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洁净厂房总体设计
1. 洁净厂房位置选择和总平面布置
1.1洁净厂房与其他工业厂房的区别在于洁净厂房内的生产工艺有空气洁净度要求。因此,设有洁净厂房的工厂厂址宜选在大气含尘浓度较低的地区,如农村、城市远郊、水域之滨等,不宜选择在气候干旱、多风沙地区或有严重空气污染的城市工业区。
根据国内外测试资料,农村空气污染程度较低,其含尘浓度一般只相当于城市含尘浓度的几分之一,甚至低一个数量级。而城市工业区的含尘浓度又远**城市市区及市郊,不同地区含尘浓度也不同;不同季节的含尘浓度也不相同。
因,各地区、场所大气环境质量差别较大,若在环境质量较差的地区建厂,设计中应采取有效的技术措施以确保洁净厂房的技术要求。
1.2洁净厂房内当布置有精密设备和精密仪器仪表,若它们有防微振要求时,为解决防微振问题,在厂址选择或已建工厂内的洁净厂房场地选择过程中,需要对周围振动影响作出评价,以确定该厂址或场地是否适宜建设。
周围振源对精密设备、精密仪器仪表的振动影响,是若干单个振源振动的叠加结果。这种叠加,目前还没有系统的参考数据及实用的计算方法。因此,应立足于实测。过去有的工厂,由于建厂前没有对周围各类振源的振动影响进行实测,建成后发现对精密设备、精密仪器仪表影响很大,有的甚至难以工作,给生产、试验带琰很大困难,这说明实测振源振动影响是非常必要的。
1.3本条规定仍以规范编制组的科研成果报告《环境尘源影响范围研究》为依据。根据上述报告,道路灰尘“严重污染区“位于道路下风侧50m范围之内,100m以外为”轻污染区“。洁净厂房离开车辆频繁的干道100m以外,但考虑到厂区总平面布置的可能性以及厂区围墙或厂内路沿绿化的阻尘作用等 因素,本条规定洁净厂房与车辆频繁的干道之间的距离宜大于50m。
在《洁净厂房设计规范》G073-2001(以下简称原规范)实施中,各地区、各设计单位认为本条规定距离的界定不明确,且考虑到道路的污染物对洁净厂房的影响主要是影响净化空调系统新鲜空气的质量,而洁净室(区)围护结构气密性较好的特点,本次修改为“新风口与交通干道边沿的近距离宜大于50m“。
1.4绿化有良好的吸尘、阻尘作用。洁净厂房周围场地绿化应以种植草坪为主,小灌木为辅,不宜种植观赏花卉及高大乔木。因为观赏花多为季节性一年生植物,需经常翻土、播种、移植,从而破坏植被,反而使尘土飞扬;而高大乔木树冠覆盖面积大,其下部难以形成植被,也易产生扬尘。、
洁净厂房宜种植枝叶茂盛的常绿树种。洁净厂房周围绿化树种应选用不产生花絮、绒毛、粉尘等对大气有不良影响的树种。
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洁净室地面设计应符合下列要求:由于各类产品生产工艺特点不同,洁净室地面应满足生产工艺要求;拮净室地面应平整,耐磨、易清洗,不易积聚静电,避兔眩光,不开裂等;地面垫层宜配筋,潮湿地区垫层应做防潮构造。水磨石地面具有整体性好、光滑、耐磨、不易起尘、容易清洗、防静电、无弹性等特点;在洁净室中采用水磨石地面有所争议,但是由于具有上述特点,目前在一些药品、食品洁净室内多有采用;要确保水磨石地面能具有实用性,关键是取决于材料和施工质量,因此,当采用水磨石地面时应加强施工管理,保证工程质量。
环氧或聚酯树脂砂浆、胶泥,环氧或聚氨醋或靡酯砂浆地面适用于需要耐腐蚀、经常受到较高强度的冲击或者受较强摩擦的部位;环氧或聚氨酯或聚酯胶泥地面适用于需要耐腐蚀,特别是聚酯树脂胶泥地面适用于需要耐氯氟酸腐蚀,但又不经常受到较大冲击与磨损的部位。
空气净化的主要任务是根据各种产品的生产工艺、不同工序、各类房间的空气洁净度等级需要,采取空气过滤技术措施将洁净室内空气中悬浮的粒状或化学分子污染物质降低到允许的浓度以下;粒子在空气中的悬浮状态取决于其沉降速度,影响其重力沉降速度的主要因素是粒子的尺寸和密度;粒子尺寸的增加,重力沉降速度加大,不易形成气溶胶;相反小尺寸的植于受分散介质的粘附或空气分子布朗运动的影响,粒子容易在空气中扩散,如果扩散速度大于沉降速度,粒子就处于悬浮状态;气溶胶粒子的尺寸范围大约是0.001-100μm,其中微小粒子常常由于相互间的碰撞而凝聚,当尺寸到一定程度,就可能沉降下来。
空气中的微生物主要附着在灰尘上,微生物的主要特点之一是它具有生长、繁殖及延续生物学全过程的能力;只要条件适宜,就会通过细胞分裂繁殖生长,这是与空气中其他粒状污染物根本不同的一点;微生物有较强的繁殖能力,的生存能力较强,也是它们的重要特征,许多对恶劣环境有较强的抵抗力,能耐高温、高寒,还能抗宇宙和太阳紫外线等。
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余压阀控制是通过调节安装在洁净室的余压阀上的平衡压块,从而改变余压阀的开度,实现室内正压控制;差压变送器控制是用差压变送器检测室内压力,自动控制必要的回风量;微机控制是在对正压值各不相同的多个房间进行正压控制时,利用微机和电动风阀控制不间的送风和回风,可使控制系统简单化。在洁净室中,如果新风量不足,工作人员将有气闷、头晕等不舒适的发生;为了满足工作人员的卫生要求,保证工作效率,洁净室中要供给足量的新风;为了补偿洁净室中的工艺设备排风,洁净室需要补偿相应的新风;为了保证洁净室的洁净度免受邻室或外界的污染以及洁净室中的产品或产品生产过程的致敏性物质等对邻室的影响,洁净室需要维持一定的压差值,这也需要新风的补充。因此洁净室所需的新凤量应满足:作业人员健康所需新鲜空气量;维持静压差所需补充风量;补充各排风系统的排风所需新风量。
洁净厂房的空调处理方案:一次回风系统,在回风可以循环利用的情况下,将回风与新风混合,再经过处理,送入洁净室。二次回风系统,在回风可以循环利用的情况下,先将部分回风和新风混合,经过处理后再与剩余的回风混合,经处理后送入洁净室;这种系统形式常用于别、较小工艺发热量的洁净室;二次回风的利用,节省了部分再热热量和部分制冷量。全新风系统,新风经过处理后,送入洁净室,然后不回风直接排入大气;这种系统形式用于回风不可以循环利用的情况,如动物房、生物安全洁净室、药品生产产工厂的某些药品生产车间或某些工序;因为全新风系统是直接将室外新风处理到室内送风状态,回风不循环使用,所以是耗能大的系统形式。从节能角度出发,在采用全新风系统时,可考虑在系统中增设能量回收装置。送风系统+室内设空调机组,可以满足具体房间对温湿度的较严格的要求,尤其适合于改建的洁净室或有要求的小面积洁净室。
空气降湿的原理及方法有:升温降湿、冷却降温、吸收或吸附除湿三类;在实际工程设计中,各种工业产品的要求是多种多样的,有时单一的除湿方法不能满足要求,需要应用多种除湿方法联合除湿。空气吹淋室是人身或物料用净化设备,它是利用高速(25m/s)的洁净气流吹落并清除拟进入洁净室人身服装或物料表面上附着粒子的小室;由于进出吹淋室的门是不同时开启的,可以兼起气闸作用,防止外部空气进人洁净室,并使洁净室维持正压状态;吹淋室除了有一定净化效果外,它作为人员进入洁净区的一个分界,还具有警示作用,有利于规范洁净室人员在洁净室内的活动。当班使用人数**过30人时,可将两台或多台单人吹淋室并联布置;但小室式吹淋室设置的数量不能过多,一般人员吹淋的时间约为30s/人,若需通过吹淋的人数很多时,可考虑设置通道式吹淋室。
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洁净厂房的建筑是相对封闭的,工程建设投资较大,其生产的产品一般为高技术、高精密的产品,产品的生产成本高。为此洁净厂房的配电除对供电电源要求可靠外,同时要满足供电质量的要求。洁净厂房的用电负荷等级和供电要求,应根据现行国家标准和生产工艺的要求确定。厂房内低压配电方式经常采用如下两种方式:采用电缆桥架敷设至配电箱、配电箱至用电设备的配电方式;采用封闭式母线槽十播接箱,插孔不用时封堵,由插接箱至生产设备包括生产线的电控箱,母线槽在生产线上方贯通布置。后一种配电方式在对洁净度要求不高的现代化的电子、通信、电工器件及其整机厂房中被广泛采用,它给那些生产产品多变,生产流水线革新,生产设备移位、增减带来较大方便既不需要对车间配电设备、干线作改造,只要将母线插接箱移位或利用备用插接箱引出电源线缆即可。
吊顶内敷设有空调通风管道、气体动力、给水管道、电气和通信强弱电管线及桥架、母线等,有些厂房管道纵横交错,十分复杂。设计时需进行综合规划,制定“交通规则”,画出管道综合剖面图,使各种管道布置井然有序,方便施工维修。当然绘制三维立体图较为直观,不同颜色代表各种不同的管线,绘在一张图上进行管道综合是避免管道的很好办法。在通常情况下,强电电缆桥架耍避连空通风管,其他管线要避让封闭式母线。
洁净度要求严格的洁净厂房,洁净室的上下部设置技术夹层,此时下部技术夹层可用作回风静压室,有的工程在洁净室贴邻的下方还设有化学品、纯水、气体动力管道的输送层。根据工程设计需要,电气管线、电缆桥架和封闭式母线可以敷设在回风静压室内。低压配电方式与前述两种方式没有多大差异,只是回风静压室是净化系统的组成部分,敷设在静压室内的管线、电缆、母线安装敷设前要事行清洁处理,并便于日常清洁。下夹层电气配线方式送电至洁净室的用电设备,具有输送距离短,洁净室内电气管线少或没有明敷管线,对提高洁净度有益。洁净厂房内大型配电屏、电箱一般不应设在洁净区内,而安装在技术夹层或技术夹道内,电气线路的接线盒或拉线盒应安装在洁净室毗邻的对洁净度无要求或要求相对较低的区域。洁净厂房的电源进线不包括消防用电应设置切断装置,为便于管理,气短装置宜设在洁净区外便于管理的地方。
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