摘要：隨著科學技術的進步，經濟的發(fā)展，潔凈技術的應用越來越廣泛。特別是現(xiàn)代大規(guī)模集成電路和醫(yī)藥工業(yè)生產的發(fā)展，對室內生產環(huán)境的潔凈度提出更高的要求。

　　前言 

　　 據(jù)調查統(tǒng)計大規(guī)模集成電路制造工廠潔凈廠房的潔凈空調系統(tǒng)及其制冷機的耗電量約占工廠總耗電量的50%左右；制藥工廠潔凈廠房的潔凈空調系統(tǒng)及其制冷機的耗電量約占工廠總耗電量的60%左右。 
　　 如上所述，潔凈廠房的耗能量是很大的，若潔凈室設計時采取節(jié)能措施，合理規(guī)劃，節(jié)約能源、降低能量消耗也是可以的。當今世界，節(jié)約能源、降低能量消耗，已不僅是減少工廠建設投資、運行費用和降低產品成本的問題，更被人們關注的是降低能量消耗就是改善和保護人類生存的環(huán)境，使人們生活的環(huán)境減輕污染，使生存環(huán)境逐漸變得山清水秀。 

　　1．優(yōu)化潔凈區(qū)建筑平面布局 
　　 空調房間應盡量集中布置，室內溫濕度基數(shù)和精度、使用時間等要求相近的空調房間宜相鄰布置。多房間空調時，宜將其集中在一起，形成一個區(qū)域，在其共用走廊的端頭設置門斗和保溫門，從而減少每個空調房間的內門斗和保溫門。 
　　 潔凈室的高度，在滿足生產、建筑、氣流組織、管道布置和人體舒適等要求的條件下，盡可能降低。 
　　 不同的生產工藝、不同的生產工序對生產環(huán)境的要求也是不相同的，因此，確定潔凈室的空氣潔凈度等級時應根據(jù)不同工藝、不同工藝對環(huán)境的潔凈度要求而定。 
　　 根據(jù)不同生產工藝、不同生產工序對環(huán)境潔凈度的不同要求，該高則高，該低則低，盡量縮小高潔凈度等級部分的面積，以局部高等級凈化和全室較低等級凈化的潔凈室系統(tǒng)代替全室高等級凈化的潔凈室系統(tǒng)。既能確保不同生產工藝對生產環(huán)境的要求，又能大幅度地降低初設資和運行費用。 
　　2．冷熱負荷計算 
　　 《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003第6.2.1“除方案設計或初步設計階段可使用冷負荷指標進行必要的估算之外，應對空氣調節(jié)區(qū)進行逐項逐時的冷負荷計算。”這是新增的強制性條文。規(guī)范指出在工程設計過程中濫用單位冷負荷指標，往往造成“一大三大”的后果，即總負荷偏大，從面導致主機偏大、管道輸送系統(tǒng)偏大、末端設備偏大。在實際運行時，空調機組達不到滿負荷運行，甚至處于半負荷狀態(tài)，造成資源和能源的浪費。 
　　 因此，在中央空調系統(tǒng)施工圖設計階段，必須進行熱負荷和逐項逐時的冷負荷計算。 
　　3．合理確定室內設計參數(shù) 
　　 《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》GB50457?2008( 以下簡稱《規(guī)范》)第3.2.3 條“醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）的溫度和濕度，應符合下列規(guī)定：生產工藝對溫度和濕度無特殊要求時,空氣潔凈度100、10000級的醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）溫度應為20～24℃，相對濕度應為45%～60%；空氣潔凈度100000級、300000級的醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）溫度應為18～26℃，相對濕度應為45％～65％。生產工藝對溫度和濕度有特殊要求時，應根據(jù)工藝要求確定。人員凈化及生活用室的溫度，冬季應為16～20℃，夏季應為26～30℃。”可見，潔凈生產車間對潔凈空調系統(tǒng)溫濕度及精度要求并不高。合適的室內設計參數(shù)，決定了潔凈空調的節(jié)能與否，也是衡量設計人員是否具有節(jié)能意識的標志。 
　　 例如：廣西梧州一個10萬級的綜合固體制劑廠房，室內冷負荷35kW，濕負荷2.85kg/h，風量24000m3/h，新風比26%，根據(jù)《規(guī)范》十萬級的醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）溫度應為18～26℃，相對濕度應為45％～65％。在焓濕圖上形成一個大致的平行四邊形（圖1陰影部分），為室內參數(shù)允許的波動范圍。 
　　 
　　 
　　 廣西梧州夏季空調室外計算參數(shù)：干球溫度34.8℃,濕球溫度27.9℃。假如設計時，夏季室內設計參數(shù)采用溫度24℃，濕度55%，管道溫升1℃，采用一次回風空氣處理過程。計算結果：送風點溫度19.2℃，系統(tǒng)所需冷量為125kW，二次加熱量15.9kW。系統(tǒng)二次加熱量占總冷量的12.7%，如果去掉這個二次加熱量，或者減少二次加熱量，那么空調系統(tǒng)就節(jié)能約10%，這個數(shù)量不能被忽視了。如果才能在滿足規(guī)范和生產需求的前提下，又能減少二次加熱量呢？稍微改動一下室內設計參數(shù)，這樣就可以做到節(jié)能約10%了。這時，夏季室內設計參數(shù)采用溫度24℃，濕度60%，其他條件不變的情況下，計算結果：送風點溫度19.2℃，系統(tǒng)所需冷量為110.9kW，二次加熱量6.45kW。這樣設計的系統(tǒng)，既能滿足要求，又能節(jié)能。 
　　 
　　 
　　4．合理選定換氣次數(shù) 
　　 設計中應合理地選定換氣次數(shù)。例如對1萬級潔凈空調系統(tǒng)《規(guī)范》建議換氣次數(shù)是n=15～25次/h ，設計中不可隨意取到30次/h。因為總風量偏大后, 系統(tǒng)所需冷量就增大了，二次加熱量也增加，也會導致送風動力負荷的增加。筆者認為應緊密結合當?shù)氐拇髿夂瑝m情況以及工程的裝修效果，合理確定換氣次數(shù)。在南方等城市，室外大氣含塵濃度低或者工程項目的裝修標準較高。室內塵粒少、工藝本身又較先進，這類項目的潔凈空調可以適當降低換氣次數(shù)。 
　　5．新風量的確定 
　　 在潔凈空調中，處理新風的耗能占了系統(tǒng)耗能的很大一部分。因此，在滿足工藝生產和操作人員需要的情況下，在《規(guī)范》允許的范圍內，應盡可能采用低的新風比；潔凈區(qū)內的回風溫、濕度接近送風溫、濕度要求，而且較新風要潔凈，能回風的凈化系統(tǒng)，盡可能多地采用回風，提高系統(tǒng)的回風利用量，不能回風或采用少量回風的系統(tǒng)，要進行能量回收。 
　　 新風量的確定，可按《潔凈廠房設計規(guī)范》GB50073-2001 或《規(guī)范》第9.1.3 條之規(guī)定：“醫(yī)藥潔凈室(區(qū))內的新鮮空氣量，應取下列最大值：1補償室內排風量和保持室內正壓所需新鮮空氣量；2室內每人新鮮空氣量不小于40m3/h。”對于密閉程度高的潔凈廠房，新風量不能過低，否則，室內工作人員易產生“悶”的感覺。 
　　 
　　6．盡量利用回風 
　　 在工藝生產過程不產生有害物時，凈化空調系統(tǒng)在保證新鮮空氣量和保持潔凈室壓差的條件下，為了節(jié)約能源，應盡量利用回風。 
　　 在醫(yī)藥工業(yè)潔凈空調設計當中，經常會碰到甲、乙類生產廠房，這些廠房又要做潔凈空調，這樣怎么處理呢？按《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003的強制條文第5.3.6條“凡屬下列情況之一時，不應采用循環(huán)空氣：1甲、乙類生產廠房，以及含有甲、乙類物質的其他廠房；2丙類生產廠房，如空氣中含有燃燒或爆炸危險的粉塵、纖維，含塵濃度大于或等于其爆炸下限的25%時；3含有難聞氣味以及含有危險濃度的致病細菌或病毒的房間；4對排除含塵空氣的局部排風系統(tǒng)，當排風經凈化后，其含塵濃度仍大于或等于工作區(qū)容許濃度的30%時。”可見，在甲、乙類生產廠房的潔凈空調一般是直流式空調系統(tǒng)，新風經過初效過濾，表冷除濕段，風機段 
　　 當生產工藝過程產生大量有害物質，局部排風又不能滿足衛(wèi)生要求，并對其它工序有影響時，才能采用直流式凈化空調系統(tǒng)。因為當車間內的有害物質不能全部排除時，如再使其循環(huán)使用，則會造成車間內的有害物濃度越來越大，對人員健康及生產有影響，故應采用直流式凈化空調系統(tǒng)。 
　　 對采用直排式空調系統(tǒng)(即全部不回風) 或排風量較大的潔凈空調,在空調機組內設置能量回收段是一種較好的、切實可行的節(jié)能措施。能量回收段的實質,就是一個熱交換器,即在排風的同時,利用熱交換的原理,把排氣的能量回收,進入到新風中,相當于使新風得到了預處理。 
　　7. 選擇合適的配置 
　　 空調系統(tǒng)的設備配置和選型對系統(tǒng)的能源利用也十分重要，如在一設計方案中，空調系統(tǒng)增加了一套熱濕交換裝置，通過排風與新風進行熱（冷）濕交換，達到節(jié)能目的。節(jié)能本身是件好事，但這個方案存在嚴重缺陷：首先是熱濕交換裝置會增加系統(tǒng)的阻力，克服阻力所使用的風機電機消耗電能超過了熱濕交換裝置本身所節(jié)省的能源；其次是該設備的內芯是一種進口的紙質熱（冷）濕交換器，價格不菲且需要每年更換，每次更換相當于設備的一半價格，等于二年買了一臺新設備。不但達不到節(jié)能的目的，還白白浪費了設備投資和日常零部件更換的費用，最后對方案進行了調整，取消了該裝置。 
　　8 結束語 
　　 在工程項目設計階段,從新風比、換氣次數(shù)、溫濕度等設計參數(shù)的確定上，設計人員就應該樹立節(jié)能意識，并積極選用能量回收段等節(jié)能設備，積極應用變頻調速等節(jié)能技術，努力提高潔凈空調的自動化控制水平。 
　　 上述適用于凈化空調系統(tǒng)的各種節(jié)能措施及方案,是從強調設計工作中應注重節(jié)能因素而提出的。在實際中推廣這些設計節(jié)能措施和方案時,還會受到建設方的投資能力及其對先進節(jié)能設備的管理水平等多種因素的影響。故在應用時應因地制宜,作出全面的技術經濟分析之后,再加以落實、實施。