Klimatyzacja w fabryce leków (Jak zaprojektowano i wykonano nowoczesną instalację klimatyzacyjną)

Właściwe parametry powietrza mają istotne znaczenie dla zapewnienia odpowiedniego reżimu technologicznego w produkcji lekarstw. KRKA nie tylko spełnia wymagania polskiego Nadzoru Farmaceutycznego, do czego zresztą jest zobowiązana, ale również standardy USA określone w FDA (Food & Drug Administration).

O fabryce firmy KRKA w Polsce
Słoweńska firma KRKA ma główną wytwórnię leków w Nove Mesto nad rzeką Krka i zakład produkcyjny w Kenii, w Chorwacji i Rosji zaś budowane są dwie kolejne fabryki.
30 października 2001 nastąpiło natomiast uroczyste otwarcie Kompleksu Farmaceutycznego KRKA Polska w Warszawie. Splendoru tej uroczystości dodała obecność Prezydentów Republiki Słowenii i Rzeczypospolitej Polskiej.

Fot.1 Widok ogólny fabryki KRKA w Polsce
Obiekt w Polsce (fot. 1) ma dwa zasadnicze działy – produkcję leków oraz ich magazynowanie. Wybudowany został w dwóch etapach: w pierwszym etapie wzniesiono cały kompleks oraz wykonano instalacje w części magazynowej i biurowej, a w drugim – wszystkie instalacje w części produkcyjnej. Generalnym Wykonawcą pierwszego etapu był Budexport-Warszawa Sp. z o.o., a Generalnym Projektantem mgr inż. arch. Krzysztof Kryska, natomiast w drugim etapie Generalnym Wykonawcą był Instal Poznań S.A., a Generalnym Projektantem mgr inż. Krystian Marcolla. Realizacja tych instalacji wystawia dobre świadectwo firmie Instal Poznań. Projekt technologiczny obiektu opracował Dział Rozwoju firmy KRKA w Słowenii. Z działu tego została wyłoniona grupa specjalistów ściśle współpracująca z polskimi projektantami i wykonawcami.


Układ budynków
Budynek produkcyjny wraz z budynkiem magazynowo?dystrybucyjnym stanowi monoblok połączony korytarzem na poziomie terenu z budynkiem biurowym. Oddzielnym budynkiem jest portiernia. W budynku magazynowo?dystrybucyjnym znajdują się również: laboratorium, kotłownia wodno?parowa, sprężarkownia powietrza, agregaty chłodnicze do schładzania wody na dachu budynku, zbiornik wody p.poż w piwnicy oraz jedna z maszynowni klimatyzacyjnych
(fot. 2).
Projekt i wykonanie
W kompleksie znajdują się pomieszczenia o różnorodnej funkcji, wiele o wysokich wymaganiach technologicznych. Spowodowało to konieczność wybudowania pięciu maszynowni wentylacyjnych w obiekcie o niezbyt dużej kubaturze.
Utrudnieniem w projektowaniu był fakt, że bryła obiektu została zdefiniowana przez technologów produkcji i architektów. W tej sytuacji rozmiary i kształty maszynowni wentylacyjnych były już z góry narzucone. Efektem tego była konieczność zamontowania central w głównej maszynowni klimatyzacyjnej budynku produkcyjnego na trzech poziomach: na posadzce, na specjalnym pomoście oraz jako podwieszone do stropodachu. Łącznie w kompleksie znajdują się 24 centrale klimatyzacyjne:
• 22 (produkcji firmy GEA) służą do uzdatniania powietrza w pomieszczeniach,
• 2 stanowią element linii technologicznych (przygotowują i doprowadzają powietrze bezpośrednio do maszyn produkcyjnych). Zostały one dostarczone przez producentów tych linii.
Wysokie wymagania technologiczne
Dotyczą one przede wszystkim pomieszczeń produkcyjnych o klasie czystości 100000 według USFS209d i stałym nadciśnieniu lub podciśnieniu powietrza w poszczególnych pomieszczeniach w stosunku do otoczenia. Ponadto w pomieszczeniach tych wymagane są:
• stała temperatura ti = +22°C ± 2°C,
• alternatywne utrzymanie wilgotności powietrza. Podstawową wartością jest wilgotność j = 50% ± 10%, natomiast alternatywną j = 35% ± 5%.
Klimatyzacja pomieszczeń produkcyjnych
Centrale klimatyzacyjne zaprojektowane zostały jako dwuczłonowe. Między poszczególnymi członami central przewidziano osuszacze sorpcyjne firmy Munters, co pozwala na realizowanie programu nawiewu powietrza o małej zawartości wilgoci. Obejście osuszaczy sorpcyjnych umożliwia natomiast pracę central zapewniających standardową wilgotność powietrza.


Powietrze nawiewne z central doprowadzane jest do rozdzielaczy, z których wyprowadzono kanały zasilające oddzielnie każde pomieszczenie (fot. 3). Uzbrojenie kanałów nawiewnych zostało zamontowane na odcinkach przechodzących przez maszynownie. W skład uzbrojenia wchodzą: nagrzewnice kanałowe firmy VEAB, regulatory ilości powietrza pracujące niezależnie od zmian ciśnienia statycznego powietrza wchodzącego do nich w wersji elektrycznej firmy LTG Stuttgart oraz tłumiki firmy STIFAB. Dzięki takiemu rozwiązaniu na kanałach powietrznych ułożonych w międzystropiu pomieszczeń produkcyjnych nie ma żadnego uzbrojenia. Pozwoliło to zamontować na stałe szczelne stropy podwieszone, co ma szczególne znaczenie w pomieszczeniach czystych.
W stropach podwieszonych umieszczone zostały nawiewniki o wirowym wypływie powietrza z filtrami absolutnymi klasy H14 firmy AAF. System wentylacji
pomieszczeń produkcyjnych został rozwiązany w kierunku góra – dół. Wywiew następuje przez kratki wentylacyjne firmy IMP Klima, uzbrojone dodatkowo w filtry klasy EU5 w tych pomieszczeniach, w których może występować pylenie. Pył odprowadzany jest zasadniczo oddzielną instalacją określoną jako odpylanie pomieszczeniowe.
Instalacja klimatyzacji pomieszczeń produkcyjnych pracuje wyłącznie na powietrzu zewnętrznym, bez recyrkulacji, a powietrze wywiewane przed wyrzuceniem do atmosfery przechodzi przez filtry absolutne klasy EU13.
Automatyka central klimatyzacyjnych
Należy pamiętać, że na skuteczność działania klimatyzacji składa się współpraca kilku branż. Momentem wyjścia jest technologia klimatyzacji, drugim istotnym elementem jest zasilanie elektryczne i automatyzacja procesów zachodzących w instalacji klimatyzacji. W kompleksie KRKA projektowała to i wykonała firma ASU Edward Suchecki z Warszawy.
Na kanałach wywiewnych z pomieszczeń o regulowanym nadciśnieniu lub podciśnieniu powietrza zamontowane zostały przepustnice regulacyjne z napędem elektrycznym firmy LTG. Sterowane są one z centralnego komputera zależnie od różnicy ciśnienia powietrza między pomieszczeniami a otoczeniem, mierzonego czujnikami firmy Mamac. Wyświetlacze ciekłokrystaliczne umieszczone na tablicy w korytarzu informują o aktualnej wartości nadciśnienia lub podciśnienia powietrza w poszczególnym pomieszczeniu. Przepustnice regulacyjne oraz tłumiki szumu znajdują się na odcinkach kanałów wywiewnych przechodzących przez maszynownię przed ich wejściem do kolektora.


Odpylanie w pomieszczeniach produkcyjnych
W większości pomieszczeń produkcyjnych znajdują się punkty ssawne instalacji odpylania wykonanej z elementów firmy Jacob. Z każdego pomieszczenia, w którym ma miejsce odpylanie, odprowadzony jest indywidualny rurociąg ssący do kolektora usytuowanego w maszynowni wentylacyjnej. Na każdym rurociągu ssącym przed jego włączeniem do kolektora (fot. 4) znajduje się przepustnica dwupołożeniowa odłączająca rurociąg, gdy nie korzysta się w danym pomieszczeniu z odciągu miejscowego. Z rozdzielacza kanał doprowadza powietrze do filtra nabojowego firmy AAF. Wylot z membrany eksplozyjnej filtra wyprowadzony jest kanałem przez otwór okienny budynku. Z filtra nabojowego powietrze przechodzi przez filtr absolutny klasy EU13 firmy IMP Klima i jest wyrzucane wentylatorem firmy Wolter na zewnątrz budynku poprzez tłumik szumu.
Magazyn wysokiego składowania
Jest całkowicie zautomatyzowany i sterowany z zewnątrz. W magazynie nie ma stałych miejsc pracy. Dzięki temu w pewnych okresach instalacja wentylacyjna może pracować wyłącznie na powietrzu obiegowym. Ma to szczególne znaczenie latem dla chłodzenia wnętrza magazynu. Wtedy nocą wentylacja pracuje całkowicie na powietrzu zewnętrznym, wychładzając wnętrze magazynu. W dzień, gdy temperatura zewnętrzna podnosi się, zostaje wyłączona wentylacja i jedynie antystratyfikacyjne wentylatory systemu BABCOCK?BSA pod stropodachem załączają się okresowo w celu wyrównania temperatury powietrza w magazynie. W magazynie tym nie ma okien, a jego ściany mają dużą izolacyjność cieplną, mimo więc operacji słońca temperatura wewnątrz magazynu podnosi się w ciągu dnia tylko nieznacznie. Nocą następuje kolejna faza wychłodzenia wnętrza. Dla magazynu zaprojektowano dwie centrale wentylacyjne, każda na 50% wymaganego wydatku powietrza. Zimą ogrzewają wnętrze, pracując z 30% udziałem powietrza świeżego, w systemie wentylacji dół – góra.
O aspektach cieplnych
Źródłem ciepła dla klimatyzacji jest kotłownia wodno–parowa z kotłami firmy Viessmann zaprojektowana i wykonana przez firmę Paninstal – Warszawa. Czynnikiem grzejnym dla nagrzewnic w centralach klimatyzacyjnych jest woda o stałej temperaturze 80/60°C, a ilość ciepła jest regulowana przez system wtryskowy. Czynnikiem grzejnym w nagrzewnicach strefowych jest woda o temperaturze 60/40°C, a system regulacji ilości ciepła – zwrotny. W instalacji grzewczej zamontowane zostały pompy firmy WILO,
natomiast w kotłowni – firmy Grundfos.
O chłodzeniu
Czynnikiem chłodniczym dla klimatyzacji jest woda schładzana powietrzem w agregatach firmy Carrier. Życzeniem Inwestora było, aby w obiegu znajdowała się woda, a nie wodny roztwór glikolu. Wobec tego, szczególną uwagę poświęcono zabezpieczeniu instalacji przed zamarznięciem. Agregaty do schładzania wody zostały dostarczone w opcji specjalnego zabezpieczenia parowaczy przed zamarznięciem w nich wody do temperatury te= –20°C. Ponadto zarówno parowacze, jak i rurociągi na dachu owinięto kablem grzejnym firmy DEVI i zaizolowano ciepłochronnie. Kabel grzejny wraz z izolacją zabezpiecza instalację do temperatury te = –35°C. Dodatkowym zabezpieczeniem wody przed zamarznięciem jest automatyczne uruchomienie pomp obiegowych wody przez agregaty (o ile w tym czasie nie pracują), jeśli temperatura spadnie poniżej
te= –15°C. Rozwiązanie takie jest możliwe, gdyż cały system chłodniczy składa się z dwóch zasadniczych obiegów: pierwszy – między rozdzielaczami a agregatami schładzającymi wodę, drugi – między rozdzielaczami a odbiornikami chłodu. W sytuacjach awaryjnych związanych z całkowitym zanikiem prądu pozostaje spuszczenie wody z agregatów. Operacja ta nie jest skomplikowana, gdyż agregaty znajdują się bezpośrednio nad rozdzielaczami i pompownią wody lodowej. W układzie chłodniczym zainstalowane zostały pompy firmy WILO. Regulacja ilości doprowadzanego chłodu następuje za pomocą zaworów przelotowych. Na końcach gałęzi instalacji wody chłodniczej zamontowane zostały zawory nadmiarowe.
Do nawilżania powietrza klimatyzacyjnego służy instalacja pary technologicznej, która również jest potrzebna do procesów produkcyjnych. Całość instalacji wykonana jest na bazie urządzeń i armatury firmy Spirax–Sarco łącznie z filtrami absolutnymi na rurociągach parowych zasilających nawilżacze oraz z pompą porcjową do zwrotu kondensatu.
Krystian Marcolla