洁净空调设计及施工解决方案

一、 净化工程方案设计

1、气流分布

（1）送风气流应以最短的距离，不受污染的直接送到工作区，尽量覆盖工作区，使污染物在扩散之前就被携带到回风口；

（2）尽量减少涡流，避免把工作区以外的污染物携带入工作区；

（3）尽量控制上升气流的产生，防止灰尘的二次飞扬，减少灰尘对工件的污染；

（4）工作区的气流力求均匀，工作区的气流速度应满足生产工艺和卫生的要求。

2、气流分布方式

（1）乱流：稀释原理：1000级：n>50次/h；10000级：n>25次/h；100000级：n>15次/h

（2）对角流

（3）层流：置换原理：垂直流断面风速：v>0.25m/s；水平流断面风速：v>0.35m/s

3、送风方案

集中式送风就是空气处理设备(如加热器、冷却器、加湿器、中、初效过滤器)和风机均集中设在空调机房内，高效过滤器布置在系统的末端,用集中的送回风管把空气处理设备和洁净房间相连接的送风方式。洁净空调风量较大，空气洁净度较高，故本系统采用一次回风系统。

二、设计依据

空调施工图设计根据提供的委托设计任务书及建筑专业提供的图样，并依据洁净厂房的有关国家规范进行设计，具体为：

1.《洁净厂房设计规范》GB50073-2001

2.《洁净厂房施工与验收规范》GBJ71-90

3.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

4.《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002

5.《建筑设计防火规范》GBJ16-87

6.《净化工程》（重点）

三、洁净室负荷特点

一般情况下，洁净空调系统的能耗大于普通舒适性空调，产生的原因：

1.由于生产线的排风量比较大，故补充的新风量比较大，从而冷负荷比较大；

2.洁净室的换气次数大于普通空调，故风机的送风量比较大，输送的动力消耗大，风机管道温升高；

3.室内的设备发热量大，消耗的冷量大。

以上三项负荷占总冷量对70~95%。

1、围护结构热负荷计算

稳态计算法的特点：不考虑建筑物历史时刻传热过程的影响，而仅采用室内外瞬时或平均温差与围护结构传热系数、传热面积的积来求取负荷值。目前在做空调热负荷计算时，采用的就是基于日平均温差的稳态计算法，即：HL=aFK(ｔNd-ｔwd)(W)

式中HL---围护结构的基本耗热量形成的热负荷，W.

F---围护结构的表面积，ｍ2.

ｔwd---冬季空调室外计算温度,℃；ｔwd取5℃.

ｔNd---冬季空调室内计算温度,℃；ｔNd取22℃.

ａ---围护结构的温差修正系数，得a=0.7.

K---取5.94

2、空调区冷负荷计算

（1）维护结构冷负荷计算：Q=KF(ｔwp+Δｔｊ-ｔN)W

式中:ｔwp--夏季空气调节室外计算日平均温度,℃；取30.3℃

ｔN--室内空调计算温度℃；取24℃

Δｔ--考虑太阳辐射等因素的附加空气温升℃选取

K--见文档/《聚苯乙烯泡沫塑料导热系数K值》

F--传热面积，ｍ2

冷负荷由上式计算，附加空气温升Δｔj=3℃。外 环境ｔwp=30.3℃(已定)，ｔN=24℃;

（2）人体散热形成的冷负荷

人体显热冷负荷：CLs=ｎψｑSCLQ

式中：CLs--人体显热形成的冷负荷（W）

CLQ--人体显热散热冷负荷系数，得ＣLq=0.89）

ｑS--不同室温和劳动性质时成年男子显热散热量（W）

Ψ--为群集系数(取0.96)

ｎ--室内人数（5人）

人体潜热冷负荷: Qr=ψnr q2

式中：nr--计算时刻空调区的总人数(5人)

q2--1名成年男子小时潜热散热量（W）

ψ--为群集系数（取0.96）

（3）照明形成的冷负荷计算：CL=1000n1n2NCLQ

式中：CL--照明设备散热形成的冷负荷（W）

N--照明设备所需功率（KW）

n1--镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，

取n1＝1.2；当暗装荧光灯的镇流器装设在顶棚内时，可取n1＝1.0

n2--灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与顶棚内时，取n2＝0.5～0.6；而荧光灯罩无通风孔者取n2＝0.6-0.8；

CLQ--照明散热冷负荷系数（得ＣLq=0.9）

（4）设备散热形成的冷负荷：CL= QsＣLQ

式中：CL--设备和用具显散热形成的冷负荷（W）

Qs--设备和用具实际显热散热量（W）

CLQ--设备和用具显热散热冷负荷系数，如果空调系统不连续运行CLQ=1.0，本设计取0.84

空调房间只有工艺设备及其电动机放在室内,电动设备的设计显热散热量计算式: Qs=1000ｎ1ｎ2ｎ3N/η

N--电动机的安装功率,给定值2KW

η--电动机的效率,可由产品样本查得，取0.8

ｎ1--同时使用系数，即房间电动机的同时使用的安装功率与总安装功率之比，根据工艺过程的设备使用情况而定，一般为0.5-1.0。本设计取0.8

ｎ2--利用系数，是电动机最大实际消耗功率与安装功率之比，一般可取0.7-0.9，可以反映安装功率的利用程度。本设计取0.8

ｎ3--电机负荷系数,每小时的平均实际消耗功率与设计最大时消耗功率之比，它反映了平均负荷达到最大负荷的程度，一般可取0.4-0.5。对精密设备机床可取0.15--0.4。对普通机床可取0.5左右。本设计取0.5;

3、夏季冷负荷和汇总表详见

夏季冷负荷汇总表

4、冬季热负荷和汇总表详见

冬季热负荷汇总表

四、空调施工说明

1、设备安装

1.设备安装应严格遵照设备说明书及《通风与空调工程验收规范》。

2.所有的设备基础均应待设备到货并核对尺寸后方可进行。按照GB50243-2002的规定进行。

2、施工程序和施工配合

1.除特别说明外，空调及通风系统风管采用优质镀锌钢板制作，当截面为1000mm的采用0.75mm厚，截面长边大于或等于1000mm，小于或等于1250mm的采用1.0mm厚，其余采用1.2mm厚，除尘管采用0.75mm厚不锈钢板制作。

2.风管采用单咬口或联合角咬口，接缝处涂密封胶，法兰螺钉孔和铆钉孔的间距不大于100mm，法兰四角应设螺钉孔，钉和螺钉等应采用镀锌制品。

3.法兰垫片采用软橡胶板或闭孔海绵橡胶板，厚度为5mm，宽度同法兰，不得突入风管内部，垫片应擦洗干净，并用粘结剂贴在法兰上，楔形接头。

4.软接管：除特别说明外，材料采用光面人造革，软橡胶板或涂胶帆布，光面朝里，凡未注长度者一律按200mm制作。

5.风管调节装置应安装在便于操作的位置，保温风管上的调节阀应采用保温型，防火阀安装位置应符合防火规范。

6.风管支吊架:水平风管吊架采用d10圆钢，最大间距不应大于3m，支承角钢与该段风管法兰角钢同规格，垂直风管支架采用与该段风管法兰角钢同规格的支承角钢，最大间距不应大于3.6m，且每根立管的固固定件不少于2个，送风、回风总管在首尾应设置防止摆动的固定点，风管支吊架制作详见国家标准图集T616。

7.保温风管支吊架与风管接触处应垫以坚实的隔热材料，如木块等，垫块的厚度应与保温层相同。

3、使用

1.空调系统投入使用前需作各风口风量的调整，使各室风量符合设计风量分配的要求，并使洁净室形成必需的正压。

2.系统停止运行时,新风阀和回风阀要关闭严密，以保证洁净室不受外来污染，为保证洁净室的正压不致破坏。

3.高效过滤器在洁净室内安装与更换，当过滤器阻力为初阻力的2倍时，高效过滤器需全部更换。

4.除了利用臭氧消毒灭菌外，应结合其它消毒灭菌方法交替使用，另见卫生部1991.12《消毒技术规范》。

5.空调机的初、中效过滤器，各回风口的过滤器,新风管上的板式初效过滤器，排风机的过滤器定期更换、更换清洗。

6.空调自动控制：当高效过滤器及回风竖井的过滤器刚更换时，系统阻力较低，空调机送风机风量大于设计值，器（变频器），控制器经与设定值比较后，自动调节空调机风机的转速速，或冬季、过度季节或夜晚需生产时，可根据变频器调低空调机风机的转速，以减少风机的运行费用，达到节能目的；同时可由设于回风总管的温度传感器检测室内温度后，把信号传递给DDC控制器，DDC控制器经与设定值比较，最后输出信号给空调机，空调机此时根据冷量变化调节压缩机的转速或关闭其中一台或几台压缩机，转速调节，以降低运行费用，达到节能目的（以上部分只作建议）。工程空调自控由专业公司完成。

7.除以上说明外，空调通风系统清洗见《空调通风系统清洗规范》（GB19210-2003）要求实行。

五、风管

1、通风、空气调节系统的风管，宜采用圆形或长、短边之比不大于4的矩形截面，其最大长、短边之比不应超过10。风管的截面尺寸，宜按国家现行标准《通风与空气调节工程施工质量验收规范》（GB50243）中的规定执行。金属风管管径应为外径或外边长；非金属风管管径应为内径或内边长。

2、风管漏风量应根据管道长短及其气密程度，按系统风量的百分率计算。风管漏风率宜采用下列数值：一般送、排风系统5%-10%除尘系统10%-15%。

3、通风、除尘、空气调节系统各环路的压力损失应进行压力平衡计算。各并联环路 压力损失的相对差额，不宜超过下列数值：一般送、排风系统15%除尘系统10%

注：当通过调整管径或改变风量仍无法达到上述数值时，宜装设调节装置。

4、除尘系统的风管，应符合下列要求：

1.宜采用明设的圆形钢制风管，其接头和接缝应严密、平滑。

2.除尘风管最小直径，不应小于以下数值：细矿尘、木材粉尘80mm；较粗粉尘、木屑100mm；粗粉尘、粗刨花130mm。

3.风管宜垂直或倾斜敷设。倾斜敷设时，与水平面的夹角应大于45度；小坡度或水平敷设的管段不宜过长，并应采取防止积尘的措施。

4.支管宜从主管的上面或侧面连接；三通的夹角宜采用15度-45度。

5.在容易积尘的异形管件附近，应设置密闭清扫孔。对于洁净室房间的空调，风管材料一般采用薄钢板涂漆或镀锌薄钢板，本设计采用镀锌薄钢板，该种材料做成的风管使用寿命长，摩擦阻力小，风道制作快速方便，通常可在工厂预制后送至工地，也可在施工现场临时制作。风管的形状一般为圆形和矩形，圆形风管强度大，耗材量少，但占有效空间大，其弯头与三通需较长距离，矩形风管占由空间较小，易于布置、明装较美观的特点。本设计采用矩形风管，而且矩形风管的高宽比控制在2.5以下。

6.设计图中风管的标高，对于矩形，均以风管中心标高为准。

7.风管材料选用镀锌钢板制作，其厚度及加工的方法按GB50243-2002的规定进行。

8.清扫孔。测量空位置的设定，可根据实际情况在适当部位布置，做法参照国标的做法。

9.所有水平或者垂直的风管必须设置必要的支吊托架；并应设置在保温层的外部，在支吊托架与风管间镶以防腐垫木，其构造形式在保证牢固可靠的原则下选定，具体施工要求参照国标T616。

10.主要干支管分流处均加手动对开多叶调节阀。

11.管道及设备的保温材料的防火性能应符合GBJ16-87的有关规定。

12.净化系统风管安装前先用清洗液将内表面洗刷干净，去油去污，干燥后两端开口处用塑料薄膜和胶带密封，并储存于清洁处，在安装前应防止风管内部被再污染，风阀和其他通风构件的清洁工作均按此要求进行。

13.高效过滤器、亚高效过滤器风口选型及安装：高效过滤器送风口的孔板散流器采用不锈钢圆孔板，铝框高效过滤器，接管方式根据实际情况确定，高效过滤器在室内更换，在吊顶上安装一般采用4点(一个标准型高效过滤器)或6点(一个半或两个标准型高效过滤器)带花兰螺栓吊杆拉紧的方式，吊顶与风口翻边间加乳胶海绵密封垫，如产品另有要求，则按产品说明安装。

14.净化系统的风管在保温之前应做漏风试验,检查方法和评价标准根据《洁净室施工及验收规范》（JGJ71-90）。

15.刷漆所有系统风管内外壁不刷油，在咬口和铆钉等锌皮脱落处刷环氧防腐漆一道。

16.保温：除各系统送回风管及配件和管件，其余风管均不保温，保温材料均采用难燃B1级橡塑保温板材。

17.所有风管穿越之墙孔，在风管安装完成后，风管与墙孔间隙需密封(适用于明露之墙孔)。

18.异径风管、三通等制作安装严格按照《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002要求实行。

19.回风竖井直接由彩钢板制作，回风竖井内无须加设风管。

六、其它

1.所有设备上保温材料破损时应予修补。

2.安装结束后的调试工作，应参照有关规定进行。

3.以本层楼地坪为零标高。图中所注平面尺寸以mm计，标高尺寸以m计。矩形风管标高指管中，水管标高指管中心，图中所注管道标高为相对本层楼面标高。所有设备的基础均应待设备到货后，与设计图纸进行核对，无误后方可进行基础施工。

4.机组的清洗、安装、试漏、加油、抽真空、加氟、调试等事宜，应严格按照生产厂家提供的安装适用说明书进行；同时，还应遵守《制冷设备安装工程施工及验收规范》GBJ66-84和《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231（五）-78中的有关规定。

5.设备及管道安装前需相对核对土建预留孔洞尺寸，无误后方可安装。

6.施工中密切与土建、给排水、电气等工种协调配合，未及之处依照《通风与空调工程施工及验收规范》、《洁净室施工及验收规范》（JGJ71-90），《机械设备安装工程施工施工及验收通用规范》GB50231——1998、《采暖与卫生工程施工及验收规范》执行。