医药厂房建筑节能设计研究
摘要：医药洁净厂房的节能设计比普通建筑节能设计具有更高的要求，设计的合理与否是节能效果的关键。文章全面地探讨了医药厂房建筑的节能设计，提出了具体的工艺和方法，以提高药厂的生产能力。
关键词：医药厂房；洁净室；建筑节能；节能设计
中图分类号：TU201文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）14-0076-03
当前，能源问题已成为世界性问题，生态问题亦是越来越严重。可持续发展成为目前各国的重要目标，也是当代人们的社会责任和历史使命。建筑作为社会能耗的重要组成部分，目前已受到了人们的普遍重视。而对医药厂房建筑节能设计的重视程度却一直不够，究其原因为洁净厂房设计将重心转移到微粒控制上了，而对节能问题却相对地有所忽视。当前，我国各大药厂已在实施GMP，GMP达标的药厂洁净室建设规模呈现越来越大的趋势。所以，对医药厂房建筑进行节能设计已是势在必行。
1医药洁净厂房能耗问题
对于医药洁净厂房，有很多方面能耗严重的问题。例如，对于净化空调系统，有两大高能耗体现：一个是制冷负荷，主要包括新风系统、风机温升系统、工艺设备、围护结构、照明系统等。主要的能耗因素为新风系统、风机温升系统、工艺设备三个方面，尤其是新风系统。医药洁净厂房新风主要用来满足生产人员的卫生要求、维持正压条件下的缝隙漏风量、弥补排风量、弥补系统漏风量。依据设计规范可知，与普通空调总风量相比，其新风总量要多0.5倍，能耗问题非常明显。同时，风机温升负荷常常被忽视，其主要是静压箱中风机和电机把热都散到送风气流之中，导致空调器增加。另外，工艺设备负荷有如重要的制冷负荷。二是运行负荷，与普通空调间相比，医药洁净厂房的风量要高出数倍乃至数十倍，风压接近系统总压力的二分之一，一般来说，与一般空调动力负荷相比，医药洁净厂房的要高出3～30倍。
2医药厂房建筑节能设计具体措施
对于医药洁净厂房建筑节能设计，应优先选用先进的技能技术，在保证低成本的前提下达到节能降耗的目的。
2.1建筑布局的节能规划设计
第一，车间型式的设计。现代医药洁净厂房常常采用的型式为单层大框架正方形大面积厂房，其具有外墙面积最小、能耗少的突出优点，能够有效地降低建筑、冷热负荷的投资以及设备运转费用。同时，设计人员要注意对窗墙比的适当控制，避免过大，目的是防止门窗散热，并注意提高其气密性。另外，对于温差较大的洁净室，进行隔热层设计，采用隔热性能和气密性好的材料构造围护结构，建筑外墙采用内侧保温或夹芯保温复合墙板；对于湿度控制间须具有防潮效果良好的密封室，达到规范的要求。
第二，洁净空间体积规划。医药洁净厂房节能设计的另一个有效途径就是控制洁净空间的体积，尤其对于级别较高的洁净室的适当减少更为重要。其主要目的就是控制风量比，能够有效地减少换气次数并降低送风动力消耗。和一般空调办公大楼相比，洁净室单位面积的能耗要高出10～30倍。如果洁净体积减少30%，就能节约25%的能耗。设备根据洁净度等级要求尽量集中布置，以控制洁净室体积。例如，1万级洁净区电耗为10万级的2.5倍，所以，所以，要尤其注意减少较高的洁净室的面积。另外，洁净度要求高的洁净室要优先靠近空调机房，以缩短管线。
第三，采用洁净隧道等节能技术。洁净隧道以及隧道式洁净室不仅能够满足高洁净度要求，而且使得洁净工艺区大大变小，在很大程度上减少了洁净空间体积，降低了风量，起到良好的节能效果。同时，可考虑采用洁净隧道层流罩装置抵抗洁净度低的操作区对洁净度高的工艺区可能存在的干扰与污染，从而避免了通过提高截面风速或罩子面积的耗能手段。
2.2设计合理的工艺条件
第一，空气洁净等级标准设计。医药洁净厂房空气洁净等级标准的确定需要在保证生产产品合格的前提下，综合考虑工艺生产能力情况、设备情况、操作方式、员工情况、成本情况等各方面的因素，达到经济和节能的双重效果。一是依据生产要求确定空气洁净等级；二是对洁净要求高、操作岗位相对固定场所允许使用局部净化措施。
第二，适宜的温湿度的设计。为降低能耗，需要确定最佳的温度及湿度等指标。根据GMP规定，医药洁净厂房生产条件标准为：温度18℃～26℃，相对湿度45%～65%。相对湿度，过高易生霉菌，过低易生静电，有损人体健康。一般，在实际生产过程中，对温湿度有硬性要求的仅有少数工艺，如如胶囊剂制造，别的主要取决于员工舒适感。对于我国国民，夏天温度以26℃为宜，相对湿度适中；冬季温度要控制在20℃以上，相对湿度能控制在20%会具有显著的节能效果的。
第三，洁净室换气次数设计。换气次数和生产工艺、设备情况、洁净室布置及人员密度等因素都存在很大的联系。一般来说，在满足同样洁净度要求前提下，普通安瓿封灌机房的设计换气次数就比较多，而带有空气净化装置的洗灌封联动机的水针生产房间换气次数就相对少得多。设计人员在满足洁净度要求条件下，需要尽量降低换气次数，以减少送风量。
第四，照明设计。药厂洁净室照明要以人为本，能让员工工作舒适，心情愉悦即可。整个车间照明以最低照度标准为宜，高照度操作点就采用局部照明的方式。并且，生产房间照明相对较高，非生产房间控制在100lx以上即可。依据日本工业标准照度级别，中精密度操作定为200lx，药厂操作基本都在中精密操作以下。所以，把某些厂家的最低照度从≥300lx降到150lx是合情合理的，并能够节省一半电耗。
2.3工艺设备的节能设计
在进行医药洁净厂房工艺设备的选型和设计时，要注意其技能要求。例如对于水针剂，设计入墙层流式新型针剂灌装设备，机器与无菌室墙壁连接在一起，维修在隔壁非无菌区进行，不影响无菌环境。较小的设备占地面积能够减少洁净车间中平行流所需空间，节约了成本，降低了人为的影响因素，减少了能量消耗。另外，想方设法降低机器的的排热量及排风量，例如，可以采用水冷设备的生产设备就采用经济的水冷设备，对洁净室内生产设备和管道进行必要的保温处理，减少能耗。
2.4设计合理的空调净化系统
第一，空气净化系统节能设计。净化系统中各空气过滤装置的设置要合理安排，对于大型洁净车间空气净化，可在新风中集中进行。风机占据至关重要的地位，通过计算系统的风量及静压来确定合理的风机负荷，在这里，要想达到节能的效果，就要在系统静压上下功夫，其中，设计时关于通风系统正压或负压的决定影响最为明显。对能量效率而言，负压通风系统的静压一般不高。并且，应分开循环空气处理装置和空调空气处理装置，以使得冷却和加热盘管的静压对循环空气量不会产生太大的影响。
第二，空气净化系统运行的节能设计。此设计主要是为了降低系统的运行动力负荷。主要做法有：在满足药厂洁净室工艺洁净度要求下，适当减少换气次数；尽可能使用低阻力亚高效过滤器；随时采集洁净室发尘量信息，自动输入微机，以控制风量；在洁净厂房工作任务饱满的时间及空间，如维修和下班等，可适量降低送风量；减少排风量以求降低新风量，局部排风是新风补充的重要因素，可以按照排风量的改变或室内正压变化，对新风量进行不断的调整，保持最低需要，这可以节电35%，节冷50%，节蒸汽83%（数据仅供参考）。另外，对二次回风要利用好，可以有效降低空气处理室的风量，降低阻力，对能耗的降低有着重要的意义。
3结语
建筑节能设计在医药洁净厂房方面将起到非常明显的效果，但设计的难度大，涉及的知识面广，对设计人员的专业素养要求很高。在新世纪医药事业竞争日趋激烈的今天，要想获得自己的立足之地，就必须要通过节能设计手段来满足医药产品更高的质量、技术及生产成本的要求，促进我国医药事业的健康发展。
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作者简介：颜剑雄（1967-），男，江西莲花人，恩宜珐玛（天津）工程有限公司建筑工程师；米晓勇（1975-），男，天津人，恩宜珐玛（天津）工程有限公司建筑工程师，研究方向：建
筑学。
（责任编辑：赵秀娟）