西宁洁净室装修 联系我们获取更多资料

某5级洁净室的改造设计
1 前言
某精密光学工程研究中心已建成的5级洁净室平面——区划如图1 所示，分内、外二间，分别由其上部硬吊顶内设置的二台组装式空调系统JK-1及JK-2保证其洁净度、空气温度和相对湿度等。空气处理过程为新风与回风混合、初效过滤、降温去湿（或加热）、加压、中效过滤处理后通过管道送入洁净室上部软吊顶静压箱再通过满布高效过滤器和稳压孔板进入洁净室，回风由二侧回风夹道下部的百叶回风口经回风管道回至空调器混合段。空调冷源为集中设置的风冷模块式冷（热）水机组（每个模块制冷量为110KW 共6个模块，合计为660KW）供空调用冷水或热水。
2 存在问题及要求
根据实验工艺要求去掉二个5级洁净间的隔断，并在其中一间隔出一个清洗间，其余部分为涂膜间。要求空气洁净度为5级，室内温度为20土2度，相对湿度小于40%。另外，清洗间使用甲苯、正丁醇等**溶剂；清洗间间歇使用，使用时间很少，涂膜间为正常工作。该5级洁净室建成后基本上未使用，存在的主要问题其一是：空调系统保证不了相对湿度小于40%要求。通过了解得知该中心集中冷源供冷水温度一般为9度左右。其二是：该5级洁净室设计施工安装也不尽合理，满布有隔板高效过滤器机械压紧式安装，过滤器与过滤器之间间隔宽度为130mm；特别是高效过滤器出风面的四周宽度约500-600mm设照明灯带。因此，高效过滤器的满布率远小于65%，盲区所形成的涡流区范围大，实现不了全室性的! 级洁净度的要求，尤其周边区的照明灯带盲区限制了工艺设备的布置与使用。
3 改造设计的思路原则
上面提到该中心的冷源供水温度一般为9度左右，显而易见，不用说9度的冷水，既使是7度的冷水也无法实现相对湿度<40%的要求。根据该冷冻站所供的洁净空调面积及工艺情况，经粗略核算冷量是足够的，至于供水温度高，可能是由于系统配套的冷冻水循环水泵的流量（200t/h）过大，扬程（50m）过高所致。因此，改造设计应在利用现有冷源及空调系统的基础上寻求解决问题的方案，以求得满足工艺要求又节约投资之目的。
4 工程改造设计说明
4.1 洁净室部分
根据工艺区划去掉内、外间的隔断，将风淋室外移，增加人身净化房间，在内间左上角隔出2.5*1.6的清洗间。重新采用液槽密封方式安装满布无隔板高效过滤器，液槽宽度为50mm，去掉四周照明灯带，将泪珠式净化灯设在液槽下面，从而提高了高效过滤器的满布率，大大缩小了涡流区的范围，实现了真正的全室性5级洁净度，为工艺设备的布置和使用提供了灵活性。增加了二侧回风夹道上的回风口面积使气流组织更加合理，如图2所示。
4.2 净化空调系统部分
实验室内工艺设备的发热量不大，除3-4个操作人员的产湿量外无其它产湿量。由于洁净室是在土建围护结构内用夹芯彩钢板制做而成，因此，通过围护结构从外部进入室内的热湿负荷很小。
经现场实测，现有二个系统的二台组装式空调器的处理风量分别约为22000m3/h和13500m3/h，合计为35500m3/h。按照规范规定5级洁净室断面风速不小于0.2m/s，则涂膜间的风量为36840m3/h，清洗间风量为3630m3/h，合计为40014m3/h。从风量来看现有空调器的风量还不足以保证$级洁净室的风量，尚差4514m3/h。考虑到清洗间间歇使用，而且次数很少，加之面积也很小，因此，考虑将二个系统的风量全部供给涂膜间。这样涂膜间尚差36840-35500=1340m3/h，这部分风量采取设再循环机组S-2保证。清洗间的风量由设在清洗间的S-1机组从涂膜间回风夹道吸入涂膜间的回风送入清洗间的高效过滤器静压箱，再经过高效过滤器进入清洗间，而后由排风系统P-1排至室外。如此不仅充分利用了低湿度的空气节约能量，而且，运行温湿度的控制都可简化。
4.3 关于湿度的控制问题
上面提到清洗间要求直流式全新风。因此，净化空调系统的新风量也就是清洗间的送风量3630m3/h，约占总风量的10%。因为，室内除几个操作人员的产湿量外没有其它产湿量，所以如果能将新风的含湿量除掉，就可以保证室内的低湿度。根据目前国产设备及该中心现有条件综合考虑，确定采用冷冻加转轮除湿相结合的方案来实现低湿度的要求。由（i-d）图（图3）分析可知。
采用现有冷冻站供给的9度冷水处理占总风量10%的新风量，达到设计要求是不可能的。只有利用转轮除湿与冷冻除湿相结合的方法，才可能。结合本工程的具体情况，也就是先用9度的冷水做为新风的予冷却，将新风从（1）状态点降温去湿至（2）状态点（t=20度，湿度=95%），将（2）状态空气通过转轮除湿至（3）状态点。（3）状态点与室内状态点按3630/35500的比例混合至（4）状态点。（4）状态的空气经组装式空调器的表冷器（已有设备）冷却至送风状态点（S）则：
从上述过程可见，利用了现有的9度冷冻水予冷却去湿。同时，又利用了现有的组装式空调器，实现了实验工艺所要求的5级和低湿度的环境要求。
由转轮除湿空调器处理的室外空气分为二路进入JK-1及JK-2二个系统，进一步处理后送入5 级洁净室静压箱再经高效过滤器后进入洁净室。如图4所示。
冬季室外空气通过旁通管道直接进入JK-1 及JK-2与回风混合后经加热器加热至送风状态向室内送风。
5 控制设计说明
5.1 工况转换控制
根据该实验室的使用，将其划分为三种工况。
（1）清洗间与涂膜间同时工作，这时系统的设备全部投入运行，新风量或排风量较大。
（2）涂膜间正常工作，清洗间处于浸泡工序，这时清洗间的空气参数没有要求，但需保持负压，这时，S-1机组停止运行，排风系统P-1的排风量由大变到维持房间负压的风量，新风系统的处理风量也由大减至总风量5%。
（3）清洗间停止工作，仅涂膜间正常工作，这时系统中的S-1及P-1 系统停止工作。新风量减小至总风量的S&，转轮除湿机的负荷也相应减小。
上述三种工况是通风管上的电动阀门交替动作实现。
5.2 系统自动控制
采用PLC编程控制，将温度湿度测头置于新风段做为季节工况转换判断。当室外空气的含湿量在d1-d2之间时，则由新风系统空调器予冷却器除湿降温。若室外空气合湿量 温湿度测头置于新风表冷器之后，通过调节新风空调器水系统上的电动三通水阀保证机器露点恒定。
温湿度测头置于室内，根据室内温度变化，调节送风系统JK-1，JK-2空调器干冷却器冷水管路上的电动三通阀改变水流量，保持室内温度，另外，根据室内相对湿度的变化控制氯化锂转轮除湿机电动旁通阀门或再生电加热器的加热量，调节除湿机的除湿量，从而保证室内相对湿度
在允许范围内。净化空调原理如图4所示。
河南晶立方净化工程有限公司 主要从事净化工程咨询、净化工程设计施工(手术室净化、层流手术室、净化手术室、十万级净化车间、无菌实验室以实验台)及配套净化装饰工程的专业公司，专为医药、医院、生物制药GMP净化、精密电子、食品、化学、生物、研究院所及其它高科技尖端行业等领域净化设计施工、测试、维护，并且提供与洁净室相关的材料、设备、监测装置及家具等。河南晶立方净化工程有限公司，成立于二零一八年，注册资金五百万元，以“科技为先，以人为本”的经营宗旨；“立足河南，服务全国”的经营理念。公司将秉持初心、 诚信做人、严谨做事、谒诚为广大新老客户提供贴心服务，实实在在专业化的设计施工，为您实现**蓝图。
5.3 实验室工艺工况的转换过程控制
**工况（清洗间、涂膜间正常工作）
（1）JK-1、JK-2、JS-1、JS-2 以及P-1、CA系统均投入运行。
（2）电动风阀1/3/4/7全开；2关闭，5/6开小。
*二工况（涂膜间正常工作，清洗间处于浸泡工序）
（1）JK-1、JK-2、JS-2正常运行；JS-1 停止运行；P-1及CA系统转入变频控制运行。
（2）电动风阀5/6开大；1/3/4/7开小。
*三工况（仅涂膜间照常工作，清洗间不工作）
（1）CA系统及JK-1，JK-2，JS-2仍保持*二工况的运行状态，P-1系统停止运行。
（2）电动风阀7关闭，其余风阀同*二工况状态。冬季CA新风除湿系统停止运行，电动风阀1关，7开。其余阀门，同*三工况，即混合、加热直接向室内送风。

生命科学洁净室设计与建设
生命科学实验室是多学科的基础实验室硬件系统的综合，其设计涉及到细胞培养与观察实验、核酸操作实验、蛋白质操作实验、酶学实验及生物工程技术实验等五方面的教学功能，相应地实验室建设应有非净化实验室及净化实验室两个组成部分。对于洁净室建设而言，实验室的建设标准除达到一般实验室的基础设施条件外，还必须独立设计一个功能完善的硬件净化系统。

洁净室设计的基本原则
实验者工作流程的自然性是洁净室设计的基本原则。根据洁净室施工及验收规范，结合实验室建筑资源的实际情况，为满足动物细胞培养和植物组织培养的硬件净化系统的环境要求，设计了一个既能同时保证这两套系统的独立性又在实验室布局上相互联系的净化区，每个净化区又分别各设置一个辅助净化的准备室。
洁净区设计分为百级(局部)、千级、万级、十万级等四个不同净化区，其中百级区为实验者操作区(局部)，千级区为细胞培养的大环境，万级区为更衣室，十万级区为缓冲室或走廊。实验工作流程是：工作人员进入准备室后，经过更衣室(更衣换鞋、手感应器消毒)→风淋室→缓冲室，最后到达操作室；物料进入准备室经过预处理、初消毒后通过传递窗，最后到达操作室。实验结束后按原路返回。对于这种相联系的两套净化硬件系统设计，其房间分布结构不仅与特定的实验教学功能相适应，而且又很好地实现了实验室资源的优化整合；此外，两套自成体系的净化系统较好地展现实验室的实验教学功能，又较大限度地避免了实验教学操作过程中的交叉污染。

洁净室指标参数
洁净室指标参数应对设计指标和评价指标作综合考虑。设计指标可看作洁净实验室的净化系统、围护结构等实物载体所体现的具体指标，它是影响评价指标的主要因素；评价指标包含洁净室空气温度、湿度、洁净度、压力以至气体(味)成分等的实际需求。设计指标参数由实际的洁净区面积大小确定。
净化系统设计采用什么样的空调系统，其设计指标应以各项评价指标为依据，由每套系统的空气自净系统和送风系统分解到洁净实验室中的各项具体指标所反映。

围护结构平面结构也是反映设计指标的重要参数，一方面因其平行对称性设计是实现操作者观察的互动性所必须，可以开设大小适合的观察窗使参观者不必进入实验室，通过观察窗浏览就可清楚地了解到里面的操作情况；另一方面在设计中,由于受现实条件下的实验室建筑空间条件的制约,要依据实验室的土建结构、房间大小因地制宜地设计出科学适用的优选方案，能够较大限度地利用实验室空间资源，能够达到长效地满足较佳实验室净化状态的空间结构及其配置构件。较终方案是采用合理的复合结构还是单一结构设计至关重要，它将直接影响到净化空气处理机组和送回风管道的安装距离和位置走向，进而影响到设计成本和使用成本。

河南晶立方净化工程有限公司 主要从事净化工程咨询、净化工程设计施工(手术室净化、层流手术室、净化手术室、十万级净化车间、无菌实验室以实验台)及配套净化装饰工程的专业公司，专为医药、医院、生物制药GMP净化、精密电子、食品、化学、生物、研究院所及其它高科技尖端行业等领域净化设计施工、测试、维护，并且提供与洁净室相关的材料、设备、监测装置及家具等。河南晶立方净化工程有限公司，成立于二零一八年，注册资金五百万元，以“科技为先，以人为本”的经营宗旨；“立足河南，服务全国”的经营理念。公司将秉持初心、 诚信做人、严谨做事、谒诚为广大新老客户提供贴心服务，实实在在专业化的设计施工，为您实现**蓝图。

一般手术室与洁净手术室造价差在哪儿？
如果我们将没有采用洁净技术建造的手术室称为普通手术室，在今天，仍然有部分中小型医院，特别是落后地区的中小型医院使用普通手术室。
普通手术室没有新风供给，手术无菌环境主要靠大量、频繁使用消毒剂来控制，但对人与环境造成许多负面影响。
《综合医院建筑设计规范》（GB51039-2014）（以下简称综合医院规范）提出了一般手术部的概念，表明普通手术室不能继续存在，需要采用适度净化空调手段建立一般手术部，以有限的资金改善我国医院在用的普通手术室环境控制。

一般手术室与洁净手术室的区别


洁净手术室是指采用空气净化技术，把手术环境空气中的微生物粒子及微粒总量降到允许水平的手术室，顾名思义需要有空气净化措施及洁净度级别要求，主要控制目标是悬浮菌（或沉降菌）浓度。《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2013）（以下简称规范）一再强调洁净技术是一种手段，手术室主要控制微生物浓度，兼顾控制空气中的无菌粒子。所以不能把洁净手术室等同于洁净室甚至层流洁净室，那样将时其提出过高的要求。
综合医院规范对一般手术室没有给出控制悬浮菌浓度指标（按《医院消毒卫生标准》），也无洁净度级别要求。两者只是对气溶胶控制要求不同，但对接触交叉感染有同样控制要求，同样要求符合《医院消毒卫生标准》。尽管是一般手术室，对手术室面积有一定要求，并配全*的辅助房间，形成一个手术区域。同样遵循手术部平面组合的基本原则：功能流程合理、洁污流线分明并便于疏散，这样有利于减少交叉感染。
综合医院规范将一般手术部定义为由一般手术室与相应辅助房间组成。两者差别可参见下表：


项目
一般手术室
洁净手术室
控制理念与要求
常规控制，满足《医院消毒卫生标准》要求
区域受控，满足《医院消毒卫生标准》和《洁净手术部建筑技术规范》要求
区域划分
按医院常规分：无菌区，清洁区、半清洁区、污染区
手术室按洁净等级（Ⅰ～Ⅳ）分区，手术部分为洁净区与非洁净区
末端过滤器
不低于高中效过滤器（F8）
不低于高中效过滤器（F8）（详后述）
空气过滤级数
三级
三级
换气次数
按空调负荷计算，房间再小，人再少也不低于6次/h
12次/h（Ⅳ级～Ⅲ级平均18次/h～约50次/h（Ⅰ级）
温湿度
20~26℃，30~65％
21~25℃，30~60％
洁净度级别
无
有，并作为验收指标
无菌程度
综合医院规范未规定，《医院消毒卫生标准》规定Ⅱ类，≤4CFU/15min
较低Ⅳ级为6CFU/30min（相当于3CFU/15min）
室内正压
仅手术室与无菌室有要求，但无控制措施，手术室停用不要求保持正压。
各室均有控制值并有控制措施。手术室停用时要求保持正压。
区域梯度压差
无要求
有控制值并有控制措施
消毒要求
维持常规消毒
室内表面消毒为主


一般手术室6次/h的换气次数，属于较低要求， 6次/h的换气次数甚至不足以消除室内的显热负荷，所以在实际的建设过程中，一般也需要设计为12次/h或以上。日本较低为15次/h，美国推荐A类手术室（**室较低15次）15次/h，B、C类手术室较低为20次。

二者建设要求及造价差异

以下内容从手术室建设的各个专业系统，分别描述洁净手术室与一般手术室从建设技术要求到建设造价上的差异：

净化空调系统

净化空调系统按综合医院规范对一般集中空调有两项普遍适用的规定：
**，当地的PM10年平均值浓度未**过国家环境标准二级时，新风口应至少设置粗效和中效两级过滤，否则应再加一道高中效过滤器。
*二，集中空调和风机盘管的回风口要设初阻力小于50Pa，微生物一次*不大于10%，颗粒物一次计重*不大于5%的过滤设备。
一般手术室还规定用空调系统，但实际工程中照用了规范Ⅳ级风机盘管，具有一定控制风险。洁净手术室末端没有规定必须用高效，而是给出较低效率，较高Ⅰ级为99.99%（均为≥0.5μm效率），相当于H12，比国内外较低一级高效还略低一点，Ⅱ级用95%，都属亚高效，Ⅳ级为70%，属高中效。对于同样面积同样人数做同类手术系统，换气次数、热湿负荷应当相近，设备也相当，只差在末端过滤器上，Ⅰ～Ⅲ级还差在过滤器的装置上（成为送风天花），这个造价每间手术室只能差几千元到5万元。约占整个造价的1%～5%。
建筑装饰系统

无论洁净手术室还是一般手术室，在建筑装饰材料的选择上，均应遵循不产尘、不易积尘、耐腐蚀、耐碰撞、不开裂、防潮防霉、*清洁、环保节能和符合防火要求的总原则。
实际建设项目中，手术室的墙身和吊顶材料基本上以电解钢板复合板为主，也有部分采用不锈钢板、彩钢板或树脂板等专业洁净板材；地面材料普遍以橡胶地板为主，有部分项目采用PVC卷材。但选用何种材料，与是否为洁净手术室并无**关系，而是与甲方、使用科室的使用需求有关系。譬如，使用科室要求地面材料需舒适、耐磨、防腐蚀、易清洁，所以普遍要求使用价格较高的橡胶地板。
从手术室的基本装备来分析，洁净手术室与一般手术室的室内基本装备也大致相同：


装备名称
洁净手术室
一般手术室
无影灯
1 套/间
1 套/间
手术台
1 台/间
1 台/间
计时器
1 只/间
1 只/间
医用气源装置
2 套/间
1～2 套/间
麻醉气体排放装置
1 套/间
1 套/间
医用吊塔、吊架
根据需要配置
根据需要配置
免提对讲电话
1 部/间
1 部/间
观片灯（嵌入式）或终端显示屏
根据需要配置
根据需要配置
保暖柜
1 个/间
根据需要配置
药品柜（嵌入式）
1 个/间
1 个/间
器械柜（嵌入式）
1 个/间
1 个/间
麻醉柜（嵌入式）
1 个/间
1 个/间
净化空调参数显示调控面板
1 块/间
根据需要配置
微压计
1 台/间
无
记录板
1 块/间
1 块/间

手术室的基本装备，取决于手术医疗需求，在建筑装饰系统的造价上，一般手术室与洁净手术室并没有什么**性的差距。

强电系统

1间洁净手术室的配电负荷设计，在8～10kVA之间，具体要根据手术室的医疗功能需求不同而设计，1间一般手术室的配电设计，通常在6～8kVA之间，具体也要根据手术室的医疗功能需求不同而设计，配电负荷的差异，主要考虑洁净手术室的手术需求，使用的医疗设备较多，与它是洁净与否并无**关系。
根据《医疗建筑电气设计规范》（JGJ312-2013）的要求，为了确保手术安全，无论是一般手术室，还是洁净手术室，均应采用UPS不间断电源供电，并应配置隔离电源系统。
所以，在配电系统的造价方面，一般手术室与洁净手术室基本一样。

弱电系统

一般手术部配置的弱电与智能化系统，通常包括电话系统、网络系统、门禁系统、视频监控系统、对讲门禁系统、背景音乐系统、有线电视系统（值班室）等。
洁净手术部配置的弱电与智能化系统，通常包括电话系统、网络系统、门禁系统、视频监控系统、对讲门禁系统、背景音乐系统、有线电视系统（值班室）、手术信息发布系统、手术示教系统、数字化手术室系统等。
其中的手术示教系统，通常应用于医学院的附属医院或对教学有需求的医院，数字化手术室系统综合了示教、音视频调阅、储存及传输、远程医疗指导、整合院内PACS/HIS系统等功能，价格较高，通常应用在大型**医院的洁净手术室内。

医疗气体系统

医疗气体系统的设计，取决于手术使用需求，一般手术室通常设计有氧气、压缩空气、负压吸引三种气体；洁净手术室通常设计有氧气、压缩空气、负压吸引、*、氮气、二氧化碳、氩气。*是否需要取决于麻醉方式要求，现在实际应用在减少；二氧化碳气体主要用于腔镜手术的气腹机；氮气用于一些气动工具；氩气用于氩气刀，这些气体通常要设置汇流排装置来实现供气。在大型的洁净手术部，由于手术种类复杂，大型手术居多，所以医疗气体配置也比较齐全。一般手术部都是小型手术为主，偶尔用到一些特殊气体用自带小气瓶就解决问题了。
医疗气体种类配置上的差异，会导致工程造价上的差异，但这种差异，是由手术需求决定的，与手术室洁净与否并无**关系。

净化空调及自动化控制系统

洁净手术室相对于一般手术室，由于有洁净要求，通风空调系统的设计会存在不同，对比如下：


装备名称
洁净手术室
一般手术室
无影灯
1 套/间
1 套/间
手术台
1 台/间
1 台/间
计时器
1 只/间
1 只/间
医用气源装置
2 套/间
1～2 套/间
麻醉气体排放装置
1 套/间
1 套/间
医用吊塔、吊架
根据需要配置
根据需要配置
免提对讲电话
1 部/间
1 部/间
观片灯（嵌入式）或
终端显示屏
根据需要配置
根据需要配置
保暖柜
1 个/间
根据需要配置
药品柜（嵌入式）
1 个/间
1 个/间
器械柜（嵌入式）
1 个/间
1 个/间
麻醉柜（嵌入式）
1 个/间
1 个/间
净化空调参数显示调控面板
1 块/间
根据需要配置
微压计
1 台/间
无
记录板
1 块/间
1 块/间
从以上对比可以看出，如一般手术室也用空调系统则必须采用一定的净化措施，则与Ⅳ级洁净手术室在通风空调系统上几乎没有差别；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级洁净手术室与低档次的一般手