【摘 要】近年來，隨著我國人民生活水平的不斷提高，廣大人民群眾日益重視健康問題，對醫(yī)藥工業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境要求越來越高，潔凈廠房設(shè)計(jì)愈發(fā)重要。本文結(jié)合藥品生產(chǎn)企業(yè)暖通空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中所遇到的問題和存在的弊病，本著節(jié)能、環(huán)保的原則，對潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出一些建議。 

　　在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題，在設(shè)計(jì)中逐步改進(jìn)，是每項(xiàng)技術(shù)發(fā)展遵循的客觀規(guī)律，暖通空調(diào)系統(tǒng)也不例外，通過與藥品生產(chǎn)企業(yè)管理人員和暖通空調(diào)系統(tǒng)操作人員的交流，他們對原有廠房系統(tǒng)存在的問題，以及對新建廠房提出新的要求，通過對他們提出的問題要求進(jìn)行分析，然后在設(shè)計(jì)過程中采取相應(yīng)的措置，不斷地提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的合理性、安全性，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，提高工作人員的生產(chǎn)環(huán)境。 

　　1 藥廠空調(diào)系統(tǒng)存在的問題及改進(jìn)措施 
　　首先空調(diào)機(jī)組一年四季開著蒸汽或熱水加熱，很不節(jié)能；空調(diào)機(jī)組新風(fēng)管上只有初效過濾器，中效過濾器和高效過濾器壽命比較短，更換頻繁；一般潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)新風(fēng)量按恒定設(shè)計(jì)，沒有合理利用免費(fèi)能源。傳統(tǒng)滅菌方式采用甲醛熏蒸法，這種方法對人體健康有害，消毒完畢后排風(fēng)直接排入大氣，對周圍空氣造成污染；潔凈區(qū)排風(fēng)倒灌和排風(fēng)與新風(fēng)短路問題；忽略排煙問題。 
　　針對上述情況在以后的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以改進(jìn)。 
　　一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，夏季新風(fēng)和一次回風(fēng)混合后經(jīng)過表冷處理后溫度在 15℃左右，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度24～26℃，車間圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷和車間內(nèi)散熱都不大，主要是有設(shè)備的房間冷負(fù)荷相對較大但對整個(gè)系統(tǒng)來說則影響較小，送風(fēng)溫度需要20～22℃左右，所以要對空氣進(jìn)行再熱到設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度，這樣就會出現(xiàn)冷熱量抵消的情況，很不節(jié)能。如果采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，在主回風(fēng)管與空調(diào)器風(fēng)機(jī)段增加一段風(fēng)管連通，其作用是讓部分回風(fēng)，不經(jīng)過表冷器冷卻處理在風(fēng)機(jī)段前與經(jīng)表冷的新風(fēng)和一次回風(fēng)進(jìn)行混合，使其混合風(fēng)的狀態(tài)點(diǎn)正好為設(shè)計(jì)送風(fēng)點(diǎn)，這樣夏季不再需要再熱盤管，可以得到很好的節(jié)能效果；另外由于二次回風(fēng)不經(jīng)過表冷器，同樣型號表冷器處理風(fēng)量減少，換熱溫差增大，換熱效率提高，并且減小因風(fēng)速大帶水的幾率。針對部分房間有設(shè)備散熱量大、冷負(fù)荷大，其余房間沒有設(shè)備散熱量小、冷負(fù)荷小的系統(tǒng)同樣可以采取二次回風(fēng)的方式在系統(tǒng)內(nèi)部平衡冷、熱負(fù)荷達(dá)到節(jié)能效果。 
　　潔凈空調(diào)正常運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)含塵量高，如果只進(jìn)行初效過濾就和回風(fēng)混合，加重系統(tǒng)中中效過濾器和亞高效過濾器的過濾負(fù)荷。同時(shí)縮短了初效過濾器清洗或更換周期，增加維護(hù)費(fèi)用，降低空氣質(zhì)量。另外新風(fēng)僅進(jìn)行初效過濾容易使冷、熱盤管積塵降低盤管的換熱效率，同時(shí)熱交換盤管、肋片及周邊部分滯留冷凝水，在停機(jī)時(shí)，溫度升高，積塵后在高濕環(huán)境中適合微生物繁殖，特別適合真菌的繁殖，并且盤管阻塞以后造成阻力增大，風(fēng)量減少，空調(diào)處理器處理空氣能力也會降低。如果在新風(fēng)管上增加簡易式便于拆卸、沖洗的尼龍網(wǎng)過濾器，使較臟的新風(fēng)經(jīng)過尼龍網(wǎng)后再進(jìn)入機(jī)組的初、中、亞高效三級過濾，這樣既減輕了初效過濾器的臟堵和更換速率又減小了微生物滋生。由于新風(fēng)量小于總風(fēng)量，因此過濾面積小，增加費(fèi)用少而對保護(hù)后面系統(tǒng)收益大，同時(shí)尼龍網(wǎng)過濾器沖洗后能反復(fù)使用等，從而大大降低了運(yùn)行費(fèi)用。 
　　根據(jù)空氣調(diào)節(jié)室外設(shè)計(jì)參數(shù)，夏季干球?yàn)闅v年不保證50小時(shí)干球溫度，冬季室外溫度為歷年平均不保證1天的日平均溫度，相對濕度亦是相當(dāng)，由此可見室外設(shè)計(jì)參數(shù)是相對保守的，空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行在優(yōu)于室外設(shè)計(jì)參數(shù)的環(huán)境中，因此應(yīng)充分利用過渡季節(jié)室外空氣，從而減少冷源和熱源的使用，達(dá)到節(jié)能降耗的效果；在設(shè)計(jì)時(shí)則需要把新風(fēng)系統(tǒng)按全新風(fēng)系統(tǒng)選擇風(fēng)管和過濾器尺寸，排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管尺寸與總回風(fēng)管相同，在新風(fēng)管、回風(fēng)管、排風(fēng)管上設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。 
　　2 制冷控制系統(tǒng)的介紹 
　　制冷空調(diào)的設(shè)計(jì)一直以來就是一個(gè)涉及面廣的半結(jié)構(gòu)化問題，它所包含的熱力計(jì)算、負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、效率計(jì)算、外觀設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等，不僅要有成熟的計(jì)算公式，而且往往還需要設(shè)計(jì)師豐富的經(jīng)驗(yàn)知識以應(yīng)對設(shè)計(jì)中的各種決策問題。同時(shí)，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量性能，還需要按照設(shè)計(jì)圖紙做出樣機(jī)，進(jìn)行大量的樣機(jī)試驗(yàn)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出較為滿意的產(chǎn)品。單從這些過程的描述就可看出，這是一個(gè)十分復(fù)雜而漫長的過程。 
　　制冷系統(tǒng)是由換熱器、節(jié)流裝置和壓縮機(jī)等部件相互連接而構(gòu)成的一個(gè)封閉系統(tǒng)，部件模型是系統(tǒng)模型的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。制冷系統(tǒng)從20世紀(jì)60年代開始，發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)歷了從單純的部件模型研究，到適合系統(tǒng)仿真要求的部件模型和系統(tǒng)模型研究；從穩(wěn)態(tài)、集中參數(shù)，到動態(tài)、分布參數(shù)模型的研究；從瞬態(tài)特性研究，到長時(shí)間運(yùn)行過程的仿真。仿真優(yōu)化技術(shù)是通過數(shù)學(xué)仿真或半實(shí)物仿真，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和綜合的技術(shù)。簡單的說，就是通過仿真試驗(yàn)，高效率的找出系統(tǒng)在一定條件下的最優(yōu)解。它根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)方案，建立對象仿真模型，有效的控制仿真試驗(yàn)干擾，科學(xué)處理仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，全面進(jìn)行優(yōu)化分析，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)。 
　　3 制冷空調(diào)設(shè)計(jì)優(yōu)化 
　　要對制冷空調(diào)裝置進(jìn)行優(yōu)化，我們首先要確定優(yōu)化的原則和要求，然后才是優(yōu)化方法的確定。節(jié)能節(jié)材是制冷界引人注目的課題之一，為了能使制冷裝置能耗最小、材料最省、效率最高，應(yīng)選擇怎樣的制冷部件和組合方式，這涉及到制冷裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，即最佳匹配問題，也是制冷界亟待解決的問題。 
　　制冷裝置由多個(gè)部件組成，制冷裝置的匹配意味著其各部件必須在相同的流量下工作，工況才能穩(wěn)定。從各部件的靜態(tài)特性曲線上看，其匹配點(diǎn)就是各部件靜態(tài)特性曲線的交點(diǎn)，如要實(shí)現(xiàn)最佳匹配，必須綜合考慮制冷裝置的效率、運(yùn)行費(fèi)用、設(shè)備的壽命及結(jié)構(gòu)參數(shù)等因素。 
　　制冷空調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求，一般來講應(yīng)該包括以下兩項(xiàng)：保證制冷裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)其功能要求；保證制冷效率與經(jīng)濟(jì)性最高。效率與經(jīng)濟(jì)性的考慮，體現(xiàn)在運(yùn)行費(fèi)用和制造費(fèi)用的降低上。通過提高裝置的運(yùn)行效率，可以節(jié)約能量，降低運(yùn)行費(fèi)用。但是運(yùn)行費(fèi)用和制造成本兩者之間通常是矛盾的，因而，必須綜合考慮設(shè)備的投資及運(yùn)行費(fèi)用，解決制冷裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的最優(yōu)化問題，從而滿足熱效率和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)化。 
　　制冷裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，目前廣泛應(yīng)用的有靜態(tài)特性曲線法和熱動力學(xué)法。靜態(tài)特性曲線法是通過試驗(yàn)或熱力計(jì)算，畫出制冷機(jī)組中各部件（壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器等）的靜態(tài)特性曲線，當(dāng)兩個(gè)制冷機(jī)組部件一起工作時(shí)，其工作點(diǎn)必然落在該兩部件特性曲線的交點(diǎn)上。通過選擇不同的部件參數(shù)，是靜態(tài)特性的交點(diǎn)發(fā)生改變，使最后得到的交點(diǎn)處于一種比較高的效率點(diǎn)上。 
　　熱動力學(xué)法是國內(nèi)外制冷界深入研究和廣泛采用的方法。制冷裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行涉及兩個(gè)問題，一是優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)與約束條件；二是需要一臺自適應(yīng)多參數(shù)控制器配合工作。其基本思路與方法是：首先應(yīng)建立制冷裝置及各部件仿真模型，然后聯(lián)立求解這些模型方程組。在此基礎(chǔ)上，選定某一目標(biāo)函數(shù)，確定實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)函數(shù)的約束條件，保持制冷裝置在某一基本工況下處于最佳匹配狀態(tài)。 
　　4 結(jié)語 
　　制藥車間對生產(chǎn)的環(huán)境具有很高的要求，尤其是潔凈車間。我國出臺的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》中對制藥車間的環(huán)境有明確的規(guī)定。這就對車間的空調(diào)系統(tǒng)提出了較高的要求。因此在設(shè)計(jì)中需要對空調(diào)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工方法合理的加以優(yōu)化改進(jìn)。