Czy klasa ISO określa wymianę powietrza na godzinę?

NIE.Klasa ISO nie określa bezpośrednio stałej liczby wymian powietrza na godzinę (ACH).Klasyfikacja pomieszczeń czystych ISO definiuje czystość powietrza na podstawie stężenia cząstek unoszących się w powietrzu w określonych-zakresach wielkości cząstek. Z kolei wymiana powietrza na godzinę to parametr projektu HVAC i kontroli-zanieczyszczeń, określany na podstawie takich czynników, jak objętość pomieszczenia, obłożenie, aktywność procesowa, wzór przepływu powietrza, filtracja i wymagany poziom kontroli zanieczyszczeń.

To rozróżnienie jest ważne, ponieważ nabywcy pomieszczeń czystych i zarządcy obiektów czasami zakładają, że każda klasa ISO ma odpowiednią obowiązkową wartość ACH. W praktyce nie ma prostej reguły typu „ISO 5 wymaga X ACH” czy „ISO 7 wymaga Y ACH”. Pomieszczenie czyste należy projektować jako zintegrowany system, a nie klasyfikować wyłącznie na podstawie szybkości wentylacji.

Co właściwie definiuje klasa pomieszczeń czystych ISO?

Klasyfikacja pomieszczeń czystych ISO dotyczy przede wszystkimstężenie cząstek unoszących się w powietrzu, a nie częstotliwość wymiany powietrza.

ISO 14644-1 klasyfikuje pomieszczenia czyste i strefy czyste według stężeń cząstek w powietrzu mierzonych w określonych miejscach pobierania próbek. Norma obejmuje rozmiary cząstek od 0,1 µm do 5 µm w ramach głównej klasyfikacji i wykorzystuje liczniki cząstek unoszących się w powietrzu w celu określenia stężeń cząstek.

W prostych słowach:

Klasa ISO=Stopień czystości musi być powietrza pod względem stężenia cząstek w nim unoszących się

ACH=Ilość klimatyzowanego lub przefiltrowanego powietrza dostarczanego lub rozprowadzanego w pomieszczeniu w stosunku do jego objętości

Są one ze sobą powiązane, ale nie są to te same pomiary.

Na przykład pomieszczenie klasy ISO 7 ma określony cel w zakresie czystości cząstek unoszących się w powietrzu. Klasyfikacja ta nie mówi automatycznie inżynierowi HVAC, ile razy w ciągu godziny należy wymienić powietrze w pomieszczeniu.

Dlaczego klasa ISO i ACH są często mylone?

Zamieszanie wynika częściowo ze starszych praktyk projektowania pomieszczeń czystych i wytycznych branżowych, które wiązały określone klasy czystości z typowymi zakresami-wymiany powietrza. Takie wartości mogą nadal pojawiać się w dokumentach dotyczących planowania pomieszczeń czystych i materiałach referencyjnych online.

Jednakże typowej wartości inżynieryjnej nie należy mylić z wymaganiem ISO.

ASHRAE zauważa, że ​​użycie samej klasy czystości do wybrania wartości ACH może być podejściem nadmiernie uproszczonym, ponieważ może ignorować ważne zmienne, które wpływają na stężenie cząstek w pomieszczeniu.

Oznacza to, że inżynier nie powinien zaczynać od:

Klasa ISO → stała ACH

Bardziej odpowiednim podejściem do projektowania jest:

Wymagana czystość → źródła zanieczyszczeń → projekt przepływu powietrza i filtracji → wymagane natężenie przepływu powietrza → weryfikacja

Co decyduje o wymianie powietrza na godzinę?

ACH jest częścią ogólnego projektu wentylacji. Na natężenie przepływu powietrza wymagane w pomieszczeniu czystym wpływa kilka czynników.

1. Wymagany poziom czystości

Pożądana klasa ISO jest ważnym punktem wyjścia, ponieważ określa docelowy poziom czystości cząstek unoszących się w powietrzu.

Bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące czystości zazwyczaj nakładają większe wymagania na system wentylacji i filtracji pomieszczenia czystego. Jednak klasa ISO nadal nie zapewnia jednego uniwersalnego numeru ACH.

Celem nie jest po prostu przemieszczenie określonej objętości powietrza. Celem jest utrzymanie wymaganego stężenia cząstek w rzeczywistych warunkach pracy.

2. Rozmiar i objętość pokoju

ACH jest bezpośrednio powiązane z objętością pomieszczenia.

Powszechnie stosowanym obliczeniem jest:

ACH=Natężenie przepływu powietrza nawiewanego × 60 ÷ objętość pomieszczenia

To pokazuje, dlaczego dwa pomieszczenia o tej samej klasie ISO mogą wymagać różnych prędkości przepływu powietrza.

Rozważmy dwa pomieszczenia czyste z identycznymi celami w zakresie czystości. Jeśli ktoś ma znacznie większą objętość, całkowity przepływ powietrza wymagany do osiągnięcia tego samego ACH będzie również większy.

Wysokość sufitu również ma znaczenie. Dwa pokoje o tej samej powierzchni, ale różnej wysokości sufitu, nie mają tej samej kubatury, dlatego nie można założyć, że ich wymagania dotyczące przepływu powietrza są identyczne.

3. Liczba osób w pomieszczeniu

Głównym źródłem cząstek w czystym środowisku są ludzie.

Każdy operator może wprowadzić cząsteczki poprzez ruch, ubranie, skórę i normalną aktywność. Większa liczba osób zazwyczaj oznacza większy ładunek zanieczyszczeń, szczególnie gdy często się przemieszczają lub wykonują czynności powodujące zakłócanie cząstek.

Z tego powodu pomieszczenie produkcyjne klasy ISO 7, w którym pracuje kilku operatorów, może wymagać innej strategii wentylacji niż lekko zajęte pomieszczenie ze sprzętem klasy ISO 7.

Klasyfikacja jest taka sama.

Ładunek zanieczyszczeń nie jest.

4. Proces produkcyjny i sprzęt

Sam proces może generować cząstki.

Przykłady obejmują:

• Obsługa materiałów
• Ruch mechaniczny
• Cięcie lub ścieranie
• Operacje montażowe
• Obsługa sprzętu
• Obsługa produktu
• Częste przekazywanie materiałów

Pomieszczenie czyste wykorzystywane do procesów o niskiej-cząsteczkach może mieć zupełnie inne wymagania dotyczące przepływu powietrza niż pomieszczenie, w którym sprzęt i materiały stale generują zanieczyszczenia.

ASHRAE szczególnie podkreśla, że ​​cząstki w pomieszczeniach czystych są w dużej mierze generowane w wyniku czynności wykonywanych w pomieszczeniu, a nie przez odpowiednio przefiltrowane powietrze nawiewane. Dlatego przepływ powietrza musi być zaprojektowany tak, aby rozcieńczać i kontrolować wewnętrznie generowane zanieczyszczenia.

5. Schemat przepływu powietrza

Sama ilość powietrza nie determinuje wydajności pomieszczenia czystego.

Znaczenie ma również sposób, w jaki powietrze przepływa przez pomieszczenie.

W zależności od zastosowania w pomieszczeniu czystym można stosować różne układy przepływu powietrza, w tym przepływ powietrza mieszający lub przepływ powietrza jednokierunkowy. Lokalizacje dopływu i powrotu powietrza, rozmieszczenie sprzętu oraz przepływ ludzi i materiałów mogą mieć wpływ na sposób transportu zanieczyszczeń.

Dlatego dwa pokoje z tym samym ACH mogą zachowywać się inaczej, jeśli ich wzorce przepływu powietrza są różne.

W środowiskach krytycznych zwykłe zwiększenie liczby wymian powietrza może nie rozwiązać problemu spowodowanego słabą dystrybucją przepływu powietrza.

6. Skuteczność filtracji

Filtracja HEPA to kolejny kluczowy element kontroli zanieczyszczeń.

Powietrze nawiewane do pomieszczeń czystych jest zazwyczaj filtrowane przed wejściem do obszarów kontrolowanych, co pomaga w usuwaniu cząstek z dostarczanego powietrza. Jednak filtracja współpracuje z przepływem powietrza, ciśnieniem w pomieszczeniu, dystrybucją powietrza i kontrolą-źródła zanieczyszczeń.

Pomieszczenia nie należy oceniać wyłącznie na podstawie ACH.

Bardziej użytecznym pytaniem jest to, czy cały system może stale utrzymywać wymaganą czystość w zamierzonych warunkach pracy.

Czy wyższy ACH zawsze oznacza czystsze pomieszczenie czyste?

Nie koniecznie.

Kuszące jest założenie, że częstsza wymiana powietrza automatycznie oznacza czystsze środowisko. Jednak wydajność pomieszczenia czystego zależy od czegoś więcej niż tylko zwiększenia przepływu powietrza.

Bardzo wysoki ACH może zwiększyć zużycie energii bez zajęcia się prawdziwym źródłem skażenia, jeśli w pomieszczeniu występuje słaba dystrybucja powietrza, nadmierny ruch operatora, nieodpowiedni sprzęt lub nieskuteczne praktyki czyszczenia.

ASHRAE opisuje przepływ powietrza w pomieszczeniach czystych jako służący do ważnego-rozcieńczania zanieczyszczeń, ostrzegając jednocześnie przed uproszczonym wyborem ACH wyłącznie na podstawie klasy czystości.

Lepszym podejściem jest zrównoważenie:

Docelowa czystość ISO + filtracja + wzorzec przepływu powietrza + ACH + kontrola źródła zanieczyszczeń-

Czynniki te współdziałają ze sobą.

Czy typowe zakresy ACH według klasy ISO są obowiązkowe?

NIE.

W Internecie możesz zobaczyć tabele powiązane z klasami ISO z typowymi zakresami-wymian powietrza. Mogą one być przydatne jako wstępne odniesienia inżynieryjne, ale nie należy ich traktować jako uniwersalnych wymagań ISO.

Uproszczone porównanie wygląda następująco:

Ważne rozróżnienie polega na tymKlasa ISO to klasyfikacja czystości, natomiast ACH to parametr projektu inżynierskiego.

Ta różnica zapobiega powszechnemu błędowi w specyfikacji: proszeniu dostawcy o zapewnienie pomieszczenia czystego wyłącznie na podstawie docelowego numeru ACH, bez uwzględnienia rzeczywistego działania pomieszczenia.

Czy dwa pomieszczenia czyste klasy ISO 7 mogą mieć różne ACH?

Tak.

Wyobraź sobie dwa pokoje klasy ISO 7.

Pokój A

Pierwszy pokój posiada:

• Niewielu operatorów
• Sprzęt o niskiej-cząstce
• Ograniczony ruch materiału
• Stosunkowo stabilne warunki pracy

Pokój B

Drugi pokój posiada:

• Więcej operatorów
• Częsty transfer materiałów
• Więcej aktywności związanej ze sprzętem
• Większe wytwarzanie cząstek
• Częstsze przemieszczanie się personelu

Obydwa pomieszczenia mogą być zaprojektowane tak, aby osiągnąć klasę ISO 7, ale ich wymagania dotyczące HVAC nie muszą być identyczne.

Ta sama zasada ma zastosowanie do innych klas ISO.

Ta sama klasa ISO nie oznacza tego samego ACH.

Wymagany przepływ powietrza należy określić zgodnie z rzeczywistym zastosowaniem w pomieszczeniu czystym i strategią-kontroli zanieczyszczeń.

Skąd wiesz, czy system powietrza w pomieszczeniu czystym działa?

Prawdziwym testem nie jest to, czy pokojowi przypisano konkretny numer ACH. Kluczowym pytaniem jest, czy pomieszczenie czyste jest w stanie osiągnąć i utrzymać wymaganą czystość podczas zamierzonej eksploatacji.

Badanie cząstek unoszących się w powietrzu

Badanie stężenia cząstek ma kluczowe znaczenie w klasyfikacji pomieszczeń czystych ISO. W normie ISO 14644-1 zastosowano liczniki cząstek unoszących się w powietrzu do oceny stężeń cząstek w wyznaczonych miejscach pobierania próbek.

Zapewnia to bezpośredni dowód czystości powietrza, zamiast polegać wyłącznie na teoretycznych obliczeniach przepływu powietrza.

Pomiary przepływu powietrza

W zależności od projektu pomieszczenia czystego, pomiary związane z przepływem powietrza- mogą zostać wykorzystane do sprawdzenia, czy system wentylacji zapewnia zamierzoną wydajność.

Pomiary te mogą pomóc zidentyfikować:

• Niewystarczający przepływ powietrza
• Nierównomierny rozkład powietrza
• Nieprawidłowy kierunek przepływu powietrza
• Obszary o słabym krążeniu

Monitorowanie różnicy ciśnień

Ważne są również zależności ciśnieniowe pomiędzy pomieszczeniami czystymi a obszarami przyległymi.

Utrzymanie zamierzonej zależności ciśnień może pomóc w kontrolowaniu kierunku przemieszczania się powietrza pomiędzy przestrzeniami i ograniczeniu niepożądanego przenoszenia zanieczyszczeń.

Wizualizacja przepływu powietrza

Wizualizacja przepływu powietrza może pomóc w określeniu, czy powietrze przepływa zgodnie z oczekiwaniami wokół sprzętu, stacji roboczych i personelu.

Jest to szczególnie przydatne, gdy pomieszczenie spełnia teoretyczne wymagania dotyczące przepływu powietrza, ale nadal występują w nim nieoczekiwane problemy z zanieczyszczeniem.

Dlaczego czyszczenie powierzchni nadal ma znaczenie, gdy ACH jest prawidłowe

Prawidłowo zaprojektowany system HVAC nie eliminuje wszystkich źródeł zanieczyszczeń.

Zanieczyszczenie powietrza to tylko jeden z elementów kontroli pomieszczeń czystych. Zanieczyszczenie może również pochodzić z:

• Personel
• Sprzęt
• Przybory
• Powierzchnie robocze
• Czynności porządkowe
• Opakowanie
• Częsta obsługa

Dlatego czyszczenie powierzchni pozostaje ważną częścią programu operacyjnego pomieszczenia czystego.

Pomieszczenie czyste może być wyposażone w skuteczny system filtracji i wentylacji, a mimo to nadal występuje miejscowe zanieczyszczenie powierzchni spowodowane czynnościami manipulacyjnymi lub produkcyjnymi.

Z tego powodu materiały do ​​czyszczenia pomieszczeń czystych należy wybierać zgodnie z zadaniem czyszczenia i wymogami-kontroli zanieczyszczeń.

Do ważnych cech wycieraczek można zaliczyć:

• Niska generacja kłaczków
• Niskie uwalnianie cząstek
• Odpowiednia chłonność
• Odpowiednia kompatybilność chemiczna
• Stabilna konstrukcja z tkaniny
• Niska-odporność na ścieranie w przypadku wrażliwych powierzchni
• Opakowanie odpowiednie dla środowisk kontrolowanych

Innymi słowy, HVAC kontroluje środowisko w pomieszczeniu, podczas gdy procedury czyszczenia pomagają kontrolować zanieczyszczenie powierzchni i sprzętu.

Obydwa są konieczne.

Wycieraczki klasy ISO, ACH i do pomieszczeń czystych: jak do siebie pasują

Pomocne jest myślenie o kontroli zanieczyszczeń w pomieszczeniach czystych jako o łańcuchu, a nie o pojedynczej specyfikacji.

• Filtracja powietrzapomaga oczyścić napływające powietrze.
• Projekt przepływu powietrzapomaga rozprowadzać czyste powietrze i transportować zanieczyszczenia do punktów powrotnych.
• ACHwspiera wymaganą strategię przepływu powietrza i rozcieńczania zanieczyszczeń.
• Kontrola ciśnieniapomaga zarządzać przepływem powietrza pomiędzy obszarami.
• Kontrola personelu i materiałówzmniejszyć zanieczyszczenie przedostające się do pomieszczenia czystego.
• Procedury czyszczenia i odpowiednie chusteczkiusunąć zanieczyszczenia z powierzchni.

Żaden z tych elementów nie definiuje pełnego działania pomieszczenia czystego.

Z tego też powodu klasa ISO pomieszczenia nie powinna być stosowana jako jedyne kryterium przy wyborze środków czyszczących lub odzieży ochronnej. Należy również wziąć pod uwagę konkretny proces, powierzchnię, zgodność materiałów i procedurę kontroli-zanieczyszczeń.

O co nabywcy pomieszczeń czystych powinni zapytać dostawców?

Oceniając projekt pomieszczenia czystego, zadawaj tylko pytanie „Jakie ACH zapewniasz?” zwykle nie wystarcza.

Bardziej przydatne pytania obejmują:

Do jakiej klasy ISO zostało zaprojektowane pomieszczenie?

Jak rozprowadzany jest przepływ powietrza?

Jaki system filtracji jest stosowany?

Jakie są główne źródła zanieczyszczeń w pomieszczeniu?

W jaki sposób będzie sprawdzane stężenie cząstek?

Jakie warunki pracy będą stosowane podczas testów?

W jaki sposób sprzątanie i kontrola personelu są zintegrowane ze strategią-kontroli zanieczyszczeń?

Pytania te dają znacznie pełniejszy obraz wydajności pomieszczeń czystych.

Kluczowe punkty do zapamiętania

Klasa ISO nie określa bezpośrednio stałej wartości-wymiany-powietrza na-godzinę.

Norma ISO 14644-1 klasyfikuje czystość powietrza według stężenia cząstek w powietrzu, natomiast ACH stanowi część projektu wentylacji i kontroli zanieczyszczeń.

Na wymagany ACH może wpływać objętość pomieszczenia, obłożenie, aktywność procesowa, sprzęt, wzór przepływu powietrza, filtracja i obciążenie zanieczyszczeniami.

Wyższy ACH nie oznacza automatycznie lepszego pomieszczenia czystego.

Dwa pomieszczenia o tej samej klasie ISO mogą zgodnie z prawem mieć różne projekty przepływu powietrza.

Co najważniejsze, wydajność pomieszczenia czystego należy weryfikować na podstawie rzeczywistych pomiarów środowiskowych, a nie zakładając, że konkretny ACH automatycznie gwarantuje klasyfikację ISO.

W przypadku obiektów, które również wymagają kontrolowanej ochrony personelu, należy zastosować odzież taką jakOddzielny kombinezon z kapturem ESD do pomieszczeń czystychmożna włączyć do szerszego programu-kontroli zanieczyszczeń wraz z odpowiednimi produktami do czyszczenia pomieszczeń czystych i procedurami operacyjnymi.