常见问题

建造无菌室冷室时，通风系统如何设计？

发布时间：2024-12-02 15:20人气：

通风量计算
- 依据使用人数和空间体积计算：首先要考虑无菌室冷室的使用人数，按照每人所需的新鲜空气量来计算通风量。一般来说，在普通环境下每人每小时需要 30 - 60 立方米的新鲜空气。同时，还要结合冷室的空间体积，根据房间的长、宽、高计算出总体积。例如，一个长 5 米、宽 4 米、高 3 米的无菌室冷室，体积为 60 立方米。如果预计最多有 2 人在室内工作，按照每人每小时 40 立方米新鲜空气的标准，每小时所需的通风量至少为 80 立方米。
- 考虑药品和设备因素：如果无菌室冷室用于存放药品或有特殊设备运行，需要考虑药品散发的气味、热量或设备的散热需求。例如，一些药品在低温环境下可能会挥发出少量气体，或者某些实验设备会产生热量，这就需要增加通风量来保证空气质量和温度平衡。根据药品的性质和设备的发热量等因素，适当提高通风量的计算系数，一般可以在基础通风量上增加 20% - 50%。
通风方式选择
- 机械通风为主：无菌室冷室通常采用机械通风方式，通过风机等设备强制空气流动。这是因为自然通风难以保证稳定的通风量和空气流向，无法满足无菌室冷室对空气质量和温度、湿度控制的严格要求。机械通风可以精确地调节通风量、风速和风向，确保冷室内的空气始终处于良好状态。
- 结合单向流和非单向流通风：在无菌操作区，常采用单向流（层流）通风。单向流通风使空气以均匀的速度平行流动，能够有效防止污染物的扩散，为无菌操作提供高度洁净的空气环境。比如在药品配制、微生物检验等操作区域，单向流通风可以保证操作台面上方的空气始终是清洁的。而在一些对洁净度要求稍低的辅助区域，如设备存放区、缓冲间等，可以采用非单向流（乱流）通风，通过合理的送回风方式，使空气在室内充分混合，满足基本的空气质量要求。
送风口和回风口布局
- 送风口位置优化：送风口的位置应根据通风方式和冷室功能进行布置。在单向流通风区域，送风口一般设置在天花板或墙壁上部，使洁净空气垂直向下或水平均匀地流向操作区域。例如，在无菌操作台上空，可以设置高效送风口，确保操作区域被洁净空气所覆盖。对于非单向流通风区域，送风口可以均匀分布在天花板上，使空气能够均匀地送入室内各个角落。
- 回风口合理设置：回风口通常设置在墙壁下部，与送风口形成良好的气流循环。这样的布局有助于将室内的污浊空气有效地排出，因为冷空气下沉，将回风口设置在下部可以更好地收集含有灰尘、微生物等污染物的空气。同时，回风口的数量和大小要根据通风量和气流组织的要求进行设计，避免出现通风死角或局部风速过大的情况。
通风管道设计
- 管道材质选择：通风管道应选用符合卫生标准、耐腐蚀、保温性能好的材料。常见的有镀锌钢板、不锈钢板和塑料管道。镀锌钢板管道强度高、防火性能好，但需要注意防锈处理；不锈钢板管道耐腐蚀性强，但成本较高；塑料管道重量轻、保温性能好，如 UPVC 管道，适合用于对洁净度要求较高的通风系统，但要注意其耐温性和强度。
- 管道走向与阻力计算：管道的走向要尽量简洁、顺畅，减少弯道和变径，以降低通风阻力。在设计过程中，需要进行通风阻力计算，根据风机的性能曲线和所需通风量，确定合适的管道尺寸和布局。同时，要注意管道的密封，防止空气泄漏，影响通风效果。可以使用密封胶、密封垫等材料确保管道连接部位的密封性。
空气过滤系统与通风系统的结合
- 过滤器安装位置：在通风系统中，空气过滤是保证无菌室冷室空气质量的关键环节。初效过滤器一般安装在新风口处，主要过滤大颗粒灰尘和杂质，如毛发、纤维等。中效过滤器安装在初效过滤器之后，进一步过滤较小的颗粒，如花粉、灰尘等。高效过滤器（HEPA）则安装在送风口附近，是保证无菌环境的最后一道防线，能够过滤掉 99.97% 以上的 0.3μm 以上的微粒。
- 过滤效率与通风系统匹配：通风系统的风量和风速要与空气过滤器的过滤效率相匹配。如果风速过高，会降低过滤器的实际过滤效果，导致灰尘和微生物穿透过滤器进入冷室；如果风速过低，则会影响通风量，无法满足冷室的换气需求。因此，在设计通风系统时，要根据过滤器的性能参数，合理调整通风量和风速，确保空气经过有效的过滤后进入冷室。
通风系统的节能设计
- 变频风机应用：为了降低通风系统的能耗，可以采用变频风机。变频风机能够根据冷室的实际通风需求，自动调节风机的转速，从而控制通风量。例如，在无人使用或药品存储期间，通风需求较低，风机可以降低转速，减少能耗；而在人员操作或设备运行时，风机转速相应提高，保证足够的通风量。
- 热量回收利用：在一些有条件的情况下，可以考虑热量回收装置。例如，当排出的污浊空气温度与室外新风温度存在较大差异时，通过热交换器将排出空气的热量传递给进入的新风，减少制冷系统的负荷，从而达到节能的目的。这种热量回收方式在寒冷地区或对温度控制要求较高的无菌室冷室中尤为有效。