谢 敏 琴
上海和黄药业有限公司
上海 201401
摘 要：以相关法规对药品生产企业阴凉库的要求为切入点，简要阐述了阴凉库经常出现的结露现象，着重从设计、施工和运行使用三方面探讨了防止阴凉库结露的控制要点，以减少由热交换及冷量逃逸所造成的能源浪费。
关键词：阴凉库；结露；温湿度；控制措施
0 引言
药品生产企业通常设有用于藏储药品的阴凉库，而库内经常出现结露现象，因此，如何防止阴凉库结露是近年来药品生产企业一直关注的问题。本文结合相关法规对阴凉库的要求，简要介绍了药品生产企业阴凉库经常出现的结露现象，并从设计、施工和运行使用三个阶段，探讨了阴凉库防止结露的控制要点。
1 法规要求
药品生产企业的仓储区环境有特殊的要求，特别是对阴凉库的温湿度在相关法规中有明确的规定。（1）2015版《中国药典》规定：阴凉库温度不超过20 ℃，常温库温度在10～30 ℃。（2）2013年修订版《药品经营质量管理规范》规定：储存药品的相对湿度应为35%～75%，常温库温度在10～30 ℃，阴凉库温度不超过20 ℃。（3）2010年修订版《药品生产质量管理规范》第五十八条规定：仓储区的设计和建造应当确保良好的仓储条件，并有通风和照明设施。仓储区应当能够满足物料或产品的贮存条件（如温湿度、避光）和安全贮存的要求，并对其进行检查和监控。
一般药品生产企业参考《药品经营质量管理规范》标准，设计阴凉库温度不超过20 ℃，相对湿度控制在35%～75%。
2 阴凉库常见的结露现象
药品生产企业的阴凉库要求常年温度低于20 ℃，夏季室内外温差较大，如果在设计及建造时未充分考虑库体绝热，那么在后期运行过程中，特别是在黄梅季和高温天，仓库内会出现不同程度的“发汗”，即结露现象。轻者，一段时间之后室内墙面和吊顶变黑、发霉；重者，库内顶板、风管上凝结水，聚积滴落，影响仓库贮存的物料，给企业造成损失。
结露现象为潮湿空气接触到等于或低于露点温度的物体表面时，空气中的水蒸气变成液体。使空气中的水蒸气变成液体的温度称为露点温度（以下简称为露点）。
表1为环境温湿度与露点对照表。
3 防止阴凉库结露的控制措施
为防止阴凉库出现结露现象，保证库区的安全、低能耗运行，需要从设计、施工及运行三个阶段加以控制。
3.1 设计阶段
3.1.1 建筑方案
根据实际的仓储需要，设计阴凉库面积、高度，尽量减少空间体积，同时对整个库体的墙面、楼板进行保温设计。
现列举一个利用原有建筑物改造成阴凉库的实际案例。由于原厂房建筑层高较高，为了减少运行能耗，增设了吊顶分隔空间。理论上，增设吊顶后上下层空气分隔，只要保证下层库内温湿度达标，减少受控空间，就可以降低运行能耗。但是，实际情况常常无法做到夹层空间完全密闭，外界空气可通过穿墙的小孔、墙体的气孔等微小缝隙进入夹层。当外界空气湿度较大时，进入夹层的湿空气不能被及时排出或进行干燥处理，水蒸气含量不断增加，达到饱和后，会产生凝结水。同时，下层阴凉库保温效果不好，有冷量逃出夹层，加速水滴凝结。而外界湿空气不断补充进来，造成吊顶上的凝结水汇聚，库内所存物料受到影响。所以，设计时吊顶以上部分需要考虑采用空调送风或增加除湿设备，而是否采取分隔措施需要评估其经济性。
因此，在设计阴凉库时需要重点关注厂房层高，按库存需要设置，不建议在建筑物内增加吊顶。
3.1.2 空调系统
3.1.2.1 设计要求
合理的空调系统和气流组织设计是控制阴凉库温湿度的关键，同时也是解决阴凉库结露问题的一个重要环节。
阴凉库的空调系统应保证房间正压，能够防止室外热湿空气从风管、门缝、墙缝处倒灌，造成结露。考虑到引入太多新风易造成能源浪费，应适当引入新风，新风比宜选择5%～15%。对库内温湿度虽然没有均匀度要求，但必须保证库内所有点的温湿度均达标。要求空调系统布置均匀、送风合理，避免局部空气不流通，建议采用全空气空调系统。由于阴凉库对温湿度的要求较高，空调系统宜采用低温送风系统，送风温度小于11 ℃，较低的冷冻水温度可以保证空调系统的去湿效果。同时，使环境有一个较低的露点，环境的露点越低，空气体积越小，其中所含的水蒸气也越少，越不容易结露。系统的送风温差可根据库房的精度要求进行设计调整。同时，由于采用了低温送风，加大了送风温差，空调系统送风量减小，风管和冷冻水管尺寸减小，冷冻水循环水泵的流量较小，初始投资可以相应减少。
3.1.2.2 冷水机组的选择
对于冷水机组的选择，常用的螺杆式冷水机组和离心式冷水机组均可以制备1～7 ℃的冷冻水。需要注意的是，在冷冻水温度低于3 ℃时，载冷剂需要采用乙烯乙二醇溶液。在冰蓄冷工程中，最常用的是重量比为25%的工业用抑制性乙烯乙二醇溶液。冷水机组冷凝器的冷却形式可根据厂房的实际情况进行设计选型。
3.1.2.3 案例说明
以某500 m2、高3 m的仓库为例，其空气处理过程如图1所示。采用低温空调系统的一次回风系统，送风温差设计在10 ℃左右，可控制室内温度精度在1～2℃。若仓库内采用多个高静压送风盘管直接送风，库内温差会在3～4℃。当设计室内温湿度分别为17 ℃（精度±2 ℃）、60%（精度±10%）时，库房换气次数在5～8次/h，采用低温空调系统送风可以根据要求控制温湿度。按库房体积1 500 m³、换气次数6次/h计算，空调系统送风量为1 500×6=9 000 m³/h，新风比取10%，则新风量为900 m³/h，回风量为9 000-900=8 100 m³/h，一次回风后总风量为9 000 m³/h。
图2为17 ℃焓湿（I-D）图，其设定温湿度分别为17 ℃、60%。图2中，W为新风状态点、C为一次回风混合后状态点、N为室内状态点、L为露点（在该空气处理过程中也为送风状态点），则表冷段制冷量为9 000×1.2/3 600×（40.76-28.09）=38.01 kW，若冷水机组COP按较高能效5.0计算，则耗电量为7.6 kW·h。
当房间设定温湿度分别调整至18℃、60%时，此时空气处理过程中的各状态点参数如图3所示。在空调新风量和送风量不变的情况下，此时表冷段制冷量为9 000×1.2/3 600×（42.76-30.61）=36.45 kW，若冷水机组COP按较高能效5.0计算，则耗电量为7.29 kW·h。由此可见，当温度调高1 ℃，每小时可节约0.31 kW·h耗电量。当空调系统送风量较大时，表冷段的冷量要求更大，所能节约的耗电量将更加显著。
3.1.3 通风风管
如果库房内有通风风管，或者面积较大的库房设有消防排烟风管的话，库房或者通风管道与室外相通的区域会有外界湿热空气倒灌，接触到温度较低的风管内壁表面，就会造成结露滴水。如果空调系统无法满足房间正压的要求，在设计过程中要充分考虑此类风管的影响，应在内外墙穿墙部位增加常闭的密闭阀门以起到隔断作用。密闭阀门可与送/排风机联动，风管法兰宜使用角铁法兰，不建议使用共板法兰，尽可能减少因系统漏风带来的热交换，降低结露风险。
3.1.4 保温材料
库体内部采用较好的保温材料，可以有效防止库内冷量逃散。根据设计手册各地区的气候、保温材料使用时间，选择保温材料的厚度，如有特殊要求温差过大时，可以适当加厚保温材料的厚度。保温材料是通用型材料，可达到隔热和防止管道冻裂的目的。
3.1.4.1 岩棉
岩棉是人造矿物纤维，不含石棉，无致癌物，其适用温度：＜1 050 ℃。燃烧性能：岩棉条、矿渣棉制品的燃烧性能取决于其中可燃性粘结剂的多少。岩棉条、矿渣棉本身属无机质矿物纤维，燃烧性能为A级，不可燃。在加工成制品的过程中，有时要加入有机粘结剂或添加物，这些对制品的燃烧性能会产生一定的影响。绝热性能好是岩棉、矿渣棉制品的基本特性，在常温条件下（25 ℃左右），岩棉的导热系数通常在0.03～0.047 W/（m•K）。
3.1.4.2 离心玻璃棉
离心玻璃棉是以玻璃为主要原料，在其熔融状态下采用离心喷吹法工艺制成。该材料内部纤维较蓬松，存在大量微小的孔隙，具有阻燃、无毒、耐腐蚀、容重小、导热系数低、化学稳定性强、吸湿率低等诸多优点，用途十分广泛，是目前公认的性能最优越的保温、隔热及吸音材料。其适用温度：＜450℃，一般被用于建筑物或低温管道的保温。
3.1.4.3 橡塑
橡塑不含有对大气层有害的氯氟化物，符合国际环保认证要求，在安装及应用中不会产生任何对人体有害的污染物。其导热系数为0.034 W/（m·K）。橡塑是高品质的保温节能材料，热传导系数低，并且性能稳定，能对任何热介质起到隔绝作用，防火等级能够达到B1级，难燃。
橡塑为闭泡式结构，外界空气中的水很难渗透到材料之中，具有优异的抗水汽渗透能力，保冷、保温层外表不必再添加隔汽层。即使产品被划伤也不影响整体的隔汽性，所以橡塑既是保温层，又是防潮层，抗水汽渗透力强，使用寿命长。
橡塑不仅具有卓越的耐气候性、抗老化、抗严寒、抗炎热、抗干燥、抗潮湿特性，还具有抗紫外线、耐臭氧、不变形、免维护等优势。此外，橡塑材质柔软，且无需其他辅助层，施工安装简易。既可随管道安装一起套上橡塑，也可将橡塑管材剖开后再用专用胶水粘合即可，安装方便、快捷。
3.1.4.4 选用
库房内的墙板、楼板建议采用岩棉保温，消防排烟管道和补风风管建议使用离心玻璃棉保温，可以满足A级不燃的消防要求，同时离心玻璃棉不像岩棉容易粉化、受潮吸水，在保温干燥后可以恢复保温性能，使用寿命更长。其他库房内的非消防系统的管道可使用橡塑进行保温。
3.2 施工过程
（1）严格按照设计要求，选择较好的保温材料、品牌，所有材料需出具相关性能检测报告，有关必检的材料应送有资质的检测机构进行检测，检测合格后方可使用。目前，国内保温材料的加工技术仍然不够成熟，部分产品质量并不过关，因此选择大品牌企业的产品，质量较有保障。
（2）材料进场必须按规格、数量和质量要求，经过验收合格才能入库，并应有专人保管，严禁露天堆放。其中，幕墙、岩棉板应架空堆放，以防受潮。
（3）按照设计施工图纸要求及工程项目的节能保温专项施工方案，对施工人员进行技术交底和专业技术培训。严格控制施工顺序，从上到下、从外到里，所有与墙体、吊顶相连的设备、固定管支架等应提前进行安装，避免完成保温工作后再对库体施工，损坏保温材料，影响预期效果。
（4）施工过程中注意管口、洞口等细小环节，应对房间内与室外相通的区域进行密封封堵，再按墙体保温施工工艺进行处理。所有穿过保温板的穿墙管线与构件，其出口部位应用相同材料填实后再进行防水密封处理。
3.3 运行使用
阴凉库运行过程中应隔绝室外空气进入，合理设定阴凉库的温湿度，不但可以发挥节能作用，还可以减少结露现象的发生。
（1）减少门的开启频率，保持库内温度，降低室外空气带来的热湿负荷。
（2）所有库房门应选用保温型，门框与门之间需有密封垫、门封条等密封措施。库房门开启处可安装风幕机，与门联动，利用空气幕有效隔绝库外的热湿空气。
（3）温度设定合理，建议库内温度设定为16～17 ℃。考虑到阴凉库的节能要求，建议在满足库房温湿度的前提下，温度尽量往上限设定。
4 结语
除了上述防止阴凉库结露的控制措施以外，阴凉库建筑宜增加土建保温措施，关注阴凉库在夏季及过渡季节室外高温高湿环境下的使用条件，在满足使用需求的前提下，减少库房面积和高度，减少热交换及冷量的逃逸，以免造成能源浪费，出现结露现象，通过合理的空调系统设计，控制药品储藏环境，从而保证仓储药品的质量。
[参考文献]
[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2007.
作者简介：
谢敏琴（1976—），女，上海人，工程师，从事制药企业设备、项目管理工作。
