洁净室是现代工业、医疗等领域的重要设施，其空气质量的好坏直接影响着生产和服务的质量。净化空调系统是洁净室的核心部件，它通过三级过滤和风量控制，保证洁净室内的温湿度、压力和洁净度。因此，如何合理地设计净化空调系统，是提高洁净室性能和效率的关键问题。本文将从风量、风压、风口、新风口、阀门等方面，介绍净化空调系统设计中应注意的问题和解决方法。
一、风量和风压的设计原则和方法
净化空调系统的风量和风压是影响洁净室内空气质量的重要参数，它们与过滤器的阻力和换气次数有密切关系。过滤器是净化空调系统的关键部件，它分为初效、中效和高效三级，不同的洁净等级对应不同的送风量和换气次数。过滤器在使用过程中会逐渐堵塞，导致阻力增加，风量减少。
为了保证洁净室的正常运行，需要定期清洗或更换过滤器。一般来说，当过滤器的阻力达到初始阻力的两倍时，就需要进行处理。因此，在设计净化空调系统时，要考虑过滤器的终阻力，即最大阻力时的情况，保证系统能够达到最低换气次数。但是现在很多设计只考虑过滤器的初始阻力，即最小阻力时的情况，并且选取规范中规定的最低风量。这样的设计虽然能够满足最低换气次数的要求，但是会导致系统的余压过小，不利于调节风量和压力的平衡。而且当过滤器使用一段时间后，阻力增加，风量降低，就会使得换气次数低于最低要求，影响洁净室的洁净性能和使用效果。另一方面，由于过滤器的初始阻力和终阻力相差较大，如果设计时以终阻力为基准，那么在初始阻力时系统就会有较大的余压和风量，造成能源的浪费。因此，在设计时应该设置节流装置，并采用变频技术来控制风量和风压，使得系统能够在节能的同时实现功能。
二、净化空调和普通空调的区别和注意事项
净化空调系统和普通空调系统是两种不同的空气处理系统，它们的设计和运行原理有很大的差异。净化空调系统需要通过高效过滤器来保证洁净室内的空气质量，而普通空调系统只需要通过散流器或百叶风口来提供舒适的温湿度。但是现在有些工程为了节省成本，将净化空调和普通空调混合使用，从净化空调的送风管上分出一部分风量，送到非净化区域。这样做是不合理的，会带来很多问题。首先，这样会造成净化空调系统的送风量不足，影响洁净室内的换气次数和洁净度。其次，这样会降低洁净区域的密闭性，可能出现漏风或回风污染的现象，增加净化空调过滤器的负担，不仅增加能耗，而且影响洁净室的使用效果。因此，如果有特殊情况必须将净化空调和普通空调混合使用，那么必须在分支管上安装高效送风口，保证非净化区域的风量不影响洁净区域的风量。
三、风口的尺寸、位置和调节方式的选择和优化
空调风口是净化空调系统的末端设备，它的设计直接影响着洁净室内的空气分布和噪音。空调风口主要有送风口和回风口两种，它们的设计应考虑以下几个方面：
1．风口尺寸设计
风口的尺寸应根据风量和风速的要求来确定，以保证洁净室内的换气次数和洁净度。《采暖通风与空气调节设计规范》对回风口的风速有明确的规定，一般不应超过2.5m/s。但是有些设计只考虑风口的截面积，而忽略了百叶对通风面积的影响，因为百叶会遮挡一部分空气流动，使得通风面积小于截面积。这样会导致风口的实际风速高于设计值，产生噪音和扰流。因此，在设计风口尺寸时，应考虑百叶的遮挡系数，使得通风面积满足风量和风速的要求。
2．回风口位置布置设计
回风口的位置布置应根据洁净室内的气流组织和污染源分布来确定，以保证洁净室内的空气质量。一般来说，回风口应布置在最易受污染的地方，使得气流从最清洁的地方流向回风口，避免污染物在洁净室内扩散。但是有些设计没有考虑这一点，反而将回风口布置在最清洁的地方，或者与送风口相对，这样会造成洁净室内的空气混合不均匀，影响洁净度。另外，回风口还应布置在尽量少扰流的地方，避免门窗等开关对回风口造成干扰。有些设计将回风口布置在门口处，虽然看起来美观，但是实际上会增加回风口的扰流和噪音。
3．回风口风量的调节方式设计
净化空调系统通过控制回风量来控制洁净室内的送风量和压力平衡，以满足不同区域和不同时间的使用需求。但是现在有些设计使用可调节百叶回风口来调节回风量，而不是在回风支管上安装调节阀。这样做有以下缺点：一是可调节百叶回风口容易被清洁人员误操作，导致回风量变化，影响系统的稳定性；二是可调节百叶回风口会增加阻力和噪音，影响系统的效率和舒适性；三是可调节百叶回风口难以精确控制回风量，影响系统的灵活性。因此，在设计时应使用调节阀来控制回风量，并且在特殊情况下也应使用固定百叶回风口。
四、新风口的净通风面积、过滤效果和消毒要求的考虑和实施
新风口是净化空调系统的重要组成部分，它的设计影响着洁净室内的空气新鲜度和卫生状况。新风口的设计应考虑以下几个方面：
1．新风口净通风面积设计
新风口的净通风面积应根据洁净室内的换气次数和消毒要求来确定，以保证洁净室内的空气质量。一般来说，新风口的风速不应超过3m/s，以避免产生噪音和扰流。但是有些设计使用防水百叶风口作为新风口，这种风口的阻力较高，会导致新风量不足，影响洁净室内的压力平衡。而且在风口附近还会出现局部高风速，增加洁净室内的噪音。另外，根据新版GMP规范，洁净室内在消毒后需要有大于50%的风量进行新风循环，以排除消毒剂残留。因此，在设计新风口时，应考虑这一需求，保证新风量能够满足洁净室内的换气次数和消毒要求。
2．新风过滤设计
新风过滤是净化空调系统的第一道防线，它可以去除新风中的尘埃、花粉、细菌等污染物，保证新风的清洁度。但是有些设计在新风入口处使用无纺布和滤料作为过滤材料，这种过滤材料的容尘量较低，需要经常更换，否则会增加阻力，降低新风量。而且在新风入口处更换过滤材料比较困难，容易受到雨水等外界因素的影响，造成过滤材料打湿或结块，甚至堵塞风口。因此，在设计新风入口处时，不仅要考虑风量和压力的要求，还要考虑卫生和维护的要求。为了保证新风入口处的过滤效果和稳定性，可以使用铝网作为过滤材料，或者在空调机组内设置初效过滤器。
五、阀门的类型、位置和功能的确定和配置
净化空调除空调机组送、回风口及新风口设置调节阀外，送、回风管的调节阀设置于风管末端，而在各路支管的分支点处并未设置调节阀，这样会造成送、回风管的调节无处控制，导致某些风口的风压较大，甚至还会产生噪音，影响各支路阻力的平衡，难以实现对风量的调节。
另外，有很多净化空调的工程设计在干管上使用防火调节阀，以满足防火、调节风量的双重目标。但是防火阀的位置及结构都不利于调节阀的使用，或者会对调节阀的调节范围造成一定的局限性，严重时还会留下安全隐患。因此，在进行阀门设计时
应分别设置防火阀和风量调节阀，实现物尽其用。
六、电动调节阀的同步性、稳定性和灵活性的保证和控制
净化空调自控系统中电动调节阀是用来控制送风量和回风量的重要设备，它的开关状态会影响洁净室内的空气分布和压力平衡。电动调节阀的开关状态一般与系统的运行状态相对应，即系统停机时，电动调节阀关闭；系统开机时，电动调节阀按预设的角度开启。理想情况下，电动调节阀的开启和关闭应该是同步进行的，但是实际情况下，由于执行机构和风阀本身的特性，可能会出现开启和关闭的不协调。例如，如果回风阀先于送风阀开启，那么系统在短时间内就会出现全面负压的现象。这对于有生产线穿越洁净区的场合，如制药行业的灌装车间，是非常不利的，因为这会影响系统的洁净度和产品的质量。因此，在设计净化空调自控系统时，应该充分考虑这些因素，并且在控制阀门开关时，适当设置超前或滞后时间，使得送风阀和回风阀能够协调开启和关闭。
洁净室净化空调系统的设计是一项综合性的工程，它需要遵循行业的相关标准和规范，同时也要根据洁净室的具体用途和条件，进行灵活的调整和优化。设计人员要多到现场进行调研，了解使用人员的需求和意见，重视设计的实用性和适用性。另外，设计人员还要对现有的净化系统进行评估和总结，吸取优点，改进缺点，不断积累经验，勇于创新，从而提高洁净室净化空调系统的设计水平，更好地为洁净室提供服务。