所以，概括地說，亂流潔凈室的作用原理是：當(dāng)一股干凈氣流從送風(fēng)口送入室內(nèi)時，迅速向四周擴(kuò)散、混合，同時把差不多同樣數(shù)量的氣流從回風(fēng)口排走，這股干凈氣流稀釋著室內(nèi)污染的空氣，把原來含塵濃度很高的室內(nèi)空氣沖淡了，一直達(dá)到平衡。所以氣流擴(kuò)散得越快，越均勻，稀釋的技果就越好。
什么是“壓差”
大家都知道，“人往高處走，水往低處流”，大自然中的空氣也是隨風(fēng)流動，實(shí)際上這種流體的運(yùn)動，都離不開“壓差”的作用。
在潔凈區(qū)內(nèi)，各個房間相對于室外大氣的壓力差，我們稱之為“絕對壓差”。
每個相鄰房間、相鄰區(qū)域的壓力差，我們稱之為“相對壓差”，簡稱“壓差”。
我們假設(shè)A房間的絕對壓差為P1，B房間的絕對壓差為P2，那么A-B之間的壓差為△P=P2-P1。
有時候因?yàn)檎Z言習(xí)慣，我們會把“絕對壓差”和“相對壓差”都簡稱“壓差”，比如我們說“xx房間的壓差”，指的就是房間對室外的“絕對壓差”，比如我們說“xx房間和xx房間的壓差”,指的就是兩個房間的“相對壓差”。
潔凈室的換氣次數(shù)和壓差的關(guān)系：
一個潔凈室的換氣次數(shù)與這個潔凈室相對外界的壓差有大小沒有關(guān)系的。
換氣次數(shù)是某潔凈空間單位時間內(nèi)總進(jìn)風(fēng)量/該空間容積的商。空間內(nèi)的污染物質(zhì)越多、潔凈級別越高需要的換氣次數(shù)越多。
空間的壓力是進(jìn)風(fēng)量大于回風(fēng)量的余量維持某一壓力水平。
壓差是相鄰空間的壓力之間的差值。
“壓差”的作用
因?yàn)榭諝饪偸菑慕^對壓差高的地方流向絕對壓差低的地方，所以，我們必須保證潔凈度越高的房間絕對壓差越高，潔凈度越低的房間絕對壓差越低，這樣，當(dāng)潔凈室在正常工作或房間的密閉性受到破壞時（比如開門），空氣都能從潔凈度高的區(qū)域流向潔凈度低的區(qū)域，使高潔凈級別的房間的潔凈度不受到低級別房間的空氣的污染和干擾。
因?yàn)檫@種污染和交叉污染是無形的，被很多人所忽視的，同時，這種污染又是非常嚴(yán)重的、不可逆轉(zhuǎn)的，一旦被污染，后患無窮。所以，我們把潔凈室的空氣污染列為僅次于'人的污染”的“第二大污染源”。
有人說這種污染可以通過自凈來解決，但是自凈需要時間，瞬間如果污染到了房間的設(shè)備設(shè)施、甚至已經(jīng)污染到了物料，自凈是沒有任何作用的。
所以，保證壓差控制的必要性顯而易見。
GMP對“壓差”的要求
當(dāng)根據(jù)藥品品種、生產(chǎn)操作要求及外部環(huán)境狀況等配置空調(diào)凈化系統(tǒng)，使生產(chǎn)區(qū)有效通風(fēng)，并有溫度、濕度控制和空氣凈化過濾，保證藥品的生產(chǎn)環(huán)境符合要求。
潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間、不同級別潔凈區(qū)之間的壓差應(yīng)當(dāng)不低于10帕斯卡。必要時，相同潔凈度級別的不同功能區(qū)域（操作間）之間也應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)?shù)膲翰钐荻取?/span>
設(shè)置必要的氣鎖間和排風(fēng)；空氣潔凈度級別不同的區(qū)域應(yīng)當(dāng)有壓差控制。
應(yīng)當(dāng)降低未經(jīng)處理或未經(jīng)充分處理的空氣再次進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)導(dǎo)致污染的風(fēng)險(xiǎn)。
潔凈區(qū)各房間壓差的確定
下面是一家制藥企業(yè)的車間壓差平面圖。
室外大氣壓差為0。
一般區(qū)更鞋間設(shè)計(jì)為5Pa，略高于室外，以前的法規(guī)似乎要求車間內(nèi)一般區(qū)對室外需大于10Pa，后來的法規(guī)上找不到了，就按照 5Pa 設(shè)計(jì)了。
規(guī)范要求潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)相對壓差大于10Pa，實(shí)際上應(yīng)該是“緩沖間”對于一般區(qū)“更鞋間”相對壓差大于10Pa，“緩沖間”才是真正意義上的D級區(qū)，緩沖、二更、一更、一般區(qū)更鞋間之間保證壓差梯度即可。
也有專家提出，二更就已經(jīng)是潔凈區(qū)了，法規(guī)要求更衣后段符合高級別潔凈區(qū)的靜態(tài)要求，我個人認(rèn)為二更應(yīng)該也算是 D 級區(qū)吧，那么就要求二更和更鞋大于10Pa。其實(shí)一更也是送潔凈空氣、按照潔凈區(qū)來管理的了。
為了保證各房間有明顯的壓差梯度，緩沖間“絕對壓力”設(shè)計(jì)為20Pa。
那么二更15Pa、一更10Pa，更鞋5Pa,這樣才算是一個合理的壓差梯度。
這家工廠的設(shè)計(jì)是D級走廊、緩沖、二更、一更、一般區(qū)更鞋間每一個房間之間都安裝了壓差計(jì)，有些專家主張“緩沖間”和“更鞋間”之間安裝壓差計(jì)就可以了。
壓差計(jì)裝在更鞋間進(jìn)一更的門口，就是2根軟管，一根在緩沖間、一根在更鞋間，顯示的就是D級潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，大于10Pa就OK了，滿足法規(guī)要求。如果把二更當(dāng)做D級區(qū)，當(dāng)然也可以測二更與更鞋間之間的壓差。
不過通常我們的壓差設(shè)計(jì)都是足夠大的，D級走廊設(shè)計(jì)絕對壓差為25Pa。
D級區(qū)各房間對于走廊的相對壓差，根據(jù)工藝性質(zhì)設(shè)計(jì)，比如，外包裝間污染相對大一些，需對D級走廊保持負(fù)壓，那么外包裝間設(shè)計(jì)絕對壓差為15Pa。待檢成品暫存、清洗間，均設(shè)計(jì)為對走廊負(fù)壓。
洗瓶間對走廊微正壓。
這里有一個非常明顯的設(shè)計(jì)缺陷，洗瓶間和走廊之間沒有設(shè)計(jì)緩沖，這樣很不利于隧道烘箱的各段之間的壓差自動平衡的自動化調(diào)節(jié)，因?yàn)殚_關(guān)門對隧道烘箱的壓差平衡的影響實(shí)在太大了。
從D級走廊到C級走廊，依次絕對壓差為 25Pa、30Pa、35Pa、40Pa、45Pa，設(shè)計(jì)理由同一般區(qū)進(jìn)入D級區(qū)，都是為了保證一個叫合理的壓差梯度，同時C級走廊對D級走廊相對壓差大于20Pa，即使C級氣閘間對于C級更鞋也有15Pa，符合法規(guī)要求的大于10Pa的規(guī)定。
精制因?yàn)槭欠辣瑓^(qū)，所以，對C級走廊設(shè)計(jì)為負(fù)壓。
容器清洗、潔具間也設(shè)計(jì)為對C級走廊負(fù)壓。
同時，潔具間對容器清洗間也有5Pa的負(fù)壓。所以容器清洗應(yīng)該設(shè)計(jì)為40Pa比較合適。
C級走廊進(jìn)入B級區(qū)走廊，絕對壓差依次為45Pa、55Pa、60Pa。實(shí)際在調(diào)試過程中，B級區(qū)的一更對于C級區(qū)走廊，還是要有一個微正壓。
B級區(qū)的各個功能房間，設(shè)計(jì)的絕對壓差為65Pa。
個人認(rèn)為，灌裝間和軋蓋間應(yīng)開分開設(shè)計(jì)，同時灌裝間與B級走廊增加一個氣閘間比較合適，因?yàn)檫€有另外一個無菌操作間，以避免交叉污染。
圖上的壓差標(biāo)識均為房間對室外的“絕對壓差”，且圖上標(biāo)識的為理論數(shù)據(jù)，也就是說實(shí)際每一級別之間的相對壓差都應(yīng)該大于10Pa，那么每個房間的絕對壓差就都應(yīng)該大于標(biāo)識值，如果每一級別都大于標(biāo)識值的話，實(shí)際上層層遞加，B級區(qū)走廊的壓差遠(yuǎn)不止60Pa，最高級別的潔凈功能房間，也遠(yuǎn)不止65Pa。
至此，各個房間的絕對壓差設(shè)計(jì)完成，壓差平面圖繪制完成。
室外新風(fēng)通過新風(fēng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入空調(diào)箱，和回風(fēng)一起通過初效過濾器、表冷器、加熱器、中效過濾器、送風(fēng)主管道、送風(fēng)支管道、各房間的高效過濾器進(jìn)入各房間。
每個高效過濾器上有手動調(diào)節(jié)閥，可以調(diào)節(jié)各高效之間的風(fēng)量平衡，保證每個房間的送風(fēng)的均勻性。
每一個房間的支風(fēng)管上安裝一臺定風(fēng)量閥，控制單個房間若干個的高效過濾器的送風(fēng)量，當(dāng)支風(fēng)管的定風(fēng)量閥調(diào)節(jié)余地足夠大時，一旦上游風(fēng)量有所波動，定風(fēng)量閥會隨動，保持支管的送風(fēng)量的穩(wěn)定性，也就保證了每個房間送
風(fēng)量的穩(wěn)定性。
當(dāng)空調(diào)箱的送風(fēng)量裕度足夠大時，隨著初效、中效的衰減。堵塞，總的送風(fēng)量會有減少的趨勢，如果總風(fēng)管上裝有風(fēng)量傳感器，風(fēng)量的降低會反饋給風(fēng)機(jī)，讓風(fēng)機(jī)會變頻自動加大送風(fēng)量，達(dá)到自動控制空調(diào)箱總送風(fēng)量的目的。
每個房間的送風(fēng)量=回風(fēng)量+泄漏量。
每個房間的送風(fēng)量能夠自動保持穩(wěn)定的話，房間的絕對壓差應(yīng)該與回風(fēng)量、泄漏量有關(guān)。泄漏量與房間的密封性有關(guān)，也就是說，一個房間在關(guān)門的時候，相同的絕對壓差下泄漏量一定，回風(fēng)量越小，房間的絕對壓差越大，而房間的絕對壓差越大，漏風(fēng)量也將越大。
根據(jù)以上原理，調(diào)節(jié)房間絕對壓差的方法，就是減少回風(fēng)量，并盡可能保證房間的密封性。
如果開門，風(fēng)量泄漏突然增大，絕對壓差將會突然降低，大量的風(fēng)會從門口泄露出去。
如果回風(fēng)量不減少，房間絕對壓差的降低，有可能會引起氣流倒灌。
所以，當(dāng)開門時，或者當(dāng)送風(fēng)量突然波動、減少時，房間絕對壓差會有降低的趨勢，每個房間的回風(fēng)管道上都裝有一個回風(fēng)VAV變風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，這個VAV是根據(jù)房間的絕對壓差來控制的。壓差降低時，VAV會關(guān)小，減少回風(fēng)量，使壓差保持穩(wěn)定，壓差升高時時，VAV會開大，增加回風(fēng)量，使壓差保持穩(wěn)定。
對于空調(diào)箱來說，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定，送風(fēng)量一定，回風(fēng)增加，新風(fēng)可以自動減少，回風(fēng)減少時，新風(fēng)會自動增加。
當(dāng)新風(fēng)濾網(wǎng)堵塞時，新風(fēng)量不夠，就需要更多的回風(fēng)來滿足送風(fēng)量要求，那么回風(fēng)增大，就會造成房間的絕對壓差減少，而回風(fēng)VAV就會自動關(guān)小，降低回風(fēng)，這兩個調(diào)節(jié)呈現(xiàn)相反方向的矛盾趨勢，當(dāng)故障程度超過了系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)范圍，系統(tǒng)就會打破平衡，房間的絕對壓差下降，造成氣流混亂。
對于每個房間來說，送風(fēng)量與回風(fēng)量的差值越大，房間的絕對壓差越大。
對于整個空調(diào)系統(tǒng)來說，送風(fēng)量=回風(fēng)量+新風(fēng)量，也就是說新風(fēng)量越大，房間的絕對壓差越大。
所以潔凈區(qū)各潔凈室維持正壓差的壓差風(fēng)量，需要由室外新風(fēng)補(bǔ)充。
保持壓差所采取的措施
一般的情況下，送風(fēng)系統(tǒng)采取定風(fēng)量的方式較多，即首先保證潔凈室送風(fēng)量 相對恒定，調(diào)節(jié)潔凈室回風(fēng)量或排風(fēng)量，從而控制潔凈室壓差風(fēng)量，維持潔凈室壓差值。
在潔凈室回、排風(fēng)支管上安裝手動對開多葉調(diào)節(jié)閥或蝶閥，調(diào)節(jié)回、排風(fēng)量，控制室內(nèi)壓差。
在空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試時調(diào)好潔凈室內(nèi)壓差，在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，潔凈室內(nèi)壓差偏離設(shè)定值時，再調(diào)節(jié)就比較麻煩。
在潔凈室回（排）風(fēng)口，安裝阻尼層（如單層無紡布、不銹鋼濾網(wǎng)、鋁合金濾網(wǎng)、尼龍濾網(wǎng)等），能夠有效地保證潔凈室的正壓，但需經(jīng)常更換作為阻尼層的過濾網(wǎng)，以防潔凈室內(nèi)正壓過高。
在相鄰房間隔墻上安裝余壓閥，以控制正壓。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，可靠，缺 點(diǎn)是余壓閥尺寸比較大，通風(fēng)量有限，不方便安裝，也不方便與風(fēng)管連接。
在潔凈室回（排）風(fēng)支管調(diào)節(jié)閥閥軸上安裝電動執(zhí)行系統(tǒng)，從而與相對應(yīng)的閥門配套組成電動調(diào)節(jié)閥。根據(jù)反饋的潔凈室壓差值，微調(diào)閥門開度，自動調(diào)節(jié)潔凈室內(nèi)壓差恢復(fù)到設(shè)定值。此種方式用于控制潔凈室內(nèi)壓差比較可靠、精確，在工程實(shí)踐中應(yīng)用較多，該系統(tǒng)可安裝在需要顯示壓差的潔凈室 或典型潔凈室的回（排）風(fēng)支管調(diào)節(jié)閥上。
在潔凈室送風(fēng)支管、回（排）風(fēng)支管上安裝文丘里風(fēng)量控制閥。文丘里閥有三種類型——定風(fēng)量閥，可提供穩(wěn)定的氣流量；雙穩(wěn)態(tài)閥，可提供兩種不同的氣流量，即最大、最小流量；變風(fēng)量閥，可通過對指令低于1秒鐘的響應(yīng) 和流量反饋信號閉環(huán)控制空氣流量。
文丘里閥具有不受風(fēng)管壓力變化影響、反應(yīng)迅速（小于1秒鐘）、調(diào)節(jié)精確等特點(diǎn)，但設(shè)備比較昂貴，適合用在系統(tǒng)壓差控制必須是高精度、高可靠性的場合。
通過使用定風(fēng)量閥、雙穩(wěn)態(tài)閥可以嚴(yán)格控制潔凈室送風(fēng)量、排風(fēng)量，從而形 成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量，控制潔凈室的壓差穩(wěn)定。
使用送風(fēng)變風(fēng)量閥對房間進(jìn)行調(diào)控，使送風(fēng)管閥流量追蹤排風(fēng)管閥流量，可 形成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量，控制潔凈室壓差穩(wěn)定。
使用送風(fēng)定風(fēng)量閥、回風(fēng)變風(fēng)量閥對房間進(jìn)行調(diào)控，使回風(fēng)閥跟蹤房間壓差的變化，并自動調(diào)整房間壓差，可形成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量，控制潔凈室壓差穩(wěn)定。
常用潔凈室規(guī)范對壓差的要求大全
《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范2010年修訂）》（簡稱人藥GMP）規(guī)定：
潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間、不同潔凈區(qū)之間的壓差應(yīng)當(dāng)不低于10Pa。必要時，相同潔凈度級別的不同功能區(qū)域（操作間）之間也應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)?shù)膲翰钐荻取?/span>
正在修訂的《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50457，不同空氣潔凈度級別的醫(yī)藥潔凈室之間以及醫(yī)藥潔凈室與非潔凈室之間的空氣靜壓差不應(yīng)小于10Pa，醫(yī)藥潔凈室與室外大氣的靜壓差不應(yīng)小于10Pa。
此外還要求下列醫(yī)藥潔凈室應(yīng)與相鄰醫(yī)藥潔凈室保持相對負(fù)壓：
1. 生產(chǎn)過程中散發(fā)粉塵的醫(yī)藥潔凈室；
2. 生產(chǎn)過程中使用有機(jī)溶媒的醫(yī)藥潔凈室；
3. 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量有害物質(zhì)、熱濕氣體和異味的醫(yī)藥潔凈室；
4. 青霉素等特殊藥品的精制、干燥、包裝室及其制劑產(chǎn)品的分裝室；
5. 病原體操作區(qū)；
6. 放射性藥品生產(chǎn)區(qū)。
《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073-2013規(guī)定：
潔凈室（區(qū)）與周圍的空間必須維持一定的壓差，并應(yīng)按工藝要求決定維持正壓差或負(fù)壓差。不同等級的潔凈室之間的壓差不宜小于5Pa，潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差不應(yīng)小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的壓差不應(yīng)小于10Pa。
2002年3月頒布的《獸藥生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》農(nóng)業(yè)部11號令（簡稱獸藥GMP）規(guī)定：空氣潔凈度級別不同的相鄰潔凈室（區(qū)）之間的靜壓差應(yīng)大于5Pa。潔凈室（區(qū)）與非潔凈室（區(qū)）之間的靜壓差應(yīng)大于10Pa。潔凈室（區(qū)）與室外大氣（含與室外直接相通的區(qū)域）的靜壓差應(yīng)大于12Pa，并應(yīng)有指示壓差的裝置或設(shè)置監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。對生物制品的潔凈室車間，上述規(guī)定的靜壓差數(shù)值絕對值應(yīng)按工藝要求確定。
《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2013規(guī)定：
相互連通的不同潔凈度級別的潔凈用房之間，潔凈度高的用房應(yīng)對潔凈度低的用房保持相對正壓。最小靜壓差應(yīng)大于或等于5Pa，最大靜壓差應(yīng)小于20Pa，不應(yīng)因壓差而產(chǎn)生哨音或影響開門。
相互連通的相同潔凈度級別的潔凈用房之間，宜有適當(dāng)壓差，保持要求的氣流方向。
嚴(yán)重污染的房間對相通的相鄰房間應(yīng)保持負(fù)壓，最小靜壓差應(yīng)大于等于5Pa。用于控制空氣傳播感染的手術(shù)室應(yīng)是負(fù)壓手術(shù)室，負(fù)壓手術(shù)室對其吊頂上技術(shù)夾層應(yīng)保持略低于的負(fù)壓差。
潔凈區(qū)對與其相通的非潔凈區(qū)應(yīng)保持正壓，最小靜壓差應(yīng)大于等于5Pa。
《食品工業(yè)潔凈用房建筑技術(shù)規(guī)范》GB50687-2011規(guī)定：
有可關(guān)閉的門窗相鄰相通的潔凈用房之間以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間應(yīng)保持不小于5Pa的靜壓差，潔凈區(qū)對室外應(yīng)保持不小于10Pa的靜壓差。當(dāng)生產(chǎn)工藝要求在潔凈用房墻上開有不可關(guān)閉的洞口時，洞口氣流流向及平均風(fēng)速應(yīng)不小于0.2m/s。
有內(nèi)部污染產(chǎn)生的房間宜保持相對負(fù)壓，對外來污染有控制要求的房間宜保持相對正壓。
