摘要：隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)濟的發(fā)展，潔凈技術(shù)的應用越來(lái)越廣泛。特別是現代大規模集成電路和醫藥工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對室內生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度提出更高的要求。

　　前言 

　　 據調查統計大規模集成電路制造工廠(chǎng)潔凈廠(chǎng)房的潔凈空調系統及其制冷機的耗電量約占工廠(chǎng)總耗電量的50%左右；制藥工廠(chǎng)潔凈廠(chǎng)房的潔凈空調系統及其制冷機的耗電量約占工廠(chǎng)總耗電量的60%左右。 
　　 如上所述，潔凈廠(chǎng)房的耗能量是很大的，若潔凈室設計時(shí)采取節能措施，合理規劃，節約能源、降低能量消耗也是可以的。當今世界，節約能源、降低能量消耗，已不僅是減少工廠(chǎng)建設投資、運行費用和降低產(chǎn)品成本的問(wèn)題，更被人們關(guān)注的是降低能量消耗就是改善和保護人類(lèi)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)化潔凈區建筑平面布局 
　　 空調房間應盡量集中布置，室內溫濕度基數和精度、使用時(shí)間等要求相近的空調房間宜相鄰布置。多房間空調時(shí)，宜將其集中在一起，形成一個(gè)區域，在其共用走廊的端頭設置門(mén)斗和保溫門(mén)，從而減少每個(gè)空調房間的內門(mén)斗和保溫門(mén)。 
　　 潔凈室的高度，在滿(mǎn)足生產(chǎn)、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(chǎn)工藝、不同的生產(chǎn)工序對生產(chǎn)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(shí)應根據不同工藝、不同工藝對環(huán)境的潔凈度要求而定。 
　　 根據不同生產(chǎn)工藝、不同生產(chǎn)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代替全室高等級凈化的潔凈室系統。既能確保不同生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)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(fēng)與空氣調節設計規范》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(jìn)行必要的估算之外，應對空氣調節區進(jìn)行逐項逐時(shí)的冷負荷計算。”這是新增的強制性條文。規范指出在工程設計過(guò)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、管道輸送系統偏大、末端設備偏大。在實(shí)際運行時(shí)，空調機組達不到滿(mǎn)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，在中央空調系統施工圖設計階段，必須進(jìn)行熱負荷和逐項逐時(shí)的冷負荷計算。 
　　3．合理確定室內設計參數 
　　 《醫藥工業(yè)潔凈廠(chǎng)房設計規范》GB50457?2008( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》)第3.2.3 條“醫藥潔凈室（區）的溫度和濕度，應符合下列規定：生產(chǎn)工藝對溫度和濕度無(wú)特殊要求時(shí),空氣潔凈度100、10000級的醫藥潔凈室（區）溫度應為20～24℃，相對濕度應為45%～60%；空氣潔凈度100000級、300000級的醫藥潔凈室（區）溫度應為18～26℃，相對濕度應為45％～65％。生產(chǎn)工藝對溫度和濕度有特殊要求時(shí)，應根據工藝要求確定。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(jiàn)，潔凈生產(chǎn)車(chē)間對潔凈空調系統溫濕度及精度要求并不高。合適的室內設計參數，決定了潔凈空調的節能與否，也是衡量設計人員是否具有節能意識的標志。 
　　 例如：廣西梧州一個(gè)10萬(wàn)級的綜合固體制劑廠(chǎng)房，室內冷負荷35kW，濕負荷2.85kg/h，風(fēng)量24000m3/h，新風(fēng)比26%，根據《規范》十萬(wàn)級的醫藥潔凈室（區）溫度應為18～26℃，相對濕度應為45％～65％。在焓濕圖上形成一個(gè)大致的平行四邊形（圖1陰影部分），為室內參數允許的波動(dòng)范圍。 
　　 
　　 
　　 廣西梧州夏季空調室外計算參數：干球溫度34.8℃,濕球溫度27.9℃。假如設計時(shí)，夏季室內設計參數采用溫度24℃，濕度55%，管道溫升1℃，采用一次回風(fēng)空氣處理過(guò)程。計算結果：送風(fēng)點(diǎn)溫度19.2℃，系統所需冷量為125kW，二次加熱量15.9kW。系統二次加熱量占總冷量的12.7%，如果去掉這個(gè)二次加熱量，或者減少二次加熱量，那么空調系統就節能約10%，這個(gè)數量不能被忽視了。如果才能在滿(mǎn)足規范和生產(chǎn)需求的前提下，又能減少二次加熱量呢？稍微改動(dòng)一下室內設計參數，這樣就可以做到節能約10%了。這時(shí)，夏季室內設計參數采用溫度24℃，濕度60%，其他條件不變的情況下，計算結果：送風(fēng)點(diǎn)溫度19.2℃，系統所需冷量為110.9kW，二次加熱量6.45kW。這樣設計的系統，既能滿(mǎn)足要求，又能節能。 
　　 
　　 
　　4．合理選定換氣次數 
　　 設計中應合理地選定換氣次數。例如對1萬(wàn)級潔凈空調系統《規范》建議換氣次數是n=15～25次/h ，設計中不可隨意取到30次/h。因為總風(fēng)量偏大后, 系統所需冷量就增大了，二次加熱量也增加，也會(huì )導致送風(fēng)動(dòng)力負荷的增加。筆者認為應緊密結合當地的大氣含塵情況以及工程的裝修效果，合理確定換氣次數。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(jìn)，這類(lèi)項目的潔凈空調可以適當降低換氣次數。 
　　5．新風(fēng)量的確定 
　　 在潔凈空調中，處理新風(fēng)的耗能占了系統耗能的很大一部分。因此，在滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)和操作人員需要的情況下，在《規范》允許的范圍內，應盡可能采用低的新風(fēng)比；潔凈區內的回風(fēng)溫、濕度接近送風(fēng)溫、濕度要求，而且較新風(fēng)要潔凈，能回風(fēng)的凈化系統，盡可能多地采用回風(fēng)，提高系統的回風(fēng)利用量，不能回風(fēng)或采用少量回風(fēng)的系統，要進(jìn)行能量回收。 
　　 新風(fēng)量的確定，可按《潔凈廠(chǎng)房設計規范》GB50073-2001 或《規范》第9.1.3 條之規定：“醫藥潔凈室(區)內的新鮮空氣量，應取下列最大值：1補償室內排風(fēng)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(chǎng)房，新風(fēng)量不能過(guò)低，否則，室內工作人員易產(chǎn)生“悶”的感覺(jué)。 
　　 
　　6．盡量利用回風(fēng) 
　　 在工藝生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生有害物時(shí)，凈化空調系統在保證新鮮空氣量和保持潔凈室壓差的條件下，為了節約能源，應盡量利用回風(fēng)。 
　　 在醫藥工業(yè)潔凈空調設計當中，經(jīng)常會(huì )碰到甲、乙類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房，這些廠(chǎng)房又要做潔凈空調，這樣怎么處理呢？按《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》GB50019-2003的強制條文第5.3.6條“凡屬下列情況之一時(shí)，不應采用循環(huán)空氣：1甲、乙類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房，以及含有甲、乙類(lèi)物質(zhì)的其他廠(chǎng)房；2丙類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)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(shí)；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(fēng)系統，當排風(fēng)經(jīng)凈化后，其含塵濃度仍大于或等于工作區容許濃度的30%時(shí)。”可見(jiàn)，在甲、乙類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房的潔凈空調一般是直流式空調系統，新風(fēng)經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾，表冷除濕段，風(fēng)機段 
　　 當生產(chǎn)工藝過(guò)程產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，局部排風(fēng)又不能滿(mǎn)足衛生要求，并對其它工序有影響時(shí)，才能采用直流式凈化空調系統。因為當車(chē)間內的有害物質(zhì)不能全部排除時(shí)，如再使其循環(huán)使用，則會(huì )造成車(chē)間內的有害物濃度越來(lái)越大，對人員健康及生產(chǎn)有影響，故應采用直流式凈化空調系統。 
　　 對采用直排式空調系統(即全部不回風(fēng)) 或排風(fēng)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(shí)可行的節能措施。能量回收段的實(shí)質(zhì),就是一個(gè)熱交換器,即在排風(fēng)的同時(shí),利用熱交換的原理,把排氣的能量回收,進(jìn)入到新風(fēng)中,相當于使新風(fēng)得到了預處理。 
　　7. 選擇合適的配置 
　　 空調系統的設備配置和選型對系統的能源利用也十分重要，如在一設計方案中，空調系統增加了一套熱濕交換裝置，通過(guò)排風(fēng)與新風(fēng)進(jìn)行熱（冷）濕交換，達到節能目的。節能本身是件好事，但這個(gè)方案存在嚴重缺陷：首先是熱濕交換裝置會(huì )增加系統的阻力，克服阻力所使用的風(fēng)機電機消耗電能超過(guò)了熱濕交換裝置本身所節省的能源；其次是該設備的內芯是一種進(jìn)口的紙質(zhì)熱（冷）濕交換器，價(jià)格不菲且需要每年更換，每次更換相當于設備的一半價(jià)格，等于二年買(mǎi)了一臺新設備。不但達不到節能的目的，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(jìn)行了調整，取消了該裝置。 
　　8 結束語(yǔ) 
　　 在工程項目設計階段,從新風(fēng)比、換氣次數、溫濕度等設計參數的確定上，設計人員就應該樹(shù)立節能意識，并積極選用能量回收段等節能設備，積極應用變頻調速等節能技術(shù)，努力提高潔凈空調的自動(dòng)化控制水平。 
　　 上述適用于凈化空調系統的各種節能措施及方案,是從強調設計工作中應注重節能因素而提出的。在實(shí)際中推廣這些設計節能措施和方案時(shí),還會(huì )受到建設方的投資能力及其對先進(jìn)節能設備的管理水平等多種因素的影響。故在應用時(shí)應因地制宜,作出全面的技術(shù)經(jīng)濟分析之后,再加以落實(shí)、實(shí)施。