与一般空调系统相比，净化空调系统在空气过滤、气流组织、室内压力控制、风量及能耗方面有着明显的区别。医药洁净室以微粒和微生物为主要控制对象， 同时应满足规定的温度、湿度、压差等环境参数。洁净室净化空调系统是药品生产的一个关键系统，它的使用在防止交叉污染和药品污染等方面起到了重要的作用。净化空调系统在系统及风量选择、污染物及压差控制、温湿度控制等方面还存在着一定的问题，从设计、选型、运营管理等方面提出有针对性的改进意见，可以提高系统运行的稳定性和可靠性。
1 工程概述及室内空调设计参数
该生物制剂综合车间为现浇钢筋混凝土框架结构，地上 2 层，层高均为 7.50 m，室内外高差 0.3 m，建筑高度为 15.3 m，建筑占地面积 10809 m 2 ，总建筑面积约为 21855 m 2。车间内包括水针、凝胶、冻干、固体制剂等生产线，为一个多层工业厂房建筑。房间（部分） 空调室内设计参数见表 1。
功能区 | 夏季 | 冬季 | 送风量 /（m³/h） | 新风比/% | 冷量/KW | 加热量/KW | 加湿量/(kg/h) | ||
温度 | 相对湿度 | 温度 | 相对湿度 | ||||||
洗烘瓶 （D级） | 24 | 55 | 20 | 50 | 15170 | 18.3 | 86 | 44 | 9 |
器具清洗灭菌（D级） | 24 | 55 | 20 | 50 | 15010 | 62.5 | 147 | 126 | 64 |
固体制剂 （D级） | 24 | 55 | 20 | 50 | 47350 | 45.5 | 389 | 290 | 136 |
洗衣（D级） | 24 | 55 | 20 | 50 | 12080 | 36 | 89 | 61 | 25 |
配液（C级） | 22 | 55 | 22 | 50 | 8660 | 53.8 | 78 | 65 | 36 |
浓缩胶再生（C级） | 22 | 55 | 22 | 50 | 27480 | 51.5 | 242 | 199 | 108 |
稀配（C级） | 22 | 55 | 22 | 50 | 18490 | 47.5 | 155 | 124 | 65 |
灌装（B级） | 22 | 55 | 22 | 50 | 24800 | 16.8 | 124 | 69 | 15 |
2.1 通过计算可得，该制剂车间净化空调用冷冻水设计冷量 3162 kW，预留净化空调用冷冻水设计冷量500 kW，舒适性空调用冷冻水设计冷量580kw，需求总冷量为 4242 kW。采用 3 台水冷冷水机组提供冷冻水，单台机组的制冷量为 1418 kW，COP为5.47，冷冻水供回水温度 7℃/12℃，冷冻水流量244m³/h，冷却水供回水温度 30℃/35℃，冷却水流量305m³/h。水系统采用一次泵变流量闭式系统。空调用水制冷流程见图 1。
2.2 车间工艺系统（一）用冷冻水设计冷量407kw，热水设计热量529kw。采用1台全热回收水冷冷水机组提供冷冻水和热水，机组综合cop为7.5，制冷量435kw，冷冻水供回水温度7℃/12℃，冷冻水流量75m³/h，制热量569kw，热水供回水水温50℃/45℃，热水流量98m³/h，冷却水供回水温度30℃/35℃，冷却水流量98m³/h。冷冻水系统采用一次泵变流量闭式系统，热水系统采用二次泵变流量开式系统。工艺系统（一）用水制冷流程见图2.
2.3 车间工艺系统（二）用冷冻水设计冷量989kw，采用 2 台水冷冷水机组提供冷冻水， 冷冻水供回水水温 15℃/20℃。冷冻水系统采用一次泵变流量闭式系统。工艺系统（二）用水制冷流程见图3。
2.4 车间冬季空调设计蒸汽量为4478kg/h，热源采用 0.2 MPa 蒸汽，蒸汽凝结水回收至车间热力站。蒸汽由热力站提供。
3 空调系统设计
3.1 净化空调均采用全空气系统。空气处理流程：新风经粗效、中效过滤后，冬季先进行新风预热，后与回风混合，夏季降温除湿（冬季加热加湿）后再经中效过滤处理后送入室内。 气流组织设计为乱流型，采用高效过滤风口顶送，房间侧面底部回（排）风方式。
制剂车间共设计净化空调系统 26个，以净化空调系统（一）为例进行研究分析，该系统冬、 夏季空气处理过程及空调系统流程见图 4~图 5。
3.2 空调机组表冷器前后均设置热管型除湿节能器。空调机组新风口上设电动密闭阀， 空调系统停机时关闭风阀。净化区消毒灭菌采用 VHP，空调系统设置回排风切换，消毒排风时全新风运行。
3.3 洁净区空调机组送风、回风、排风干管设计远程控阀或在线风量筒，B级主要房间回风干管设置压差控制阀。提取液融化间，2层中间站均设置加热装置，保证室内温度为25℃～30℃。
4 节能设计
4.1普通机械通风系统风机的最大单位风量耗功率0.30W/(㎡/h)，冷冻水泵的输送能效比0.023，满足节能规范限制要求。空调风管及阀门保温材料采用柔性泡沫橡塑保温板，δ=28㎜，氧指数＞35，烟密度＞50，λ=0.032W/mK（0℃时），湿阻因子μ≥10000。
4.2 冷、热水管道及阀门保温采用柔性泡沫橡塑保温材料，根据管径不同采用相应的厚度： 管径≤DN80时，δ =25 mm；管径在 DN80~DN150之间时，δ＝28 mm； 管径在 DN150~DN250 之间时，δ＝32㎜；管径≥DN250 时，δ＝40 mm。空调冷凝水管采用橡塑保温材料，δ ＝10 mm。
5 优化设计
5.1 合理选择洁净室换气次数。GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》对非单向流洁净室的换气次数提出了明确规定。在满足房间温湿度、洁净度、工艺设备通风要求、规范最低换气次数要求的前提下，尽可能采用合理的气流组织，降低换气次数，降低系统总能耗。
5.2 工艺设备间歇排风运行。洁具间、胶塞拆包、西林瓶上瓶等房间通常需要设置排风口， 当工艺设备运行时，排风机通过排风口将废气排到室外。但是当工艺设备停止运行时，排风口依旧抽取室内的空气，为了保持室内压差稳定，送风口也同时需要送入新风，造成能源浪费。因此，在保证室内温湿度、洁净度等要求的前提下，可以采用工艺设备间歇排风运行策略，当工艺设备停止运行时，减少排风量或停止排风，同时也能减小系统的送风量，进而达到节能的目的。
6 结语
药品在生产过程中会受到温湿度、外界环境、人员等因素的影响，净化空调系统的使用在防止药品污染方面起到了重要的作用，但由于系统风量大、阻力大，净化空调系统的使用会增加运营成本。因此，在实际的工程设计中，设计人员应在系统冷热源设计、设备选型、气流组织设计、系统自动化控制等方面予以更多的重视，并结合设计条件、工程特点等因素，采取经济合理、技术先进、安全可靠的设计方案。