充氣膜結構艙室及受控環境通用技術要求2024-03-15發布國家標準化管理委員會I前言 l2規范性引用文件 13術語和定義 14要求 2 7附錄A(資料性)充氣膜結構艙室示意圖 9附錄B(資料性)充氣膜結構艙室集成方式示意圖 附錄C(資料性)常見應用場景的集成建議 附錄D(資料性)安全疏散示意圖 附錄E(資料性)充氣膜結構艙室安裝和拆除流程 參考文獻 ⅢGB/T43685—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國潔凈室及相關受控環境標準化技術委員會(SAC/TC319)提出并歸口。本文件起草單位：深圳華大基因科技有限公司、蘇州安泰空氣技術有限公司、中山市深中標準質量研究中心、中國標準化協會、深圳華大智造科技股份有限公司、中國計量科學研究院、唐頤控股(深圳)有限公司、同濟大學、廣州市城市規劃勘測設計研究院、北京市醫療器械檢驗研究院(北京市醫用生物防護裝備檢驗研究中心)、北京戴納實驗科技有限公司、北京科源順達建設工程有限公司、深圳華大基因股份有限公司、深圳市前海麗風潔凈系統有限公司、上海交通大學、中成空間(深圳)智能技術有限公司、仲愷農業工程學院。本文件主要起草人：劉洋、王晶、楊子強、陳戊榮、郝胤博、李軍、蘇運升、蘇建程、劉漢華、葉俊文、1充氣膜結構艙室及受控環境通用技術要求本文件規定了充氣膜結構艙室及受控環境的通用要求和產品的包裝、標識、運輸和貯存的要求。本文件適用于將空氣作為支撐系統的充氣膜結構艙室及受控環境的應急應用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB2894安全標志及其使用導則GB/T7725房間空氣調節器GB/T19411除濕機GB/T30161膜結構用涂層織物GB50009建筑結構荷載規范GB50073潔凈廠房設計規范GB50243通風與空調工程施工質量驗收規范GB50346生物安全實驗室建筑技術規范GB51039綜合醫院建筑設計規范GB55037建筑防火通用規范JB/T7258一般用途離心式鼓風機3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。膜材membranematerial由高強度的基材和涂層等組成的氣密性復合材料。充氣膜結構艙室cabinofinflatablemembranestructure采用充氣的膜材作為結構主體，形成具有一定穩定形態和承載能力的封閉空間。氣肋air-rib加壓氣體作用于封閉的膜材內部形成的結構。注：外形通常為管狀。2膜片membranesheet膜材的裁剪片。熱合hotsealing通過加熱熔化膜材的表面涂層或膜材本身，將相鄰膜片的搭接部分壓接在一起的連接方法。基準工作內壓差basieoperationpressure充氣膜結構初始形態設計時(找形或找力)的內外氣壓差。4要求一個充氣膜結構艙室由艙體、艙室內受控環境及其控制設備組成，示意圖見附錄A。其中，艙體由氣肋、膜片、門和充氣設備組成；艙室內受控環境及其控制設備由主艙室、緩沖間、通風系統和空調系統組成。使用時，能單個艙室獨立使用，也能多個艙室集成使用。4.2通則4.2.1需要時，充氣膜結構艙室應達到ISO5級潔凈室和二級生物安全實驗室的基本要求。4.2.2在規定應用環境條件下的累計使用壽命應不低于5年。4.2.3充氣膜結構艙室的收攏尺寸應滿足運輸方式的裝載尺寸要求。4.2.4充氣膜結構艙室的展開和撤收時間均宜不大于12h。注：展開時間指從開箱時間起至系統調試完成為止。撤收時間指從斷開水電氣起至滿足發運條件為止。4.2.5充氣氣體宜優先選擇空氣，不應使用易燃易爆氣體。4.2.6除入口處門外，每個艙室均應設置應急疏散門，應急疏散門應符合GB55037的相關規定。4.2.7艙室內應設火災自動報警裝置，配備適宜的滅火器材。4.2.8艙室內表面應無衛生死角、易清潔。4.2.9艙室內設置觀察窗時，應密閉。4.2.10多個充氣膜結構艙室集成時宜采用單面布房或雙面布房的形式。4.2.11單面布房的走道寬度不宜小于1.5m,雙面布房的走道寬度不宜小于3m,見附錄B。4.2.12艙室個數應注意預期用途，常見應用場景的集成建議見附錄C。4.2.13多個充氣膜結構艙室集成時，場地內消防設施、安全疏散與避難設施等消防安全要求應符合GB55037的相關規定。安全疏散示意圖見附錄D。4.2.14艙室間有不同潔凈度要求或壓力梯度時，宜設置合理的人流及物流通道。需要時，艙室間應設置互鎖式傳遞窗。4.2.15充氣膜結構艙室安裝和拆除流程見附錄E。當充氣膜結構艙室設置在室外時，要求如下：a)場地選擇時應注重地質條件、地形情況、水文條件、氣象等自然條件對艙室的影響；b)場地應遠離污染源，遠離易燃、易爆生產和儲存區；3c)場地應平整開闊、自然坡度小于5%,場地平整度通過水準測量允許偏差應不大于50mm;d)場地面積和周圍環境應滿足使用要求；e)場地地基承載力應滿足大型設備運輸、承重和安裝的要求；f)應具有相應的電力、市政配套條件。當充氣膜結構艙室設置在室內時，室內場地要求除滿足4.3.1中b)和d)～f)外，還應滿足以下要求：a)室內高度不低于4m;b)場地出入口便于物資運輸；c)場地具備一定的排風條件，以供艙室排出的氣體及時排至室外；d)嚴寒及寒冷地區的場地具備供暖條件。4.4應用環境應用環境條件宜符合表1的規定。表1應用環境條件應用環境條件工作環境溫度—20℃~46℃相對濕度風力等級“安裝/拆卸≤5級工作≤7級最大雪荷載海拔風力等級是指受風面積為50m2的拱形充氣膜結構能承受的風力大小。4.5充氣膜結構艙室4.5.1.1充氣膜結構艙室的膜材應選擇阻燃型織物類膜材。膜材的涂層應選用防腐蝕涂層。在方案設計階段，膜材的性能參數可按表2的相關要求選用。表2膜材的性能參數膜材類型性能類別參數要求織物類膜材(P類、G類)基礎性能厚度基本質量材料性能抗紫外線“灰標等級≥4級抗真菌性生長等級≤1級燃燒性能≥B1級4表2膜材的性能參數(續)膜材類型性能類別參數要求織物類膜材(P類、G類)力學性能抗拉強度°斷裂延伸率撕裂強度°彈性常數P類-1經向800MPa緯向800MPaP類-2經向900MPa緯向600MPaG類經向緯向泊松比P類-1經向緯向P類-2經向緯向G類經向緯向剪切模量P類G類80MPa注：P類-1為經緯向力學性能接近的P類膜材，P類-2為除P類-1以外的其他P類膜材。抗紫外線采用ISO105-A02:1993/Cor2:2005測試方法，灰標等級是在標準光源D65下評定，5級最好，1級最差。抗真菌性根據合成高分子膜材抗真菌性測定標準，膜材表面觀察到的霉菌生長等級，0級為不生長，1級為痕跡生長(小于10%)。抗拉強度是指在規定條件下進行的拉伸試驗過程中，試樣被拉斷為止時的最大力或相應的應力。斷裂延伸率是指在規定條件下進行的拉伸試驗過程中，試樣在斷裂時標距的增量與標距之比，以百分數形式表示。撕裂強度是指在規定條件下進行，使試樣上初始切口擴展所需的力。4.5.1.2設計時，宜優先選擇無毒無害和環保型膜材。4.5.1.3膜片熱合前應根據膜材的特點進行熱合工藝評定試驗，確定膜片連接方式、搭接或對接寬度、熱合形式和熱合機的工藝參數。熱合連接的搭接縫寬度，應根據膜材類別、厚度和連接強度的要求確定，對G類膜材不宜小于50mm,對P類膜材不宜小于25mm。膜片連接處的拉伸強度應不低于主膜材強度的80%,且具有可靠的氣密性。4.5.1.4膜材參數測定的試驗方法及其他性能要求應符合GB/T30161的相關規定。4.5.2結構與設施4.5.2.1充氣膜結構設計時宜考慮永久荷載、可變荷載、內壓、風荷載、雪荷載等荷載。荷載標準值應按GB50009的規定采用，膜面的可變荷載標準值可取0.3kN/m2。54.5.2.2充氣膜結構設計時參照如下參數，示意圖見圖1。a)當采用氣肋單元構成圓柱形、球形、球形網格的支承骨架(肋),并與覆蓋膜結合使用形成組合充氣膜結構時，矢跨比宜采用1/3～2/3。注：矢跨比=矢高S/短向跨度L。b)艙室短向跨度宜不大于60m。大于60m時，宜進行風險評估并采取相應的保護措施。c)氣肋的基準工作內壓差范圍宜為5000Pa～10000Pa,以保證結構正常使用狀態下的穩定性。氣肋、膜片與設備的連接處以及門窗應具有可靠的氣密性。4.5.2.3應用于室外場地時，應設置足夠的防風繩拉環。標引序號說明：S——矢高；L——短向跨度。“基準工作內壓差5000Pa～10000Pa。圖1充氣膜結構參數示意圖4.5.3.1門寬及門高應方便設備進出，門凈寬應不小于0.9m。4.5.3.3門、窗的選材應與艙室主體結構相適應。4.5.4.1每個艙室至少應配備兩套可自動切換的外置充氣設備，互為備用。64.5.4.2充氣設備應提供足夠的充氣量和充氣壓力以維持氣肋基準工作內壓差。4.5.4.3充氣設備的風機進風口應設置過濾裝置，出風口應裝有防回流裝置。4.5.4.4充氣設備應具備壓力監測功能及故障報警功能。壓力監測裝置應定期校準。4.5.4.5充氣設備應保證在規定環境條件下能正常工作。4.5.4.6應用于室外時，充氣設備應采取防雨措施。4.5.5電氣和智能化4.5.5.1應支持一種或多種供電模式，包括但不限于市電(雙路)接入、發電機組等供電模式。4.5.5.2應保證足夠的電力供應及可拓展性。4.5.5.3應根據儀器排布，設置足夠的固定電源插座及合理的規劃電路走線。4.5.5.4應有可靠的接地系統，避免電線裸露在地面，并在關鍵節點安裝漏電保護裝置或監測報警裝置。4.5.5.5氣肋的基準工作內壓差超出設定閾值時，充氣設備應立即報警并自動充氣或放氣以維持結構穩定。4.5.5.6發生緊急情況時，門禁系統應自動斷電。4.5.5.7充氣膜結構艙室的氣壓、溫濕度、噪聲等工作參數宜遠程監控和調節。4.6.1.1充氣膜結構艙室的受控環境參數宜符合表3的規定。表3受控環境參數參數參數范圍備注溫度17℃~28℃相對濕度30%～70%—照度噪聲壓差制造商與用戶協商根據具體應用場景，符合相關國家標準和行業標準的規定潔凈度4.6.1.2當艙室內溫度超出范圍時，空調系統應能自動調節；當室內相對濕度較大時，應防止結露，并采取除濕措施。4.6.1.3需要時，安裝顯示艙室內溫濕度狀況的裝置，溫濕度監測裝置應定期校準。4.6.1.4需要時，安裝顯示艙室內外壓差狀況的裝置，壓力監測裝置應定期校準。4.6.2通風空調系統4.6.2.1.2艙室的空調系統至少應包含空調室外機、空調室內機。4.6.2.1.3通風空調系統的布局應滿足使用和場地環境的要求。4.6.2.1.4所用風機應符合JB/T7258的要求，空調機應符合GB/T7725的要求，除濕機應符合7GB/T19411的要求。4.6.2.1.5充氣膜結構艙室應根據應用場景實現潔凈氣流和工作流向的有效控制。應用于潔凈區時，應符合GB50073的要求；應用于生物安全實驗室時合GB51039的要求；其他應用場景應符合所在行業的相關標準規定。4.6.2.2.1充氣膜結構艙室應采用機械通風系統；換氣次數應不低于10次/h。4.6.2.2.2有凈化要求時，外部空氣進入艙室前應經過空氣凈化處理，具體要求參照GB50073的規定。4.6.2.2.3新風口應設置過濾器或裝置，排風口應設置排風過濾器，并有防雨措施。4.6.2.2.4新風口應引入潔凈空氣，遠離污染源和排風口，新風口與排風口的水平距離應大于10m;應用于其他場合時，應滿足所在行業的相關標準規定。4.6.2.2.5嚴寒及寒冷地區的新風系統在冬季應做好防凍保護措施。艙室不宜采用散熱器。4.6.2.2.6在入口的顯著位置，排風系統應設有止回裝置。4.6.2.2.7充氣膜結構艙室內如有產生粉塵和有害氣體的工藝設備時，應局部處理，達標后排放。4.6.2.2.8排風介質中含有易燃、易爆物質時，排風系統應單獨設置并采取相應的防火防爆措施。4.6.2.2.9無特殊要求時，排風機應設在排風管路末端，使整個管路保持負壓。4.6.2.2.10通風系統設備宜采用低噪聲設備；風管材質宜采用阻燃纖維布袋圓形風管。4.6.2.2.11充氣膜結構艙室設置在室內時，其排風宜外接風管系統，排至室外安全區域。4.6.2.3.1一個艙室宜單獨設置一套空調系統。4.6.2.3.2空調系統宜采用冷媒空調系統，空調系統室內機內設有初效、中效過濾器。4.6.2.3.3空調室內機和室外機選擇宜考慮噪聲因素。5.1包裝5.1.1艙室出廠前應根據需要進行包裝防護，保障在貯存及運輸過程中防水防潮、不受損、不變形、不被污染。5.1.2艙室在收攏狀態下宜采用內壁光滑、外表堅硬的塑料箱或木箱進行包裝。包裝時，應按現場安裝需要的展開順序合理折疊，用干凈、無污染、不掉色的包裝膜(布)裹嚴密實并捆扎牢固。5.1.3艙室的包裝箱內均應配套維修包。5.2標識5.2.1應在包裝箱內明顯部位放置產品銘牌，標明生產單位、工程名稱、生產日期、膜單元編號、展開尺5.2.2應在包裝箱外醒目位置粘貼檢驗合格標貼及用于指示、警示和禁止的安全標識。安全標識應符合GB2894的要求。5.3.1運輸應注意飛機、船舶、道路沿線情況和限制條件。在運輸過程中應固定，并采取措施防止損壞。85.3.2膜單元之間不應相互疊壓，避免運輸過程中摩擦、粘連造成損壞，不宜與易揮發的有機溶劑或危險物品混裝運輸。5.4貯存5.4.3避免有害物質及腐蝕性物質的侵入，并注意防鼠、防止任何尖銳利器將膜材損壞。5.4.4累計存放時間宜不大于10年。5.4.5應定期檢查膜材的受損情況。9(資料性)充氣膜結構艙室示意圖充氣膜結構艙室示意圖見圖A.1。標引序號說明：1——排風機；2——下排風口(帶過濾器);3——下排風口(帶調節閥);4——送風口(帶調節閥);6——過濾器；7——立式恒溫恒濕空調(帶過濾器);8——新風取風口(帶防鼠網);9——空調外機。圖A.1充氣膜結構艙室示意圖GB/T43685—2024(資料性)充氣膜結構艙室集成方式示意圖單面布房、雙面布房集成方式示意圖見圖B.1和圖B.2。圖B.1單面布房集成方式示意圖GB/T43685—2024走道寬度≥3m。圖B.2雙面布房集成方式示意圖\(資料性)常見應用場景的集成建議常見應用場景的集成建議見表C.1,相應示意圖見圖C.1～圖C.3。表C.1常見應用場景的集成建議功能建議艙體搭配備注醫學檢驗實驗室≥3個/套數量供參考，應用時還需結合預期用途和所在行業的相關法規及標準規定試劑生產車間≥7個/套隔離病房≥2個/套其他應用場景視預期用途及工作量而定滿足所在行業的相關法規及標準規定圖C.1醫學檢驗實驗室示意圖圖C.2試劑生產車間示意圖圖C.3隔離病房示意圖緊怠疏散通道緊怠疏散通道緊急疏散通道緊急疏散通道。[GB/T43685—2024(資料性)安全疏散示意圖一114緊急疏散通道tGB/T43685—2024(資料性)充氣膜結構艙室安裝和拆除流程E.1充氣膜結構艙室安裝流程E.1.1在安裝風機高效過濾網前，宜徹底清潔，清潔可參考GB/T25915.4—2010附錄E中的E.1.2與E.3.3的相關要求完成，對所有風管、墻壁、頂棚、地面和安裝好的裝置進行清潔。清潔后，安裝末端過濾網并進行調試檢測，驗證其符合要求。E.1.2安裝完成后，啟動系統試運行至穩定，試運行時長不小于4h。并按與需方確定的設計規劃進行驗收。E.1.3充氣膜結構艙室安裝流程見圖E.1。現場勘察安裝工具準備崗前培訓分工氣膜物資到位氣膜定位氣膜充氣燈帶安裝燈帶調試空調安裝送排風系統安裝空調安裝也纜配電箱安裝空調系統調試艙壓系統安裝空調系統調試前后智能門安裝艙壓調試驗收移交圖E.1充氣膜結構艙室安裝流程圖E.2充氣膜結構艙室拆除流程充氣膜結構艙室拆除流程見圖E.2。存儲倉庫勘察回收工具準備及木箱清點空調收氟及中斷總電源前后智能門拆除