Системы вентиляции и кондиционирования воздуха в чистых помещениях выполняют (приложения А и Б):
- подачу требуемого количества наружного воздуха по санитарным нормам для дыхания человека;
- удаление вредных веществ;
- обеспечение требуемых параметров микроклимата;
- поддержание положительного или отрицательного давления воздуха в помещении;
- обеспечение заданной чистоты воздуха (класса чистоты).
Специфическими функциями чистых помещений, определяющими особенности построения систем вентиляции и кондиционирования, являются обеспечение заданной чистоты воздуха (класса чистого помещения или чистой зоны), поддержание перепада давления воздуха и заданного времени восстановления (при необходимости).
Системы вентиляции и кондиционирования чистых помещений должны обеспечивать:
- подачу требуемого количества наружного воздуха по санитарным нормам;
- удаление вредных веществ, выделяемых в воздух помещения (местные вытяжки);
- поддержание перепадов давления воздуха;
- поддержание заданных параметров микроклимата (температура и влажность воздуха) и удаление избытков тепла;
- поддержание заданного класса чистоты.
При проектировании следует оценить требуемый расход воздуха (кратность воздухообмена) для каждого из этих факторов. Проектная кратность воздухообмена для каждого помещения выбирается по наихудшему (наибольшему) значению.
Если какой-либо фактор требует большей кратности воздухообмена, чем обеспечение чистоты воздуха, то следует принять меры, позволяющие снизить необходимую кратность для этого фактора.
Примечания
1 На рисунке 1 штриховыми линиями показаны кратности, превышающие значение для обеспечения чистоты. Если это имеет место для местных вытяжек (местных отсосов), то следует рассмотреть целесообразность применения закрытых систем или иных решений для уменьшения объема вытяжного воздуха.
2 Значительные избытки теплоты и влаги, которые приводят к превышению расхода приточного воздуха по сравнению с необходимым для поддержания заданного класса чистоты, следует удалять местными средствами, встроенными в оборудование, а не за счет системы вентиляции и кондиционирования.
При проектировании, испытаниях и эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования следует принимать меры по экономии энергии по ГОСТ Р 56190, учитывая высокий расход воздуха в чистых помещениях.
В каждое помещение с постоянным пребыванием персонала (более двух часов) должно подаваться достаточное количество наружного воздуха, не ниже установленного строительными и санитарными нормами.
4.3.1 Для удаления содержащихся в воздухе вредных веществ предусматриваются местные вытяжки (местные отсосы).
4.3.2 Для компенсации работы вытяжных установок следует предусмотреть необходимый расход приточного воздуха, который должен быть не менее суммарного расхода воздуха от всех вытяжных установок, если допускается их одновременная работа, либо суммарного расхода воздуха при работе вытяжных установок с наибольшим расходом воздуха.
4.3.3 Кратность воздухообмена, необходимая для компенсации вытяжек, определяется как частное от деления суммарного расхода вытяжного воздуха для данного помещения на объем помещения.
4.3.4 Удаление воздуха из помещения должно компенсироваться поступлением приточного воздуха.
4.4.1 Следует предусмотреть регулирование температуры и влажности воздуха (при необходимости) с учетом избытков теплоты и влаги, которые выделяются технологическим оборудованием и персоналом.
4.4.2 Параметры микроклимата задаются санитарными нормами и требованиями технологического процесса. При расчете системы вентиляции и кондиционирования воздуха следует учитывать требования экономии энергии. Не допускается устанавливать необоснованно жесткие требования к пределам регулирования температуры и влажности воздуха внутри чистых помещений сверх требований нормативных документов и технологического процесса.
4.4.3 Отдельные технологические процессы (например, фотолитография в производстве микросхем) предъявляют жесткие требования к температуре и влажности воздуха и допустимым пределам их изменения. Жесткие требования к верхнему и/или нижнему пределам регулирования параметров микроклимата предъявляются и к работе с порошками и капсулами в производстве лекарственных средств, что помимо регулирования температуры требует осушения или увлажнения воздуха.
4.5.1 Перепад давления между различными помещениями вызывает эксфильтрацию (утечку) воздуха из помещения через щели в притворах дверей и разного рода неплотности. Величина утечки должна быть рассчитана для каждого помещения и учтена в балансе воздухообмена.
4.5.2 Утечка воздуха должна быть компенсирована равным количеством приточного воздуха. В балансе воздухообмена должна учитываться и инфильтрация воздуха, т.е. поступление воздуха из соседних помещений.
Количество воздуха 
, проходящего через дверную щель (м
/ч), определяется по формуле
, (2)
где 
- площадь щели, м
;
- перепад давления, Па;
- коэффициент местного сопротивления дверных щелей;
3600 - число секунд в одном часе.
Требования к однонаправленному потоку воздуха установлены ГОСТ Р ИСО 14644-4.
Однонаправленный поток воздуха создается, как правило, в автономных зонах, работающих по принципу рециркуляции воздуха. Рециркуляция воздуха может быть организована как внутри самого помещения (местная рециркуляция), так и с помощью вентиляционной установки за пределами помещения.
Основными параметрами зоны с однонаправленным потоком воздуха являются:
- направление потока (вертикальный или горизонтальный);
- скорость потока воздуха;
- класс чистоты (5 ИСО в эксплуатируемом состоянии, 4 ИСО - 1 ИСО);
- тип фильтров;
- размеры зоны;
Примечание - Технические решения по обеспечению класса 5 ИСО зависят от состояния чистого помещения (чистой зоны), для которых класс чистоты задан:
- в оснащенном состоянии класс 5 ИСО может быть обеспечен неоднонаправленным потоком воздуха (примером служат зоны В по ГОСТ Р 52249);
- в эксплуатируемом состоянии для обеспечения класса 5 ИСО однонаправленный поток обязателен.
Не допускается нахождение какого-либо предмета между источником воздуха (фильтром) и рабочей поверхностью во время использования зоны по назначению. Это следует иметь в виду при выборе направления потока воздуха, расстояния между фильтрами и рабочей поверхностью и при организации рабочего места.
Расстояние между фильтрами и рабочей поверхностью не должно быть необоснованно большим.
Там, где это возможно, предусматриваются гибкие занавеси или щитки, ограничивающие зону и начинающиеся от границы фильтров.
Высота проема от пола до нижней кромки занавеси (щитка) должна быть такой, чтобы скорость потока воздуха в проеме была более 0,2 м/с (ГОСТ Р ИСО 14644-4).
Примечание - Это требование не всегда выполнимо по условиям применения (технологии) зоны с однонаправленным потоком, например, операционных.
Класс чистоты обеспечивается за счет:
- многоступенчатой фильтрации воздуха;
- выбора фильтров соответствующих классов (таблица 1);
- кратности воздухообмена.
Кратность воздухообмена задает расход воздуха для чистых помещений классов 6 ИСО - 9 ИСО и класса 5 ИСО (оснащенное состояние). Существует два подхода к определению кратности воздухообмена для обеспечения чистоты:
- применение рекомендаций, стандартов и правил;
- расчетный метод.
Методы расчета кратности воздухообмена (расхода воздуха) для обеспечения заданной чистоты воздуха приведены в приложении В.
Для чистых помещений предусматривается многоступенчатая фильтрация воздуха.
Рекомендуемые классы фильтров для различных классов чистоты и ступеней фильтрации показаны в таблице 1.
Для увеличения срока службы фильтров тонкой очистки (класс F), защиты от насекомых и в других случаях рекомендуется устанавливать на входе кондиционера фильтры классов М5 или М6.
Последний (финишный) фильтр устанавливается, как правило, в потолке (стене), образующем контур чистого помещения. Для областей применения, требующих контроля микробиологической чистоты воздуха (производство лекарственных средств, лечебные учреждения, контрольные лаборатории и др.), это требование является обязательным.
При установке финишных фильтров на входе камеры статического давления, выходе кондиционера и других местах воздуховод до контура чистого помещения или камера статического давления должны быть выполнены из материала, не выделяющего частиц, например, нержавеющей стали.
Таблица 1 - Рекомендуемые классы фильтров для различных классов чистоты и ступеней фильтрации
Класс чистоты |
Вид потока воздуха* |
Классы фильтров |
4 ИСО |
О |
(F7+F9)+U15** |
5 ИСО (эксплуатируемое состояние) |
О |
(F7+F9)+Н14** |
5 ИСО (оснащенное состояние) |
О и Н |
F7+F9+Н14 |
6 ИСО |
Н |
F7+F9+Н13 |
7 ИСО |
Н |
F7+F9+Е12 |
8 ИСО |
Н |
F7+F9+Е11 |
* Н - неоднонаправленный поток воздуха; О - однонаправленный поток воздуха. | ||
Принципиальная схема вентиляции и кондиционирования воздуха (приложение Б) включает:
- схематичное представление помещений с нанесением основных воздуховодов в одну линию;
- схемы кондиционеров и вытяжных установок с указанием подводимых сред и их основных параметров;
- температуру и влажность с указанием помещения, по которому они регулируются;
- значения расходов воздуха (наружный, приточный, вытяжной, удаляемый, рециркуляционный), а также расходов воздуха за счет инфильтрации и эксфильтрации;
- классы чистоты помещений;
- перепады давления;
- фильтры очистки воздуха с указанием типов;
- клапаны регулирования давления и противопожарные, устанавливаемые в воздуховодах;
- другую необходимую информацию.
В принципиальной схеме расходы воздуха должны соответствовать таблице балансов воздухообмена.
Для каждого помещения должен быть обеспечен баланс воздухообмена, т.е. равенство приточного воздуха (с учетом инфильтрации) и воздуха, удаляемого из помещения (местная и общеобменная вытяжка, эксфильтрация воздуха). Результаты расчетов оформляют в виде таблицы и наносят на принципиальную схему вентиляции и кондиционирования воздуха (приложение Б).
Указанные выше типы потоков воздуха следует определять для каждого помещения и системы в целом. На основе этого рассчитывается баланс воздухообмена, результаты которого оформляются в виде таблицы и наносятся на принципиальную схему вентиляции и кондиционирования воздуха (приложение А).
Регулирование баланса воздухообмена осуществляется с помощью клапанов (регуляторов потока воздуха), устанавливаемых на притоке и/или вытяжке.
Расход наружного воздуха рассчитывается из необходимости:
- выполнения санитарно-гигиенических норм;
- компенсации удаляемого воздуха (как из отдельных помещений за счет работы вытяжных установок, так и удаляемого через систему кондиционирования);
- компенсации утечек из-за разности давления в чистых помещениях и окружающей среде.
Расход наружного воздуха для всей системы вентиляции равен сумме расходов воздуха для каждого помещения. Расход воздуха для отдельного помещения равен сумме объемов воздуха, удаляемого местными вытяжными установками и потерь из-за утечек.
Приточный воздух выполняет следующие функции:
- обеспечение требуемого класса чистоты;
- обеспечение требований по микробиологической чистоте воздуха там, где они предъявляются;
- подачу требуемого количества наружного воздуха;
- удаление избытков теплоты и влаги и поддержание требуемых параметров микроклимата в помещении;
- компенсацию утечек воздуха из-за перепадов давления.
При определении расхода приточного воздуха (кратности воздухообмена) следует учесть:
- время восстановления класса чистоты после внесения загрязнений в чистое помещение (если требуется);
- параметры микроклимата (температуру и относительную влажность воздуха, скорость движения воздуха);
- требуемый расход наружного воздуха по санитарно-гигиеническим нормам;
- удаление вредных веществ, образующихся в ходе технологического процесса;
- требуемую скорость воздушного потока в зонах с однонаправленным потоком воздуха (в случае, если он решается за счет системы вентиляции, а не при помощи автономных установок).
Эти требования должны выполняться для каждого чистого помещения.