REFERENSI DESAIN RUANG BERSIH TINGGI

1. Analisis karakteristik ruang bersih tinggi

(1). Ruang bersih tinggi memiliki karakteristik inherennya masing-masing. Umumnya, ruang bersih tinggi terutama digunakan dalam proses pascaproduksi, dan umumnya digunakan untuk perakitan peralatan besar. Ruang bersih ini tidak memerlukan tingkat kebersihan yang tinggi, dan akurasi kontrol suhu dan kelembapannya pun rendah. Peralatan ini tidak menghasilkan banyak panas selama proses produksi, dan jumlah pekerjanya relatif sedikit.

(2). Ruang bersih yang tinggi biasanya memiliki struktur rangka yang besar, dan seringkali menggunakan material yang ringan. Pelat atas umumnya tidak mudah menahan beban yang besar.

(3). Pembangkitan dan distribusi partikel debu Untuk ruang bersih yang tinggi, sumber polusi utama berbeda dari ruang bersih umum. Selain debu yang dihasilkan oleh orang dan peralatan olahraga, debu permukaan menyumbang proporsi yang besar. Menurut data yang diberikan oleh literatur, pembangkitan debu ketika seseorang diam adalah 105 partikel/(min·orang), dan pembangkitan debu ketika seseorang bergerak dihitung 5 kali ketika orang tersebut diam. Untuk ruang bersih dengan ketinggian biasa, pembangkitan debu permukaan dihitung sebagai pembangkitan debu permukaan 8m2 tanah setara dengan pembangkitan debu seseorang yang diam. Untuk ruang bersih yang tinggi, beban pemurnian lebih besar di area aktivitas personel yang lebih rendah dan lebih kecil di area atas. Pada saat yang sama, karena karakteristik proyek, perlu untuk mengambil faktor keamanan yang tepat untuk keselamatan dan mempertimbangkan polusi debu yang tidak terduga. Pembangkitan debu permukaan proyek ini didasarkan pada pembangkitan debu permukaan 6m2 tanah, yang setara dengan pembangkitan debu seseorang yang diam. Proyek ini dihitung berdasarkan 20 orang yang bekerja per shift, dan debu yang dihasilkan oleh personel hanya sekitar 20% dari total debu yang dihasilkan, sedangkan debu yang dihasilkan oleh personel di ruang bersih umum sekitar 90% dari total debu yang dihasilkan.

2. Dekorasi ruang bersih bengkel tinggi

Dekorasi ruang bersih umumnya mencakup lantai, panel dinding, dan langit-langit ruang bersih, serta perlengkapan pendukung seperti AC, pencahayaan, proteksi kebakaran, suplai dan drainase air, dan perlengkapan lain yang terkait dengan ruang bersih. Sesuai persyaratan, selubung bangunan dan dekorasi interior ruang bersih harus menggunakan material dengan kedap udara yang baik dan deformasi minimal saat terjadi perubahan suhu dan kelembapan. Dekorasi dinding dan langit-langit di ruang bersih harus memenuhi persyaratan berikut:

(1). Permukaan dinding dan langit-langit di ruang bersih harus rata, halus, bebas debu, bebas silau, mudah dibersihkan, dan memiliki lebih sedikit permukaan yang tidak rata.

(2). Ruang bersih tidak boleh menggunakan dinding pasangan bata dan dinding plester. Bila perlu menggunakannya, pekerjaan kering harus dilakukan dan standar plesteran bermutu tinggi harus digunakan. Setelah dinding diplester, permukaan cat harus dicat, dan cat yang tahan api, bebas retak, dapat dicuci, halus, dan tidak mudah menyerap air, rusak, dan berjamur harus dipilih. Secara umum, dekorasi ruang bersih terutama memilih panel dinding logam berlapis bubuk yang lebih baik sebagai bahan dekorasi interior. Namun, untuk pabrik ruang besar, karena ketinggian lantai yang tinggi, pemasangan partisi panel dinding logam lebih sulit, dengan kekuatan yang buruk, biaya tinggi, dan tidak mampu menahan beban. Proyek ini menganalisis karakteristik pembangkitan debu ruang bersih di pabrik-pabrik besar dan persyaratan untuk kebersihan ruangan. Metode dekorasi interior panel dinding logam konvensional tidak diadopsi. Lapisan epoksi diterapkan pada dinding teknik sipil asli. Tidak ada langit-langit yang dipasang di seluruh ruang untuk menambah ruang yang dapat digunakan.

3. Organisasi aliran udara ruang bersih yang tinggi

Berdasarkan literatur, untuk ruang bersih yang tinggi, penggunaan sistem pengkondisian udara ruang bersih dapat mengurangi volume pasokan udara total sistem secara signifikan. Dengan berkurangnya volume udara, pengaturan aliran udara yang wajar menjadi sangat penting untuk mendapatkan efek pengkondisian udara bersih yang lebih baik. Hal ini diperlukan untuk memastikan keseragaman sistem pasokan udara dan udara balik, mengurangi pusaran dan pusaran aliran udara di area kerja bersih, serta meningkatkan karakteristik difusi aliran udara pasokan udara untuk memaksimalkan efek pengenceran aliran udara pasokan udara. Pada bengkel bersih yang tinggi dengan persyaratan kebersihan kelas 10.000 atau 100.000, konsep desain ruang tinggi dan besar untuk pengkondisian udara yang nyaman dapat diterapkan, seperti penggunaan nozel di ruang besar seperti bandara dan ruang pameran. Dengan menggunakan nozel dan pasokan udara samping, aliran udara dapat disebarkan hingga jarak yang jauh. Pasokan udara nozel adalah cara untuk mencapai pasokan udara dengan mengandalkan semburan berkecepatan tinggi yang dihembuskan dari nozel. Bahasa Indonesia: Ini terutama digunakan di tempat-tempat pendingin udara di ruang bersih tinggi atau ruang gedung publik dengan ketinggian lantai tinggi. Nosel mengadopsi pasokan udara samping, dan nosel dan outlet udara kembali diatur pada sisi yang sama. Udara dikeluarkan secara terkonsentrasi dari beberapa nosel yang diatur di ruang dengan kecepatan yang lebih tinggi dan volume udara yang lebih besar. Jet mengalir kembali setelah jarak tertentu, sehingga seluruh area ber-AC berada di area reflow, dan kemudian outlet udara kembali yang diatur di bagian bawah mengekstraknya kembali ke unit pendingin udara. Karakteristiknya adalah kecepatan pasokan udara yang tinggi dan jangkauan yang jauh. Jet mendorong udara dalam ruangan untuk bercampur dengan kuat, kecepatan secara bertahap menurun, dan aliran udara berputar yang besar terbentuk di dalam ruangan, sehingga area ber-AC memperoleh medan suhu dan medan kecepatan yang lebih seragam.

4. Contoh desain teknik

Bengkel bersih yang tinggi (panjang 40 m, lebar 30 m, tinggi 12 m) memerlukan area kerja bersih di bawah 5 m, dengan tingkat pemurnian statis 10.000 dan dinamis 100.000, suhu tn= 22℃±3℃, dan kelembaban relatif fn= 30%~60%.

(1). Penentuan organisasi aliran udara dan frekuensi ventilasi

Mengingat karakteristik penggunaan ruang bersih tinggi ini, yang lebarnya lebih dari 30 m dan tanpa langit-langit, metode pasokan udara bengkel bersih konvensional sulit memenuhi persyaratan penggunaan. Metode pasokan udara berlapis nosel diadopsi untuk memastikan suhu, kelembapan, dan kebersihan area kerja bersih (di bawah 5 m). Perangkat pasokan udara nosel untuk peniupan disusun secara merata pada dinding samping, dan perangkat saluran keluar udara balik dengan lapisan peredam disusun secara merata pada ketinggian 0,25 m dari tanah di bagian bawah dinding samping bengkel, membentuk bentuk pengaturan aliran udara di mana area kerja kembali dari nosel dan kembali dari sisi yang terkonsentrasi. Pada saat yang sama, guna mencegah udara di area kerja tidak bersih di atas 5 m membentuk zona mati dalam hal kebersihan, suhu, dan kelembapan, mengurangi dampak radiasi dingin dan panas dari langit-langit luar ruangan pada area kerja, dan membuang partikel debu yang dihasilkan oleh derek atas secara tepat waktu selama pengoperasian, serta memanfaatkan sepenuhnya udara bersih yang tersebar hingga lebih dari 5 m, sederet saluran keluar udara balik strip kecil disusun di area pengkondisian udara tidak bersih, membentuk sistem sirkulasi udara balik kecil, yang dapat sangat mengurangi polusi dari area tidak bersih atas ke area kerja bersih bawah.

Berdasarkan tingkat kebersihan dan emisi polutan, proyek ini mengadopsi frekuensi ventilasi 16 jam untuk area ber-AC bersih di bawah 6 m, dan menggunakan pembuangan yang sesuai untuk area tidak bersih di atas, dengan frekuensi ventilasi kurang dari 4 jam. Faktanya, frekuensi ventilasi rata-rata seluruh instalasi adalah 10 jam. Dengan demikian, dibandingkan dengan AC bersih seluruh ruangan, metode pasokan udara nosel berlapis bersih tidak hanya menjamin frekuensi ventilasi area ber-AC bersih dengan lebih baik dan memenuhi organisasi aliran udara pabrik bentang besar, tetapi juga sangat menghemat volume udara, kapasitas pendinginan, dan daya kipas sistem.

(2). Perhitungan pasokan udara nosel samping

Perbedaan suhu udara suplai

Frekuensi ventilasi yang dibutuhkan untuk pengkondisian udara ruang bersih jauh lebih tinggi daripada pengkondisian udara umum. Oleh karena itu, memanfaatkan volume udara yang besar dari pengkondisian udara ruang bersih secara maksimal dan mengurangi perbedaan suhu aliran udara suplai tidak hanya dapat menghemat kapasitas peralatan dan biaya operasional, tetapi juga lebih kondusif untuk memastikan akurasi pengkondisian udara di area ber-AC ruang bersih. Perbedaan suhu udara suplai yang dihitung dalam proyek ini adalah ts = 6℃.

Ruang bersih memiliki bentang yang relatif besar, dengan lebar 30 m. Perlu untuk memastikan persyaratan tumpang tindih di area tengah dan memastikan bahwa area kerja proses berada di area udara balik. Pada saat yang sama, persyaratan kebisingan harus dipertimbangkan. Kecepatan pasokan udara proyek ini adalah 5 m/s, tinggi pemasangan nosel adalah 6 m, dan aliran udara dikirim keluar dari nosel dalam arah horizontal. Proyek ini menghitung aliran udara pasokan udara nosel. Diameter nosel adalah 0,36 m. Menurut literatur, angka Archimedes dihitung menjadi 0,0035. Kecepatan pasokan udara nosel adalah 4,8 m/s, kecepatan aksial di ujung adalah 0,8 m/s, kecepatan rata-rata adalah 0,4 m/s, dan kecepatan rata-rata aliran balik kurang dari 0,4 m/s, yang memenuhi persyaratan penggunaan proses.

Karena volume udara aliran udara suplai besar dan perbedaan suhu udara suplai kecil, maka aliran udara suplai hampir sama dengan jet isotermal, sehingga panjang jet mudah dipastikan. Berdasarkan bilangan Archimedean, jarak relatif x/ds = 37 m dapat dihitung, yang dapat memenuhi persyaratan tumpang tindih 15 m dari aliran udara suplai di sisi berlawanan.

(3). Perawatan kondisi AC

Mengingat karakteristik volume udara suplai yang besar dan perbedaan suhu udara suplai yang kecil dalam desain ruang bersih, udara balik dimanfaatkan sepenuhnya, dan udara balik primer dihilangkan dalam metode pengolahan AC musim panas. Proporsi udara balik sekunder maksimum diadopsi, dan udara segar hanya diolah sekali lalu dicampur dengan udara balik sekunder dalam jumlah besar, sehingga menghilangkan pemanasan ulang dan mengurangi kapasitas serta konsumsi energi operasional peralatan.

(4). Hasil pengukuran teknik

Setelah proyek ini selesai, uji rekayasa komprehensif dilakukan. Sebanyak 20 titik pengukuran horizontal dan vertikal dipasang di seluruh instalasi. Medan kecepatan, medan suhu, kebersihan, kebisingan, dll. dari instalasi bersih diuji dalam kondisi statis, dan hasil pengukuran aktual relatif baik. Hasil pengukuran dalam kondisi kerja desain adalah sebagai berikut:

Kecepatan rata-rata aliran udara di outlet udara adalah 3,0-4,3 m/s, dan kecepatan di persimpangan dua aliran udara yang berlawanan adalah 0,3-0,45 m/s. Frekuensi ventilasi area kerja bersih dijamin 15 kali/jam, dan kebersihannya terukur berada dalam kelas 10.000, yang memenuhi persyaratan desain dengan baik.

Tingkat kebisingan di dalam ruangan A-level adalah 56 dB pada saluran keluar udara balik, sedangkan di area kerja lainnya tingkat kebisingannya di bawah 54 dB.

5. Kesimpulan

(1). Untuk ruang bersih yang tinggi dengan persyaratan yang tidak terlalu tinggi, dekorasi yang disederhanakan dapat diadopsi untuk mencapai persyaratan penggunaan dan persyaratan kebersihan.

(2). Untuk ruangan bersih tinggi yang hanya membutuhkan tingkat kebersihan area di bawah ketinggian tertentu menjadi kelas 10.000 atau 100.000, metode pasokan udara dengan nozel pendingin udara berlapis bersih merupakan metode yang relatif ekonomis, praktis, dan efektif.

(3). Untuk jenis ruang bersih tinggi ini, deretan saluran udara balik strip dipasang di area kerja non-bersih atas untuk menghilangkan debu yang dihasilkan di dekat rel derek dan mengurangi dampak radiasi dingin dan panas dari langit-langit pada area kerja, yang dapat lebih menjamin kebersihan, suhu, dan kelembapan area kerja.

(4). Ketinggian ruang bersih tinggi lebih dari 4 kali lipat ruang bersih umum. Dalam kondisi produksi debu normal, beban pemurnian ruang unit jauh lebih rendah daripada ruang bersih rendah umum. Oleh karena itu, dari perspektif ini, frekuensi ventilasi dapat ditentukan lebih rendah daripada frekuensi ventilasi ruang bersih yang direkomendasikan oleh standar nasional GB 73-84. Penelitian dan analisis menunjukkan bahwa untuk ruang bersih tinggi, frekuensi ventilasi bervariasi karena perbedaan ketinggian area bersih. Umumnya, 30%~80% dari frekuensi ventilasi yang direkomendasikan oleh standar nasional dapat memenuhi persyaratan pemurnian.