药品库暖通空调系统设计分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-14
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药品库暖通空调系统设计分析

陈辉绕

江苏省医药设计院有限公司,江苏 无锡 214000

摘要:随着我国经济水平的持续提高,药品库作为药品存储的重要场所,越来越受到业界的重视。本文旨在通过分析药品库设计难点,并结合实际项目案例,为药品库暖通空调设计提供解决方案,以保证药品库能高效、稳定地运行。

关键词:药品库;温湿度;气流组织;节能

0引言

药品库根据其温湿度控制的要求,可划分为常温库、阴凉库和冷库。其中,常温库温度为10~30℃,阴凉库温度不高于20℃,冷库温度为2~10℃,各类药品库相对湿度宜为35~75%。设计时,需针对各类药品库的实际需求提供合理的设计方案,使其满足《药品经营质量管理规范》等相关国家规范及标准的要求。

1设计过程中存在的难点

由于设计方案存在缺陷,部分药品库在运行过程中,常出现温湿度超标的现象。而高大空间药品库运行过程中,则易产生温湿度竖向分布不均、气流组织不佳等情况。

药品库空调通风系统对设备机房空间要求较高,在设计过程中,若设备机房预留不足,易导致实际设备及管路安装困难、后期扩展能力不足等不利后果。消防排烟系统是药品库必备的安全设施之一,在设置空调通风管路的同时,往往需设置大量的防排烟管道。如管路排布不佳,易造成管道交叉严重,压缩了库区货架的实际存储空间。

传统的药品库暖通空调通风系统设计时,往往缺少必要的节能措施,导致药品库日常运行能耗大、经济效益不佳。药品库需维持长期稳定运行,如缺少必要的安全措施,一旦系统中主要设备发生故障,则可能导致系统停运,给药品库带来无法挽救的损失。

2设计解决方案

2.1温湿度控制及气流组织

温湿度参数,是衡量药品库是否正常运行的核心指标。以往部分药品库设计时,通常更关注温度的控制,而对湿度的控制则严重不足。在湿度较大的季节,库区易出现湿度超标的现象,后期运行时,只能通过加装移动式除湿机等方式来降低库区湿度。此方法虽在一度程度上缓解了库区湿度超标的现象,但依然存在能耗大、除湿效果欠佳等情况。所以在设计空调系统时,要注意设置必要的湿度控制措施,如采用集中式空调送风的系统,空调箱内需设置表冷除湿段、加热段等必要的功能段,以保证仓库区温湿度达到设计要求。

合理的气流组织,是保证药品库空调通风系统正常运行的必备条件之一。对于高大空间药品库而言,气流组织的重要性显得尤为突出。为保证高大空间库区温湿度分布的均匀性,设计时应保证一定的送风风速,以扩大送风的覆盖范围,送风口可采用旋流风口等形式,沿货架中间的通道均匀布置,并需避免送风口被其他管路遮挡。回风口则可采用侧下布置的方式,为满足库区温湿度分布均匀的要求,需分层布置以扩大回风的影响范围。

2.2设备及管路布置

采用集中式空调送风的系统,在设备及管路布置时,要进行全面的考量。首先,集中式空调机房应尽量贴近仓库区,缩短管路布置,减少使用方投资,提高运行能效。其次,对于高大空间仓库区的配套空调机房,还应尽量靠上层布置,以减少管路排布时对货架的影响。另外,仓库区常设有大量的排烟管道,在排布空调风管时,应注意避让减少交叉,为货架的布置留出足够的空间。

2.3节能措施

冷水机组的能耗在空调通风系统整体运行能耗中的占比较高。所以,在选用冷水机组时,需采用高能效比的产品,以实现节能降耗的目标。在水泵、风机等设备的选型上,应考虑采用变频调速类产品,以适应系统在运行中产生的负荷变化。

2.3新型产品应用

近年来,一大批针对药品库的新型空调通风类产品开始大量涌现,为行业发展提供了助力,给设计师提供了更多的选择思路。

大空间射流空调机组自带送回风口、换热盘管等部件,可在仓库内分散安装,布置起来十分灵活。机组可根据现场实际情况采用壁挂或吊装等形式,且机器自带可调球形射流送风口,送风进深大,无需安装风管,节省了安装空间,解决了管路避让等棘手问题。部分产品还集合了风口防凝露、高效换热盘管等专项技术,可有效避免结露、换热效率低等不利情况。此空调机组可选用直膨型或冷热水型,可针对不同的冷热源形式,选择相应的产品类型。除单冷型、冷热型外,本机器还提供了除湿再热型的选项,除湿再热型机组可在仓库湿度控制方面发挥至关重要的作用。

基于水环热泵原理研发的新型空调系统,也是近年来较为热门的选项之一。其特点是室内机之间相对独立,单个室内机故障对整体空调系统的运转影响较小,而冷却循环水集中至冷却塔处理,提高了系统的整体运行效率。

布袋式风管是近年来迅速崛起的一项新型风管产品,正逐步被应用于药品库空调通风系统中。相较于传统空调通风管路,布袋式风管结构更为简单,可替代传统送风管道、风阀、风口等各种部件,重量极轻,运输安装简便,可全面节省系统总造价,并缩短施工周期。

新产品新技术的不断涌现,为设计师提供了丰富的选择方向,在设计时应结合项目实际情况,并贴合使用方需求,提出合理的解决方案。

2.4安全措施

为了保证药品库长期稳定地运行,在设计时,要注意考虑必要的安全措施。空调通风系统中的核心设备应考虑设置必要的备用设备,如冷水机组、水泵等。

药品库中存在大量可燃物,一旦发生火灾,易产生重大损失。因此,设置相应的防排烟系统是十分重要的。综合以往项目案例来看,药品库会优先采用自然通风排烟的方式,因其施工难度低,且造价低廉,是投资方优先选择的方向,但其限制条件较多,不易实施。机械排烟系统也是药品库常采用的排烟形式,虽然其造价高、施工难度大、系统也更为复杂,但其排烟效果显著,响应速度块。在设计防排烟系统时,要结合实际情况,选用合理的防排烟形式,不仅要满足国家相关规范标准的要求,还要贴合使用方的需求。

3项目案例

3.1项目概况

本工程为某药企投资建设的多层药品库项目,建设地点位于江苏省连云港市。本建筑分为单层高架仓库区与多层仓库区;其中,高架仓库区分隔为三个库区,层高均为24.5m;多层仓库区共四层,一、二、四层层高均为6.0m,三层层高为5.5m;本建筑总面积约为12920m2。本仓库包含了药品常温库、药品阴凉库及冷库。

图一 仓库顶层平面布局图

3.2设计方案

3.2.1空调冷热源

本工程所需冷冻水由屋顶设置的三台一体化螺杆式冷水机组供给,机组为高度集成化设备,内部集合了冷冻机组、循环水泵、冷却塔等设备。冷水机组采用多台并联设置,稳定性较高,可实现在单台机组故障时,其余设备仍能满足仓库区的基本需求。空调所需热水由屋顶机房内设置的板式换热机组供给,所需蒸汽由厂区蒸汽管网提供。

本工程采用的一体化螺杆式冷水机组集中设置于屋顶,不占用室内空间,扩大了仓库区的仓储容量,一定程度上提升了该项目的经济效益。

3.2.2高架仓库区空调系统

本工程多层仓库区的顶层贴近高架仓库区的位置设置空调机房,机房内布置有五台用于高架仓库区的集中式空气处理机组。此布置缩短了空调风管的总体长度,且利于管路排布,有效降低了工程总体造价及施工难度。在制冷季节,空调箱采用冷冻水对库区空气进行除湿降温处理。而在有制热需求的冬季,空调机组则调整为制热模式,采用热水对库区空气进行加热处理。高架仓库区各空调箱采用智能化控制,库区均匀设置温湿度自动监测系统,可根据库区温湿度反馈,实时调节送风参数,以保证库区温湿度达标且稳定。

高架仓库内气流组织采用顶送侧下回方式。送风口采用旋流风口,送风覆盖面积广、送风深度大。本工程设计时,将送风口及管路沿货架之间的顶部空间均匀布置,有效避开了货架的遮挡。回风口采用百叶风口,沿库区两侧分三层均匀设置,充分保证了高架仓库区气流组织的均匀性。

3.2.3多层仓库区空调系统

本工程多层仓库区的常温库及阴凉库均匀设置有冷热水型射流空调机组,该机组送风覆盖面积广,无需设置风管,不仅大大降低了空调系统的施工难度,节约了使用方投资成本,也为仓库区货架的排布创造了有利条件。另外,采用此方案无需设置专用空调机房,机组可沿库区四周壁挂安装,有效提升了库区实际存储容量。

多层仓库区另设置了部分冷库,库温要求为2~10℃,此冷库均设置为装配式冷库。各冷库室内设置冷风机,对应的压缩冷凝机组则集中设置于屋顶。此方案已被广泛应用于药品冷库的设计,是一种成熟且可靠的选择。

3.2.4防排烟系统

本项目高架仓库区及多层仓库区均设有相应的机械排烟系统。高架仓库区排烟管道布置时,与空调送回风管路并排设置,避免了管路交叉。多层仓库区防排烟管路布置时,排烟管路沿货架上方贴梁布置,以便为仓库区预留充足的储存空间。

4结语

暖通空调系统是维持药品库正常且稳定运行的重要保障。在设计中,温湿度控制、气流组织、设备及管路排布、节能及安全措施等是设计人员需重点关注的方向。此外,在设计时,要顺应时代发展,贴合使用方需求,大胆启用新型产品,通过不断的实践来解决传统设计中存在的问题,并推动行业健康稳定地发展。

参考文献

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