洁净室系统缓冲设置措施

1、概述
缓冲室：在洁净车间中，不同级别的洁净区之间，为减少开门时人进出引起的脏气流入侵到高级别侧，而设置具备一定置换体积及压差要求的功能间。
气锁室：一般设在洁净室的出入口，是用以阻隔外界或邻室气流和进行压差控制所设置的连锁控制缓冲室。气锁室即设置连锁控制的缓冲室。
2、缓冲室设置
无尘洁净室是一个系统工程，其核心为净化空调系统，通过净化空调系统空气过滤置换保持洁净区洁净度，但其他一些布局方面的细节设计，可有效控制洁净区被污染，以使无尘洁净室更安全可靠、经济节能运行，其中缓冲室的设置即为洁净室平面布置控制污染的重要方式。《洁净厂房设计规范》规定：不同等级的洁净室之间的压差不宜小于5Pa，洁净区与非洁净区之间的压差不应小于5Pa，洁净区与室外的压差不应小于10Pa。《医药工业洁净厂房设计规范》规定：不同空气洁净度等级的医药洁净区之间以及医药洁净区与非洁净区之间的空气静压差不应小于5Pa，医药洁净区与室外大气的静压差不应小于10Pa。具体到实际工程设计中，由于压差计显示精度要求，一般压差均按5Pa或大于5Pa设计。
在洁净车间中，不同级别的洁净区之间已有小5Pa压差，高级别侧保持正压，用以阻挡门关闭条件下由缝隙从低级别到高级别洁净室的空气渗透，在门开启条件而无人走动时，低级别侧的气流也不能轻易入侵到高级别侧。但是，在开门的瞬间，人的进出引起的气流，就不是正常的压差能阻挡得住的。因此，在洁净车间设立缓冲室的作用就在于减少开门时入侵的脏气流。同时为防止开门时缓冲室另一个门处于开启状态时，人员进入缓冲室走动而致污染气流进入高级别洁净区，缓冲室进出门应设置连锁控制。
设置连锁控制的缓冲室即为气锁室。气锁室按其压力和气流方向可分为：梯度式气锁室、正压气锁室、负压气锁室三种类型。其中梯度式气锁是比较常用的形式，用于不同洁净区之间的隔离，但不能阻止高级别区含产品空气的扩散。而正压气锁室和负压气锁室则既可用于分隔不同区域之间的气流，也可有效阻止含产品空气从高级别区向低级别区的扩散。医药工程中强致敏性产品生产及医院负压手术室的缓冲就采用正压气锁室和负压气锁室。
以下几种情况下可不设置缓冲室：
①两个只相差一级的相邻乱流洁净区相通且洁净区体积较大时（经测算洁净区体积不宜小于300m3），从低级别经人体带入高级别的尘粒污染对高级别洁净区洁净度不会产生波动或产生波动在较短时间就恢复，中间无需设这样的缓冲室。如电子洁净厂房大部分面积较大不同级别洁净间之间一般均不设置缓冲。但如果发生的污染不仅仅是增加尘粒的污染，而是改变污染性质的污染(例如不同性质的菌种、不同性质的尘源)，则一定要设缓冲室。
②对于单向流的洁净车间，由于其置换速度快抗干扰能力*，可不设置缓冲室。
3、缓冲室自净换气次数
洁净工程设计平面布置时，要合理确定缓冲室的面积、是否需要等，须结合洁净车间的体积、等级、换气次数等进行周密的计算。以十万级与一万级之间的缓冲室为例，缓冲室按高级别确定为一万级，与十万级区压差取值10Pa，与一万级区压差取值5Pa，进出门均为单门（1000×2000）,体积取值8m3，进出门不能同时打开，计算缓冲室送风换气量及正压风量。采用缝隙法计算缓冲室门进出正压风量：
Ly=0.827×A×ΔP1/2×1.25×3600
其中：
Ly为正压风量（m3/h）；
A为门缝隙的总有效漏风面积（m2），门缝隙宽度取0.003m；
ΔP为压力差（Pa）；
1.25为不严密附加系数；
Ly出=0.827×0.018×101/2×1.25×3600=211.83（m3/h）；
Ly进=0.827×0.018×51/2×1.25×3600=149.79（m3/h）。
进出风量差=62.04（m3/h），即要保持缓冲室进出门压差，缓冲室小送风量为62.04（m3/h）。
参照《民用建筑工程设计技术措施》暖通空调动力第4.10.3条关于防烟正压送风风量门洞风速取值0.6～1.0m/s，考虑烟气扩散性比洁净室一般空气强，故洁净室缓冲室开启门时为阻止低级别区空气尘粒污染扩散至高级别区所需门洞风速可降低，现取值0.5m/s，相应通过（1000×2000）门的空气流量为3600（m3/h），相当与8m3缓冲室450次/h的换气次数送风量。显然，为了阻止洁净室缓冲室开启门时低级别区空气尘粒污染扩散至高级别区将缓冲室送风量提高到3600（m3/h），相应缓冲室送风口、回风口不易布置，且较大风量空气短时间进入低级别洁净功能间会引起各功能间相互压差失调。故采用保持门洞风速控制尘粒污染扩散不可取也无必要。
缓冲室送风风量可以采用假定缓冲间在低级别门打开后，缓冲间降低至低级别洁净标准后恢复至高级别洁净标准所需自净时间及自净换气次数的方法确定。参照《药品GMP指南》（厂房设施与设备）中洁净室恢复时间与换气次数关系图表，自净时间：在换气次数20次/h时，十万级自净到万级约7min，在换气次数30次/h时，十万级自净到万级约4min。
以万级8m3缓冲室为例，单个操作人员（按1.7m，体积约0.5m3）由十万级进入缓冲室，相应0.5m3为十万级标准，人员从十万级区开启缓冲室门到开启缓冲室出口门时间约30s，缓冲室按换气次数30次/h，自净其中0.5m3十万级空气至万级需自净时间=4×0.5/8=0.25min。根据以上案例可总结如下：万级缓冲间送风换气次数可取28～30次/h，十万级缓冲室送风换气次数取18～20次/h。
4、结论
（1）置缓冲室可有效防止洁净区与非洁净区及不同洁净区之间的污染。
（2）缓冲室应设置为连锁控制的气锁室。
（3）气锁室一般均采用梯度气锁室，特殊要求时采用正压气锁室或负压气锁室。
（4）气锁室洁净度应按高级别洁净区标准，其送风换气应综合考虑人员通过气锁室时间，气锁室自净时间等。根据洁净室不同换气次数下的自净时间测算：万级缓冲间送风换气次数可取28～30次/h，十万级缓冲室送风换气次数取18～20次/h。