Belüftung von Reinräumen: Regeln für die Gestaltung und Installation von Lüftungssystemen

Die Luft, die Menschen in Gebäuden einatmen, enthält viele Verunreinigungen.Der Grad der Schadstoffkonzentration hängt weitgehend von verschiedenen Umständen ab, unter anderem von der Entfernung zu intensiv genutzten Autobahnen und Industrieanlagen.

Es gibt Räume, in denen diese Situation nicht akzeptabel ist, da aufgrund ihrer besonderen Beschaffenheit eine äußerste Sauberkeit der Luftzirkulation erforderlich ist. Daher ist die Anordnung von Lüftungs- und Klimaanlagen in Reinräumen ein zwingender Bestandteil, um dort ein angemessenes Mikroklima zu gewährleisten. Sind Sie einverstanden?

Aus unserem Material erfahren Sie, was Belüftung von Reinräumen ist, Feuchtigkeitsstandards, Temperaturbedingungen und andere Parameter, die die Aufrechterhaltung eines optimalen Mikroklimas beeinflussen.

Was sind Reinräume?

Unter Reinraum versteht man einen Raum einer bestimmten Fläche, in dem mit Hilfe spezieller Geräte die Konzentration von Aerosolpartikeln (Staub, chemische Dämpfe, Mikroorganismen) in der Luft innerhalb vorgegebener Grenzen gehalten wird.

In einem solchen Raum muss die Menge an Schadstoffpartikeln auf der Oberfläche der Wände, der Decke und in der Luft auf einem Mindestniveau gehalten werden.

Reinräume werden in der Mikroelektronik, Raumfahrttechnik, Dünnschichtfertigung, Leiterplattenfertigung eingesetzt – überall dort, wo es um die Beseitigung von Verunreinigungen geht

Diese Spezialräume sind mit folgenden Komponenten ausgestattet:

• antistatischer Boden;
• Transferfensteröffnungen;
• Übergangs-Gateways;
• solide Struktur mit Wandpaneelen;
• Decken mit integrierter Beleuchtung.

Eine äußerst saubere Atmosphäre in solchen Räumen kann auf eine Weise erreicht werden – durch die Entfernung vorhandener Luftmassen und die Zufuhr frischer, gefilterter, klimatisierter Luft.

Reinräume sind für Bereiche menschlicher Tätigkeit wie Medizin, Pharmazie, Herstellung verschiedener elektronischer Geräte und Lebensmittelproduktion erforderlich.

Luftaustauschstandards in Reinräumen

Mit der Entwicklung neuer Technologien ist der Bedarf an sauberen Produktionsanlagen gestiegen. Die Industrie verwendet immer teurere und komplexere Materialien.

Unter diesen Bedingungen sind die Kosten eines Fehlers bei der Herstellung moderner Produkte aufgrund unzureichender industrieller Umgebung und Arbeitsplatzausstattung sehr hoch.

Im Operationssaal kann eine sterile Atmosphäre auf eine Weise erreicht werden: Durch die Verdrängung der inneren Luftmassen durch den Zustrom frischer, klimatisierter Luft

Eine Normenreihe ist ein weltweit allgemein anerkanntes Dokument, das Standards für die Belüftung, Gestaltung, Konstruktion, Ausstattung und Zertifizierung von Reinräumen festlegt und diese in spezielle Reinheitsklassen einteilt ISO 14644 mit dem allgemeinen Titel „Cleanrooms and Associated Control Environments“, entwickelt von der International Organization for Standardization (ISO).

Diese Kategorie von Vorschriften umfasst 9 Regulierungsdokumente.

Standards ISO 14644 Saubere Bereiche und zugehörige kontrollierte Umgebungen.

In Russland wird eine genehmigte Auswahl von GOST R-Standards verwendet ISO 14644, eine Übersetzung des internationalen Standards ISO 14644, Reinräume und zugehörige kontrollierte Umgebungen.

Die Dokumentation zur Regelung russischer Normen wurde vom Technischen Komitee für Normung TC 184 „Gewährleistung industrieller Sauberkeit“ und der öffentlichen Einrichtung Association of Control Engineers entwickelt Mikroverschmutzung (ASINCOM).

Abhängig von der Reinheitsklasse des Industriegeländes und den darin durchgeführten technischen Prozessen gelten unterschiedliche Standards für Geräte und Luftaustauschgeräte.

Es gibt 9 Klassen von Räumlichkeiten, in denen gemäß GOST-Standards eine bestimmte Konzentration von Staub und Mikroorganismen in der Luft zulässig ist ISO 14644-1-2000.

Grenzwerttabelle für die maximale Partikelkonzentration in Räumlichkeiten gemäß den von der Internationalen Organisation für Normung ISO angenommenen Reinheitsklassen

Lüftungsluftaufbereitungssysteme müssen ihre Reinheit hinsichtlich der Anzahl der Aerosolpartikel und gegebenenfalls des Vorhandenseins von Mikroorganismen in sauberen Bereichen gemäß den Anforderungen von GOST R 52249-2009 „Regeln für die Herstellung und Qualitätskontrolle von Arzneimitteln“ sicherstellen. ”

Darüber hinaus müssen sie einen Druckunterschied zu umliegenden Bereichen einer niedrigeren Reinheitsklasse aufrechterhalten.

Erforderliche Belüftungsbedingungen

Um den Luftaustausch in Reinräumen durchzuführen, wird die Mobilität von Luftströmen in m/s gemessen. In besonders sterilen Räumen in der Pharmaindustrie ist eine genaue Bestimmung der erforderlichen Belüftung etabliert – 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, USA).

Grenzwerte für die Mobilität von Luftmassen in anderen Reinräumen liegen in der Regel im Bereich von 0,35 bis 0,52 m/s ± 20 %.

Auch die Luftzirkulation wird durch das Vorhandensein von Fensteröffnungen erheblich beeinflusst:

• in einem geschlossenen Raum ohne Fenster sollte der Luftstrom über der Haube um 20 % dominieren;
• In Räumen mit Fenstern sollte die Luftwechselrate 30 % höher sein als bei der Haube.

Nur ein solches Belüftungssystem für Reinräume kann das Eindringen von Schadstoffen verhindern und die Zirkulation der Luftmassen gewährleisten.

Schema des Luftzirkulationssystems im Operationssaal gemäß allgemein anerkannten Normen und Standards. Es umfasst einen Diffusor, Luftkanäle, ein Heizpaneel und ein Einkanalgerät mit variablem Volumen

Bei der Gestaltung wird verstärkt auf Technologien zur Luftversorgung von Spezialobjekten geachtet. Beispielsweise erfolgt die Luftzirkulation in Reinräumen der Reinheitsklassen 1 bis 6 durch Luftverteilungsgeräte von oben nach unten, wodurch homogene und unidirektionale Luftströme mit niedriger Geschwindigkeit von 0,2 bis 0,45 m/s entstehen.

In Bereichen einer niedrigeren Reinheitsklasse ist die Bildung einer ungleichmäßigen Strömung durch den Einsatz mehrerer Deckendurchlässe zulässig.

Luftreinigungsmethoden

Es gibt zwei Arten von Reinräumen. Sie unterscheiden sich in der Regel in der Art der Luftmassenreinigung:

• Räume mit turbulenter Belüftung;
• Räume mit laminarer, einseitiger Strömung.

Mit der letztgenannten Variante können Sie ein Höchstmaß an Sauberkeit aufrechterhalten, da die in eine Richtung gerichtete Strömung verschmutzte Luft schneller und mit besserer Qualität aus dem gewünschten Raum drückt.

Bei der Reinigung des Luftstroms im Turbulenzverfahren werden die mit Filtern aufbereiteten Ströme über Deckenverteiler zugeführt. Wenn saubere Luft in einen Raum gelangt, verbindet sie sich mit der bereits vorhandenen Luftmasse, die einen gewissen Grad an Schadstoffen enthält, und verdünnt diese

Durch Lufteinlassgitter an der Unterseite der Wände wird ein Teil der verdrängten Luft nach außen abgeleitet. Während eines Betriebstages kann eine nach diesem Prinzip installierte Lüftung die Abluft bis zu 20 Mal verdrängen.

Wenn es notwendig ist, die Luft in einem Reinraum noch reiner zu machen, wird ein Typ mit einer in eine Richtung gerichteten Strömung gewählt. Der Sinn der laminaren Belüftung besteht darin, wirksame Filterkomponenten für den Luftstrom auszustatten.

In den Raum eintretende Frischluft strömt in einer Richtung (von oben nach unten) durch den Raum, während Staubmikropartikel zurückgehalten und durch Löcher im Boden entfernt werden. Typischerweise findet dieser Vorgang bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von bis zu 0,4 m/s statt.

Lüftungsgeräte

Um effektive Lüftungsgeräte für einen Reinraum auszuwählen, ist es wichtig, die Probleme zu verstehen, die damit gelöst werden.

Ein Diagramm von Filtern verschiedener Reinigungsklassen, die für die Belüftung von Reinräumen bestimmt sind, zeigt deutlich die Reinigung der einströmenden Luft mit einer unidirektionalen Strömung

Der Luftaustausch in Reinräumen zielt nicht darauf ab, kontaminierende Bakterien und Partikel zu entfernen, sondern deren Eindringen zu verhindern.

Die erforderliche Ausrüstung wird wie folgt sein:

1. Filterbelüftung Module. Komponenten von Systemen, deren Hauptaufgabe darin besteht, die Luft von kontaminierten Partikeln und Verunreinigungen zu reinigen. Lieferung mit Filtern HEPA Und ULPA um den vom Klassierer geforderten Reinheitsgrad zu erreichen.
2. Luftverteiler. Hierbei handelt es sich um eine Gruppe von Klimageräten zur Entfernung von Verunreinigungen, Belüftung und Klimatisierung in Reinräumen.
3. Lüftungssysteme und Konditionierung. Installation mit einem vollständigen Zyklus der Luftstromaufbereitung in Reinräumen. Zu seinen Funktionen gehören: Reinigung, Aufrechterhaltung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Typischerweise zeichnen sich solche Anlagen durch einen unterbrechungsfreien, geräuschlosen Betrieb aus und können die Anzeigen automatisch anpassen.
4. Filter verschiedener Reinigungsklassen. Sie werden häufig nach den Anforderungen an eine bestimmte Art der Raumreinheit ausgewählt. Das effektivste Schema zur Entfernung von Fremdpartikeln aus der Zuluft, indem es durch 4 Filtertypen geleitet wird – grob, fein, hocheffizient (HEPA) und ultrafein (ULPA) Reinigung.

Das Hauptziel für den weiteren Betrieb dieser Ausrüstung ist eine qualitativ hochwertige Erstkonstruktion und Installation.

Ansonsten treten für Personal und Eigentümer keine betrieblichen Schwierigkeiten auf.

Wie das System funktioniert

Die Belüftung von Reinräumen funktioniert ordnungsgemäß und ermöglicht die Sicherstellung von Standardindikatoren durch den reibungslosen Betrieb aller Systemkomponenten.

Bevor die Luft in den Raum gelangt, durchläuft sie vier Filterstufen Filter, die den Luftstrom von bestimmten Arten von Verunreinigungen reinigen.

Es wird ein laminarer Luftstrom zugeführt, der eine gerichtete Bewegung der gereinigten Luftmassen ermöglicht und wiederum Aerosolpartikel aus der vorhandenen Luft verdrängt.

Die Zirkulation und der Luftaustausch im Operationssaal, der gemäß den erforderlichen Normen und Standards ausgestattet ist, besteht aus vielen Geräten

Der Hauptbestandteil der gesamten Lüftungsanlage ist das System Zentrale Klimaanlage, entsprechend den Besonderheiten von Reinräumen ausgestattet. Hier finden die meisten Prozesse der Luftaufbereitung und -reinigung statt.

Und die einfache Verwaltung und Aufrechterhaltung konstanter Sauberkeitsindikatoren im Raum wird durch die Ausrüstung zur Automatisierung und Steuerung des gesamten Systems gewährleistet, die eine große Anzahl von Sensoren zur Überwachung der Indikatoren, ein Gerät zur Fernübertragung von Befehlen usw. enthält.

Nach der Inbetriebnahme der Anlage wird der Betriebszustand aller Elemente durch das im Raum tätige Personal überwacht und bei festgestellten Störungen oder Notfallsituationen wird Sie die Software schnell und automatisch darüber informieren.

Merkmale der Gestaltung von Lüftungssystemen

Die Planung und Installation von Lüftungs- und Klimaanlagen für Reinräume erfordert die notwendige Erfahrung im Umgang mit Spezialgeräten sowie Kenntnisse über die Anforderungen und Normen dieser Räume.

Es gibt drei Hauptschemata zur Systematisierung des Luftaustauschs in sauberen Bereichen:

• Richtung der Luftströme parallel zueinander;
• zufällige Richtung – Frischluft wird in verschiedene Richtungen zugeführt;
• gemischte Versorgung – ist in großen Räumen zu beobachten, wenn sich die Luftmassen in einem Teil parallel und im anderen Teil zufällig bewegen.

Abhängig von den Abmessungen des Raums und der Lage des Arbeitsbereichs wird die am besten geeignete Lüftungsanlagenkonstruktion ausgewählt.Die optimalste Lösung ist die Belüftung mit einem in eine Richtung gerichteten Frischluftstrom.

Wandlüftungsgittersystem in einem sterilen Raum, ausgelegt nach Reinheitsklasse und Einsatzzweck

Wird oft für Reinräume verwendet Zu- und Abluftsystem. Seine Bedeutung ist folgende: Von oben wird ein Frischluftstrom mit einer bestimmten Geschwindigkeit unter Druck zugeführt, der die verschmutzten Luftmassen im Raum nach unten zur Zufuhröffnung drückt.

Durch die Deckenpaneele wird gekühlte Luft mit niedriger Geschwindigkeit der Oberseite der Anlage zugeführt. Es umhüllt den Raumbereich und senkt Staubpartikel bis zur Haube, wodurch eine minimale Reizung entsteht.

Durch dieses Belüftungssystem entstehen keine Zugluft und Staubwirbel auf dem Boden. Darüber hinaus wird der angelieferte Frischstrom zunächst aufbereitet und mit der erforderlichen Luftfeuchtigkeit und Temperatur dem Raum zugeführt.

Beliebte Lüftungsschemata

Eine der Hauptaufgaben beim Entwurf eines Lüftungssystems ist die genaue und bewährte Organisation der Luftstromverteilung.

Derzeit verwenden Konstrukteure mehrere gängige Lösungen für den Standort von Luftverteilungsgeräten, deren Wahl vom Zweck abhängt.

In Reinräumen ist unbedingt darauf zu achten, dass die Türen mit einem zusätzlichen Schutz gegen das Eindringen kontaminierter Luft in den Reinraum ausgestattet sind.

Betrachten wir die beliebtesten und bewährtesten Schemata zur Organisation der Belüftung des Operationssaals:

• Luftströmung in eine Richtung durch einen geneigten Lüftungsgitter;
• durch den Einsatz von Deckendiffusoren wird ein nicht unidirektionaler Luftstrom organisiert;
• Luft gelangt durch eine perforierte Deckenplatte in den Operationssaal, wobei ein vertikaler, unidirektionaler Strom des Luftgemisches organisiert wird;
• die Zuluftmasse wird über einen Luftverteiler in der Decke zugeführt, wodurch ein laminarer Luftstrom entsteht, der auf den Arbeitsbereich gerichtet ist;
• Das Luftgemisch ist nicht unidirektional und wird über einen Luftringschlauch zugeführt.

Das Absaugsystem in Operationssälen erfolgt durch den Einbau von Abluftventilatoren und Wandlüftungsgittern mit Ventil in entgegengesetzter Richtung.

In Übereinstimmung mit der Praxis sind Deckengitter-Luftverteiler das beste Gerät zur Organisation eines in eine Richtung gerichteten laminaren Luftstroms in Operationssälen.

Beispielsweise ist es möglich, an einer 1,8 x 2,4 m großen Lamellendecke in einem Operationssaal mit einer Fläche von 40 m² einen 25-fachen Luftaustausch mit einer Luftstromaustrittsgeschwindigkeit von 0,2 m/s zu erzeugen Installation.

Diese Daten werden als ausreichend zur Aufnahme angesehen überschüssige Wärme von der Anzahl des Personals und der Gerätebedienung im Operationssaal.

Installation von Lüftungsanlagen

Die Besonderheit der Lüftungsinstallation in Reinräumen geht mit hohen Anforderungen an verschiedene Zonentypen einher, deren Klassifizierung von den Eigenschaften der in ihnen durchgeführten technologischen Prozesse sowie deren Zweck, Mikroklimastandards und der Streckenführung von Ingenieurbauwerken abhängt.

Spezialisten installieren und nehmen Geräte in Betrieb, um einen ordnungsgemäßen Luftaustausch in Reinräumen der Pharmaindustrie sicherzustellen

Das müssen Installateure verstehen Luftkanäle Für die Installation in Reinräumen sind bereits vor der Installation vorbereitende Maßnahmen erforderlich, ohne die eine spätere Installation nicht durchgeführt werden kann.

Betrachten wir die Hauptphasen:

1. In der Vorbereitungsphase werden die Luftkanalteile in einem speziell dafür vorgesehenen Reinigungsbereich platziert. Vor dem Einbau werden Teile und Armaturen einer ersten trockenen mechanischen Reinigung unterzogen, um flüssige und feste Verunreinigungen von den bei der Produktion und dem Transport entstandenen Oberflächen zu entfernen.
2. Als nächstes sollten Sie eine Vorwäsche aller Innenflächen mit Leitungswasser durchführen und die Trocknung durchführen, bis sie vollständig trocken ist. staubfrei Zone. Nach der Sichtprüfung werden die Komponenten der Lüftungsanlage je nach Verschmutzungsgrad einer Nachwäsche und Trocknung unterzogen oder sofort einer antiseptischen Behandlung zugeführt.
3. Nach der Endbehandlung wird empfohlen, den Kontakt der gereinigten Elemente mit den Innenflächen der Luftkanäle und der Raumluft zu minimieren. Dies kann durch Umwickeln der Endteile mit Polymerfolien erreicht werden. Anschließend werden die Bauteile mit kontrollierten Sauberkeitsparametern in ein Lager geschickt.
4. Unmittelbar vor der Montage gelangt die gereinigte Teile- und Luftkanalcharge am Montageort an. Die Schutzfolie wird unmittelbar vor der Verbindung von Teilen von Luftkanälen und Formelementen entfernt, während der Kontakt mit Werkzeugen, Befestigungselementen und offener Haut der Extremitäten mit der Innenseite nicht akzeptabel ist. Bei Montageunterbrechungen oder Pausen die Endteile, Stöße und Einsätze vorübergehend abdichten.

In allen Phasen der Installationsarbeiten ist es notwendig, die Anzahl möglicher Verunreinigungen der Innenflächen zu kontrollieren und zu reduzieren.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Im Video erfahren Sie, wie die Belüftung in Reinräumen für industrielle Zwecke angeordnet ist:

Video zur Einrichtung der Belüftung in den Reinräumen des Operationssaals:

Die Planung und Installation von Lüftungs- und Klimaanlagen in Reinräumen ist ein arbeitsintensiver Prozess, der bestimmte Kenntnisse, Normen und Regeln des Luftaustauschs und der Luftversorgung sowie Fähigkeiten und Erfahrung im Umgang mit Luftverteilungsgeräten erfordert.

Aus diesem Grund wird empfohlen, sich für die Planung und Installation eines Lüftungssystems in solchen Einrichtungen nur an Spezialisten zu wenden.

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