Ventilação de salas limpas: regras para projeto e instalação de sistemas de ventilação

O ar que as pessoas inalam no interior dos edifícios contém muitas impurezas.O nível de concentração da sua poluição depende em grande parte de várias circunstâncias, incluindo a distância de autoestradas intensivas e instalações industriais.

Existem salas onde esta situação é inaceitável, pois pela sua natureza específica é necessária extrema limpeza na circulação do fluxo de ar. Portanto, a disposição dos sistemas de ventilação e ar condicionado das salas limpas é um componente obrigatório para garantir um microclima adequado nas mesmas. Você concorda?

Com nosso material você aprenderá o que é ventilação de salas limpas, padrões de umidade, condições de temperatura e outros parâmetros que influenciam a manutenção de um microclima ideal.

O que são salas limpas?

A definição de sala limpa implica uma sala de uma determinada área na qual, com a ajuda de equipamentos especiais, a concentração de partículas de aerossol (poeira, vapores químicos, microrganismos) no ar é mantida dentro de limites especificados.

Nessa sala, a quantidade de partículas poluentes na superfície das paredes, no teto e no ar deve ser mantida em um nível mínimo.

As salas limpas são utilizadas em microeletrônica, tecnologia espacial, produção de filmes finos, produção de circuitos impressos - sempre que for necessário eliminar contaminantes

Estas salas especiais estão equipadas com os seguintes componentes:

• piso antiestático;
• transferir aberturas de janela;
• portais de transição;
• estrutura sólida com painéis de parede;
• tectos com iluminação embutida.

Uma atmosfera extremamente limpa em tais salas pode ser alcançada de uma maneira - a remoção das massas de ar existentes e o influxo de ar condicionado fresco filtrado.

As salas limpas são necessárias para áreas da atividade humana como medicina, produtos farmacêuticos, fabricação de diversos dispositivos eletrônicos e produção de alimentos.

Padrões de troca de ar em salas limpas

Com o desenvolvimento de novas tecnologias, a necessidade de instalações de produção limpas aumentou. A indústria utiliza materiais cada vez mais caros e complexos.

Nestas condições, o custo de um erro na produção de produtos modernos devido à inadequação do ambiente industrial e dos equipamentos do local de trabalho é muito elevado.

Na sala de cirurgia, uma atmosfera estéril pode ser alcançada de uma maneira - expulsando as massas de ar internas com um influxo de ar fresco condicionado

Uma série de padrões é um documento geralmente aceito em todo o mundo que estabelece padrões para ventilação, projeto, construção, equipamentos e certificação de salas limpas, além de dividi-los em classes especiais de limpeza. ISO 14644, que tem o título geral “Salas Limpas e Ambientes de Controle Associados”, desenvolvida pela Organização Internacional de Padronização (ISO).

Esta categoria de regulamentos inclui 9 documentos regulamentares.

Padrões ISO 14644 Áreas Limpas e Ambientes Controlados Associados.

Na Rússia, é usada uma seleção aprovada de padrões GOST R ISO 14644, que é uma tradução do padrão internacional ISO 14644, Salas Limpas e Ambientes Controlados Associados.

A documentação que regulamenta os padrões russos foi desenvolvida pelo Comitê Técnico de Padronização TC 184 “Garantindo a Limpeza Industrial” e pela instituição pública Associação de Engenheiros de Controle micropoluição (ASINCOM).

Dependendo da classe de limpeza das instalações industriais e dos processos técnicos nelas realizados, diferentes normas se aplicam aos equipamentos e equipamentos de troca de ar.

Existem 9 classes de instalações nas quais uma certa concentração de poeira e microorganismos no ar é permitida de acordo com os padrões GOST ISO 14644-1-2000.

Tabela de limites de concentração máxima de partículas nas instalações de acordo com as classes de limpeza adotadas pela Organização Internacional de Normalização ISO

Os sistemas de preparação do ar de ventilação devem garantir a sua pureza em termos do número de partículas de aerossol e, se necessário, a presença de microrganismos em áreas limpas de acordo com os requisitos da GOST R 52249-2009 “Regras para a produção e controle de qualidade de medicamentos. ”

Além disso, devem manter um diferencial de pressão em relação às áreas circundantes de classe de limpeza inferior.

Condições de ventilação necessárias

Para realizar a troca de ar em salas limpas, mede-se a mobilidade dos fluxos de ar em m/s. Em salas particularmente estéreis na indústria farmacêutica, é estabelecida uma determinação precisa da ventilação necessária - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, EUA).

Os padrões limites para a mobilidade das massas de ar em outras salas limpas, via de regra, variam de 0,35 a 0,52 m/s ± 20%.

A circulação de ar também é significativamente afetada pela presença de aberturas de janelas:

• em uma sala fechada e sem janelas, o fluxo de ar deve dominar 20% sobre o exaustor;
• em ambientes com janelas, a taxa de troca de ar deve ser 30% maior que a do exaustor.

Somente um sistema de ventilação para áreas limpas pode impedir a entrada de contaminantes e garantir a circulação de massas de ar.

Diagrama do sistema de circulação de ar na sala cirúrgica de acordo com as normas e padrões geralmente aceitos. Inclui difusor, dutos de ar, painel de aquecimento e dispositivo de volume variável monocanal

Ao projetar, é dada maior atenção às tecnologias para fornecer fluxo de ar a objetos para fins especiais. Por exemplo, a circulação de ar em salas limpas com classes de limpeza de 1 a 6 é realizada por equipamentos de distribuição de ar de cima para baixo, formando fluxos de ar homogêneos e unidirecionais de baixa velocidade de 0,2 a 0,45 m/s.

Em áreas de classe de limpeza inferior, a formação de um fluxo não unidirecional é permitida através de vários difusores de teto.

Métodos de purificação de ar

Existem dois tipos de salas limpas. Via de regra, eles diferem entre si no método de purificação das massas de ar:

• salas com ventilação turbulenta;
• salas com fluxo laminar unidirecional.

Esta última variedade permite manter o mais alto grau de limpeza, pois o fluxo direcionado em uma direção empurra o ar poluído para fora do ambiente desejado com mais rapidez e melhor qualidade.

Na purificação do fluxo de ar pelo método turbulento, os fluxos processados ​​​​com filtros são fornecidos através de distribuidores de teto. Quando o ar limpo entra numa sala, combina-se com a massa de ar já presente, que contém algum nível de poluição, e dilui-a.

Através de grades de entrada de ar localizadas na parte inferior das paredes, parte do ar deslocado é descarregado para o exterior. Durante um dia de operação, a ventilação instalada de acordo com este princípio pode deslocar o ar de exaustão até 20 vezes.

Caso seja necessário tornar o ar de uma sala limpa ainda mais purificado, opta-se por um tipo com fluxo direcionado em uma direção. O significado da ventilação laminar é equipar componentes de filtragem eficazes para fornecer o fluxo de ar.

O ar fresco que entra na sala se move através dela em uma direção (de cima para baixo), enquanto as micropartículas de poeira são retidas e removidas através de orifícios no chão. Normalmente, esse processo ocorre a uma velocidade de fluxo de ar de até 0,4 m/s.

Equipamento de ventilação

Para escolher um equipamento de ventilação eficaz em uma sala limpa, vale a pena entender os problemas que ele resolverá.

Um diagrama de filtros de várias classes de purificação, destinados a organizar a ventilação em salas limpas, demonstra claramente a purificação do ar que entra com fluxo unidirecional

A troca de ar em salas limpas não visa remover bactérias e partículas contaminantes, mas sim prevenir a sua entrada.

Os equipamentos necessários serão os seguintes:

1. Ventilação com filtro módulos. Componentes de sistemas cuja função principal é limpar o ar de partículas contaminadas e impurezas. Fornecido com filtros HEPA E ULPA para atingir o grau de pureza exigido de acordo com o classificador.
2. Distribuidores de ar. Trata-se de um grupo de equipamentos de climatização para remoção de impurezas, ventilação e ar condicionado em áreas limpas.
3. Sistemas de ventilação e condicionamento. Instalação com ciclo completo de preparação do fluxo de ar em salas limpas. Suas funções incluem: limpeza, manutenção da temperatura, umidade e pressão do ar. Normalmente, essas instalações são caracterizadas por uma operação silenciosa e ininterrupta e podem ajustar os indicadores automaticamente.
4. Filtros de diversas classes de limpeza. Freqüentemente, eles são selecionados de acordo com os requisitos de um tipo específico de limpeza do ambiente. O esquema mais eficaz para remover partículas estranhas do ar fornecido, passando-o por 4 tipos de filtros - grosso, fino e de alta eficiência (HEPA) e ultrafino (ULPA) limpeza.

O principal objetivo para o funcionamento contínuo deste equipamento é o projeto inicial e a instalação de alta qualidade.

Caso contrário, os funcionários e proprietários não enfrentam dificuldades operacionais.

Como funciona o sistema

A ventilação das salas limpas funciona adequadamente e permite garantir indicadores padrão através do bom funcionamento de todos os componentes do sistema.

Antes de entrar na sala, o ar passa por quatro níveis de filtração em quatro filtros, que limpam o fluxo de ar de certos tipos de contaminantes.

É fornecido um fluxo de ar laminar, permitindo a formação de um movimento direcionado de massas de ar purificadas, que, por sua vez, expulsa partículas de aerossol do ar existente.

A circulação e troca de ar na sala cirúrgica, equipada de acordo com as normas e padrões exigidos, é composta por diversos dispositivos

O principal componente de toda a instalação de ventilação é o sistema ar condicionado central, equipados de acordo com as especificidades das salas limpas. A maior parte dos processos de preparação e purificação do ar ocorre aqui.

E a facilidade de gerenciamento e manutenção de indicadores constantes de limpeza da sala é garantida por equipamentos para automação e despacho de todo o sistema, que contém um grande número de sensores para monitoramento de indicadores, dispositivo para transmissão de comandos remotos, etc.

Depois de colocar o sistema em funcionamento, o estado de funcionamento de todos os elementos é monitorizado pelo pessoal que trabalha na sala e, caso sejam detectadas quaisquer avarias ou situações de emergência, o software irá informá-lo rapidamente sobre isso de forma automática.

Características de projeto de sistemas de ventilação

A concepção e instalação de sistemas de ventilação e ar condicionado para salas limpas requer a experiência necessária no trabalho com equipamentos especiais, bem como o conhecimento dos requisitos e normas dessas salas.

Existem três esquemas principais para sistematizar a troca de ar em áreas limpas:

• direção dos fluxos de ar paralelos entre si;
• direção aleatória - o ar fresco é fornecido em diferentes direções;
• oferta mista - pode ser observada em salas grandes, quando em uma parte as massas de ar se movem paralelamente e na outra - aleatoriamente.

Dependendo das dimensões da sala e da localização da área de trabalho, é selecionado o projeto de sistema de ventilação mais adequado.A solução ideal é a ventilação com fluxo de ar fresco direcionado em uma direção.

Sistema de grade de ventilação na parede em uma sala estéril projetada de acordo com os requisitos de classe e finalidade de limpeza

Frequentemente usado para salas limpas sistema de abastecimento e ventilação de exaustão. O seu significado é o seguinte: um fluxo de ar fresco é fornecido de cima a uma certa velocidade sob pressão, o que empurra as massas de ar poluído da sala para baixo até à abertura de alimentação.

O ar resfriado é fornecido em baixa velocidade ao topo da instalação através dos painéis do teto. Ele envolve a área da sala, baixando as partículas de poeira até o capô, criando um grau mínimo de irritação.

Com este sistema de ventilação, correntes de ar e redemoinhos de poeira não se formam no chão. Além disso, o fluxo fresco entregue é primeiro preparado e fornecido ao ambiente com a umidade e temperatura exigidas.

Esquemas de ventilação populares

Ao projetar um sistema de ventilação, uma das principais tarefas é a organização precisa e comprovada da distribuição do fluxo de ar.

Atualmente, os projetistas utilizam diversas soluções comuns para a localização de equipamentos de distribuição de ar, cuja escolha depende da finalidade.

Em salas limpas, é imperativo garantir que as portas estejam equipadas com proteção adicional contra a entrada de ar contaminado na sala limpa.

Consideremos os esquemas mais populares e comprovados para organizar a ventilação da sala de cirurgia:

• fluxo de ar em uma direção através de um plano inclinado grelha de ventilação;
• através do uso de difusores de teto, é organizado um fluxo de ar não unidirecional;
• o ar entra na sala de cirurgia através de um painel de teto perfurado com organização de fluxo vertical unidirecional da mistura de ar;
• a massa de ar insuflada é fornecida através de um distribuidor de ar no teto, criando um fluxo de ar laminar direcionado para a área de trabalho;
• A mistura de ar não é unidirecional e é fornecida através de uma mangueira de anel de ar.

O sistema de ventilação exaustora nas salas cirúrgicas é realizado através da instalação de exaustores e grades de ventilação nas paredes com a válvula no sentido oposto.

De acordo com a prática, o melhor dispositivo para organizar o fluxo de ar laminar direcionado em uma direção nas salas cirúrgicas são os distribuidores de ar de malha no teto.

Por exemplo, em um teto laminar medindo 1,8 por 2,4 m em uma sala cirúrgica com área de 40 m², é possível criar uma troca de ar de 25 vezes com uma velocidade de saída do fluxo de ar de 0,2 m/s do instalação.

Esses dados são considerados suficientes para absorver excesso de calor no número de pessoal e operação de equipamentos na sala de cirurgia.

Instalação de sistemas de ventilação

A peculiaridade da instalação de ventilação em salas limpas está associada a elevados requisitos para vários tipos de zonas, cuja classificação depende das características dos processos tecnológicos nelas realizados, bem como da sua finalidade, padrões de microclima e encaminhamento das estruturas de engenharia.

Especialistas instalam e comissionam equipamentos para garantir troca de ar adequada em salas limpas da indústria farmacêutica

Os instaladores precisam entender isso dutos de ar para instalação em salas limpas, são necessários procedimentos preparatórios antes mesmo da instalação, sem os quais a instalação subsequente não pode ser realizada.

Consideremos as principais etapas:

1. Na fase preparatória, as peças do duto de ar são colocadas em uma área de limpeza especialmente designada. Antes da instalação, as peças e acessórios passam por uma limpeza mecânica inicial a seco para remover contaminantes líquidos e sólidos das superfícies formadas durante a produção e transporte.
2. A seguir, deve-se realizar uma lavagem primária de todas as superfícies internas com água da torneira e organizar a secagem até a completa secagem. livre de poeira zona. Após inspeção visual, os componentes do sistema de ventilação, dependendo do grau de contaminação, são submetidos a lavagem e secagem secundária ou são imediatamente encaminhados para tratamento antisséptico.
3. Após o tratamento final, recomenda-se minimizar o contato com os elementos limpos das superfícies internas dos dutos de ar e com o ar ambiente. Isto pode ser conseguido envolvendo as partes finais com filmes de polímero. Depois disso, os componentes são enviados para um armazém com parâmetros de limpeza controlados.
4. O lote limpo de peças e dutos de ar chega ao local de instalação logo antes da instalação. A película protetora é removida imediatamente antes de conectar partes de dutos de ar e elementos moldados, sendo inaceitável o contato de ferramentas, fixadores e pele aberta das extremidades com o interior. Ao interromper a instalação ou fazer uma pausa, sele temporariamente as peças finais, juntas e inserções.

Em todas as etapas dos trabalhos de instalação, é necessário controlar e reduzir o número de possíveis contaminações das superfícies internas.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo falará sobre como a ventilação é organizada em salas limpas para fins industriais:

Vídeo sobre como a ventilação é configurada nas salas limpas da sala de cirurgia:

O projeto e instalação de sistemas de ventilação e ar condicionado em salas limpas é um processo trabalhoso que requer certos conhecimentos, normas e regras de troca e fornecimento de ar, bem como habilidades e experiência no uso de equipamentos de distribuição de ar.

É por isso que é recomendável entrar em contato apenas com especialistas para projetar e instalar um sistema de ventilação nessas instalações.

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