Tính toán và thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho xưởng sản xuất nhà máy dược phẩm Abipha

Tính toán và thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho xưởng sản xuất dược phẩm Abipha, ứng dụng mô phỏng Revit MEP trong đồ án tốt nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Trang Doanh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Thành Trung
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí Cho Nhà Máy Dược Phẩm Abipha
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÒNG SẠCH VÀ NHÀ MÁY DƯỢC PHẨM ABIPHA
• 1.1. Tổng quan về phòng sạch
• 1.2. Phòng sạch là gì?
• 1.3. Sự khác nhau giữa phòng sạch và điều hòa không khí thông thường
• 1.4. Phòng sạch tiêu chuẩn
• 1.5. Phân loại cấp độ sạch trong nhà máy dược
• 1.6. Trang bị cần thiết và an toàn cho phòng sạch
• 1.6.1. Trang thiết bị cần thiết cho phòng sạch
• 1.6.2. An toàn cho phòng sạch
• 1.7. Tổng quan về nhà máy dược phẩm ABIPHA
• 1.7.1. Giới thiệu về công ty
• 1.7.2. Địa chỉ công ty
• 1.7.3. Sơ lược về công ty
• 1.7.4. Các mặt hàng sản xuất thuốc của nhà máy dược
• 1.7.5. Các điều kiện thiết kế cho phòng sạch của nhà máy dược
• 1.7.5.1. Tiêu chuẩn thiết kế
• 1.7.5.2. Đặc điểm công trình
• 1.7.5.3. Các thông số tính toán
• 1.7.5.3.1. Số lượng người
• 1.7.5.3.2. Phụ tải chiếu sáng
• 1.7.5.3.3. Phương án thiết kế
• 1.7.6. Hệ thống thông gió và điều hòa không khí trong phòng sạch nhà máy dược
• 1.7.6.1. Hệ thống VRV
• 1.7.6.2. Hệ thống chiller, tháp giải nhiệt
• 1.7.6.3. Phương pháp xử lý gió
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT, CÂN BẰNG ẨM VÀ NĂNG SUẤT LẠNH CỦA AHU CHO XƯỞNG ĐÔNG DƯỢC BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG
• 2.1. Sơ đồ tính toán cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm
• 2.2. Xác định lượng nhiệt thừa QT
• 2.2.1. Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1
• 2.2.2. Nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2
• 2.2.3. Nhiệt do người tỏa ra Q3
• 2.2.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4
• 2.2.5. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5
• 2.2.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6
• 2.2.6.1. Nhiệt bức xạ qua kính Q61
• 2.2.6.2. Nhiệt bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q62
• 2.2.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7
• 2.2.8. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8
• 2.2.8.1. Nhiệt truyền qua tường, trần và sàn tầng trên Q81
• 2.2.8.2. Nhiệt truyền qua nền Q82
• 2.2.9. Tổng lượng nhiệt thừa QT
• 2.3. Xác định lượng ẩm thừa WT
• 2.3.1. Lượng ẩm do người tỏa ra W1
• 2.3.2. Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2
• 2.3.3. Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3
• 2.4. Thiết lập bảng đặc tính phòng cho từng AHU tương ứng
• 2.5. Lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí
• 2.6. Phương trình năng suất gió
• 2.7. Thiết lập sơ đồ điều hòa không khí
• 2.8. Nguyên lý làm việc
• 2.9. Xác định các điểm nút trên đồ thị I – d
• 2.10. Xác định năng suất lạnh
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH NĂNG SUẤT LẠNH CỦA AHU CHO XƯỞNG ĐÔNG DƯỢC BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN MỀM TRACE 700 CỦA TRANE
• 3.1. Giới thiệu phần mềm Trace 700
• 3.2. Tính năng suất lạnh AHU bằng cách sử dụng phần mềm Trace 700
• 3.3. So sánh kết quả tính thủ công với phần mềm Trace 700
• 3.4. Thống kê năng suất lạnh của tất cả AHU và FCU
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
• 4.1. Tính chọn cụm máy Chiller
• 4.2. Xác định chu trình máy lạnh
• 4.3. Xác định năng suất lạnh của chiller
• 4.4. Tính chọn tháp giải nhiệt (Cooling Tower)
• 4.5. Tính toán chọn bơm
• 4.5.1. Giới thiệu chung
• 4.5.2. Tính chọn bơm nước lạnh
• 4.5.3. Tính toán đường kính ống nước lạnh
• 4.5.4. Tính tổn thất áp suất đường ống nước lạnh
• 4.5.5. Chọn bơm nước lạnh
• 4.5.6. Tính chọn bơm nước giải nhiệt
• 4.5.7. Tính toán kích thước đường kính ống nước giải nhiệt
• 4.5.8. Xác định trở lực trên đường ống nước giải nhiệt
• 4.5.9. Chọn bơm nước giải nhiệt
• 4.6. So sánh kết quả tính được với tư vấn thiết kế
• 4.6.1. So sánh năng suất lạnh của tất cả AHU
• 4.6.2. So sánh Chiller
• 4.6.3. So sánh Tháp Giải Nhiệt
• 4.6.4. So sánh bơm nước lạnh
• 4.6.5. So sánh bơm nước giải nhiệt
• 5. CHƯƠNG 5: MÔ HÌNH HÓA 3D DỰ ÁN BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2017
• 5.1. Tổng quan về Revit MEP
• 5.2. Lịch sử của Revit MEP
• 5.3. Một số thuật ngữ của Revit MEP
• 5.4. Hệ thống điều hòa không khí
• 5.5. Vẽ ống gió
• 5.6. Bố trí thiết bị
• 5.7. Xuất hình ảnh hệ thống HVAC
• 5.8. Dựng sơ bộ mô hình kiến trúc kết cấu
• 5.9. Kết hợp kiến trúc và kết cấu
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Hệ thống điều hòa không khí

Hệ thống điều hòa không khí là yếu tố trọng tâm trong thiết kế nhà máy dược phẩm Abipha. Hệ thống này không chỉ kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm mà còn đảm bảo độ sạch không khí, áp suất phòng và ngăn ngừa nhiễm chéo. Nhà máy dược phẩm đòi hỏi tiêu chuẩn cao về môi trường sản xuất, đặc biệt trong các khu vực sản xuất và đóng gói thuốc. Thiết kế hệ thống điều hòa phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như GMP và ISO 14644-1 để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

1.1. Yêu cầu kỹ thuật

Hệ thống HVAC cho nhà máy dược phẩm cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt. Nhiệt độ phải duy trì trong khoảng 20-24°C, độ ẩm từ 45-55%, và áp suất phòng được kiểm soát chặt chẽ để ngăn ngừa nhiễm chéo. Công nghệ điều hòa không khí hiện đại như hệ thống VRV và Chiller được áp dụng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy.

1.2. Phân loại phòng sạch

Phòng sạch trong nhà máy dược phẩm được phân loại theo cấp độ sạch, từ cấp A đến cấp D. Mỗi cấp độ có yêu cầu khác nhau về số lần trao đổi gió và hiệu suất lọc không khí. Tiêu chuẩn thiết kế điều hòa phải đảm bảo số lần trao đổi gió từ 20 đến 100 lần/giờ tùy thuộc vào cấp độ sạch của phòng.

II. Thiết kế hệ thống điều hòa

Thiết kế hệ thống điều hòa cho nhà máy dược phẩm Abipha bao gồm các bước tính toán cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm và lựa chọn thiết bị phù hợp. Điều hòa không khí cho nhà máy cần đảm bảo hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng. Phương pháp tính toán thủ công và sử dụng phần mềm chuyên dụng như Trace 700 được kết hợp để đạt độ chính xác cao.

2.1. Tính toán cân bằng nhiệt

Tính toán cân bằng nhiệt là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống điều hòa. Các nguồn nhiệt thừa bao gồm nhiệt từ máy móc, đèn chiếu sáng, người làm việc và bức xạ mặt trời. Hiệu suất điều hòa không khí phụ thuộc vào việc tính toán chính xác các nguồn nhiệt này để lựa chọn thiết bị phù hợp.

2.2. Lựa chọn thiết bị

Lắp đặt điều hòa không khí bao gồm việc lựa chọn các thiết bị như Chiller, tháp giải nhiệt, bơm nước và AHU. Bảo trì hệ thống điều hòa cũng được tính toán để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của hệ thống. Các thiết bị được chọn dựa trên kết quả tính toán và so sánh với tiêu chuẩn thiết kế.

III. Mô phỏng và ứng dụng

Mô phỏng Revit MEP được sử dụng để tạo mô hình 3D của hệ thống điều hòa không khí trong nhà máy dược phẩm Abipha. Hệ thống HVAC được mô phỏng chi tiết từ đường ống gió đến vị trí lắp đặt thiết bị. Phương pháp này giúp kiểm tra và tối ưu hóa thiết kế trước khi triển khai thực tế.

3.1. Mô phỏng 3D

Mô phỏng 3D bằng phần mềm Revit MEP cho phép hiển thị trực quan hệ thống điều hòa không khí. Các yếu tố như đường ống gió, vị trí AHU và FCU được mô phỏng chi tiết. Thiết kế hệ thống điều hòa được kiểm tra và điều chỉnh để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả.

3.2. Ứng dụng thực tế

Ứng dụng thực tế của mô phỏng Revit MEP giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình thi công. Hệ thống điều hòa không khí được lắp đặt chính xác theo thiết kế, đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống. Phương pháp này cũng giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình triển khai.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp sản xuất dược phẩm, việc kiểm soát môi trường không khí trong nhà xưởng đóng vai trò quyết định đến chất lượng thuốc và sức khỏe cộng đồng. Các công đoạn sản xuất, chiết xuất, đóng gói đòi hỏi môi trường phòng sạch nghiêm ngặt nhằm khống chế nồng độ hạt bụi, vi sinh vật, hạn chế tối đa nguy cơ nhiễm chéo và đảm bảo các điều kiện vi khí hậu ổn định theo tiêu chuẩn Thực hành tốt sản xuất thuốc (GMP-WHO). Tại Việt Nam, công nghệ phòng sạch và thiết kế hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí (HVAC) chuyên dụng vẫn là lĩnh vực kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa tính toán lý thuyết chính xác, ứng dụng phần mềm chuyên ngành và mô hình hóa công trình hiện đại.

Đề tài "Tính toán và thiết kế hệ thống điều hòa không khí – thông gió và mô phỏng Revit MEP cho xưởng sản xuất của nhà máy dược phẩm Abipha" được thực hiện với các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Tính toán cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm và xác định năng suất lạnh của bộ xử lý không khí (AHU) cho các phòng sạch thuộc xưởng sản xuất Đông Dược bằng phương pháp giải tích thủ công.
2. Ứng dụng phần mềm chuyên dụng Trane Trace 700 để tính toán phụ tải lạnh của hệ thống AHU và FCU, sau đó so sánh, đối chiếu kết quả giữa phương pháp thủ công và phần mềm.
3. Tính toán chu trình nhiệt động lực học và lựa chọn các thiết bị chính của hệ thống HVAC bao gồm cụm máy làm lạnh nước (Water Chiller), tháp giải nhiệt (Cooling Tower), hệ thống bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt; so sánh kết quả tính chọn với hồ sơ thiết kế của đơn vị tư vấn.
4. Xây dựng mô hình thông tin công trình 3D cho hệ thống HVAC của xưởng sản xuất bằng phần mềm Autodesk Revit MEP 2017.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller, hệ thống thông gió, phân phối khí phòng sạch và mô hình 3D Revit MEP.
• Phạm vi không gian: Phân xưởng sản xuất Đông Dược thuộc Dự án Nhà máy Dược phẩm ABIPHA, tọa lạc tại Lô CN-02, Khu công nghiệp Phú Nghĩa, Xã Phú Nghĩa, Huyện Chương Mỹ, TP. Hà Nội. Xưởng Đông Dược có diện tích xây dựng tầng 1 là 3.555 m², gồm 2 tầng với tổng diện tích sàn 4.635 m², chiều cao phòng 2,8 m, bao gồm 137 phòng chức năng đáp ứng cấp sạch D và cấp sạch E theo tiêu chuẩn GMP-WHO.
• Phạm vi thời gian và điều kiện khí hậu: Tính toán dựa trên thông số khí hậu mùa hè tại khu vực Hà Nội (vĩ tuyến 10°761'N, kinh tuyến 106°7'E, nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất 32,8 °C, nhiệt độ bầu ẩm 29 °C, độ ẩm tương đối 83%). Đồ án được thực hiện từ ngày 27/11/2017 đến ngày 15/01/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết nhiệt động học không khí ẩm, truyền nhiệt và các quy chuẩn kỹ thuật phòng sạch quốc tế cùng tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam:

• Nguyên lý kiểm soát phòng sạch: Kiểm soát đồng thời 5 thông số cốt lõi gồm nhiệt độ ($t \le 25\ ^\circ\text{C}$), độ ẩm tương đối ($\varphi \le 70%$), áp suất phòng (chênh áp bậc thang $+15\text{ Pa}$, $++30\text{ Pa}$, $+++45\text{ Pa}$), độ sạch (kiểm soát số lượng tiểu phân theo bội số trao đổi gió $15 - 20\text{ lần/giờ}$ đối với cấp D, $10 - 15\text{ lần/giờ}$ đối với cấp E) và chống nhiễm chéo (xử lý 10 nguyên nhân chính về luồng di chuyển, phân vùng áp suất, xử lý khí thải).
• Hệ thống tiêu chuẩn cấp sạch: Federal Standard 209 (1963), Federal Standard 209E (1992), ISO 14644-1 (1999) và Hướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc (GMP-WHO / GGMP).
• Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật: TCVN 5687-2010 (Thông gió, điều hòa không khí - Tiêu chuẩn thiết kế), TCXD 175-1990 (Mức ồn cho phép trong công trình công cộng: NC 40 cho phòng kiểm nghiệm, NC 50 cho khu vực sản xuất, NC 45 cho hành lang), TCXD 232-1999 (Chế tạo, lắp đặt và nghiệm thu hệ thống thông gió, điều hòa không khí), QCVN 09:2013/BXD (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình sử dụng năng lượng hiệu quả), tiêu chuẩn ASHRAE, BS, CP 13-2001 và tiêu chuẩn thiết bị lạnh ARI.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp tính toán giải tích cân bằng nhiệt - ẩm truyền thống: Xác định tổng lượng nhiệt thừa ($Q_T$) và tổng lượng ẩm thừa ($W_T$) từ các nguồn: máy móc thiết bị ($Q_1$), chiếu sáng ($Q_2$), người lao động ($Q_3$), bức xạ mặt trời qua kính và kết cấu ($Q_6$), không khí lọt ($Q_7$), truyền nhiệt qua kết cấu bao che và nền ($Q_8$). Biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái không khí trên đồ thị $I-d$ theo sơ đồ tuần hoàn 1 cấp để xác định năng suất gió và năng suất lạnh.
• Phương pháp mô phỏng số bằng phần mềm Trace 700 (Trane): Nhập dữ liệu thời tiết, thiết lập các mẫu thông số (templates), dựng cấu trúc phòng, gán hệ thống phân phối khí và chạy thuật toán tính toán tải nhiệt động lực học theo từng giờ trong năm.
• Phương pháp tính toán thủy lực: Ứng dụng phần mềm OneStageRefriCycle để tính chu trình nhiệt động máy lạnh một cấp; tính toán đường kính ống nước lạnh, ống nước giải nhiệt, xác định tổn thất áp suất ma sát ($\Delta p_1$) và tổn thất cục bộ qua van vòi, phụ kiện (cút $90^\circ$, tê, côn thu) để chọn thông số bơm ly tâm trục ngang.
• Phương pháp mô hình hóa thông tin công trình (BIM): Sử dụng phần mềm Autodesk Revit MEP 2017 để xây dựng không gian 3D, triển khai tuyến ống gió tôn mạ kẽm, bố trí miệng cấp/hồi/thải khí, thiết lập hệ thống đường ống nước giải nhiệt và kiểm tra không gian lắp đặt thiết bị cơ điện.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu đầu vào phục vụ tính toán bao gồm:

• Thông số khí tượng ngoài trời tại Hà Nội: $t_N = 32,8\ ^\circ\text{C}$, $\varphi_N = 83%$, $d_N = 26,65\text{ g/kgkk khô}$, $I_N = 100,09\text{ kJ/kg}$.
• Hồ sơ bản vẽ kiến trúc, kết cấu, quy hoạch tổng thể và mặt bằng dây chuyền công nghệ do Công ty Cổ phần Dược phẩm Công nghệ cao ABIPHA và Công ty TNHH Kỹ thuật Cơ Điện Lạnh Quí Long cung cấp.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống điều hòa không khí và thông gió của nhà máy được thiết kế theo cấu trúc trung tâm gián tiếp làm lạnh bằng nước kết hợp các thiết bị xử lý không khí chuyên dụng:

Hạng mục hệ thống	Giải pháp công nghệ và cấu hình thiết bị
Nguồn sinh lạnh trung tâm	Cụm máy Water Chiller giải nhiệt nước sử dụng máy nén trục vít, bình bay hơi kiểu nửa ngập; tháp giải nhiệt (Cooling Tower) đặt tại tầng mái hạng mục phụ; hệ số dự phòng công suất lạnh $10%$.
Phân phối không khí cấp D	Sử dụng các bộ xử lý không khí (AHU) tuần hoàn 1 cấp, tích hợp dàn làm lạnh bằng nước lạnh, quạt ly tâm tạo áp cao, van điều chỉnh lưu lượng gió tươi và gió hồi.
Phân phối không khí cấp E	Bố trí các dàn lạnh quạt cục bộ (FCU) có kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm.
Khu văn phòng & phụ trợ	Khu văn phòng sử dụng hệ thống điều hòa biến dòng môi chất VRV/VRF; khu vực nhà kho sử dụng máy điều hòa 2 cục cục bộ.
Cấu trúc cấp lọc khí	- Cửa lấy gió tươi ngoài trời: Lưới chắn côn trùng + lọc thô có thể rửa. - Cửa gió hồi cấp D: Lọc thô G4 rửa được. - Thiết bị AHU cấp D: Lọc thô G4 + lọc túi trung gian F8. - Miệng thổi cấp phòng cấp D: Phin lọc hiệu suất cao HEPA H13 (hiệu suất $99,95%$) hoặc H12. - Hệ thống gió thải: Lọc túi F8 + lọc HEPA H13 và H14 trước khi xả ra môi trường.
Vật liệu và kết cấu kiến trúc	Tường gạch 200 mm lăn sơn epoxy kháng khuẩn; trần panel lõi PU bọc tôn hai mặt; sàn sơn epoxy tự phẳng đáp ứng chuẩn HACCP/GMP-WHO; bo cong các góc giao giữa tường và sàn.

Trong môi trường Revit MEP 2017, quy trình dựng hình được triển khai từ việc thiết lập Template kiến trúc - kết cấu, nhập hệ thống lưới trục, dựng sơ bộ tường, trần, sàn. Sau đó, chuyển sang Template M&E để thiết lập các hệ thống đường ống gió cấp (Supply Air), gió hồi (Return Air), gió thải (Exhaust Air) và gió tươi (Fresh Air), xác định cao trình, lắp đặt ống gió mềm kết nối miệng gió hộp tiêu âm và bố trí cụm thiết bị Chiller, tháp giải nhiệt tại phòng máy.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về phòng sạch và nhà máy dược phẩm ABIPHA

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về phòng sạch, phân tích sự khác biệt giữa điều hòa thông thường và điều hòa phòng sạch dựa trên 5 yếu tố (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, độ sạch và nhiễm chéo). Chương này trình bày chi tiết các tiêu chuẩn độ sạch Federal Standard 209, Federal Standard 209E, ISO 14644-1 và tiêu chuẩn cấp sạch GMP (A, B, C, D, E) với các quy định về giới hạn nồng độ bụi và vi sinh vật ở trạng thái nghỉ và hoạt động.

Tác giả giới thiệu tổng quan về Công ty Cổ phần Dược phẩm Công nghệ cao ABIPHA, quy hoạch nhà máy trên khu đất 18.000 m² tại KCN Phú Nghĩa gồm 4 xưởng sản xuất chính và các khối chức năng.

STT	Hạng mục công trình	Diện tích xây dựng [m²]	Số tầng	Tổng diện tích sàn [m²]
1	Nhà Văn phòng + Căn tin + Nhà xe + QA, QC, R&D	615	6	3.690
2	Xưởng Đông Dược + Chiết xuất cô cao + Mỹ phẩm + Sân phơi	3.555	2	4.635
3	Tổng kho	1.518	1	1.518
4	Xưởng Tân Dược + Khu lấy mẫu	3.000	2	3.129
5	Xưởng Thực phẩm chức năng + Vi sinh + Phòng Chiller/Khí nén	1.656	3	2.484
6	Hạng mục phụ	336	2	552
7	Trạm xử lý nước thải (bể ngầm)	160	1	160
8	Bể ngầm PCCC	180	1	180
9	Nhà bảo vệ và Cột cờ	21	1	21
Tổng	Toàn bộ công trình	10.701	—	16.369

Chương 1 cũng xác định phương án lựa chọn hệ thống Water Chiller giải nhiệt nước kết hợp AHU tuần hoàn 1 cấp cho khu vực sản xuất đạt chuẩn cấp sạch D của xưởng Đông Dược.

Chương 2: Tính cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm và năng suất lạnh của AHU cho xưởng Đông Dược bằng phương pháp thủ công

Chương 2 trình bày chi tiết các công thức toán - lý xác định các thành phần nhiệt thừa và ẩm thừa. Tác giả thực hiện tính toán chi tiết cho 8 phòng chức năng thuộc khu Chiết xuất do bộ xử lý không khí AHU-CX2 đảm nhận:

Tên phòng chức năng	Cấp sạch	Diện tích [m²]	Thể tích [m³]	Nhiệt máy móc $Q_1$ [kW]	Nhiệt chiếu sáng $Q_2$ [kW]	Nhiệt người $Q_3$ [kW]
Nghiền rây	D	11,7	32,8	1,5	0,2125	0,22
Sấy tĩnh	D	11,7	32,8	1,1	0,2125	0,22
Trộn trục khuỷu	D	11,7	32,8	3,0	0,2125	0,22
Sấy Viba & sấy tĩnh	D	25,4	71,1	3,0	0,4250	0,44
Sấy tầng sôi + tạo hạt	D	20,3	81,2	5,0	0,4250	0,44
Sấy phun sương + tạo hạt	D	23,8	95,2	5,0	0,6400	0,44
Trộn đồng nhất 200 Kg	D	15,0	42,0	3,0	0,3200	0,22
Cô cầu & ra cao lỏng	D	25,5	71,4	4,0	0,6400	0,44
Tổng cộng khu vực	—	145,1	459,3	25,6	3,0875	2,64

Chương này phân tích chi tiết nhiệt tỏa từ máy móc ($Q_1 = q_1 \cdot K_{tt} \cdot K_{đt}$ với hệ số tính toán $K_{tt} = 0,95$, hệ số đồng thời $K_{đt} = 0,9$), nhiệt tỏa từ đèn huỳnh quang 85W ($Q_2 = 1,25 \cdot N_{hq}$), nhiệt do người tỏa ra trong điều kiện lao động nhẹ ($q_h = 85\text{ W/người}$, $q_w = 135\text{ W/người}$), nhiệt do không khí rò qua khe cửa ($Q_7$), truyền nhiệt qua tường bao và qua nền chia theo 4 dải tiêu chuẩn ($Q_8$). Từ các thông số $Q_T$ và $W_T$, tác giả lập phương trình tia quá trình $\varepsilon = Q_T / W_T$, xác định tọa độ các điểm nút trạng thái không khí trên đồ thị $I-d$ và tính toán lưu lượng gió cấp, gió tươi, gió hồi cùng năng suất lạnh của AHU-CX2.

Chương 3: Tính năng suất lạnh của AHU cho xưởng Đông Dược bằng phương pháp phần mềm Trace 700 của Trane

Chương 3 trình bày các bước thiết lập dự án trên phần mềm Trace 700: khai báo thông tin dự án, cấu hình thông số thời tiết mùa hè Hà Nội, tạo các bản mẫu kết cấu bao che, gán lịch trình hoạt động và tải nhiệt nội vi, tạo 137 phòng của xưởng Đông Dược, gom nhóm các phòng vào hệ thống AHU/FCU tương ứng và xuất báo cáo kết quả. Tác giả tổng hợp năng suất lạnh của toàn bộ các dàn AHU và FCU trong xưởng Đông Dược, đồng thời lập bảng so sánh năng suất lạnh của AHU-CX2 tính bằng Trace 700 với kết quả tính toán giải tích thủ công ở Chương 2 để đánh giá sai số.

Chương 4: Tính chọn các thiết bị

Chương 4 thực hiện tính toán chu trình máy lạnh một cấp không hồi nhiệt bằng phần mềm OneStageRefriCycle, xác định các điểm nhiệt động của môi chất, từ đó tính chọn cụm máy Chiller loại trục vít giải nhiệt nước và tháp giải nhiệt (Cooling Tower).

Tiếp đó, chương này tính toán thủy lực mạng đường ống nước lạnh và đường ống nước giải nhiệt: tính đường kính ống kinh tế, xác định tổn thất áp suất ma sát dọc đường và tổng hợp tổn thất áp suất cục bộ qua các thiết bị (van cổng, van một chiều, van cân bằng, lọc chữ Y, cút cong $90^\circ$, tê phân nhánh, côn giảm) để xác định cột áp và chọn bơm nước ly tâm trục ngang. Cuối chương, tác giả lập các bảng so sánh đối chiếu giữa kết quả tính chọn của nhóm và các thông số kỹ thuật trong bản thiết kế của Công ty TNHH Kỹ thuật Cơ Điện Lạnh Quí Long.

Chương 5: Mô hình hóa 3D dự án bằng phần mềm Revit MEP 2017

Chương 5 trình bày ứng dụng công nghệ BIM thông qua phần mềm Autodesk Revit MEP 2017. Tác giả giới thiệu hệ thống thư viện Family, cách thiết lập thông số hệ thống đường ống gió, cao trình và kích thước tiết diện ống dẫn (ví dụ đoạn ống $300 \times 150\text{ mm}$), bố trí phụ kiện kết nối ống gió mềm với hộp phân phối miệng gió. Chương này trình bày quy trình dựng mô hình kiến trúc kết cấu sơ bộ, phối hợp với mô hình M&E, bố trí cụ thể mạng lưới phân phối gió của AHU-CX2, phòng máy Chiller, tháp giải nhiệt trên tầng mái và xuất các hình ảnh trực quan 3D của toàn bộ xưởng Đông Dược và xưởng Thực phẩm chức năng.

Chương 6: Kết luận và kiến nghị

Chương 6 tổng kết toàn bộ kết quả tính toán thiết kế, đánh giá mức độ tương thích giữa phương pháp thủ công và phần mềm mô phỏng, khẳng định tính khả thi của mô hình BIM Revit MEP trong việc kiểm soát xung đột kỹ thuật của dự án nhà máy dược phẩm ABIPHA.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính kèm số liệu trích xuất

• Xác định tải nhiệt - ẩm khu Chiết xuất (AHU-CX2): Tổng nhiệt máy móc đạt $25,6\text{ kW}$ (công suất nhiệt các máy dao động từ $1,3\text{ kW}$ đến $5,8\text{ kW}$); tổng nhiệt chiếu sáng nhân tạo đạt $3,0875\text{ kW}$; tổng nhiệt người tỏa ra của 8 phòng là $2,64\text{ kW}$ (nhiệt hiện $1,02\text{ kW}$, nhiệt ẩn $1,62\text{ kW}$).
• Xác định các thông số chu trình và thủy lực: Thiết lập đầy đủ thông số các điểm nút trên đồ thị $I-d$ của phòng Nghiền rây và khu Chiết xuất; tính toán tổn thất áp suất ma sát, tổn thất áp suất cục bộ trên các đoạn ống cấp - hồi nước lạnh và nước giải nhiệt; xác định đầy đủ thông số lưu lượng, cột áp để lựa chọn cụm Water Chiller, tháp giải nhiệt, bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt.
• Đối chiếu kỹ thuật: Hoàn thành các bảng so sánh định lượng giữa tính toán thủ công và phần mềm Trace 700; đối chiếu các thông số Chiller, tháp giải nhiệt, bơm nước lạnh, bơm nước giải nhiệt và năng suất lạnh tất cả các AHU/FCU giữa nhóm nghiên cứu và đơn vị tư vấn thiết kế Quí Long.
• Sản phẩm mô hình BIM 3D: Xây dựng hoàn chỉnh mô hình phối cảnh 3D hệ thống thông gió, điều hòa không khí và phòng máy Chiller cho xưởng Đông Dược trên nền tảng Revit MEP 2017.

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật

• Áp dụng hệ thống Water Chiller trung tâm kết hợp các bộ AHU tuần hoàn 1 cấp trang bị phin lọc đa cấp (G4, F8, H13/H14) nhằm tối ưu hiệu quả năng lượng và duy trì độ sạch cấp D cho dây chuyền sản xuất thuốc.
• Sử dụng mô hình hóa thông tin công trình (BIM) bằng Revit MEP ngay từ giai đoạn thiết kế kỹ thuật nhằm hạn chế xung đột không gian giữa hệ thống đường ống HVAC với hệ thống kết cấu, cấp thoát nước và điện nhẹ.

Đóng góp của đề tài

• Cung cấp quy trình tính toán nhiệt - ẩm chi tiết và phương pháp xác định phụ tải cho công trình phòng sạch nhà máy dược phẩm theo đúng tiêu chuẩn GMP-WHO và TCVN 5687-2010.
• Đánh giá độ tin cậy và sai lệch giữa phương pháp tính toán giải tích cổ điển với phần mềm chuyên ngành Trace 700, đồng thời chứng minh hiệu quả ứng dụng thực tế của công cụ Revit MEP 2017 trong ngành Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Nội dung tính toán giải tích chi tiết từng phòng bằng phương pháp thủ công mới tập trung thực hiện cho khu Chiết xuất (phục vụ bởi AHU-CX2) thuộc xưởng Đông Dược giai đoạn 1, chưa tính toán thủ công toàn bộ 137 phòng của xưởng.
• Dữ liệu tính toán phụ tải chủ yếu tập trung vào chế độ làm lạnh mùa hè (tháng nóng nhất $32,8\ ^\circ\text{C}$), chưa mở rộng phân tích chi tiết cho các chế độ phụ tải chuyển mùa và mùa đông.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng tính toán chi tiết và mô phỏng năng lượng cho các phân xưởng còn lại trong tổ hợp nhà máy ABIPHA (Xưởng Thực phẩm chức năng, Xưởng Tân Dược, Khu kiểm nghiệm Vi sinh).
• Nghiên cứu tích hợp các giải pháp điều khiển tự động lưu lượng gió biến đổi (VAV) và thu hồi nhiệt để tối ưu hóa hiệu quả tiết kiệm năng lượng cho hệ thống phòng sạch.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh, Kỹ thuật Cơ điện công trình (M&E) và các kỹ sư thiết kế hệ thống HVAC cho phòng sạch nhà máy dược phẩm, thực phẩm hoặc bệnh viện. Các phần có giá trị tham khảo cao gồm:

• Quy trình lập bảng tính toán phụ tải nhiệt, ẩm thừa và phương pháp xác định điểm nút trên đồ thị không khí ẩm $I-d$ cho phòng sạch tiêu chuẩn GMP-WHO.
• Phương pháp luận nhập liệu, phân vùng và tính toán tải lạnh trên phần mềm Trane Trace 700.
• Quy trình tính toán thủy lực mạng đường ống nước lạnh/nước giải nhiệt và phương pháp mô hình hóa 3D hệ thống HVAC trên phần mềm Autodesk Revit MEP 2017.

Câu hỏi thường gặp

1. Xưởng sản xuất Đông Dược của nhà máy Abipha áp dụng các cấp độ sạch nào theo tiêu chuẩn thiết kế?
Xưởng sản xuất Đông Dược được thiết kế đáp ứng cấp độ sạch D theo tiêu chuẩn GMP-WHO (kiểm soát nhiệt độ $\le 25\ ^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $\le 70%$, số lần trao đổi gió $15 - 20\text{ lần/giờ}$, chênh áp phòng $10 \pm 3\text{ Pa}$) và cấp độ sạch E ($10 - 15\text{ lần/giờ}$, chênh áp $4 \pm 2\text{ Pa}$).

2. Hệ thống phân phối khí cho khu vực độ sạch cấp D sử dụng các cấp lọc bụi nào?
Hệ thống sử dụng cấu trúc lọc nhiều tầng: cửa gió hồi gắn lọc thô G4 rửa được; bộ xử lý không khí AHU tích hợp lọc thô G4 và lọc túi trung gian F8; miệng gió cấp vào phòng lắp lọc tinh hiệu suất cao HEPA H13 (hiệu suất $99,95%$) hoặc H12; đường gió thải ra môi trường được xử lý qua lọc túi F8, lọc H13 và lọc H14.

3. Các thông số nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời dùng để tính toán phụ tải lạnh mùa hè là bao nhiêu?
Dữ liệu khí tượng tính toán cho khu vực Hà Nội gồm: nhiệt độ không khí ngoài trời $32,8\ ^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $83%$, nhiệt độ bầu ẩm mùa hè $29\ ^\circ\text{C}$, độ chứa hơi $26,65\text{ g/kgkk khô}$ và enthalpi không khí ẩm $100,09\text{ kJ/kg}$.

4. Tổng phụ tải nhiệt tỏa ra từ thiết bị máy móc ($Q_1$) của 8 phòng khu Chiết xuất là bao nhiêu?
Tổng phụ tải nhiệt máy móc của 8 phòng khu Chiết xuất là $25,6\text{ kW}$ (sau khi đã tính với hệ số làm việc thực tế $K_{tt} = 0,95$ và hệ số đồng thời $K_{đt} = 0,9$).

5. Nhóm tác giả sử dụng các phần mềm chuyên ngành nào để hoàn thành đồ án?
Các phần mềm được sử dụng gồm: Trane Trace 700 (Version 6) để tính toán phụ tải lạnh và năng suất lạnh AHU/FCU; OneStageRefriCycle để tính chu trình nhiệt động máy lạnh một cấp; và Autodesk Revit MEP 2017 để mô hình hóa 3D hệ thống thông gió - điều hòa không khí.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán tính toán cân bằng nhiệt - ẩm, xác định phụ tải lạnh và thiết kế hệ thống HVAC cho xưởng sản xuất Đông Dược thuộc Nhà máy Dược phẩm ABIPHA theo tiêu chuẩn GMP-WHO và các quy chuẩn xây dựng hiện hành. Nghiên cứu đã kết hợp đối chiếu giữa phương pháp giải tích thủ công truyền thống với phần mềm mô phỏng Trane Trace 700, đồng thời kiểm chứng kết quả tính chọn thiết bị Chiller, tháp giải nhiệt và hệ thống bơm với hồ sơ thiết kế thực tế của doanh nghiệp. Việc ứng dụng thành công phần mềm Revit MEP 2017 để mô hình hóa không gian 3D đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của công nghệ BIM trong việc trực quan hóa, kiểm soát chất lượng thiết kế hệ thống cơ điện công trình công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÒNG SẠCH VÀ NHÀ MÁY DƯỢC PHẨM ABIPHA. Tổng quan về phòng sạch 1. Phòng sạch là gì? Theo định nghĩa của từ thì "phòng sạch" chính là một phòng rất sạch. Phòng sạch (tiếng Anh là cleanroom - một danh từ ghép).

Theo định nghĩa chuyên môn, phòng sạch là phòng mà ở trong đó nồng độ hạt lơ lửng trong không khí cùng các yếu tố khác như nhiệt độ, độ ẩm và áp suất đều bị khống chế và điều khiển để đem đến một hệ thống làm việc cực kỳ tinh vi và hiện đại, nó được xây dựng và sử dụng trong một kết cấu sao cho sự có mặt, sự sản sinh và duy trì các hạt trong phòng được giảm đến tối thiểu. Ngoài ra, phòng còn được đảm bảo vô trùng, không có các khí độc hại đúng theo nghĩa "sạch" của nó [1]. Sự khác nhau giữa phòng sạch và điều hòa không khí thông thường Do yêu cầu của sản phẩm công nghệ cao như sản xuất máy tính, sản xuất chíp, các bo mạch, công nghệ chất bán dẫn…hay những loại thuốc trong dược phẩm, các thiết bị y tế, phòng mổ trong bệnh viện. Tất cả những phòng này đòi hỏi phải kiểm soát nồng độ hạt bụi, các loại chất ô nhiễm ở một mức cho phép.

Như vậy đối với phòng sạch thường giải quyết năm vấn đề chính là nhiệt độ (temperature), độ ẩm (humidity), áp suất phòng (Room Pressurization), độ sạch (Cleanliness) và vấn đề nhiễm chéo (cross-contamination) được thể hiện trong Hình 1. Trong thiết kế điều hòa không khí bình thường chỉ giải quyết hai vấn đề chính là nhiệt độ và độ ẩm, thực tế thì vấn đề độ ẩm thường không đạt theo như yêu cầu thiết kế. Nhưng trong phòng sạch thì ngoài nhiệt độ thì độ ẩm trong phòng yêu cầu khắt khe hơn rất nhiều [2]. 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG PHÒNG SẠCH ĐỘ SẠCH NHIỄM NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM ÁP SUẤT CHÉO Hình 1.1 Các thông số yêu cầu về phòng sạch Những điểm khác nhau chính giữa phòng sạch và ĐHKK thông thường là: - Áp suất phòng (Room Pressurization): Nhiệm vụ chủ yếu là ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng…từ phòng, khu vực ít sạch hơn sang phòng, khu vực sạch hơn.

Nguyên tắc di chuyển căn bản của không khí là từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp. Như vậy phòng có cấp độ sạch hơn thì có áp cao hơn và ngược lại. Để kiểm soát áp suất phòng thì thường có đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự động tràn ra ngoài thông qua cửa gió xì (Pass- Through Grilles). Thường thì những phòng nào có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì.

Việc tạo áp trong phòng khi thiết kế phải quan tâm tới cột áp của quạt và chênh lệch giữa lương gió cấp và hồi trong phòng sạch. Trong thiết kế nhà máy dược phẩm theo tiêu chuẩn WHO-GMP (World Health Organization-Good Manufacturing Practice) thì cấp áp suất lần lượt là +(15Pa), ++(30Pa), +++(45Pa). - Độ sạch (Cleanliness): Độ sạch của phòng thường quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay bội số tuần hoàn (Air Changes per Hour) và Phin lọc. Thông thường đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần.

Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong phòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần. Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng. Do vậy kết cấu phòng sạch khác với những cao ốc văn phòng. Với các phòng có yêu cầu cấp độ sạch khác nhau thì số lần trao đổi gió cũng khác nhau.

Ví dụ trong nhà máy sản xuất dược phẩm khu vực thay đồ có cấp độ sạch E có áp phòng là +(15Pa), số lần trao đổi gió là 10, trong khi phòng pha chế có cấp độ sạch C có 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG áp phòng ++(30Pa), số lần trao đổi gió là 20, phin lọc cấp H12. Phin lọc có nhiệm vụ là lọc bỏ những hạt bụi của không khí trước khi vào phòng. Tùy theo yêu cầu của các loại phòng sạch mà sử dụng phin lọc cho phù hợp. Thông thường với các phòng trong nhà máy dược thì sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA (High Efficiency Particle Air) Hình 1.Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng [3].2 Bộ lọc HEPA - Nhiễm chéo (Cross-Contamination): Để hiểu về nhiễm chéo thì ta tìm hiểu về tạp nhiễm trước.

Tạp nhiễm là sự nhiễm không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặc tiểu phân lạ vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển. Như vậy nhiễm chéo là việc tạp nhiễm của một nguyên liệu ban đầu, sản phẩm trung gian, hoặc thành phẩm với một nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trong quá trình sản xuất. Việc nhiễm chéo có cả nguyên nhân bên ngoài và bên trong. Tổng hợp các nhân tố chính nhiễm chéo trong nhà máy dược được thể hiện trong Hình 1.

3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Hồ sơ tài liệu Bố trí khu vực Phân cấp vùng không hoàn chỉnh không đúng sạch không đúng Không lắp hệ Lắp chung hệ thống xử lý nước thống ĐHKK thải 10 nguyên nhân gây ra nhiễm chéo Công nhân không Các cấp lọc tuân thủ quy trình không phù hợp vs Không thẩm định Đường đi công Đường đi nguyên quy trình vệ sinh nhân không đúng liệu không đúng Hình 1.3 Nguyên nhân gây ra nhiễm chéo Thực tế thì các nhà máy dược Việt Nam sản xuất quá nhiều loại thuốc khác nhau trong cùng một phòng nên yêu cầu cấp độ sạch rất cao và vấn đề nhiễm chéo trở nên khó kiểm soát. Việc giải quyết nhiễm chéo là giải quyết 10 vấn đề trên, cộng thêm việc tạo áp trong phòng [3]. 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG 1. Phòng sạch tiêu chuẩn Tiêu chuẩn đầu tiên của phòng sạch là hàm lượng bụi, tức là hàm lượng các hạt bụi lơ lửng trong không khí được khống chế đến mức nào (bụi càng bám thì càng phải làm sạch).

Nếu ta so sánh một cách hình tượng, đường kính sợi tóc người vào cỡ 100 μm, hạt bụi trong phòng có thể có đường kính từ 0,5 đến 50 μm Hình 1.4 So sánh các kich thước bụi Các tiêu chuẩn về phòng sạch lần đầu tiên được đưa ra vào năm 1963 ở Mỹ, và hiện nay đã trở thành các tiêu chuẩn chung cho thế giới. Đó là các tiêu chuẩn quy định lượng hạt bụi trong một đơn vị thể tích không khí. Người ta chia thành các tầm kích cỡ bụi và loại phòng được xác định bởi số hạt bụi có kích thước lớn hơn 0,5 μm trên một thể tích là 1 feet khối ( 𝑓𝑡 3 ) không khí trong phòng [4]. - Tiêu chuẩn Federal Standard 209 (1963) Tiêu chuẩn này lần đầu tiên được quy định vào năm 1963 (có tên là 209), và sau đó liên tục được cải tiến, hoàn thiện thành các phiên bản 209 A (1966), 290 B (1973)., cho đến 209 E (1992) như Bảng 1.

5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Bảng 1.1 Số hạt bụi tiêu chuẩn Federal 209 (1963) Số hạt⁄ft 3 Loại ≥ 0,1𝜇𝑚 ≥ 0,2𝜇𝑚 ≥ 0,3𝜇𝑚 ≥ 0,5𝜇𝑚 ≥ 5,0𝜇𝑚 1 35 7,5 3 1 -(*) 10 350 75 30 10 - 100 - 750 300 100 - 1000 - - - 1000 7 10000 - - - 10000 70 100000 - - - 100000 7000 chỉ số - là không xác định - Tiêu chuẩn Federal Standard 209 E (1992) Tiêu chuẩn này xác định hàm lượng bụi lửng trong không khí theo đơn vị chuẩn (đơn vị thể tích không khí là 𝑚3 ). Sự phân loại phòng sạch được xác định theo thang loga của hàm lượng bụi có đường kính lớn hơn 0,5 μm. Tiêu chuẩn FS 209 E được thể hiện trong Bảng 1. 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Bảng 1.2 Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn Federal 209 E (1992) Các giới hạn Tên loại ≥ 0,1 µm ≥ 0,2 µm ≥ 0,3 µm ≥ 0,4 µm ≥ 0,5 µm Đơn vị Đơn vị Đơn vị Đơn vị Đơn vị SI English m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 M1 350 9,91 757 2,14 30,9 0,875 10,0 0,283 - - 124 M 1,5 1 35,0 265 7,50 106 3,00 35,3 1,00 - - 0 350 M2 99,1 757 21,4 309 8,75 100 2,83 - - 0 124 M 2,5 10 350 2650 75,0 1060 30,0 353 10,0 - - 00 350 M3 991 7570 214 3090 87,5 1000 28,3 - - 00 M 3,5 100 - - 26500 750 10600 300 3530 100 - - M4 - - 75700 2140 30900 875 10000 283 - - M 4,5 1000 - - - - - - 35300 1000 247 7,00 M5 - - - - - - 100000 2830 618 17,5 M 5,5 10000 - - - - - - 353000 10000 2470 70,0 M6 - - - - - - 1000000 28300 6180 175 M 6,5 100000 - - - - - - 3530000 100000 24700 700 M7 - - - - - - 10000000 283000 61800 1750 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG - Tiêu chuẩn ISO 14644-1 Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (International Standards Organization - ISO) đã quy định các tiêu chuẩn về phòng sạch tiêu chuẩn quốc tế.

Tiêu chuẩn ISO 14644-1 được phát hành năm 1999 có tên "Phân loại độ sạch không khí" (Classification of Air Cleanliness). Các loại phòng sạch được quy định dựa trên biểu thức: 𝑁 0,1 2,08 𝐶𝑛 = 10 𝑥 [ ] 𝐷 Với: - Cn là hàm lượng cho phép tối đa (tính bằng số hạt/m3) của bụi lửng không khí lớn hơn hoặc bằng kích thước xem xét. - N là chỉ số phân loại ISO, không vượt quá 9 và chỉ số cho phép nhỏ nhất là 0,1 - D là đường kính hạt tính theo μm 0,1 ở đây là hằng số với thứ nguyên là μm Như vậy, có thể dễ dàng xác định các giới hạn hàm lượng bụi từ công thức trên và dễ dàng phân loại từng cấp phòng sạch [4].3 Các giới hạn hàm lượng bụi trong tiêu chuẩn ISO 14644-1 Giới hạn nồng độ cho phép (hạt/m3) Loại 0,1 µ 0,2 µ 0,3 µ 0,5 µ 1µ 5µ ISO 1 10 2 - - - - ISO 2 100 24 10 4 - - ISO 3 1000 237 102 35 8 - ISO 4 10000 2370 1020 352 83 - ISO 5 100000 23700 10200 3520 832 29 ISO 6 1000000 237000 102000 35200 8320 293 ISO 7 - - - 352000 83200 2930 ISO 8 - - - 3520000 832000 29300 ISO 9 - - - 35200000 8320000 293000 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.