潔凈空調設計及施工解決方案

一、 凈化工程方案設計

1、氣流分布

（1）送風氣流應以最短的距離，不受污染的直接送到工作區，盡量覆蓋工作區，使污染物在擴散之前就被攜帶到回風口；

（2）盡量減少渦流，避免把工作區以外的污染物攜帶入工作區；

（3）盡量控制上升氣流的產生，防止灰塵的二次飛揚，減少灰塵對工件的污染；

（4）工作區的氣流力求均勻，工作區的氣流速度應滿足生產工藝和衛生的要求。

2、氣流分布方式

（1）亂流：稀釋原理：1000級：n>50次/h；10000級：n>25次/h；100000級：n>15次/h

（2）對角流

（3）層流：置換原理：垂直流斷面風速：v>0.25m/s；水平流斷面風速：v>0.35m/s

3、送風方案

集中式送風就是空氣處理設備(如加熱器、冷卻器、加濕器、中、初效過濾器)和風機均集中設在空調機房內，高效過濾器布置在系統的末端,用集中的送回風管把空氣處理設備和潔凈房間相連接的送風方式。潔凈空調風量較大，空氣潔凈度較高，故本系統采用一次回風系統。

二、設計依據

空調施工圖設計根據提供的委托設計任務書及建筑專業提供的圖樣，并依據潔凈廠房的有關國家規范進行設計，具體為：

1.《潔凈廠房設計規范》GB50073-2001

2.《潔凈廠房施工與驗收規范》GBJ71-90

3.《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003

4.《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2002

5.《建筑設計防火規范》GBJ16-87

6.《凈化工程》（重點）

三、潔凈室負荷特點

一般情況下，潔凈空調系統的能耗大于普通舒適性空調，產生的原因：

1.由于生產線的排風量比較大，故補充的新風量比較大，從而冷負荷比較大；

2.潔凈室的換氣次數大于普通空調，故風機的送風量比較大，輸送的動力消耗大，風機管道溫升高；

3.室內的設備發熱量大，消耗的冷量大。

以上三項負荷占總冷量對70~95%。

1、圍護結構熱負荷計算

穩態計算法的特點：不考慮建筑物歷史時刻傳熱過程的影響，而僅采用室內外瞬時或平均溫差與圍護結構傳熱系數、傳熱面積的積來求取負荷值。目前在做空調熱負荷計算時，采用的就是基于日平均溫差的穩態計算法，即：HL=aFK(ｔNd-ｔwd)(W)

式中HL---圍護結構的基本耗熱量形成的熱負荷，W.

F---圍護結構的表面積，ｍ2.

ｔwd---冬季空調室外計算溫度,℃；ｔwd取5℃.

ｔNd---冬季空調室內計算溫度,℃；ｔNd取22℃.

ａ---圍護結構的溫差修正系數，得a=0.7.

K---取5.94

2、空調區冷負荷計算

（1）維護結構冷負荷計算：Q=KF(ｔwp+Δｔｊ-ｔN)W

式中:ｔwp--夏季空氣調節室外計算日平均溫度,℃；取30.3℃

ｔN--室內空調計算溫度℃；取24℃

Δｔ--考慮太陽輻射等因素的附加空氣溫升℃選取

K--見文檔/《聚苯乙烯泡沫塑料導熱系數K值》

F--傳熱面積，ｍ2

冷負荷由上式計算，附加空氣溫升Δｔj=3℃。外 環境ｔwp=30.3℃(已定)，ｔN=24℃;

（2）人體散熱形成的冷負荷

人體顯熱冷負荷：CLs=ｎψｑSCLQ

式中：CLs--人體顯熱形成的冷負荷（W）

CLQ--人體顯熱散熱冷負荷系數，得ＣLq=0.89）

ｑS--不同室溫和勞動性質時成年男子顯熱散熱量（W）

Ψ--為群集系數(取0.96)

ｎ--室內人數（5人）

人體潛熱冷負荷: Qr=ψnr q2

式中：nr--計算時刻空調區的總人數(5人)

q2--1名成年男子小時潛熱散熱量（W）

ψ--為群集系數（取0.96）

（3）照明形成的冷負荷計算：CL=1000n1n2NCLQ

式中：CL--照明設備散熱形成的冷負荷（W）

N--照明設備所需功率（KW）

n1--鎮流器消耗功率系數，當明裝熒光燈的鎮流器裝在空調房間內時，

取n1＝1.2；當暗裝熒光燈的鎮流器裝設在頂棚內時，可取n1＝1.0

n2--燈罩隔熱系數，當熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風散熱與頂棚內時，取n2＝0.5～0.6；而熒光燈罩無通風孔者取n2＝0.6-0.8；

CLQ--照明散熱冷負荷系數（得ＣLq=0.9）

（4）設備散熱形成的冷負荷：CL= QsＣLQ

式中：CL--設備和用具顯散熱形成的冷負荷（W）

Qs--設備和用具實際顯熱散熱量（W）

CLQ--設備和用具顯熱散熱冷負荷系數，如果空調系統不連續運行CLQ=1.0，本設計取0.84

空調房間只有工藝設備及其電動機放在室內,電動設備的設計顯熱散熱量計算式: Qs=1000ｎ1ｎ2ｎ3N/η

N--電動機的安裝功率,給定值2KW

η--電動機的效率,可由產品樣本查得，取0.8

ｎ1--同時使用系數，即房間電動機的同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，根據工藝過程的設備使用情況而定，一般為0.5-1.0。本設計取0.8

ｎ2--利用系數，是電動機最大實際消耗功率與安裝功率之比，一般可取0.7-0.9，可以反映安裝功率的利用程度。本設計取0.8

ｎ3--電機負荷系數,每小時的平均實際消耗功率與設計最大時消耗功率之比，它反映了平均負荷達到最大負荷的程度，一般可取0.4-0.5。對精密設備機床可取0.15--0.4。對普通機床可取0.5左右。本設計取0.5;

3、夏季冷負荷和匯總表詳見

夏季冷負荷匯總表

4、冬季熱負荷和匯總表詳見

冬季熱負荷匯總表

四、空調施工說明

1、設備安裝

1.設備安裝應嚴格遵照設備說明書及《通風與空調工程驗收規范》。

2.所有的設備基礎均應待設備到貨并核對尺寸后方可進行。按照GB50243-2002的規定進行。

2、施工程序和施工配合

1.除特別說明外，空調及通風系統風管采用優質鍍鋅鋼板制作，當截面為1000mm的采用0.75mm厚，截面長邊大于或等于1000mm，小于或等于1250mm的采用1.0mm厚，其余采用1.2mm厚，除塵管采用0.75mm厚不銹鋼板制作。

2.風管采用單咬口或聯合角咬口，接縫處涂密封膠，法蘭螺釘孔和鉚釘孔的間距不大于100mm，法蘭四角應設螺釘孔，釘和螺釘等應采用鍍鋅制品。

3.法蘭墊片采用軟橡膠板或閉孔海綿橡膠板，厚度為5mm，寬度同法蘭，不得突入風管內部，墊片應擦洗干凈，并用粘結劑貼在法蘭上，楔形接頭。

4.軟接管：除特別說明外，材料采用光面人造革，軟橡膠板或涂膠帆布，光面朝里，凡未注長度者一律按200mm制作。

5.風管調節裝置應安裝在便于操作的位置，保溫風管上的調節閥應采用保溫型，防火閥安裝位置應符合防火規范。

6.風管支吊架:水平風管吊架采用d10圓鋼，最大間距不應大于3m，支承角鋼與該段風管法蘭角鋼同規格，垂直風管支架采用與該段風管法蘭角鋼同規格的支承角鋼，最大間距不應大于3.6m，且每根立管的固固定件不少于2個，送風、回風總管在首尾應設置防止擺動的固定點，風管支吊架制作詳見國家標準圖集T616。

7.保溫風管支吊架與風管接觸處應墊以堅實的隔熱材料，如木塊等，墊塊的厚度應與保溫層相同。

3、使用

1.空調系統投入使用前需作各風口風量的調整，使各室風量符合設計風量分配的要求，并使潔凈室形成必需的正壓。

2.系統停止運行時,新風閥和回風閥要關閉嚴密，以保證潔凈室不受外來污染，為保證潔凈室的正壓不致破壞。

3.高效過濾器在潔凈室內安裝與更換，當過濾器阻力為初阻力的2倍時，高效過濾器需全部更換。

4.除了利用臭氧消毒滅菌外，應結合其它消毒滅菌方法交替使用，另見衛生部1991.12《消毒技術規范》。

5.空調機的初、中效過濾器，各回風口的過濾器,新風管上的板式初效過濾器，排風機的過濾器定期更換、更換清洗。

6.空調自動控制：當高效過濾器及回風豎井的過濾器剛更換時，系統阻力較低，空調機送風機風量大于設計值，器（變頻器），控制器經與設定值比較后，自動調節空調機風機的轉速速，或冬季、過度季節或夜晚需生產時，可根據變頻器調低空調機風機的轉速，以減少風機的運行費用，達到節能目的；同時可由設于回風總管的溫度傳感器檢測室內溫度后，把信號傳遞給DDC控制器，DDC控制器經與設定值比較，最后輸出信號給空調機，空調機此時根據冷量變化調節壓縮機的轉速或關閉其中一臺或幾臺壓縮機，轉速調節，以降低運行費用，達到節能目的（以上部分只作建議）。工程空調自控由專業公司完成。

7.除以上說明外，空調通風系統清洗見《空調通風系統清洗規范》（GB19210-2003）要求實行。

五、風管

1、通風、空氣調節系統的風管，宜采用圓形或長、短邊之比不大于4的矩形截面，其最大長、短邊之比不應超過10。風管的截面尺寸，宜按國家現行標準《通風與空氣調節工程施工質量驗收規范》（GB50243）中的規定執行。金屬風管管徑應為外徑或外邊長；非金屬風管管徑應為內徑或內邊長。

2、風管漏風量應根據管道長短及其氣密程度，按系統風量的百分率計算。風管漏風率宜采用下列數值：一般送、排風系統5%-10%除塵系統10%-15%。

3、通風、除塵、空氣調節系統各環路的壓力損失應進行壓力平衡計算。各并聯環路 壓力損失的相對差額，不宜超過下列數值：一般送、排風系統15%除塵系統10%

注：當通過調整管徑或改變風量仍無法達到上述數值時，宜裝設調節裝置。

4、除塵系統的風管，應符合下列要求：

1.宜采用明設的圓形鋼制風管，其接頭和接縫應嚴密、平滑。

2.除塵風管最小直徑，不應小于以下數值：細礦塵、木材粉塵80mm；較粗粉塵、木屑100mm；粗粉塵、粗刨花130mm。

3.風管宜垂直或傾斜敷設。傾斜敷設時，與水平面的夾角應大于45度；小坡度或水平敷設的管段不宜過長，并應采取防止積塵的措施。

4.支管宜從主管的上面或側面連接；三通的夾角宜采用15度-45度。

5.在容易積塵的異形管件附近，應設置密閉清掃孔。對于潔凈室房間的空調，風管材料一般采用薄鋼板涂漆或鍍鋅薄鋼板，本設計采用鍍鋅薄鋼板，該種材料做成的風管使用壽命長，摩擦阻力小，風道制作快速方便，通常可在工廠預制后送至工地，也可在施工現場臨時制作。風管的形狀一般為圓形和矩形，圓形風管強度大，耗材量少，但占有效空間大，其彎頭與三通需較長距離，矩形風管占由空間較小，易于布置、明裝較美觀的特點。本設計采用矩形風管，而且矩形風管的高寬比控制在2.5以下。

6.設計圖中風管的標高，對于矩形，均以風管中心標高為準。

7.風管材料選用鍍鋅鋼板制作，其厚度及加工的方法按GB50243-2002的規定進行。

8.清掃孔。測量空位置的設定，可根據實際情況在適當部位布置，做法參照國標的做法。

9.所有水平或者垂直的風管必須設置必要的支吊托架；并應設置在保溫層的外部，在支吊托架與風管間鑲以防腐墊木，其構造形式在保證牢固可靠的原則下選定，具體施工要求參照國標T616。

10.主要干支管分流處均加手動對開多葉調節閥。

11.管道及設備的保溫材料的防火性能應符合GBJ16-87的有關規定。

12.凈化系統風管安裝前先用清洗液將內表面洗刷干凈，去油去污，干燥后兩端開口處用塑料薄膜和膠帶密封，并儲存于清潔處，在安裝前應防止風管內部被再污染，風閥和其他通風構件的清潔工作均按此要求進行。

13.高效過濾器、亞高效過濾器風口選型及安裝：高效過濾器送風口的孔板散流器采用不銹鋼圓孔板，鋁框高效過濾器，接管方式根據實際情況確定，高效過濾器在室內更換，在吊頂上安裝一般采用4點(一個標準型高效過濾器)或6點(一個半或兩個標準型高效過濾器)帶花蘭螺栓吊桿拉緊的方式，吊頂與風口翻邊間加乳膠海綿密封墊，如產品另有要求，則按產品說明安裝。

14.凈化系統的風管在保溫之前應做漏風試驗,檢查方法和評價標準根據《潔凈室施工及驗收規范》（JGJ71-90）。

15.刷漆所有系統風管內外壁不刷油，在咬口和鉚釘等鋅皮脫落處刷環氧防腐漆一道。

16.保溫：除各系統送回風管及配件和管件，其余風管均不保溫，保溫材料均采用難燃B1級橡塑保溫板材。

17.所有風管穿越之墻孔，在風管安裝完成后，風管與墻孔間隙需密封(適用于明露之墻孔)。

18.異徑風管、三通等制作安裝嚴格按照《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2002要求實行。

19.回風豎井直接由彩鋼板制作，回風豎井內無須加設風管。

六、其它

1.所有設備上保溫材料破損時應予修補。

2.安裝結束后的調試工作，應參照有關規定進行。

3.以本層樓地坪為零標高。圖中所注平面尺寸以mm計，標高尺寸以m計。矩形風管標高指管中，水管標高指管中心，圖中所注管道標高為相對本層樓面標高。所有設備的基礎均應待設備到貨后，與設計圖紙進行核對，無誤后方可進行基礎施工。

4.機組的清洗、安裝、試漏、加油、抽真空、加氟、調試等事宜，應嚴格按照生產廠家提供的安裝適用說明書進行；同時，還應遵守《制冷設備安裝工程施工及驗收規范》GBJ66-84和《機械設備安裝工程施工及驗收規范》TJ231（五）-78中的有關規定。

5.設備及管道安裝前需相對核對土建預留孔洞尺寸，無誤后方可安裝。

6.施工中密切與土建、給排水、電氣等工種協調配合，未及之處依照《通風與空調工程施工及驗收規范》、《潔凈室施工及驗收規范》（JGJ71-90），《機械設備安裝工程施工施工及驗收通用規范》GB50231——1998、《采暖與衛生工程施工及驗收規范》執行。