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淺談藥廠潔凈室節(jié)能設計
時間:2008-2-20
節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要能源政策。但是，長期以來，藥廠潔凈室設計中針對的主要矛盾是微粒，而節(jié)能問題一直未引起高度重視。隨著我國GMP達標藥廠的潔凈室建設規(guī)模迅速發(fā)展與擴大，從藥廠潔凈室設計上采取有力措施來降低能耗，節(jié)約能源，已到了刻不容緩的地步，而從建筑布局、工藝條件上采用先進的節(jié)能技術和措施，可有效地降低能耗和藥品生產(chǎn)成本。
設計合適的車間型式
現(xiàn)代藥廠潔凈廠房以建造單層大框架正方形大面積廠房最佳。其顯著優(yōu)點是外墻面積最小、能耗低，可節(jié)約建筑、冷熱負荷的投資和設備運轉費用。另外，可控制和減少窗墻比，加強門窗構造的氣密性。此外，在有高溫差的潔凈室設置隔熱層，圍護結構采用隔熱性能和氣密性好的材料及構造，建筑外墻內(nèi)側采用保溫或夾芯保溫復合墻板；在濕度控制房間設置有良好防潮性能的密封室：這些措施均能達到節(jié)能的目的。
減少潔凈空間體積
潔凈空間的減少，意味著風量比、換氣次數(shù)、送風動力消耗都隨之降低。潔凈室每平方米耗能是普通空調(diào)辦公樓的10~30倍。若減少潔凈體積30％，可節(jié)能 25％。又由于1萬級潔凈區(qū)電耗是10萬級的2.5倍，因此，企業(yè)應按不同的空氣潔凈度等級要求分別集中布置，盡最大努力減少潔凈室特別是高級別潔凈室的面積，同時，應使?jié)崈舳纫蟾叩臐崈羰冶M量*近空調(diào)機房，以減少管線長度，降低能量損耗。
減少潔凈空間體積的實用技術之一是建立潔凈隧道或隧道式潔凈室，其可以滿足生產(chǎn)對高潔凈度環(huán)境和節(jié)能的雙重要求，使?jié)崈艄に噮^(qū)空間縮小到最低限度，風量大大減少。另外，還可采用潔凈隧道層流罩裝置，以抵抗?jié)崈舳鹊偷牟僮鲄^(qū)對潔凈度高的工藝區(qū)可能存在的干擾與污染。在同樣的總風量下，可以擴大罩前潔凈截面積 5~6倍。同時，還可通過潔凈小室、潔凈工作臺、自凈器、微環(huán)境等形式，如帶層流裝置的稱量工作臺以及帶層流裝置的灌封機等，實行局部氣流保護，以維持該區(qū)域的高潔凈級別要求，且減少潔凈空間體積。
降低潔凈室污染值
降低潔凈室的污染值也有利于藥廠潔凈室的節(jié)能。潔凈室空氣的主要污染源不是人，而是新型建筑裝飾材料、清潔劑、粘接劑、現(xiàn)代辦公用品等。因此，使用低污染值的綠色環(huán)保材料可使藥廠潔凈室的污染狀態(tài)很低，這也是減少新風負荷，降低能耗的很好的途徑。
合理設計空氣潔凈等級
在藥廠潔凈室設計中，對空氣潔凈度等級標準的確定，應在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，綜合考慮工藝生產(chǎn)能力、設備的大小、操作方式和前后生產(chǎn)工序的連接方式、操作人數(shù)、設備自動化程度、設備檢修空間、設備清洗方式等因素，以降低投資和運行費用，達到節(jié)能要求。一是按生產(chǎn)要求確定凈化等級，如對注射劑稀配可定為 1萬級，而濃配對環(huán)境要求不高，可定為10萬級。二是對潔凈度要求高、操作崗位相對固定的場所使用局部凈化措施。如大輸液的灌封等可在1萬級背景下局部 100級的生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)操作。三是允許隨生產(chǎn)條件的變化調(diào)整生產(chǎn)環(huán)境潔凈要求。如注射劑稀配1萬級，當采用密閉系統(tǒng)時生產(chǎn)環(huán)境可為10萬級。
根據(jù)不同季節(jié)調(diào)控溫濕度
在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，從節(jié)能的角度出發(fā)，需要確定合適的潔凈度等級、溫度、相對濕度等參數(shù)。GMP規(guī)定的藥廠潔凈室生產(chǎn)條件為：溫度18℃～26℃，相對濕度45%～65％。考慮到室內(nèi)相對濕度過高易長霉菌，不利于潔凈環(huán)境的維持，過低易產(chǎn)生靜電，使人體感覺不適。根據(jù)制劑生產(chǎn)實際，只有部分工藝對溫度或相對濕度有一定要求，其他均著眼于操作人員的舒適感。因此，從我國人們的習慣和體質(zhì)看，夏天溫度應從24℃升高到26℃，相對濕度45%~65%比較合適。冬天應該在20℃以上，而相對濕度從45％降到自然狀態(tài)（如20％）則節(jié)能是明顯的。
減少潔凈室換氣次數(shù)
在保證潔凈效果的前提下，減少換氣次數(shù)、送風量是節(jié)能的重要手段之一。換氣次數(shù)與生產(chǎn)工藝、設備先進程度及布置情況、潔凈室大小及形狀，以及人員密度等密切相關。如布置有普通安瓿灌封機的房間就需要較高的換氣次數(shù)，而帶有空氣凈化裝置的洗灌封聯(lián)動機的水針生產(chǎn)間，就只需較低換氣次數(shù)即可保持相同的潔凈度。
適當降低照明強度
藥廠潔凈室照明應以能滿足工人生理、心理上的要求為前提。對于高照度操作點可以采用局部照明，而不宜提高整個車間的最低照度標準。同時，非生產(chǎn)房間照明應低于生產(chǎn)房間，但以不低于100流明為宜。根據(jù)日本工業(yè)標準照度級別，中精密度操作定為200流明，而藥廠操作不會超過中精密度操作，因此把最低照度從 ≥300流明降到150流明是合適的，此項措施可顯著節(jié)約能量。
綜合利用潔凈氣流
綜合利用潔凈氣流，將工藝過程和空調(diào)系統(tǒng)的熱回收，是可以直接獲益的節(jié)能措施。對于無塵粒影響的藥廠潔凈室，實行潔凈氣流串聯(lián)，將潔凈室按潔凈度高低串聯(lián)起來，最初的送風經(jīng)過高級別送至低級別的房間后再回到空調(diào)機組，可省去若干高效過濾器。對于以消除余熱為主、凈化要求不太高的房間，可交*利用潔凈氣流，并采用下送上回流向，下送可減少送風速度，提高送風溫度，減少溫差，而上回則可提高回風溫度。
工藝裝備節(jié)能化
藥廠潔凈室工藝裝備的設計和選型，在滿足機械化、自動化、程控化和智能化的同時，必須實現(xiàn)節(jié)能化。如對水針劑生產(chǎn)，可設計入墻層流式新型針劑灌裝設備，使機器與無菌室墻壁連接在一起，而維修在隔壁非無菌區(qū)進行，不影響無菌環(huán)境。由于機器占地面積小，減少了潔凈車間中100級平行流所需的空間，以及工程投資費用和人員對環(huán)境潔凈度的影響，大大節(jié)約了能源。同時，應采取必要的技術措施減少生產(chǎn)設備的排熱量，降低排風量。如盡可能采用水冷式設備，并加強潔凈室內(nèi)生產(chǎn)設備和管道的隔熱保溫措施，減少排熱量，降低能耗。
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