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生物学安全柜是一种类型洁净工作台,是专为进行有生物学危险性操作用的,其作用主要是保护操作人员避免受到操作对象的生物危害。由于Ⅱ类生物安全柜除了向工作区域供给洁净空气外,同时还将从工作区域排出的污染空气由过滤器进行除菌处理后排出,所以对于洁净生产环境或实验室环境以及操作人员都能起到保护作用,因此这类生物安全柜得到了较广泛的应用。ⅡA类安全柜中的完全单向流、排风处理及密闭耐压性能较好,适用于危险度高的病原微生物、重组基因的环境,ⅡB类安全柜适宜于处理产生毒性的烟雾物质和放射性物质或各种重金属物质的化学隔离。
层流罩是垂直单向流的局部洁净送风装置,局部区域的空气洁净度可达5级(100级)或较别的洁净环境,洁净度的高低取决于过滤器的性能。层流罩按结构分为有风机和无风机,前回风型和后回风型;按安装方式分为立(柱)式和吊装式。其基本组成有外壳、预过滤器、风机(有风机的)、过滤器、静压箱和配套电器、自控装置等。层流罩的出风速度多数在0.35-0.5m/S,噪声≦62dB(A);其单体外形尺寸一般为700mm×1350mm×1300mm×2700mm,层流罩可单体使用,也可多个单体拼装组成洁净隧道或局部洁净工作区。
余压阀是为了维持一定的室内静压而设置的,它是一个单向开启的风量调节装置。按静压差来调整开启度,用砝码的位置来平衡风压。通过余压阀的风量一般在5-20m3/min之间,维持压差在5-40Pa之间。余压阀对急剧的静压变化有很好的适应性,一般宜设置在静压差不同的洁净室之间下风侧的外墙上,并不得设在明显地影响下游侧的室内气流的场所。余压阀的结构应能正确地动作,可动部分加工精度满足要求;静压差急剧变化时反应灵敏;构造上不易积灰;按计算的漏风量可以排出的原则决定大小及设置台数;其排出风速不应明显地影响下流侧室内气流状态。
洁净厂房内的各种产品生产过程中不可避免地将会有各类粉尘、有害气体、有害物质的排出,防止它们在洁净室内发散、污染的有效方法是将有害物质在产生的设备处采取局部排风方式排至室外,为此在《洁净厂房设计规范》中规定:洁净室内产生粉尘和有害气体的工艺设备,应设局部排风装置。
洁净厂房建筑设计要综合考虑产品生产工艺要求及生产设备特点、净化空调系统和室内气流流型以及各类管线系统安排等因素,进行建筑物的平面和剖面设计;在满足工艺流程要求的基础上,恰当地处理洁净用房和非洁净用房以及不同洁净等级用房之间的相互关系,创造优综合效果的建筑空间环境。洁净厂房内通常除了设有洁净房间之外,还应设置产品生产所需的生产房间,人员净化和物料净化用房间、公用动力设施用房等,因此洁净室建筑设计必须协调好、安排好洁净建筑内各类房间的平面、空间布置,尽量做到对限度的平面、空间的利用。
洁净室通常为无窗厂房或设有洁净房间之外,还应配置产品生产所需的生产用房,人员净化和物料净化用房间、公用动力设施用房等,因此洁净室建筑设计必须协调好、安排好洁净建筑内各类房间的平面、空间布置,尽量做到对限度的平面、空间的利用。洁净生产区的空气洁净度等级应根据产品生产工艺要求确定,这是洁净建筑设计的主要依据,为做好洁净生产区的建筑设计还应了解该产品生产的各种设计条件,如温度、湿度要求,气流流型要求,生产所需的原辅料性质和水、电、气的要求,对噪声、振动、静电等环境条件和要求等。
净化空调系统、公用动力系统等用房,这部分房间是洁净厂房的重要组成部分,在具体洁净室工程中应在洁净厂房中设置哪些房间,面积多少等都与该洁净厂房的产品生产有关,对于生产微电子产品或药品生产用洁净室的设备区用房差异很大;在洁净厂房设置哪些设备用房与具体工程的总体规划有关,但是目前在洁净厂房设计中常常将净化空调设备、供冷供热(不含锅炉房)设备和水、电设施布置在洁净厂房中,这样做既方便管理,又可减少管线长度等。在对洁净室的建筑进行设计时,必须对用于生产工艺、净化空调以及公用动力设施的空间组成进行有效利用,做到面积省、减少能量消耗和防止污染或交叉污染等。
洁净室建筑设计,应确保建筑设备的安全运行,当一旦出现事故后,确保人员、财产安全。主体结构应具备同洁净室内的工艺装备水平,建筑处理和装饰水平相适应的等级水平,洁净厂房的耐久性,耐火能力、装修应与装备水平相互协调,使投资长期发挥作用。洁净厂房的建筑平面和空间布局应具有灵活性,为生产工艺的调整创造条件;主体结构宜采用大空间及大跨度柱网,不应采用内墙承重体系,这样在不增加面积、高度的情况下,就可进行工艺和生产设备调整。
人员净化用室,应包括雨具存放、换鞋、管理、存外衣、较洁净工作服等房间。厕所、盥洗室、淋浴室、休息室等生活用室以及空气吹淋室、气闸室、工作服洗涤和干燥间等其他用室,可根据洁净室的用途、产品生产要求和具体设计的实际情况确定是否设置。所有进入洁净室的人员必须在换鞋处净鞋或换鞋,目的在于使净化用室处不致受到严重污染,多数洁净厂房人员前设有擦鞋、水洗净鞋、粘鞋垫、换鞋、套鞋等净化措施。
为了保护人员净化用室的清洁,彻底的办法是在较衣前将外用鞋脱去,换上清洁鞋或鞋套。现有洁净厂房工作人员都执行较衣前换鞋的制度,其中不少洁净厂房对换鞋方式作了周密考虑,换鞋设施的布置考虑了外用鞋与清洁鞋接触的地面要有明确的区分,避免了清洁鞋被外用鞋污染,例如跨越鞋柜式换鞋,清洁平台上换鞋等都有很好的效果。外出服在家庭生活及户外活动中积有大量微尘和不洁物,服装本身也会散发纤维屑,较衣室将外出服及随身携带的其他物品存放于的存衣柜中内,避免外出污染洁净工作服。洁净的手不可用普通毛巾擦抹,因为普通毛巾易产生纤维尘,的办法是热风吹干,电动自动烘手器就是一种较好的选择。
洁净区设置厕所不仅容易使洁净室受到污染,还会影响洁净室(区)的压差控制,所以不要在洁净厂房的人员净化用室的范围内设厕所,如果确需在人员净化用室内设置时,应设在盥洗室之前,厕所前增设前室,供入厕前较衣、换鞋用,同时室内应连续排风,以免臭气、湿气进入洁净区。
洁净厂房的造型基本上都是由内部的生产工艺决定的,建造造型的原则规定了设计整体性方法,即“整体—部分—细部—整体”的原则;首先必须从整体意向效果出发,其次才是各个部分的具体设计,外部造型在构成上,一般成规则式,等跨、等高等,很少有复杂的进退变化,体现了它的秩序性,造型的处理也反映了具有理性的逻辑。洁净区与非洁净区、洁净区与室外相通的安全疏散门应向疏散方向开启,并加闭门器。安全疏散门不应采用吊门、转门、侧拉门、卷帘门及电控自动门。
在洁净室设计中,洁净度要求严格的洁净室内的空气压力往往较相邻低洁净度的房间空气压力高10-20Pa。而且低洁净度房间部位常常处在,疏散方向与气压方向相同。但是为了加强围护结构的气密性,而希望逆气流方向开启,以便平时可借室内空气压力将门压紧,两种要求有所矛盾。目前规范规定将洁净区通向室内或通向非洁净区之间的门沿疏散方向开启。从总体来看,这项规定既能解决主要出口处大量人员的疏散,又照顾了一般洁净房间之间的门适应于静压差的处理。不过上述方案还要结合具体工程情况和生产工艺或操作使用要求来确定,在使用人数众多的主要通路上的门还要尽量向疏散方向开启。
合理布置围护结构各层次,将保温层布置在空气温度低的一侧,使围护结构内部各层保持较高的温度,其水蒸气饱和分压力也相应提高,从而减少冷凝的可能;将蒸气渗透系数小的材料布置在空气温度较高的一侧,蒸气渗透系数大的材料布置在空气温度较低的一侧,使水蒸气进入围护结构中所遇到的阻力,从而使水蒸气进入量减少,而水蒸气渗出围护结构时所遇到的阻力小,扩散出去的速度快,这样就降低了围护结构内各层的水蒸气分压力,使其不易达到饱和值,从而确保不产生凝结水。合理设置隔气层,洁净室的特点是冬季室内气温**室外气温,夏季室内气温**室外气温,冬夏两季水蒸气扩散渗透的方向相反;因此应根据不同地区的气候特征,比较冬夏两季中哪一季室内外温差大,哪一季室内外水蒸气压力的压差大,按温差大、压差大的季节设置围护结构的隔气层。
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