Ventilazione delle camere bianche: regole per la progettazione e l'installazione dei sistemi di ventilazione
L'aria che le persone inalano all'interno degli edifici contiene molte impurità.Il livello di concentrazione del suo inquinamento dipende in gran parte da varie circostanze, inclusa la distanza dalle autostrade e dagli impianti industriali ad alta densità di energia.
Ci sono ambienti in cui questa situazione è inaccettabile poiché, per la loro natura specifica, è necessaria un'estrema pulizia della circolazione del flusso d'aria. Pertanto, la disposizione dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria delle camere bianche è una componente obbligatoria per garantire un microclima adeguato al loro interno. Sei d'accordo?
Dal nostro materiale imparerai cos'è la ventilazione delle camere bianche, gli standard di umidità, le condizioni di temperatura e altri parametri che influenzano il mantenimento di un microclima ottimale.
Il contenuto dell'articolo:
Cosa sono le camere bianche?
La definizione di camera bianca implica una stanza di una determinata area in cui, con l'ausilio di attrezzature speciali, la concentrazione di particelle di aerosol (polvere, vapori chimici, microrganismi) nell'aria viene mantenuta entro limiti specificati.
In un locale di questo tipo la quantità di particelle inquinanti sulla superficie delle pareti, sul soffitto e nell'aria deve essere mantenuta al minimo.
Queste stanze speciali sono dotate dei seguenti componenti:
- pavimento antistatico;
- aperture delle finestre di trasferimento;
- gateway di transizione;
- struttura solida con pannelli a parete;
- soffitti con illuminazione incorporata.
Un'atmosfera estremamente pulita in tali ambienti può essere ottenuta in un modo: rimuovendo le masse d'aria esistenti e introducendo aria condizionata fresca e filtrata.
Le camere bianche sono necessarie per settori dell'attività umana come la medicina, i prodotti farmaceutici, la produzione di vari dispositivi elettronici e la produzione alimentare.
Standard di ricambio d'aria nelle camere bianche
Con lo sviluppo di nuove tecnologie, è aumentata la necessità di impianti di produzione puliti. L'industria utilizza materiali sempre più costosi e complessi.
In queste condizioni, il costo di un errore nella produzione di prodotti moderni dovuto all’inadeguatezza dell’ambiente industriale e delle attrezzature sul posto di lavoro è molto elevato.
Una serie di standard è un documento generalmente accettato in tutto il mondo che stabilisce gli standard per la ventilazione, la progettazione, la costruzione, le attrezzature e la certificazione delle camere bianche, oltre a dividerli in classi di pulizia speciali ISO 14644, che ha il titolo generale “Cleanrooms and Associated Control Environments”, sviluppato dall’Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO).
Questa categoria di regolamenti comprende 9 documenti normativi.
Standard ISO 14644 Aree pulite e ambienti controllati associati.
| Documento numero. | Nome corto |
| ISO 14644-1 | Classificatore di purezza della massa d'aria |
| ISO 14644-2 | Standard di controllo e monitoraggio per confermare la conformità ISO 14644-1 |
| ISO 14644-3 | Metodi di prova |
| ISO 14644-4 | Progettazione, processo di costruzione, messa in servizio |
| ISO 14644-5 | Servizio |
| ISO 14644-6 | Definizioni e termini |
| ISO 14644-7 | Strutture isolanti (box, rifugi con aria purificata, ecc.) |
| ISO 14644-8 | Classificatore degli inquinanti atmosferici molecolari |
| ISO 14644-9 | Classificatore della pulizia della superficie in base alla concentrazione di particelle |
In Russia viene utilizzata una selezione approvata di standard GOST R ISO 14644, che è una traduzione dello standard internazionale ISO 14644, Camere bianche e ambienti controllati associati.
La documentazione che regola gli standard russi è stata sviluppata dal Comitato tecnico per la standardizzazione TC 184 "Garantire la pulizia industriale" e dall'istituzione pubblica Associazione degli ingegneri di controllo microinquinamento (ASINCOM).
A seconda della classe di pulizia dei locali industriali e dei processi tecnici in essi eseguiti, si applicano standard diversi alle apparecchiature e alle apparecchiature per il ricambio d'aria.
Esistono 9 classi di locali in cui è consentita una certa concentrazione di polvere e microrganismi nell'aria secondo gli standard GOST ISO 14644-1-2000.
I sistemi di preparazione dell'aria di ventilazione devono garantirne la purezza in termini di numero di particelle di aerosol e, se necessario, la presenza di microrganismi in aree pulite in conformità con i requisiti di GOST R 52249-2009 “Regole per la produzione e il controllo di qualità dei medicinali. "
Inoltre, devono mantenere una differenza di pressione rispetto alle aree circostanti di classe di pulizia inferiore.
Condizioni di ventilazione richieste
Per effettuare il ricambio d'aria nelle camere bianche, viene misurata la mobilità dei flussi d'aria in m/s. In ambienti particolarmente sterili dell'industria farmaceutica viene stabilita una determinazione precisa della ventilazione necessaria - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, STATI UNITI D'AMERICA).
Gli standard limite per la mobilità delle masse d'aria in altre camere bianche, di norma, vanno da 0,35 a 0,52 m/s ± 20%.
La circolazione dell'aria è influenzata in modo significativo anche dalla presenza di aperture finestre:
- in una stanza sigillata e senza finestre, il flusso d'aria dovrebbe dominare del 20% sopra la cappa;
- nelle stanze con finestre il tasso di ricambio d'aria dovrebbe essere superiore del 30% rispetto alla cappa.
Solo un tale sistema di ventilazione per aree pulite può impedire l'ingresso di contaminanti e garantire la circolazione delle masse d'aria.
Durante la progettazione, viene prestata maggiore attenzione alle tecnologie per fornire flusso d'aria a oggetti per scopi speciali. Ad esempio, la circolazione dell'aria nelle camere bianche con classi di pulizia da 1 a 6 viene effettuata da apparecchiature di distribuzione dell'aria dall'alto verso il basso, formando flussi d'aria omogenei e unidirezionali a bassa velocità da 0,2 a 0,45 m/s.
Nelle aree con classe di pulizia inferiore è consentita la formazione di un flusso non unidirezionale utilizzando più diffusori a soffitto.
Metodi di purificazione dell'aria
Esistono due tipi di camere bianche. Di norma, differiscono l'uno dall'altro nel metodo di purificazione delle masse d'aria:
- locali con ventilazione turbolenta;
- ambienti a flusso laminare unidirezionale.
Quest'ultima varietà consente di mantenere il massimo grado di pulizia, grazie al fatto che il flusso diretto in una direzione spinge l'aria inquinata fuori dalla stanza desiderata più velocemente e con una migliore qualità.
Attraverso le griglie di ripresa aria poste alla base delle pareti, parte dell'aria spostata viene scaricata all'esterno. Durante una giornata di funzionamento, la ventilazione installata secondo questo principio può spostare l'aria di scarico fino a 20 volte.
Se è necessario rendere l'aria in una stanza pulita ancora più purificata, viene selezionato un tipo con un flusso diretto in una direzione. Il significato della ventilazione laminare è quello di equipaggiare efficacemente i componenti filtranti per fornire il flusso d'aria.
L'aria fresca che entra nella stanza si muove attraverso di essa in una direzione (dall'alto verso il basso), mentre le microparticelle di polvere vengono trattenute e rimosse attraverso i fori nel pavimento. Normalmente questo processo avviene con una velocità del flusso d'aria fino a 0,4 m/s.
Attrezzature per la ventilazione
Per scegliere un'apparecchiatura di ventilazione efficace in una camera bianca, vale la pena comprendere i problemi che risolverà.
Il ricambio d'aria nelle camere bianche non è finalizzato a rimuovere batteri e particelle contaminanti, ma a impedirne l'ingresso.
L’attrezzatura necessaria sarà la seguente:
- Ventilazione filtrata moduli. Componenti di sistemi la cui funzione principale è quella di pulire l'aria da particelle contaminate e impurità. Fornito con filtri HEPA E ULPA per raggiungere il grado di purezza richiesto secondo il classificatore.
- Distributori d'aria. Si tratta di un gruppo di apparecchiature di climatizzazione per la rimozione di impurità, ventilazione e condizionamento dell'aria in aree pulite.
- Sistemi di ventilazione e condizionamento. Installazione con ciclo completo di preparazione del flusso d'aria in camere bianche. Le sue funzioni includono: pulizia, mantenimento della temperatura, umidità e pressione dell'aria. In genere, tali installazioni sono caratterizzate da un funzionamento silenzioso e ininterrotto e possono regolare automaticamente gli indicatori.
- Filtri di varie classi di pulizia. Spesso vengono selezionati in base ai requisiti per un tipo specifico di pulizia della stanza. Lo schema più efficace per rimuovere le particelle estranee dall'aria di alimentazione facendola passare attraverso 4 tipi di filtri: grossolano, fine, ad alta efficienza (HEPA) e ultrafine (ULPA) pulizia.
L'obiettivo principale per il funzionamento continuo di questa apparecchiatura è la progettazione iniziale e l'installazione di alta qualità.
Per il resto, il personale e i proprietari non riscontrano alcuna difficoltà operativa.
Come funziona il sistema
La ventilazione delle camere bianche funziona correttamente e consente di garantire indicatori standard attraverso il buon funzionamento di tutti i componenti del sistema.
Prima di entrare nella stanza, l'aria passa attraverso quattro livelli di filtrazione su quattro filtri, che puliscono il flusso d'aria da alcuni tipi di contaminanti.
Viene fornito un flusso d'aria laminare che consente il movimento direzionale delle masse d'aria purificata e che, a sua volta, espelle le particelle di aerosol dall'aria esistente.
Il componente principale dell'intero impianto di ventilazione è il sistema aria condizionata centralizzata, attrezzato secondo le specifiche delle camere bianche. Qui avviene la maggior parte dei processi di preparazione e purificazione dell’aria.
E la facilità di gestione e il mantenimento di indicatori costanti di pulizia nella stanza sono assicurati dalle apparecchiature per l'automazione e il dispacciamento dell'intero sistema, che contiene un gran numero di sensori per il monitoraggio degli indicatori, un dispositivo per la trasmissione di comandi remoti, ecc.
Dopo la messa in funzione del sistema, lo stato di funzionamento di tutti gli elementi viene monitorato dal personale che opera in sala e, qualora vengano rilevati malfunzionamenti o situazioni di emergenza, il software ve ne informerà rapidamente in modo automatico.
Caratteristiche di progettazione dei sistemi di ventilazione
La progettazione e l'installazione di sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria per camere bianche richiede l'esperienza necessaria nel lavoro con attrezzature speciali, nonché la conoscenza dei requisiti e degli standard per queste stanze.
Esistono tre schemi principali per sistematizzare il ricambio d'aria nelle aree pulite:
- direzione dei flussi d'aria paralleli tra loro;
- direzione casuale: l'aria fresca viene fornita in diverse direzioni;
- fornitura mista - può essere vista in stanze grandi, quando da una parte le masse d'aria si muovono in parallelo e dall'altra in modo casuale.
A seconda delle dimensioni della stanza e dell'ubicazione dell'area di lavoro, viene selezionato il progetto del sistema di ventilazione più appropriato.La soluzione ottimale è la ventilazione con un flusso d'aria fresca diretto in una direzione.
Spesso utilizzato per camere bianche sistema di ventilazione di mandata e di scarico. Il suo significato è il seguente: dall'alto viene fornito un flusso d'aria fresca sotto pressione ad una certa velocità, che spinge le masse d'aria inquinate nella stanza verso l'apertura di alimentazione.
L'aria raffreddata viene fornita a bassa velocità alla parte superiore della struttura attraverso i pannelli del soffitto. Avvolge l'area della stanza, abbassando le particelle di polvere fino alla cappa, creando un minimo grado di irritazione.
Con questo sistema di ventilazione non si formano correnti d'aria e mulinelli di polvere sul pavimento. Inoltre, il flusso fresco erogato viene prima preparato e fornito all'ambiente con l'umidità e la temperatura richieste.
Schemi di ventilazione popolari
Quando si progetta un sistema di ventilazione, uno dei compiti principali è l'organizzazione accurata e comprovata della distribuzione del flusso d'aria.
Al momento, i progettisti utilizzano diverse soluzioni comuni per l'ubicazione delle apparecchiature di distribuzione dell'aria, la cui scelta dipende dallo scopo.
Consideriamo gli schemi più popolari e comprovati per l'organizzazione della ventilazione della sala operatoria:
- flusso d'aria in una direzione attraverso un piano inclinato griglia di ventilazione;
- attraverso l'utilizzo di diffusori a soffitto si organizza un flusso d'aria non unidirezionale;
- l'aria entra nella sala operatoria attraverso un pannello forato a soffitto con organizzazione di un flusso verticale unidirezionale della miscela d'aria;
- la massa d'aria di mandata viene fornita attraverso un distributore d'aria nel soffitto, creando un flusso d'aria laminare diretto verso l'area di lavoro;
- La miscela d'aria non è unidirezionale e viene fornita tramite un tubo ad anello d'aria.
Il sistema di ventilazione di scarico nelle sale operatorie viene realizzato installando aspiratori e griglie di ventilazione a parete con la valvola in direzione opposta.
Secondo la pratica, il miglior dispositivo per organizzare il flusso d'aria laminare diretto in una direzione nelle sale operatorie sono i distributori d'aria a rete a soffitto.
Ad esempio, su un soffitto lamellare di 1,8 x 2,4 m in una sala operatoria di 40 m², consente di realizzare un ricambio d'aria di 25 volte con una velocità del flusso d'aria in uscita di 0,2 m/s dal installazione.
Questi dati sono considerati sufficienti da assorbire calore in eccesso sul numero del personale e delle attrezzature operative nella sala operatoria.
Installazione di sistemi di ventilazione
La particolarità dell'installazione della ventilazione nelle camere bianche è associata a requisiti elevati per vari tipi di zone, la cui classificazione dipende dalle caratteristiche dei processi tecnologici svolti in esse, nonché dal loro scopo, dagli standard microclimatici e dal percorso delle strutture ingegneristiche.
Gli installatori devono capirlo condotto d'aria per l'installazione in camere bianche sono necessarie procedure preparatorie anche prima dell'installazione, senza le quali non è possibile effettuare la successiva installazione.
Consideriamo le fasi principali:
- Nella fase preparatoria, le parti del condotto dell'aria vengono collocate in un'area di pulizia appositamente designata. Prima dell'installazione, parti e raccordi vengono sottoposti a un iniziale lavaggio meccanico a secco per rimuovere contaminanti liquidi e solidi dalle superfici formatesi durante la produzione e il trasporto.
- Successivamente, è necessario effettuare un lavaggio primario di tutte le superfici interne con acqua di rubinetto e organizzare l'asciugatura fino a completa asciugatura. senza polvere zona. Dopo l'ispezione visiva, i componenti del sistema di ventilazione, a seconda del grado di contaminazione, vengono sottoposti a lavaggio e asciugatura secondari o vengono immediatamente inviati al trattamento antisettico.
- Dopo il trattamento finale, si consiglia di ridurre al minimo il contatto con gli elementi puliti delle superfici interne dei condotti dell'aria e con l'aria ambiente. Ciò può essere ottenuto avvolgendo le parti terminali con pellicole polimeriche. Successivamente i componenti vengono inviati ad un magazzino con parametri di pulizia controllati.
- Il lotto pulito di parti e condotti dell'aria arriva al luogo di installazione subito prima dell'installazione. La pellicola protettiva viene rimossa immediatamente prima del collegamento di parti di condotti d'aria ed elementi sagomati, mentre è inaccettabile il contatto con strumenti, elementi di fissaggio e pelle aperta delle estremità con l'interno. Quando si interrompe l'installazione o si fa una pausa, sigillare temporaneamente le parti terminali, i giunti e gli inserti.
In tutte le fasi dei lavori di installazione, è necessario controllare e ridurre il numero di possibili contaminazioni delle superfici interne.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Il video parlerà di come è organizzata la ventilazione nelle camere bianche per scopi industriali:
Video su come viene impostata la ventilazione nelle camere bianche della sala operatoria:
La progettazione e l'installazione di sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria in camere bianche è un processo ad alta intensità di manodopera che richiede determinate conoscenze, norme e regole di ricambio e fornitura d'aria, nonché competenze ed esperienza nell'uso delle apparecchiature di distribuzione dell'aria.
Ecco perché si consiglia di contattare solo specialisti per la progettazione e l'installazione di un sistema di ventilazione in tali strutture.
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