潔凈室的設計計算
潔凈室的設計計算包括空調(diào)負荷計算，風量計算，潔凈度校核計算等內(nèi)容。
一，空調(diào)負荷計算
潔凈室的空調(diào)負荷包括復季冷負荷與冬季熱負荷。有人認為計算方法與一般空調(diào)負荷的計算方法相同。其實，潔凈室的負荷計算與一般空調(diào)的負荷計算有許多區(qū)別。對于許多材料中推薦的負荷估算指標，作者不知道這些估算指標的詳細來源，在工程實踐中發(fā)現(xiàn)這些估算指標比實際負荷大很多。對于一些沒有經(jīng)驗的設計人員，也許會受到估算指標的影響而不相信自己的計算數(shù)據(jù)，進而加大安全裕量，或者干脆套用估算指標，這是非常有害的。在前幾年GMP認證后，許多制藥企業(yè)感嘆凈化空調(diào)系統(tǒng)能耗太大而用不起。難道是凈化空調(diào)系統(tǒng)的錯誤嗎？作者發(fā)現(xiàn)，無論是冷負荷還是送風量都是層層加碼，導致機組、水泵、風機等容量偏大很多。凈化空調(diào)比一般空調(diào)的能耗大是肯定的，但應大的有依據(jù)。當前，對凈化空調(diào)的節(jié)能設計迫在眉睫。
作者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，有不少空調(diào)用戶在最熱月，實際用冷量是設計冷量的1/2 ~ 3/5。若把這樣的設計作為估算冷負荷指標的統(tǒng)計源，其數(shù)據(jù)必然大很多。所以，設計人員應相信自己的計箅，回訪自己的用戶，獲得真實的冷負荷指標。對于各種書籍中相互復制的冷負荷估算指標成科學對待，只有在工程設計初期估算造價時，有一點參考價值。在施工圖階段，應采用計算出的冷負荷選擇設備。
空調(diào)負荷計算方法很多，目前有許多負荷計算的軟件，使負荷計算變得非常容易。在應用軟件或手工計算負荷時，應了解凈化空調(diào)與一般空調(diào)負荷計算的不同點。計算軟件大多是針對- 般空調(diào)而編制的，在計算潔凈室負荷時應把圍護結構的參數(shù)做一調(diào)整。
潔凈室的圍護結構與一般空調(diào)的不同，它是在房子中套房子，如圖5-1所示。外層房子就是土建結構，可以是框架結構加空心磚砌塊，也可以是磚混結構，外墻、屋面的相關參數(shù)可在相關手冊中查得。套入內(nèi)層的房子是用符合潔凈室裝修要求的裝修材料建造的，這種裝修材料有快立墻板、輕鋼加人造板、輕鋼加經(jīng)噴涂的電解鋼板、還有彩鋼夾心復合板等。而彩鋼夾心復合板的夾芯，可采用阻燃自熄聚苯乙烯板（現(xiàn)行規(guī)范禁用）、巖棉板、聚氨酯板、紙蜂窩板、鋁蜂窩板等材質(zhì)。可見，這種兩層圍護結構建造成的潔凈室，其建筑負荷很小。當內(nèi)層材料的保溫性能好時（如彩鋼夾芯板），不透明圍護結構引起的冷負荷可按穩(wěn)態(tài)傳熱計算（特別適合于手算），在一些特殊情況下甚至可以忽略不計（有一定經(jīng)驗后方可這么做）。
不管是正壓潔凈室，還是負壓潔凈室，都不考慮冷風滲透引起的負荷。冷負荷系數(shù)法的計算步驟（這種方法非常適合手工計算）
1 .外墻、屋頂瞬變傳熱引起的冷負荷
外墻、屋頂屬不透明圍護結構，在日射和室外氣溫的共同作用下，由外墻、屋頂瞬變傳熱引起的逐時冷負荷均可按下式計算。
CL = FK (T2 - T1 )
式中CL— 瞬變傳熱引起的逐時冷負荷（W);
F— 外墻、屋面面積（m2);
T1— 室內(nèi)設計溫度
T2— 外墻、屋面的冷負荷計算溫度的逐時值（T ) ; 計算時刻的選取和一般空調(diào)相同，通常可在8 時至18時中，每隔l h 取一個計箅時刻。有經(jīng)驗者可根據(jù)具體情況，減少計算的時刻點，如可從12時算至17時；
K— 外墻、屋面的傳熱系數(shù)[W/(m2• ^ ) ] ；如果潔凈室在內(nèi)區(qū)（無外墻），外墻引起的冷負荷為零；如果潔凈室靠近外墻，如圖5-1所示，傳熱系數(shù)的計算應考慮內(nèi)、外圍護結構之間空氣間隙的熱阻。若間隙間的空氣被裝修材料封閉，可按多層復合壁計算&值；當內(nèi)層結構為彩鋼夾芯板，則計算尺值時只考慮由夾芯材料、空氣層、外墻組成的復合壁，可忽略夾芯兩面的彩鋼板的熱阻影響。如果空氣間隙未被裝修材料封閉，把靠外墻的潔凈室按內(nèi)區(qū)處這里的空氣間隙就變成非空調(diào)空間。這時，只需計算非空調(diào)空間對該潔凈室的傳熱負荷（在后面介紹其算法）。
由于潔凈室特殊的雙層外圍護結構，外墻傳熱系數(shù)K 值按多層復合壁計算（數(shù)值很小），算出的非輕型外墻傳熱形成的冷負荷與采用冷負荷系數(shù)法箅出的冷負荷相差不大。這就是前面所提到的當內(nèi)層材料的保溫性能好時（如彩鋼夾芯板）不透明圍護結構引起的冷負荷可按穩(wěn)定傳熱計算的依據(jù)之一。
潔凈室吊頂以上都留有足夠的夾層空間來安裝管道、設備，即使是位于頂層的潔凈室，由于這個夾層的存在，屋頂?shù)乃沧儌鳠嵋鸬睦湄摵煽刹槐赜嬎悖恍栌嬎阆喈斢诜强照{(diào)房間的夾層對凈室傳熱而產(chǎn)生的冷負荷。潔凈室的裝修，由T需要吸收土建施工的誤差，其墻板緊貼上建外圍護結構的很少，一般都留有較大的間隙。根據(jù)前面的分析，當把這個間隙按非空調(diào)房間對待時，對于非輕甩外墻和屋頂瞬變傳熱形成的冷負荷可以不做計算，把該潔凈室按內(nèi)區(qū)對待（緊貼土建外墻的潔凈室除外）。
二，內(nèi)墻、樓板傳熱引起的冷負荷
三，外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷
許多潔凈室是不允許設計外玻璃窗的，對于潔凈度級別要求低的潔凈室，雖然允許設計外玻璃窗，但必須保證是密閉固定窗。根據(jù)潔凈室的建筑結構特征，大多采用兩層固定密閉玻璃窗。當潔凈室按內(nèi)區(qū)對待時，其玻璃窗傳熱按內(nèi)窗考慮；當潔凈室的墻板緊貼土建外墻或上建外墻經(jīng)表面涂層處理作為潔凈室墻面時（潔凈度低的潔凈室也有此結構），在室內(nèi)外溫差作用下，通過外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負荷可按下式計算
四，玻璃窗日射得熱引起的冷負荷
不考慮外遮陽時，透過玻璃窗進人室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷可按下式計算
五，地面?zhèn)鳠嵋鸬睦湄摵?/p>
參照《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》（GB 50019—2003)的規(guī)定，若潔凈室內(nèi)的空凋?qū)偈孢m性的，夏季可不計算通過地面?zhèn)鳠嵋鸬睦湄摵桑划敐崈羰椅挥诘蛯樱旅鏌o地下室且有外墻時，對工藝性空調(diào)，宜計算距外墻2m范圍內(nèi)的地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄摵伞?/p>
六，室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷
潔凈室內(nèi)的熱源散熱主要指室內(nèi)工藝設備散熱、照明散熱、人體散熱等。設備種類較多，有些設備只能滿足生產(chǎn)工藝的功能，對保溫、隔熱等方面存在先天缺陷，在運行過程中，散發(fā)大量的熱蜇、濕景及粉塵。在設計時應充分調(diào)研、仔細研究，不能單純按相關計算公式進行冷負荷計算。否則，設備形成的冷負荷太大，即使是潔凈室的大風童也難以消除余熱余濕，這就相當于室內(nèi)生火爐再用空調(diào)降溫一樣，能耗太大。因此，要求設計人員仔細了解工藝過程，通過隔熱、排熱等措施，在方案階段就考慮節(jié)能措施，不能等大M:的熱散發(fā)至室內(nèi)后再進行空調(diào)降溫。如大輸液配液罐的散熱、纖維車間濕噴濕拉伸工藝的水槽散熱、纖維碳化加熱爐散熱等。
在采用冷負荷系數(shù)法計算室內(nèi)電動設備形成的冷負荷時，電動設備的額定功率只反映裝機容量，實際的最大運行功率往往小于裝機容量，而實際的運行功率也要比最大功率小。所以，在計算冷負荷時一定要考慮這些因素。
室內(nèi)熱源散熱包括顯熱、潛熱兩部分。潛熱散熱直接成為室內(nèi)的瞬時冷負荷，顯熱散熱中只有以對流形式散出的熱量成為室內(nèi)瞬時冷負荷，而以輻射形式散出的熱量先被周圍壁面及物體的表面吸收，然后逐漸以對流方式散出，形成滯后的冷負荷。所以，在計算中，應分析各種設備的散熱特點，采用相應的冷負荷系數(shù)。