种方法应用在方案设计中，然后再根 据对工艺流程的进一步了解调整所需换气次数。
设计者应考虑换气率、空气含尘浓度、洁净室自 净时间的相互关系。虽然换气率是制药厂暖通空调 系统设计中的重要参数，但是，相对于生产房间的 分级而言，换气率与自净能力之间有着更紧密的关 系，换气率取决于房间尺寸和空气流量。任意设定 换气率将决定房间的送风量，并影响到工程投资和 生命周期成本。
质量的因素，包括环境空气带来的污染，药品间的 交叉污染和混淆，操作人员的人为差错等。为此， 必须建立起一套严格的药品质量体系和生产质量管 理制度，最大限度的减少影响药品质量的风险，确 保患者的安全用药。
作为药品生产质量控制系统的重要组成，药品生 产企业HVAC 系统主要通过对药品生产环境的空气 温度、湿度、悬浮粒子、微生物等的控制和监测， 确保环境参数符合药品质量的要求，避免空气污染 和交叉污染的发生，同时为操作人员提供舒适的环 境。另外HVAC系统还可起到减少和防止药品在生产 过程中对人造成的不利影响，并且保护周围的环境。
（七）生产操作全部结束、操作人员撤出生产现场 并经15〜20分钟（指导值）自净后，洁净区的悬浮 粒子应当达到表中的“静态” 标准。
（八）应当按照质量风险管理的原则对C 级洁净区 和D 级洁净区（必要时）进行动态监测。监控要求 以及警戒限度和纠偏限度可根据操作的性质确定， 但自净时间应当达到规定要求。
药品生产质量管理规范（2010年修订）
第四十八条 应当根据药品品种、生产操作要求及外 部环境状况等配置空调净化系统，使生产区有效通 风，并有温度、湿度控制和空气净化过滤，保证药 品的生产环境符合要求。
洁净厂房设计基础知识
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对建筑的特殊要求
• 空气吹淋室(风淋室)—设置在洁净室出入口,利用高速洁净气流吹落并去除进入洁净 室人员的表面尘埃, 同时又对两侧的洁净区和非洁净区起到缓冲和隔离的作用. • 气闸室---设置在洁净室出入口,阻隔室外或相邻房间的污染气流和压差控制而设置 的缓冲间. • 传递窗---在洁净室隔墙上设置的传递物料和工器具的开口.两侧窗扇的开启应有连 锁装置. • 洁净室的装修材料---1) 应为不燃烧体,且不得采用有机复合材料.2) 所选材料平整光 滑耐清洗减少凹凸面: 板和板的企口紧密连接并用密封胶填嵌 , 踢脚(顶棚) 与墙板应 做圆角处理 3) 地面耐磨易清洗: 环氧自流坪处理
烟霾 (0.001~10) 病毒 细菌 沉降性大气尘 重工业灰尘 雾(1~100) 雨(50~3250)永久性ຫໍສະໝຸດ 气尘 电子显微镜光学显微镜
肉眼可见
0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 总悬浮微粒：<100 um ； 其中可吸入颗粒： <10um 大气尘组成：无机性非金属微粒，金属微粒，有机性微粒
HVAC知识普及
• 常用过滤器的技术参数及习惯分类
性能指标 容尘量 (g/m2) 初效过滤 400~650 器 G4 中效过滤 650 器F5,F7 高中效过 550 滤器F9 亚高效过 ---滤器H11 高效过滤 ----器H13
滤速 (m/s) 2.5 2 2
额定风量下的效率 (E%) 80>E>=20 粒径 >=5.0um 70>E>=20 粒径 >=1.0um 99>E>=70 粒径 >=1.0um
洁净厂房与HVAC系统相关基础知识课件
■空气过滤
■温湿度控制
■气流组织
■压差控制
■人流净化
■物流净化
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洁净厂房的特点
理解记忆脑图
为此我们必须严格 按GMP要求进行生产！
我们的使命：确保 所生产的药品质量安全、 有效、稳定、均一。
控制方法：空气过滤、 气流组织、温湿度及压差 控制、人流物流净化。
GMP的核心是“三防”。 即：防污染、防差错、 防混淆。
排水设施应大小适宜，并安装防止倒灌的装置。应当 第五十一条 尽可能避免明沟排水；不可避免时，明沟宜浅，以方便
清洁和消毒。
第五十二条
制剂的原辅料称量通常应在专门设计的称量室内进行。
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GMP对厂房与设施的基本要求
2010版GMP
内容
产尘操作间（如干燥物料或产品的取样、称量、混 第五十三条 合、包装等操作间）应当保持相对负压或采取专门的措
静态
≥0.5µm ≥5µm
3520
20
≥5µm 3520
动态
≥5µm 20
3520
29 352000
2900
352000
2900 3520000
29000
D级
3520000
29000 不作规定
不作规定
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洁净厂房的特点
洁净区微生物监测的动态标准如下
级 浮游菌 别 Cfu/m3
A级 ＜1
沉降菌 （Φ90mm）
≤3000cfu/g
≤100cfu/g或ml 不得检出大肠埃希菌
≤100cfu/g或ml ≤100cfu/g或ml
不得检出大肠埃希菌； 大肠菌群每1g应小于 100个，每1ml应小于 10个
表皮或黏膜不完 整的制剂
洁净室系统图文详解笔记
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洁净室围护结构---顶板
尺寸 (mm)
长
宽
厚
500 – 5000
1180
50
板与板之间是内置式铝龙骨或PVC方管连接的，形成一连续自支承结构的墙。两块板之间的接缝处用硅胶密封处理。顶板用M-8螺纹钢筋和支架固定在建筑顶上。
该板材采用三明治式结构：两面为彩钢板，烤漆，钢板厚度是0.5毫米；中间为高密度的绝缘的隔热夹芯，该型号顶板可供选择的夹芯材料有岩棉,纸蜂窝,铝蜂窝等材质,为了增强顶板强度,可在彩钢板内加入石膏或玻镁板,人员可以在上面行走，进行各种维护工作。承重在100公斤以上。
洁净室围护结构---墙板
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洁净室围护结构---墙板
活动结构标准地龙骨带有水平调整底座，可快速精确调整地龙骨水平高度。 回风墙100系列龙骨挂板,特别的回风墙结构同中空墙，内衬钢板；回风夹道宽度可变；标准回风量为560CMH。常规的回风夹道可用回风墙代替，少占地方，平面布置灵活,是专为医药厂房紧凑布局而精心设计的。
洁净系统服务架构
空气调节系统，是包含温度、湿度、空气清净度以及空气循环的控制系统，被称为HVAC（英语：Heating,Ventilation,Air-conditioning and Cooling）。
HVAC是Heating, Ventilation and Air Conditioning 的英文缩写，就是供热通风与空气调节
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钢框钢板气密净化门横剖面
洁净室围护结构---门
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洁净室围护结构---窗
三道气密处理内置干燥剂两种专用密封胶密封钢化安全玻璃与墙板双面齐平
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HVAC系统基础知识
AHU常用功能组合
• 一次回风空调系统常规形式
– 本组合具有净化空调系统必备旳功能段，故适合于净化空调系统 及一般中央空调系统
– 功能段组合简朴，总长较短； – 一次回风方式； – 当混合段仅有一种风口时，可用于全新风处理旳新风机组； – 当室内回风空气比较洁净时，也可直接将回风口设置在初效过滤
段之后。
面风速所需旳空气流量
HVAC构成与硬件
AHU
• 空气处理机组（Air Handling Unit，AHU )是 HVAC系统旳主要设备，经过不同功能旳组 合能够实现对空气旳混合、过滤、冷却、 加热、加湿、除湿、消声、加压输送等。 空气处理设备旳风量、供冷量、供热量、 机外静压、噪声及漏风率等性能旳优劣直 接关系到洁净室受控环境条件旳实现是否。
过滤器常见问题
中效过滤器—大面积“死区”，过滤器使用寿命短
出风面很脏 几乎没有过滤效果
过滤器构造不合理 使用寿命短
过滤器常见问题
高效过滤器——搬动或使用过程中按压造成损坏
空气过滤器
钠焰法
检测 方法
油雾法 DOP法 荧光法
粒子计数法
起源于英国，是我国 现行标准之一，不能
检测超高过滤器
起源于德国，我国目 前只有少数军工单位
• 鉴定原则
DOP
• 若HEPA在检测过程中， 全部点旳%LEAKAGE（ 泄 漏率%） 都不超出上述要求旳局部透过率，则判 该HEPA合格，若有一处超出则判为不合格，并将 该点标识出来，需修补或更换。高效过滤器滤料 泄漏处允许用专用胶水修补，但是单个泄漏处旳 面积不能不小于总面积旳1%，全部泄漏处旳面积 不能不小于总面积旳5%，不然必须更换。
“>0.01%局部渗漏指认”旳可能是什么？
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洁净厂房与HVAC系统相关基础知识
洁净厂房与HVAC系统相关基础知识
介绍
洁净厂房是一种特殊的生产环境，要求对空气质量和环境控制进行严格管理。
HVAC系统在洁净厂房中起着至关重要的作用，它能够有效地控制温度、湿度、通风和空气质量，为生产过程提供一个适宜的工作环境。
本文将介绍洁净厂房与
HVAC系统相关的基础知识。
洁净厂房的要求
洁净厂房广泛应用于电子、医药、食品等行业，其空气质量要求较高。
一般而言，洁净厂房的空气中微粒的浓度要控制在一定的范围内，通常表达为洁净度等级。
洁净度等级包括ISO 1-
9和FED 209D等级。
ISO 1表示洁净度最高，微粒浓度最低，而ISO 9表示洁净度最低，微粒浓度最高。
HVAC系统的组成
HVAC系统由多个组件组成，包括供暖、通风和空调设备。
供暖设备负责提供恒定的温度，通风设备负责提供新鲜空气和排除污染物，空调设备负责调节湿度和增强空气流动性。
空气过滤器
空气过滤器是HVAC系统中重要的组件之一，它能过滤掉空
气中的污染物，提高室内空气质量。
根据需要，空气过滤器可以分为不同的等级，例如G1-G4级别的粗效过滤器、F5-F9级别的普通效过滤器和H10-H14级别的高效过滤器。
高效过滤
器能够有效地过滤掉微小的颗粒物，提供洁净的空气环境。
风量
HVAC系统的设计需要根据洁净厂房的要求确定适当的风量。
风量是指单位时间内进入或离开房间的空气体积。
风量的大小取决于许多因素，包括房间的面积、高度、使用的设备和洁净度等级。
通过合理地计算和设计，可以确保洁净厂房中的空气流动充分，满足生产要求。
冷却和加热
温度的控制对于洁净厂房的正常运行至关重要。
冷却和加热设备用于调节室内空气的温度，确保恒定的工作环境温度。
冷却设备主要包括冷水机组和冷凝器，而加热设备主要包括锅炉和热水器。
湿度控制
洁净厂房中的湿度控制也非常重要。
过高或过低的湿度可能会对产品质量和生产效率产生负面影响。
因此，HVAC系统需
要采用适当的湿度控制设备，如加湿器和除湿器，以确保室内湿度在适宜范围内。
空气平衡
空气平衡是指进入和离开房间的空气量之间的平衡。
在
HVAC系统中，空气平衡是确保洁净厂房中的空气流动均衡
的关键。
通过合理的设计和调节，可以保持适当的空气平衡，防止房间内部的空气积聚和死角。
结论
洁净厂房对空气质量和环境控制有着严格的要求，HVAC系
统在其中起着至关重要的作用。
了解洁净厂房与HVAC系统
相关的基础知识，有助于正确设计和使用HVAC系统，提供
适宜的洁净环境，提高生产效率和产品质量。
在洁净厂房中，HVAC系统的设计和运行需要考虑多种因素，以确保满足洁
净度要求和生产过程的需要。
以下是一些与洁净厂房和
HVAC系统相关的重要内容。
1. 空气循环：在洁净厂房中，空气循环是一个非常关键的考虑因素。
正确的空气循环可以防止空气死角和积聚，减少微粒物质的沉积和污染。
HVAC系统应该被设计为使空气均匀流动，并确保充足的空气交换，以保持洁净度等级。
2. 空气压力控制：在洁净厂房中，空气压力控制也非常重要。
不同的洁净区域可能需要不同的空气压力，以保持正常的通风和防止交叉污染。
HVAC系统应该能够控制不同区域的空气
压力，并确保它们保持在适当的水平。
3. 空气过滤：空气过滤是洁净厂房中的一个关键步骤，用于除去微粒和其他污染物。
不同等级的空气过滤器用于不同颗粒大小的过滤。
在HVAC系统设计中，需要合理选择和布置空气过滤器，以确保空气质量达到要求。
4. 温度调节：温度是洁净厂房中的另一个重要因素。
温度的过高或过低都可能对生产过程产生负面影响。
HVAC系统应该能够提供精确的温度控制，并根据需求进行调节，以确保洁净厂房中的恒定温度。
5. 湿度调节：在洁净厂房中，湿度的控制也是至关重要的。
过高或过低的湿度可能对产品质量和生产效率产生负面影响。
HVAC系统需要配备湿度控制设备，如加湿器和除湿器，以确保室内湿度在适宜范围内。
6. 声音和振动控制：洁净厂房需要保持一个相对安静的工作环境，以确保员工的舒适和生产的正常进行。
HVAC系统的设计和安装应该考虑到噪音和振动产生的因素，采取相应的措施来减少噪音和振动。
7. 能源效率：在设计和运行HVAC系统时，能源效率也是一个重要的考虑因素。
洁净厂房通常需要大量的能源来维持恒定的温度和湿度，因此，使用高效的HVAC设备和控制系统可以降低能耗并节约能源。
8. 维护和清洁：HVAC系统的维护和清洁对于持续正常运行至关重要。
定期的维护和清洁可以确保设备正常运行、减少故
障率并延长设备寿命。
HVAC系统的维护应该包括清洁空气过滤器、检查和清理通风管道、定期检查和维修设备等。
总结起来，洁净厂房和HVAC系统的设计和操作需要综合考虑许多因素，包括洁净度要求、空气循环、温度和湿度控制、空气压力和过滤等。
了解这些基础知识的同时，也需要根据具体的需求和实际情况进行适当的调整和优化。
通过正确的设计和运行HVAC系统，可以提供一个适宜的洁净环境，提高生产效率和产品质量。