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从“恒温恒湿”到“合规可验”:实验室与洁净车间暖通系统的十大要点与十五个常见误区

无论是药品洁净厂房、食品微生物实验室,还是第三方检测机构的恒温恒湿室,暖通系统的好坏决定了后续验证是否顺利、运行成本是否可控。很多项目之所以在PQ/OQ阶段反复返工,往往不是设备本身的问题,而是设计逻辑不清、控制边界不明、监测系统缺失。以下十个要点与十五个误区,来自银河空调设备对 100+ 个项目的复盘。

一、十大设计要点(可直接纳入招标/设计条件书)

1)工艺主导的负荷边界:优先以工艺产能、人员/设备发热、渗透负荷与新风需求反算冷量与加湿量;
2)分区分级:依据功能将区域划为静压梯度(如 A/B/C/D 或 ISO5–8),明确压差≥5–15 Pa 的目标值与控制策略;
3)气流组织:层流区采用整面高效送风天花+下回风,乱流区则注意短路风与死角;
4)温湿控制:双 PID + 露点前馈,夏季建议表冷深度除湿+再热,冬季加湿优先洁净蒸汽/电极蒸汽;
5)过滤与密封:“初效—中效—高效/超高效”三级,末端高效风速 0.45 m/s(或按设计取值),风口与风管法兰处需做双道密封;
6)新风与能耗:合理选择转轮热回收/板换回热装置,提高新风侧显热回收率;
7)声学与震动:机房与洁净区之间设置减振基座与柔性接头,确保噪声≤规定值;
8)在线监测(EMS):温度、湿度、压差、风量、PM、CO₂、能耗与设备状态全覆盖,数据可追溯并具备越限报警;
9)BMS/EMS 与 LIMS/MES 联动:关键点位的环境数据应支持对接,方便审计追溯;
10)可维护性:高效过滤器可更换空间≥700 mm,阀件配旁通或检修口,转轮/蒸汽管路设快速断开接口。

二、十五个常见误区(避免“到 PQ 才补课”)

1)只按建筑面积估算冷量,忽视渗透/新风/设备余热;
2)洁净区只管温湿度,不做压差与泄漏率设计;
3)送风口选型只看风量忽略面风速与覆盖率;
4)表冷后不设再热,导致冬夏换季湿度飘;
5)加湿用自来水,结垢与菌落超标;
6)只装 HEPA,不做完整性扫描与渗漏测试;
7)风管保温厚度不足,形成结露滴水;
8)集中冷源控制不联动末端,频繁启停;
9)传感器未校准或布点不合理;
10)忽视人员与物流动线对气流组织的影响;
11)把“露点”与“相对湿度”混用造成控制误差;
12)过滤压差表只做装饰,不做预警联动;
13)GMP 文件化不足,归档缺少IQ/OQ/PQ 报告与原始记录;
14)能耗不做基线,后期很难核算节能收益;
15)没有应急预案(停电、机组故障、极端天气),导致风险暴露。

三、验证与监测清单(可快速套用)

IQ:设备选型清单、图纸会审记录、材质证明、焊接/保温/过滤器出厂资料;

OQ:单机调试记录、联动功能测试、报警与联锁验证、控制参数与曲线;

PQ:按典型工况/极限工况进行 72 h 连续运行验证,采集温湿/压差/风速/洁净度数据;

EMS 监测:按 1–5 min 采样粒度,数据保存≥5 年,异动自动生成根因分析与工单。

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