预制装配式医药洁净厂房优化设计措施

来源：建筑设计 浏览：- 发布日期：2023-02-15 09:25:19

随着经济的快速发展，现代医药洁净厂房的设计技术也呈现出了日趋成熟的态势。在今后的厂房设计过程中，需要设计人员结合现代社会发展的理念，将可持续性发展、绿色发展的理念进行具体融入，对于今后的各项工业生产活动可以产生积极作用。同时，还需要站在宏观角度上进行综合性考虑，充分利用各项资源，减少资源浪费现象的发生。

1、结构设计

1）高度标准化结构布置。在进行整体布置时，设置连廊连接各单体，并通过结构设缝等技术措施将厂房分隔为多个标准厂房单元，实现厂房单体高度标准化，提高预制框架利用率，最大限度降低成本。标准厂房单体构件截面、结构布置方式统一，提高结构标准化程度。

2）优化框架节点连接。在设计中进行框架梁柱节点配筋及连接方式的优化，优化措施包括：a、首层现浇框架柱钢筋采用与2层预制柱等同的钢筋加附加钢筋的做法，减少钢筋套筒种类和数量;b、根据计算要求确定预制框架梁梁底钢筋，减少梁端伸入核心区钢筋数量;c、当梁纵筋在梁柱节点内水平锚固长度不满足要求时采用加短钢筋的方式，同时两端梁钢筋交错弯折避免碰撞，钢筋布置遵循“粗而少”的原则，降低钢筋密集度;d、框架柱顶层节点采用钢筋锚固板;e、两个方向框架梁梁高不同，避免钢筋在核心区碰撞。

3）简化主次梁节点，方便加工制作。考虑到本工程为医药洁净厂房，荷载较大，为单跨双次梁布置，主次梁节点较多，为方便预制主梁制作，主次梁节点后浇区域设置在次梁端部，次梁底筋采用在后浇区域搭接连接的方式，主梁中部不断开，预留抗剪键槽，主梁钢筋预留机械套筒。

4）外围框架梁预制构件外侧设置预制混凝土侧板，兼做混凝土模板，施工中可取消部分外模板，提高施工效率，并可取得良好的综合经济效益。

2、防腐设计

基于钢结构自身的特性，其在自然的环境下极容易出现氧化现象，从而导致的腐蚀情况相对严重，而由于大部分厂房往往环境相对潮湿，在这种状态下，钢结构腐蚀问题将会进一步加剧。由于钢架构承担了厂房的整体承重，一旦钢材受到腐蚀，其构件截面将会大幅缩小，受力部分将会变得更为集中，这不仅会大大缩短钢结构整体使用寿命，也将深刻影响到厂房安全。为了尽量避免这种情况发生，在钢结构厂房设计初期，设计人员就应当将防腐蚀设计作为重要的设计环节，充分结合厂房使用环境，设计出具有针对性的钢架构防腐蚀方案，不断提升钢结构的防止腐蚀性能。从具体来看，大部分厂房会利用防腐蚀涂料进行全覆盖涂抹，一方面防止钢材生锈，另一方面将钢结构与腐蚀因子进行隔离，从而取得良好的防腐蚀效果。与此同时，设计人员应当深入考量不同结构部位对防腐蚀性能的具体要求，有区别地进行防腐蚀涂料的覆盖涂抹，进一步提升钢结构厂房的防腐蚀性能。

3、抗震设计

抗震设计是大部分工程建设设计过程中必须要重视的环节，而对于钢结构厂房而言，由于钢结构自身特性，导致这类厂房自身抗震性能要高于其他工程建筑。而对于一些地震多发的地区，设计人员应当进一步提升钢结构的抗震性能，通过优化设计，不断提升厂房在应对地震等灾害时的能力，保障厂房的整体安全。在具体设计工作中，设计人员应当采用均匀对称的设计方案，对钢架构进行整体设计，使钢架构传力进一步明确，最大程度减少地震时震动对钢架构的破坏。而另一方面，设计人员应当统筹规划屋架、面板、柱子等连接方式，用科学合理的连接方式，防止重要节点在地震时被破坏，设计人员要针对高宽比适当调整设计内容，用科学的减震方案，使厂房的抗震性能和整体稳固性进一步提高。

4、净化系统的优化设计

医药洁净厂房空调系统有非无菌药品空调系统以及非最终灭菌药品空调系统两种形式。其中非最终灭菌无菌药品空调系统按A、B、C和D级区域独立设置空调系统，无菌分装或冻干粉针剂生产线的扎盖区必须设置单独空调系统。最终灭菌无菌药品空调系统在A、B级区域必须独立设置空调系统，而C、D级区域首先应考虑设置独立的空调系统，当面积很小时可以考虑共用同一空调系统。当采用面积较大洁净区时，需按照前加工区、中间周转区、制剂成型区、内包装区等分区设置非无菌药品空调系统。当面积很小时，可在相对污染较重的区域设置合用空调系统，而对其他污染相对较轻或干净区域设置共用空调系统，此外，为了便于系统或生产区室内环境的调节控制，净化空调系统单机风量不宜太大，一般以≤4万m3/h的风量为佳。

5、MAU+FCFU系统空气处理过程

以普货混合车间的净化空调系统为研究对象，该车间位于建筑内区，围护结构的负荷较小，主要冷负荷为室内设备、灯光、人员散热。经计算，该车间冷负荷为20.2kW，湿负荷为1.97kg/h;MAU的新风量为0.73kg/s，FCFU的循环风量为2.75kg/s，车间总送风量为3.48kg/s。计算并比较净化空调系统常用的一次回风系统与MAU+FCFU系统的能耗，夏季工况下新风经冷却除湿到露点温度，若直接与回风混合或直接送入室内会在送风口处结露，风口处结露产生的冷凝水对洁净室的洁净度影响非常大。为避免结露，新风机组热盘管将冷却除湿后的新风再热至合适的送风温度。

该系统的主要优点有：

1）精准调节：通过自控系统有效控制送风参数，可精准连续调节;FCFU机组配置无级调节电动阀及自动控制器，能精准控制送风温度。

2）稳定运行：可在新风工况波动大、变风量运行、低负载等各种环境下稳定运行且保持稳定的温湿度。

3）硬件设施要求低：集中式空调系统对生产车间的层高及荷载要求髙，对建筑要求相对较高，该系统FCFU机组可在较低的夹层内安装，且对吊装的荷载要求相对较低;

4）形式多样化：FCFU机组除了可以使用水冷螺杆式冷水机组作为冷源外，还可以根据实际情况使用数码变容直膨机、风冷热泵机组、风冷模块机组及水冷模块机组等制冷设备作为冷源。