药厂工艺布局中的生产节能设计探讨

摘　要：工厂建筑节能是工业设计重要的工作部分，药厂的工艺布置设计不仅需要研究合理布局，也要考虑到节能设置，而且受不同制药规格、制药配置以及药厂建筑的结构等诸多因素的影响。本文论述了药厂工艺布局的节能必要性，从空调系统、照明系统、门窗喜用以及墙体设计四个部分分析了药厂工艺布局中的节能设计。

关键词：工艺布局；生产；节能设计
近年来国家对制药厂的建设以及药厂的环境和布局都做出了明确的规定，一个理想的药厂厂房设计不仅需要合理的建筑材料，药厂的环境和布局，根据厂房的特殊要求以及设施需要作出不同的计划。合理的药厂布局设计，在一定程度上给药厂日后的生茶管理、产品质量以及产品检测等工作都能够提供方便。合理的布局首要标准时要符合生产规模和生产工艺的要求，第二重要的，便是环保节能。
　　建筑工艺布局的优化节能已经是当前建筑行业发展的一个新方向，在药厂工艺设计中，要充分考虑到我国资源环境以及经济效益的影响，合理规划，充分运用节能设计对药厂的长远发展以及人民生活水平健康协调都有着十分重要的现实意义。我国的建筑节能意识随着经济的发展也在不断提高中，优化药厂的工艺布局，提高药厂生产节能效率不仅是能源紧缺的实际需要，同时也是提高药厂经济效益的必要。
　　一、药厂空调系统的节能配置
　　空调系统是能量消耗最大的一部分，由于要满足药厂生产环境所必须的温度、相对湿度的要求，防止药品发生污染或者交叉污染，空调系统分为两个部分，分别是洁净区和生产区的空调供冷，主要耗能由四个部分组成，分别是：循环冷却水系统、循环冷冻水系统、循环热水系统以及空调风柜系统。要做到节省空调系统的耗能，要分别从四个耗能系统实施改造，实现节能。
　　（1）冷却水进出口温差是2 ℃，循环水的水量比实际需求要大得多，循环冷却水泵和凉水塔风不会自动调节，进出水温差一般在5 ℃，夏季冷冻水系统的水温差在2-4℃，因此实际的用水量比设计用水量大1.5倍以上，耗电量增加，实际生产中，通常采用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对水泵和风机进行调节，将出水温差的范围控制在5℃， 以达到最佳的节能效果。
　　（2）冷冻水进出口温差只有1.5 ℃，热水进出口温差是3 ℃，可见，循环冷冻水量和循环热水量同样比实际需要量大，所以，要达到最佳的节能效果，应当选择采用通用变频器来控制循环水泵，对供、回水压差和温差的采集，经过分析后对水泵进行PID 调节，将进、出水温差控制在5 ℃，以达到最佳节能效果。
　　（3）厂房的洁净区域在风柜开启的状态下处于静态平衡状态，进行工艺布局设计时，往往会将设计量比实际用量加大15%-20%的能耗预计，在选用设备时，往往为了防止生产中可能遇到的特殊药求，而再人为地加大20%，在调试空调系统压差时要从高到低地调整，使得洁净厂房的对相邻压差≮10 Pa。这种的调节最快最有效，这样调整的结果是能够使得洁净房间的送风量接近最大值，如此一来，会造成很大的能量浪费。要做到节能改造，需要减少多余的风量，使得整个系统的总送风量维持在动态平衡的状态，达到节能的目的。
　　二、药厂照明系统的节能配置
　　照明节能是在保证合理照明条件前提下，尽可能地提高电能的利用率，人们常常通过关闭部分工作灯和装饰性照明以及及时关灯的行为措施来减少照明用电量，随着科技的不断发展，节能的要求不断提高，要考虑到建筑照明在长期使用期间会消耗大量的资源，因此，将照明设计控制在运行使用时的能量需求最小限度，对大型建筑尤其是药厂的设计显得十分有必要。照明系统的节能配置主要从照明方案设计、采用新型高效节能照明装置、加强照明管理和维护三方面着手。
　　设计药厂的照明系统时，要充分考虑药厂不同车间照明需要，严格控制照明的用电负荷量，在保证照明质量的前提下，科学布灯，获得合理地光强分布，对于空调面积较大的部分，可以采用照明与空调系统组合的方式，便于更换光源清扫照明装置。照明线路的损耗大约占输入电能的4%左右，合理的控制线路设计可以减少一部分电能损耗，一般情况下，药厂采用的典雅为220V/380V，照明系统线路设计为单向二线、两相三线和三相四线三种配电方式，其中三相四线的电路设计线路损耗最小对于药厂的大面积使用气体放电灯。
　　新型照明器具不断问世，国内生产的电光源在寿命和发光效率上都不断提升，要根据药厂作业的需要，选用各种荧光的、白痴发光灯、高压钠灯等，在原料制药房以及洁净室最好采用白炽灯，气体光源价格低，但是在发生故障时对药物质量有影响。此外，还不能护士灯具的选择，灯具能够合理分配光源的光通量，满足视觉环境的需求，尽可能选择高光效的灯具，能够减少电能损耗。
　　照明装置要进行良好的维护才能持续有效地工作，维护不佳的照明装置容易老化，降低光的利用率，既浪费能源，又不能满足药厂视觉作业的需求，维护过程中，要注意安全，定期清扫灯具的灰尘。此外，要充分利用自然光、墙体和地板的放射光，提高照明效率，如对照明装置进行清洗时，可选在白天进行，既安全又能够节省电源。墙体尽量选用淡色，越是浅的颜色，其反射光的效率越高，损耗的电能就越少。
　　三、药厂的门窗系统节能配置
　　门窗节能的核心是门窗能耗散失，门窗是维护结构保温的薄弱环节，人们通过房屋门窗所损失的能量是一个比较大的部分，夏天将隔热性能扩大，冬天将保温性能扩大就可以降低耗能。门窗耗能最大的部分是传热，传热的损失大概占全部耗能的30%。要有效地提高门窗的传热性能，应该严格地控制门窗面积设计比例，避免冷空气的渗透，对建筑的保温性能进行改善。
　　建筑节能的设计需求使得门窗面积不能过大，窗墙的面积比例要综合考虑不同地区四季的日照情况，药厂厂房的内外空气湿度、药厂内部采光设计标准要求，国家新出的建筑节能门窗要求为：北朝向的窗墙面积比不能超过0.24，南朝向的窗墙面积比不超过0.34，东、西朝向的窗墙面积比不可以超过0.31。一般情况下，普通窗户的保温隔热性能和外墙相比相差很多，而窗墙面积比越大采暖和空调能耗也越大。这样一来，要提高建筑的节能优化功能，就需要在室内和室外之间可以设置一个中间层次，作为温度阻尼区，将门窗设置为封闭式，可防止冷风的灌入，减少供热的耗能。门窗的材料选择上， 可以选取气密性良好的新型材料，确保门窗的保温效果。在窗户上，玻璃面积占有玻璃面积很大的部分，普通玻璃的热阻值很小，可以通过物理化学或者化学的方式改变玻璃的热反射特性，将太阳辐射直接反射回去。有效地控制玻璃的遮掩性能。最终达到减少耗能的目的。
　　四、药厂的墙体节能配置
　　墙体是药厂的外围护结构的主体，墙体的保温性会影响建筑的热耗能量，墙体节能采用的是外保温成套技术产品，主要的要求是安全防火、持久地保温性能以及本身材料的成本。
　　墙体节能技术目前在施工中大量采用方案是，空心粘土砖墙设计，混凝土砌块墙体设计、新型VIP真空隔热板节能设计以及自然能源利用设计。空心粘土设计内容是外墙采用填充墙，内墙采用混泥土空心砖。空心砖的生产效率比是新专稿，具有节省原材料的优点，在施工时，可以节省施工时间，使用时，空心粘土砖导热系数低，有利于提高墙体的稳定性。混凝土砌块墙体材料是一种新型墙体材料，具有节约能源，利用工业废渣的优点。新型VIP真空的特点是在很长的时间里可以免受污染，减少了维护的投入，具有良好的经济效益。
　　在保温材料的选择上，要注意药厂工地的气候，估计墙体材料的使用年限，无论采取哪种节能技术，在施工开始前，要将基础墙和楼面清扫干净，洒水湿润，保证墙体的强度质量。施工过程中，要对采用的材料进行出厂合格验证并出具实验报告，及时记录相关数据，施工后要对墙体节能保温性能进行反馈跟踪。以保证墙体的节能措施能够有效地进行。
　　在墙体设计中，要充分利用自然能源，如太阳能，太阳能的干燥技术已经得到了推广利用，在墙体中可以插入能够吸收太阳能的材料，将太阳能转化为电能或者光能。
　　五、小结
　　节能设计在整体的药厂厂房设计工程有着重要的影响作用，建筑节能设计的合理性影响到建筑耗能的多少，工艺布局设计方案的好坏也直接关系到整个厂房建设施工计划是否能够按时完成。因此我们必须充分考虑厂房朝向、平面布局、厂房的空调系统设计、照明系统的设计、门窗整体的设计以及墙体节能的设计，通过技术方式或者采用新材料新能源的措施，逐渐提高建筑的能量利用率，优化和利用厂房键能设计体系。最终实现药厂节能设计体系的优化和创新。
　　
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