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摘要：本文结合中药提取车间实例，介绍了该类车间通风的设计方法，为设计人员提供设计参考。
关键词：中药提取通风防爆正压送风
中图分类号：S611文献标识码： A
一、背景描述
在中药制剂药品生产过程中，中药提取是必要生产环节。《GMP》规定：“中药制剂的质量与中药材和中药饮片的质量、中药材前处理和中药提取工艺密切相关。应当对中药材和中药饮片的质量以及中药材前处理、中药提取工艺严格控制。在中药材前处理以及中药提取、贮存和运输过程中，应当采取措施控制微生物污染，防止变质。”提取车间以通风设计为主，大体可分为三类：防爆排风、非防爆排风及正压送风。设计人员如何进行该类厂房通风设计，本文以中药提取车间通风设计实例为依据，介绍了提取车间设计思路及注意事项。
二、设计思路
2.1 防爆通风
在中药提取车间里面，最大的特点是甲类防爆区多，且这些房间空间高，有的占3~4层的空间，工艺生产中会用到有机溶剂、酒精提取罐等等，需要进行防爆通风设计及事故通风设计。
2.1.1 通风量计算：
对于具有放散爆炸和火灾危险物质，并有防火、防爆要求的场所，要求通风良好时，通风量应能使放散的爆炸危险物质很快稀释到爆炸下限的25%以下。所需风量可按下式计算：
L=W×K×106/LEL×T/293
式中： L-----------通风量（m3/h）；
W----------危险场所内爆炸性气体最大放散量（kg/h）；
LEL-------危险场所内爆炸性气体的爆炸下限（mg/m3），查表得到；
K----------安全系数，数值最小取4，即将爆炸性气体浓度稀释至爆炸下限的25%；
T-----------环境温度（K）；
在电气爆炸危险区内，6次换气被认为是通风良好的一个指标，在按泄露量计算出排风量后，应校核换气次数是否低于6次。当无法得到LEL值时，可按6次/h换气次数估算排风量：
L平时=6V
式中： V-----------房间体积（m3）；
事故通风的目的是在短时间内将有害或爆炸危险气体迅速排出，通风量宜根据放散物的种类、安全及卫生浓度要求，根据工艺在事故时可能突然散发的有害物量，按全面排风计算确定。但工艺往往不能提出准确的有害物散发量，各国都以自己的标准制定了事故排风的量值：前苏联标准规定事故排风按8次~12次设计；欧美及日本等国事故排风换气次数比较大，有的达到30次；美国有的资料规定事故通风量为正常通风量的2倍；我国以事故排风换气次数不低于12次为界，上限不作规定。在工程设计中，按12次/h换气次数估算事故排风量：
L事故=12V
2.1.2 系统形式：
2.1.2.a外部布局
《建筑设计防火规范》10.3.2规定：有爆炸危险的厂房内的排风管道，严禁穿过防火墙和有爆炸危险的车间隔墙。10.3.10规定：排除有爆炸或燃烧危险气体、蒸汽和粉尘的排风管应采用金属管道，并应直接通到室外的安全处，不应暗设。
可总结为防爆排风管道需满足两点要求：1.明装；2.不能从防爆区穿防爆墙至非防爆区。目前，我们采取的做法是排风管直接从甲类生产区穿外墙至室外，然后上屋面高空排放。因此，需要工艺专业在考虑生产布局的时候把甲类生产区靠外墙设置，如果甲类生产区位于整个建筑的中间部位，则需要其有能直接通出屋面的顶棚。风管从甲类生产区直接穿出外墙后沿外墙爬上屋面接防爆风机。鉴于事故通风量为平时通风量的2倍，可共用管路，屋面设置两台风机并联，也可走两套管路，平时排风一用一备，事故通风时两台同时开启。防爆风机出口高空排放，上做防雨风帽，高出建筑屋面至少1.5m。如下图所示为黑龙江某三七提取车间外立面图。
风管直接爬外立面对建筑物的整体美观有影响，有些甲方会有意见，为此，空调专业可与工艺、建筑专业协助配合。工艺专业在布置提取罐的时候在靠外墙区域给空调专业预留风管位置，建筑专业将外立面做成凹面，让突出外立面的风管爬在凹处里面，然后将凹面整条或者局部做成美化百叶，使风管空间能与外界直接相通，整个外立面保持平整、美观。如下图所示为安徽某三七提取车间外立面图。
2.1.2.b内部局部
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 6.3.2规定：建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下列规定：
a．位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.4m；
b．用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.1m；
c．用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间下部区域的排风口，其下缘至地板距离不大于0.3m；
d．因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，应设置导流设施。
目前内部排风管采用上下布置排风口的形式且管道明装。大空间的生产区，如浓缩、层析、沉淀和酒精回收等区域，有时候占3~4层的空间，且里面罐体多。这类房间排风量大，风管尺寸大，内部走风管困难，布置风管时尽量将主管靠外墙摆放，避免占房间中部空间，可参照下图某刺五加提取车间层析、沉淀区内部排风走管的方式布置：
注意，钢平台需当作楼板处理，上下布置排风口，避免钢平台隔离空间成为排风死角。
2.2 非防爆通风
非防爆区的设备散热排风，卫生间的排风，以及一般区房间的通风换气排风等的处理方法其他车间基本相同，主要注意管道布局，避免与提取罐打架。
提取罐出渣时，罐底的渣门打开，瞬间会有大量热蒸汽冒出，需考虑局部排风将热气带走。局部排风口的设置，需考虑出渣口的位置高度及渣门开启方向。热气往上跑，可在顶部及正对出渣口的高度设置排风口。注意下部渣车的大小及流通方向，风管不能影响渣车正常通行。下图为某刺五加提取车间出渣区排风系统设置：
酸碱配制、酸碱存放等房间的排风设备和管道配件均要求耐腐蚀性。
2.3 正压补风
非防爆区进入防爆区会经过一个正压门斗，为了保证毗邻爆炸危险区域的非爆炸危险区域的安全，避免爆炸危险区域内的危险气体和粉尘向安全区泄露，需对正压门斗进行加压送风。
对于正压门斗加压送风量的计算，目前可参照《化工采暖通风与空气调节设计规范》5.5.15 供隔离爆炸危险区域的门斗、门廊或小室，应设计维持不低于30Pa的正压送风。同时，正压送风系统应设置备用风机。室外正压取风口的位置要避免与排风短路，同时要与防爆区的外窗保持一定距离。正压送风系统的风管穿过防爆墙时，需要加装止回阀及防火阀，如下图为安徽某提取车间安全门斗正壓送风系统。
安全门斗正压送风系统
三、结论
本文以实际工程设计为实例，介绍了中药提取车间通风设计思路及注意事项，希望能给读者提供帮助。
主要参考文献：
1.《药品生产质量管理规范（2010年修订）》中国医药科技出版社，2011
2.《药品GMP指南》，张爱萍，孙咸泽，中国医药科技出版社，2011
3.《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
4.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
5.《建筑设计防火规范》GB50016-2006
6.《化工采暖通风于空气调节设计规范》HG/T20698-2009
7.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
关键词：中药提取通风防爆正压送风
中图分类号：S611文献标识码： A
一、背景描述
在中药制剂药品生产过程中，中药提取是必要生产环节。《GMP》规定：“中药制剂的质量与中药材和中药饮片的质量、中药材前处理和中药提取工艺密切相关。应当对中药材和中药饮片的质量以及中药材前处理、中药提取工艺严格控制。在中药材前处理以及中药提取、贮存和运输过程中，应当采取措施控制微生物污染，防止变质。”提取车间以通风设计为主，大体可分为三类：防爆排风、非防爆排风及正压送风。设计人员如何进行该类厂房通风设计，本文以中药提取车间通风设计实例为依据，介绍了提取车间设计思路及注意事项。
二、设计思路
2.1 防爆通风
在中药提取车间里面，最大的特点是甲类防爆区多，且这些房间空间高，有的占3~4层的空间，工艺生产中会用到有机溶剂、酒精提取罐等等，需要进行防爆通风设计及事故通风设计。
2.1.1 通风量计算：
对于具有放散爆炸和火灾危险物质，并有防火、防爆要求的场所，要求通风良好时，通风量应能使放散的爆炸危险物质很快稀释到爆炸下限的25%以下。所需风量可按下式计算：
L=W×K×106/LEL×T/293
式中： L-----------通风量（m3/h）；
W----------危险场所内爆炸性气体最大放散量（kg/h）；
LEL-------危险场所内爆炸性气体的爆炸下限（mg/m3），查表得到；
K----------安全系数，数值最小取4，即将爆炸性气体浓度稀释至爆炸下限的25%；
T-----------环境温度（K）；
在电气爆炸危险区内，6次换气被认为是通风良好的一个指标，在按泄露量计算出排风量后，应校核换气次数是否低于6次。当无法得到LEL值时，可按6次/h换气次数估算排风量：
L平时=6V
式中： V-----------房间体积（m3）；
事故通风的目的是在短时间内将有害或爆炸危险气体迅速排出，通风量宜根据放散物的种类、安全及卫生浓度要求，根据工艺在事故时可能突然散发的有害物量，按全面排风计算确定。但工艺往往不能提出准确的有害物散发量，各国都以自己的标准制定了事故排风的量值：前苏联标准规定事故排风按8次~12次设计；欧美及日本等国事故排风换气次数比较大，有的达到30次；美国有的资料规定事故通风量为正常通风量的2倍；我国以事故排风换气次数不低于12次为界，上限不作规定。在工程设计中，按12次/h换气次数估算事故排风量：
L事故=12V
2.1.2 系统形式：
2.1.2.a外部布局
《建筑设计防火规范》10.3.2规定：有爆炸危险的厂房内的排风管道，严禁穿过防火墙和有爆炸危险的车间隔墙。10.3.10规定：排除有爆炸或燃烧危险气体、蒸汽和粉尘的排风管应采用金属管道，并应直接通到室外的安全处，不应暗设。
可总结为防爆排风管道需满足两点要求：1.明装；2.不能从防爆区穿防爆墙至非防爆区。目前，我们采取的做法是排风管直接从甲类生产区穿外墙至室外，然后上屋面高空排放。因此，需要工艺专业在考虑生产布局的时候把甲类生产区靠外墙设置，如果甲类生产区位于整个建筑的中间部位，则需要其有能直接通出屋面的顶棚。风管从甲类生产区直接穿出外墙后沿外墙爬上屋面接防爆风机。鉴于事故通风量为平时通风量的2倍，可共用管路，屋面设置两台风机并联，也可走两套管路，平时排风一用一备，事故通风时两台同时开启。防爆风机出口高空排放，上做防雨风帽，高出建筑屋面至少1.5m。如下图所示为黑龙江某三七提取车间外立面图。
风管直接爬外立面对建筑物的整体美观有影响，有些甲方会有意见，为此，空调专业可与工艺、建筑专业协助配合。工艺专业在布置提取罐的时候在靠外墙区域给空调专业预留风管位置，建筑专业将外立面做成凹面，让突出外立面的风管爬在凹处里面，然后将凹面整条或者局部做成美化百叶，使风管空间能与外界直接相通，整个外立面保持平整、美观。如下图所示为安徽某三七提取车间外立面图。
2.1.2.b内部局部
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 6.3.2规定：建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下列规定：
a．位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.4m；
b．用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.1m；
c．用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间下部区域的排风口，其下缘至地板距离不大于0.3m；
d．因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，应设置导流设施。
目前内部排风管采用上下布置排风口的形式且管道明装。大空间的生产区，如浓缩、层析、沉淀和酒精回收等区域，有时候占3~4层的空间，且里面罐体多。这类房间排风量大，风管尺寸大，内部走风管困难，布置风管时尽量将主管靠外墙摆放，避免占房间中部空间，可参照下图某刺五加提取车间层析、沉淀区内部排风走管的方式布置：
注意，钢平台需当作楼板处理，上下布置排风口，避免钢平台隔离空间成为排风死角。
2.2 非防爆通风
非防爆区的设备散热排风，卫生间的排风，以及一般区房间的通风换气排风等的处理方法其他车间基本相同，主要注意管道布局，避免与提取罐打架。
提取罐出渣时，罐底的渣门打开，瞬间会有大量热蒸汽冒出，需考虑局部排风将热气带走。局部排风口的设置，需考虑出渣口的位置高度及渣门开启方向。热气往上跑，可在顶部及正对出渣口的高度设置排风口。注意下部渣车的大小及流通方向，风管不能影响渣车正常通行。下图为某刺五加提取车间出渣区排风系统设置：
酸碱配制、酸碱存放等房间的排风设备和管道配件均要求耐腐蚀性。
2.3 正压补风
非防爆区进入防爆区会经过一个正压门斗，为了保证毗邻爆炸危险区域的非爆炸危险区域的安全，避免爆炸危险区域内的危险气体和粉尘向安全区泄露，需对正压门斗进行加压送风。
对于正压门斗加压送风量的计算，目前可参照《化工采暖通风与空气调节设计规范》5.5.15 供隔离爆炸危险区域的门斗、门廊或小室，应设计维持不低于30Pa的正压送风。同时，正压送风系统应设置备用风机。室外正压取风口的位置要避免与排风短路，同时要与防爆区的外窗保持一定距离。正压送风系统的风管穿过防爆墙时，需要加装止回阀及防火阀，如下图为安徽某提取车间安全门斗正壓送风系统。
安全门斗正压送风系统
三、结论
本文以实际工程设计为实例，介绍了中药提取车间通风设计思路及注意事项，希望能给读者提供帮助。
主要参考文献：
1.《药品生产质量管理规范（2010年修订）》中国医药科技出版社，2011
2.《药品GMP指南》，张爱萍，孙咸泽，中国医药科技出版社，2011
3.《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
4.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
5.《建筑设计防火规范》GB50016-2006
6.《化工采暖通风于空气调节设计规范》HG/T20698-2009
7.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92