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洁净室设计培训教程张利群二OO九年三月目    录•二、洁净室设计•1  •2  •3  洁净室基础知识•3.1  洁净室的定义•3.2  洁净室的四大技术要素•3.3  洁净室的分类•3.3.1  按洁净室气流流型洁净室的分类•3.3.2  按洁净室主要的控制对象洁净室的分类•        3.4  洁净室洁净度的等级标准（ISO 14644-1）4  洁净室的消防、节能和环保•4.1  洁净室的消防•4.1.1  洁净室的建筑消防•4.1.2  洁净室的水消防•4.1.3  洁净室的电气消防•4.1.4  洁净室的防排烟4.2  洁净室的节能•4.2.1  洁净室的空调负荷•4.2.2  洁净室的空调负荷特点•4.2.3  洁净室净化空调系统的节能措施•4.3  洁净室的环保工程•4.3.1  洁净室的废水处理•4.3.2  洁净室的废气处理5  洁净室设计（案例）•5.1  洁净室净化空调设计的程序步骤•5.1.1  设计前的准备工作及应收集的数据和资料•5.1.2  工艺平面和建筑平面的规划•5.1.3  净化空调系统和排风系统的划分原则•5.1.4  空调负荷计算（热湿、风量、水力三大平衡计算）•5.1.5  七个典型的空气处理系统即空气处理过程的优化•5.1.6  洁净室净化空调系统的冷、热源•5.1.7  空调和净化设备选择•5.1.8  施工图的绘制•5.1.9  施工现场的工地工作•5.1.10  洁净室竣工验收调试和测试5.2  三个净化工程的典型案例•5.2.1  大面积ISO 6级顶送顶回非单向流洁净室的工程案例•5.2.2  深圳清溢精密光电有限公司的ISO 2级洁净室工程案例•5.2.3  北京航天光学遥感特殊高大实验室矢流洁净室的设计3  洁净室的基础知识•3.1  洁净室的定义•洁净室是空气悬浮粒子浓度受控的房间，其建造和使用方式可最大限度减少房间进入的、产生的和滞留的粒子。

房间内的温度、湿度、压力等其他相关参数均按要求受控（ISO 14644-6）3.2  洁净室的四大技术要素•洁净室的四大技术要素是•一、送风至少经过三级过滤（粗效、中效和高效），并且高效过滤器应设置在系统的末端•二、洁净室应有足够的净化和空调的送风量•三、洁净室应维持必要的压力梯度（正压梯度或负压梯度）•四、洁净室应有合理的气流组织3.3  洁净室的分类•3.3.1  按气流流型洁净室的分类•按气流流型洁净室可划分为：•▲ 单向流洁净室•▲ 非单向流洁净室•▲ 混合流洁净室•▲ 矢流洁净室一、单向流洁净室•1、单向流（层流）洁净室，其中又分垂直单向流洁净室和水平单向流洁净室图1  单向流气流流型•2、单向流气流的净化原理是活塞和挤压原理，把灰尘从一端向另一端挤压出去，用洁净气流置换污染气流包括有垂直单向流和水平单向流•    垂直单向流是气流以一定的速度（0.25m/s~0.5m/s）从顶棚流向地坪的气流流型这种气流能创造100级、10级、1级或更高洁净级别但其初投资很高、运行费很高，工程中尽量将其面积压缩到最小，用到必须用的部位•水平单向流是气流以一定的速度（0.3m/s~0.5m/s）从一面墙流向对面的墙的气流流型。

该气流可创造100级的净化级别其初投资和运行费低于垂直单向流流型二、非单向流洁净室1、非单向流洁净室的气流流型又可分为顶送下回；顶送下侧回；顶送顶回等图2 非单向流气流流型•2、非单向流气流的净化原理是稀释原理一般型式为高效过滤器送风口顶部送风；回风的型式有下部回风、侧下部回风和顶部回风等依不同送风换气次数，实现不同的净化级别，其初投资和运行费用也不同三、混合流洁净室图3 混合流气流流型•混合流气流是将垂直单向流和非单向流两种气流组合在一起构成的气流流型这种气流的特点是将垂直单向流面积压缩到最小，用大面积非单向流替代大面积单向流以利节省初投资和运行费四、矢流（对角流）洁净室•▲ 选上侧圆弧型高效过滤器风口送风，对侧下回风口回风的气流流型 图4  矢流气流流型•矢流洁净室的气流是以放射型的流线流出，流线之间没有竖向交叉，可用相对少量的送风获得较高级别的洁净度多用在医药、医疗和电子等行业的小洁净室中在某些特殊的实验室中也得到广泛的应用五、各种气流流型洁净室的风量、冷量、初投资和运行费的比较（仅供参考）不同洁净级别洁净厂房的送风量、冷量投资耗电的指标气流流型洁净级别（级）送风量（m/s）（次/h）耗冷指标（W/m2）投资指标（元/ m2）耗电指标（W/m2）单向流垂直10100>0.25m/s1300~150010000~130001.25~1.35水平100>0.3m/s800~10005000~60000.9~1.0非单向流100050~60次/h 600~7002800~30000.25~0.331000025~30次/h500~6002000~22000.22~0.2610000015~20次/h350~4001400~16000.13~0.16注：表中的送风量、单向流以断面风速表示，    非单向流以换气次数表示。

       表中冷量指标一般指电子工业洁净厂房表中的初投资包括洁净厂房的围护、冷冻供应系统、空调净化系统，不含土建结构和自动控制的投资表中的耗电量系指制冷系统和空调送风系统耗电，不含电加热和电加湿的耗电量3.3.2  按洁净室主要的控制对象洁净室的分类•按洁净室主要控制对象划分洁净室又可划分为：•▲ 工业洁净室•▲ 生物洁净室一、工业洁净室•1、工业洁净室主要的控制对象是灰尘粒子（不分有生命的、无生命的）•2、工业洁净室主要应用在电子、航天、航空、机械、化工、化学制药、能源、纳米等工业中尤其是电子工业和光电子工业更是离不开洁净室和洁净技术 二、生物洁净室•1、生物洁净室主要控制对象是有生命的、活的微生物粒子，如病菌、病毒等对人类、动物、环境有害的粒子•2、生物洁净室广泛地应用在医疗（洁净手术室、洁净病房）、生物制药、实验动物饲养、生物安全实验室、卫生防疫检疫的事业中生物洁净室的发展速度非常快，而且得到了各方的认同和重视三、工业洁净室与生物洁净室的差别工业洁净室与生物洁净室的差别表比较项目工业洁净室生物洁净室研究对象（主要）灰尘、粒子只有一次污染微生物、病菌等活的粒子不断生长繁殖，会诱发二次污染（代谢物、粪便）。

控制方法净化措施主要是采取过滤方法粗、中、高三级过滤，粗、中、高、超高四级过滤和化学过滤器等主要是采取：铲除微生物生长的条件，控制微生物的孳生、繁殖和切断微生物的传播途径过滤和灭菌等控制目标控制有害粒径粒子浓度控制微生物的产生、繁殖和传播，同时控制其代谢物对生产工艺的危害关键部位只要一颗灰尘就能造成产品的极大危害有害的微生物达到一定的浓度以后才能够成危害对洁净室建筑材料的要求所有材料（墙、顶、地等）不产尘、不积尘、耐磨擦所有材料应耐水、耐腐且不能提供微生物孳生繁殖条件对人和物进入的控制人进入要换鞋、更衣、吹淋物进入要清洗、擦拭人和物要分流，洁污要分流人进入要换鞋、更衣、淋浴、灭菌；物进入要擦拭、清洗、灭菌；空气送入要过滤、灭菌，人物分流，洁污分流检测灰尘粒子可用粒子计数器检测瞬时粒子浓度并显示和打印微生物检测不能测瞬时值，须经48小时培养才能读出菌落数量3.4  洁净室洁净度等级标准ISO 14644-1•一、ISO-14644是国际标准，现在美国、欧洲、日本、俄罗斯和我国都采用此标准，美国原来应用的是美国联邦标准209A、B、C、D、E，现在美国也不用了原来我们熟悉的100级、1000级、10000级和100000级都是源自美国联邦标准FS 209B，现在它们分别被国际标准ISO-14644标准中的5级、6级、7级和8级所替代。

空气洁净度等级（N）≥表中粒径的最大浓度限值（个/m3）0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm1μm5μm1102////210024104//31000237102358/4100002370102035283/81000002370010200352083229610000002370001020003520083202937///3520008320029308///3520000832000293009///352000008320000293000     ISO-14644的洁净度等级标准列如下  洁净室及洁净空气中悬浮粒子的洁净度等级ISO-14644•注：① 每点应至少采样3次•② 本标准不适用于表征悬浮粒子的物理、化学、放射及生命性•③ 根据工艺要求可确定1~2粒径•④ 根据要求粒径D的粒子最大允许浓度由下式确定（粒径0.1μm~5μm）•                                       •                                       （个/m3）•式中N为洁净度等级在1~9级中间可以0.1为最小单位递增量插入。

                                          二、国标洁净等级标准ISO- 14644与各国洁净度等级标准的比较如下          国际标准ISO-14644与各国标准的比较表国际标准ISO-14644中国标准GB 50073美国标准FS 209E俄国标准TOCT 50766日本标准TIS 9920德国标准///P0//11/P11122/P22233M1.5P33344M2.5P44455M3.5P55566M4.5P66677M5.5P77788M6.5P88899/P9/9注：美国联邦标准FS 209E已经停止使用4  洁净室的消防、节能和环保•4.1  洁净室的消防•4.1.1  洁净室的建筑消防•一、洁净室建筑不利于防火的因素•1、空间密闭、围护结构气密性好，一旦火灾温度会迅速上升，大量烟气不易排出，令人窒息又不利于疏散和扑救•2、洁净室建筑内各种关卡多，对外出口少，疏散通道不畅，延长了疏散距离和时间•3、洁净室建筑装修有一些高分子的合成材料会产生浓烟和毒气工艺生产中往往会使用大量的易燃易爆的化学物质也是洁净室潜在的火灾威胁•因此洁净室的防火和人员疏散非常重要。

二、洁净室建筑耐火等级•1、甲乙类洁净室建筑的耐火等级应为一级或二级，宜为单层建筑，其最大占地面积不易超过3000 m2•2、丙、丁、戊类洁净室建筑的耐火等级可为一级或二级，可为单层或多层，除丙类建筑占地面积不应超过8000 m2（单层、二级）；6000 m2（多层、二级）；4000 m2（多层、三级）外，丁类和戊类占地面积不限 三、洁净室人员的安全疏散•在进行洁净室平面规划时考虑人员疏散的原则•1、疏散路线要简捷明了，便于寻找和识别•2、疏散路线要做到步步安全（着火房间→房间门→疏散走道→楼梯间→室外）•3、扑救线路不要与疏散路线交叉•4、疏散通道要通畅，少曲线，少高低不平，少宽窄变化•5、疏散方向至少有2个可供人员疏散•6、疏散门的开启方向应有利于人员的疏散逃生四、洁净室建筑材料的防火•1、洁净室内部的装修材料应尽量避免采用在燃烧时产生大量浓烟和有毒气体的高分子合成材料根据“洁净厂房设计规范”规定：洁净室的顶棚和壁板（包括夹心材料）应为不燃烧体，且不得采用有机复合材料顶棚的耐火极限不应低于0.4 h，疏散走道的耐火极限不应低于1.0 h•2、特别要重视参观走廊的隔墙（包括大面积玻璃窗）的耐火极限问题。

•3、技术竖井的井壁的耐火极限也不应低于1.0 h4.1.2  洁净室的水消防•一、室内外消火栓系统•室内、外消火栓供水系统的用水量应根据洁净室生产工作间火灾危险性类别，建筑物的耐火等级以及建筑物的体积等因素目前应根据“建筑设计防火规范”确定，当“消防给水及消火栓系统技术规范”颁布后应按新规范执行•二、自动喷水灭火系统•自动喷水灭火系统的用水量应根据洁净室的火灾危险性等级和“自动喷水灭火系统设计规范”确定自动喷水灭火系统宜采用预作用式自动喷水灭火系统•三、洁净室各个场所必须配置灭火器，其设计应满足“建筑灭火器配置规范”的要求除消防给水外，还应设置必要气体灭火系统等4.1.3  洁净室电气消防•一、洁净室的电源和供配电•根据“建筑设计防火规范”和“洁净厂房设计规范”的要求•1、消防电源的负荷分级应符合国家标准“供配电系统设计规范”的要求•2、消防用电的设备应采用专用的供电回路，当生产、生活用电切断时，应仍能保证消防用电，其配电设备应有明显的标志•3、消防用电设备的管线应满足火灾时连续供电，并且管线应有防火要求•4、消防应急照明灯具和疏散指示标志灯的备用电源的连续供电时间应满足实际消防要求。

二、洁净室的消防照明•1、洁净室内应设置供人员疏散用的应急照明在安全出口、疏散通道的转角处应按“规范”设置疏散标志（疏散指示灯）•2、在专用的消防口处应设置红色应急照明灯•3、消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常坚持工作的其他房间应设置应急照明 三、洁净室的消防报警和控制•1、洁净室的生产区（包括技术夹层）、机房、站房等均应设置火灾探测器（感温探测器、感烟探测器或空气采样器等），及早预知、早报警•2、洁净室生产区及走廊应设置手动火灾报警按钮•3、洁净室应设置消防值班室（或控制室），消防控制室应设置消防专用总机•4、消防控制设备及线路连接应可靠，应有合格的显示功能5、消防报警应进行核实，并应进行如下消防联动控制•① 启动消防水泵（除自控外还应设手动控制装置）•② 关闭电动防火阀，停止空调风机、排风机、新风机，并收其反馈信号•③ 关闭有关部位的电动防火门或防火卷帘门•④ 点亮应急照明灯和疏散标志灯•⑤ 手动切断有关部位的非消防电源•⑥ 启动火灾应急扩音器，进行人工和自动广播•⑦ 控制电梯降至首层，并接收反馈信号4.1.4  洁净室的防排烟•一、根据“建筑设计防火规范”和“洁净厂房设计规范”的要求：洁净室的疏散走廊和面积大于300 m2的洁净室均应设置机械防排烟措施。

•二、最新报批的“电子工厂洁净厂房设计规范”中对洁净室的防排烟系统的要求作了一些修订，内容是：洁净厂房的疏散走廊应设置防排烟系统，但对于大面积的电子工厂的洁净厂房当每50 m2内不超过一个工作人员时可不设置防排烟系统4.2  洁净室净化空调系统的节能•4.2.1  洁净室的空调负荷•洁净室的净化空调负荷由下面几部分组成：•一、室内负荷•主要包括：•1、室内作业人员的散热、散湿负荷•2、室内照明灯具的散热负荷•3、洁净室围护结构（墙、顶、地、门、窗）的传热、传湿负荷•4、生产设备和生产过程的散热、散湿负荷•二、洁净室新风处理的热、湿负荷夏季是降温去湿；冬季是加热、加湿•三、空气循环时风机（或FFU）的温升和水泵的温升负荷•4.2.2  洁净室的空调负荷特点•一、高级别洁净室（100级，10级，1级）是垂直单向流洁净室，其送风机的风量非常大，高达400~500次/h换气，而且风机的压头也很高，一般多在1000~1500Pa，因此风机温升的负荷大按理论计算：在集中送风方式的系统中，风机的温升为1.5℃，仅此一项的负荷就是500~700W/m2；如果采用FFU送风方式，风机温升的负荷也要250~350 W/m2。

因此，风机温升的负荷大是其一个负荷特点•二、服务于微电子和光电子的高级别洁净室因工艺排风量大，所以新风量也很大，新风量一般在10~20次/h换气；因此，处理如此多新风的负荷大约为400~800 W/m2；个别工艺的排风量更大，固新风负荷也还会更大因此新风负荷大是其第二个负荷特点•三、生产设备和生产过程的散热、散湿负荷大，是高级别洁净室的第三个负荷特点生产负荷的大小是与工艺生产本身的性质、生产设备的密闭、保温、通风以及水冷却的情况有关•四、围护结构的传热、照明灯具的散热以及作业人员的发热这三项负荷相对比较小，三项负荷之和还不足总空调负荷的10%（其中：照明负荷大约25~30 W/m2；围护结构负荷大约20~30 W/m2；作业人员负荷大约10~15 W/m2），这是高级别洁净室第四个负荷特点4.2.3  洁净室空调净化系统的节能措施•研究高级别洁净室的空调净化系统节能，应首先从分析其空调负荷特点入手，抓住空调负荷中的主要矛盾，才能事半功倍从前面可知，高级别洁净室空调负荷中占90%以上的负荷是：新风负荷、风机温升负荷和工艺设备和工艺过程负荷三项这是它的主要矛盾•一、降低新风空调负荷的节能措施•1、减少排风量。

改进工艺和工艺设备，尽可能不排风，少排风采取密闭式排风罩在同等的排风效果下尽量减少排风量•2、减少正压漏风量加强洁净室围护结构的密封性，既能保持洁净室必要的正压值，又可减少所需的正压漏风量•3、提高新风空气处理设备的效率二、降低风机温升负荷的节能措施•1、在确保洁净室洁净度的前提下，尽量减少送风量，尽量用局部高净化来替代全面高净化•2、加强空调设备和空调系统的密闭性，减少漏风量•3、采取净化送风与空调送风分离的送风方案，使90%的净化送风量就近循环以减少风机温升负荷•4、采用FFU加新风机组加干盘管的送风方式以减少风机温升负荷•5、提高风机效率，采取变频措施•三、工艺设备和工艺过程的发热是工艺生产本身的问题，只能依靠工艺自己来解决四、除上述措施之外，还可采取如下措施•1、合理选择和确定洁净室内的工艺参数（温度、湿度、洁净度）•洁净室的净化空调是重点能耗大户，因此在选择和确定洁净室的洁净度和温、湿度时要慎之又慎即在满足生产工艺要求的前提下，不应过高过严要求否则，其能耗会大幅度上升有专家分析计算洁净室内温度放宽1℃时其能耗可节省3%左右；其相对湿度放宽5%时其能耗又可节省3%左右另外负荷计算时安全裕量不应留有过大，否则设备的耗电会大大增加，为了今后的发展最好留有动力设备的空位。

2、优化净化空调系统空气处理过程•净化空调系统空气处理过程的优化对节能的效果十分明显，优化的目的就是减少或消除冷热抵消现象和降低风机温升•在“洁净手术部和医用气体设计与安装”的国家标准图的例题中的计算结果是这样的：对于一级洁净手术室（北京）夏季耗冷量，当采用一次回风系统时是60 kW，而采用二次回风系统时只有25 kW，当采用新风机组深冷抽湿处理时其耗冷量只有20 kW3、合理选择净化空调设备•① 设计建造洁净室时要选用高效率的净化空调设备（冷机、风机、水泵）•② 选择低阻高效的过滤设备，风机和水泵的压头选择不宜过高•③ 电动设备最好采取变频措施•4、低位热能的利用和废热的回收•低位热能和废热回收的潜力非常大现在很多专家在这方面进行了大量研究，如：工艺冷却水的回收和利用；喷水气化潜热的利用；冷冻机、空压机废热的回收以及利用冷冻水和中温水回水混合制造中温水等等•5、加强水管和风管的保温•6、减少冷热源的跑、冒、滴、漏•7、采取热回收，充分利用废热•8、尽量利用天然能源作空调系统的预冷和预热，如：太阳能、地下水、土壤能等•9、利用蓄冰和蓄热等优惠政策 4.3  洁净室的环保工程•4.3.1  洁净室的废水处理•一、工业洁净室特别是电子工业洁净室排放的废水主要成份有：含酸废水、含碱废水、含氟废水、含磷废水、有机废水等不同行业、不同产品、不同工艺其废水的成份不同，但都必须进行处理，处理后的废水达到国家排放标准方能排放。

集水池泵排放含酸废水中和池集水池泵集水池泵反应池沉淀池过滤器污泥浓缩污泥脱水泥饼外运半导体集成电路工厂的废水处理大都采用化学中和沉淀法处理其典型流程如下：•二、生物洁净室特别是生物安全实验室排出的废水中往往含有病毒、有害微生物和致敏性物质，而且产品品种、生产工艺不同废水的成份也不同因此含有害微生物的废水应按成份分别收集，分别灭活、消毒灭菌后达标才能排放4.3.2  洁净室的废气处理•一、工业洁净室，特别是电子工业洁净室排放的废主要成份有：一般废气、热废气、有机废气、酸碱废气、含磷等特殊废气、含粉尘的废气等，不同行业、不同产品、不同工艺其排放的废气的成份不同，但都必须处理达到国家排放标准后方能排到室外•1、一般由生活用房、值班室、卫生间排出的一般废气可直接排到室外•2、排放的有机废气超标时必须经过有机废气处理设备处理达标后再排放有机废气，处理方法有活性炭吸附法、液体吸收法和催化燃烧法等•3、含酸碱废气在生产工艺中排放的较多，一般都是经过淋液湿式洗气吸收塔进行中和处理达标排放•4、排放的热废气一般情况下可直接排放，如果温度较高必须采取隔热措施以免伤人•5、含尘废气必须经过适当的除尘装置除尘后再排至大气。

•6、含磷、含砷等特殊废气首先防止在排气系统中产生化学反应并通过专用的废气处理设备处理后达标排放通常处理方法有稀释法、吸收法、吸附法、催化燃烧法等等•二、生物洁净室尤其是生物安全实验室的排风一般含有活性的有毒有害的病菌等微生物因此这类排风须经过过滤灭菌后再排放如手术室的排风须经过中效过滤方能排到室外；P3实验室的排风须经过高效过滤器过滤后方能排到室外；P4实验室的排风须经过两级高效过滤器过滤后才能排到室外为了安全最好采用袋进袋出的高效过滤器装置•5  洁净室设计•5.1  洁净室净化空调设计程序步骤•5.1.1  设计前的准备工作及应收集的有关数据和资料•一、收集国家和地方有关洁净室建设的政策，标准，规范•1、洁净度等级的国家标准和国际标准ISO 14644•2、“洁净厂房设计规范”GB 50073-2001•3、“电子工业洁净厂房设计规范”（修订中）•4、“制药工业洁净厂房设计规范”（修订中）•5、“医院洁净手术部建筑技术规范”GB 50333-2002•6、“实验动物环境及设施”GB 14925-2001•7、“生物安全实验室建筑技术规范”GB 50346-2004•8、“洁净室施工验收规范”JGJ 71-90•9、“电子工业洁净厂房施工及验收规范”（制订中）•10、“采暖通风与空气调节设计规范”GB 50019-2003•11、“通风与空调工程施工质量验收规范”GB 50243-2002•12、“建筑设计防火规范” GB 50016-2008•13、“高层民用建筑设计防火规范”GB 50045-2001等。

•二、该项目的“可行性研究报告”以及上级主管部门对报告的批复意见；该项目的“设计任务书”和建设方对该项目建造的有关要求、意见和建议•三、该项目建厂地区的气象资料、水文地质资料和周围大气污染的环境状况•四、洁净室内生产工艺对净化空调的要求和必须收集的生产工艺的技术条件和有关数据、资料：•1、洁净厂房内的生产工艺设备平面布置图和设备清单，以及工艺对吊顶高度的要求•2、工艺对洁净室内的洁净度、温度及精度、相对湿度及精度、正压、振动、噪声、照度、静电、屏蔽等要求，越具体越好•3、洁净室内生产工艺设备的产热量、产湿量、产尘量各设备的安装功率、效率、热转化系数和同时使用系数等•4、洁净室内生产工艺设备的局部排风量、排放气体的性质、成份、浓度和废气排放量以及废气治理方法•5、洁净室内生产运行的班次、运行规律、生产的最大班人数五、洁净厂房的建筑和结构的情况和有关的数据•1、洁净室建筑的平面布置图、立面图、剖面图各房间的分割、面积、名称、层高•2、洁净室围护结构（墙、地、顶、门、窗等）的建筑材料以及其热工性能•3、建筑结构状况、结构的承载能力，尤其是旧建筑的改造项目结构的安全十分重要六、全厂冷源、热源、电源的情况及供应•1、冷热源的性质、参数和供应量。

有无加湿用的蒸汽等•2、电源的性质、参数和供应量•七、地方消防、环保部门对该项目建设的要求和意见•八、其他相关专业（给水排水、气体动力、建筑结构、强电弱电等）的要求和意见•九、设计时所用的设备、材料、配件的性能、参数和价格的资料5.1.2  工艺平面和建筑平面的规划•工艺平面一般由甲方工艺技术人员根据工艺流程和工艺设备以及工艺生产的需要进行合理规划•工艺平面规划后在满足工艺平面规划的前提下，布置换鞋、更衣、吹淋、厕所等人流辅助生活用房、物流吹淋辅助用房和走廊参观以及消防疏散等通道，最大限度地保证生产工艺的流程短捷和火灾时人员的安全疏散5.1.3  净化空调系统和排风系统的划分原则•根据建筑专业提供的建筑平面图，工艺专业提供的工艺设备平面图和工艺对各洁净室的洁净度，温、湿度等环境的要求，即可进行净化空调系统的划分工作•一、净化空调系统的划分原则•1、洁净度，温、湿度及其精度相同或相近的洁净房间宜划为一个净化空调系统便于洁净度和温、湿度的控制•2、距离较近的洁净房间宜划为一个系统，可减少系统管道的长度和管道交叉•3、有条件时可将4级、5级单向流和6级、7级、8级非单向流组成混合流净化空调系统。

•4、洁净室不宜与一般空调房间合为一个系统•5、使用规律和使用时间不相同的洁净室不宜合为一个净化空调系统•6、产尘量大、发热量大、有害物多、噪声大的房间宜单独设计为一个系统•7、混合后会产生剧毒、引起火灾和爆炸的房间不应合为一个净化空调系统•8、有剧毒和易燃易爆的甲、乙类房间应单独设系统，而且应为不回风的直流系统•9、一个净化空调系统不易过大一般情况下，净化送风量不宜超过100,000 m3/h，否则空气处理设备过大、噪声大、送回风管道大、占空间和面积大，使用也不灵活•10、净化空调系统划分时还应考虑到送风管、回风管、排风管以及水,电,气等管线的布置，尽量作到合理、短捷、使用管理方便，尽量减少交叉和重叠•11、净化空调系统新风的热湿和净化处理可集中也可分散设置二、工艺设备局部排风系统的划分原则•1、工艺设备的局部排风系统不宜过大，每个排风系统的排风点数不宜过多，这样排风管理调节方便，排风效果好•2、一个排风系统不宜跨在两个或两个以上的净化空调系统•3、混合后产生剧毒、爆炸、火灾、凝水、结晶和有害物的排风不应合为一个排风系统•4、使用规律不同房间和设备的排风不应合为一个排风系统5.1.4  空调负荷计算（热湿、风量、水力三大平衡计算）•一、洁净室的热负荷计算（热平衡计算）•1、洁净室的热负荷包括下列各项:•① 围护结构的传热负荷计算： （kW）  式中：Ki —— 围护结构的传热系数（W/m2℃） Fi —— 洁净室围护结构的面积（m2） —— 洁净室内外温差（℃）② 室内人员的热负荷计算   ● 人员的显热负荷  Q人显 = n·q人显（kW）•● 人员的潜热负荷  Q人潜 = n·q人潜（kW）•● 人员的全热负荷  Q人全 = Q人显+ Q人潜（kW）•     式中：n  —— 室内的人数（人）•           q显 —— 每个人的显热负荷（kW/人）•q潜—— 每个人的潜热负荷（kW/人）③ 室内的照明负荷计算•                                   （kW）•     式中：N —— 照明设备的功率（kW）•           n0 —— 整流器消耗的功率系数（n0=1.0~1.2）•n1 —— 安装系数（明装n1=1.0，暗装n1=0.6~0.8 ）•n3 —— 照明设备的同时使用系数。

④ 室内设备的产热负荷计算•● 电热设备热负荷  Q设热 = n1n3n4N（kW）•● 电动设备热负荷  Q设动 = n1n2n3N/（kW）•● 电子设备热负荷  Q设电 = n1n2n3N（kW）•式中：N —— 设备的功率•          n1 —— 安装系数（n1= 0.7~0.9）•n2 —— 负荷系数（n2 = 0.3~0.7）•n3 —— 同时使用系数•n 4 —— 通风保温系数•⑤、洁净室总的热负荷计算•总显热负荷  •总全热负荷 二、洁净室的湿负荷计算（湿平衡计算）•洁净室的湿负荷包括下列各项：•1、室内人员产湿计算：•                                              （kg/h）•式中：w人 —— 每个人的湿负荷（kg/h·人）•2、室内设备的产湿计算•                                            （kg/h）•       式中：F —— 产湿设备的水蒸发面积（m2）•—— 产湿设备单位面积的水蒸发量（kg/m2·h）  •3、洁净室总的湿负荷计算•   三、洁净室的风量计算（风平衡计算）•1、洁净室的送风量的计算•洁净室的送风量不仅仅能消除洁净室的总的余热，余湿以保证洁净室的温度和相对湿度；而且，洁净室的送风量还应能消除室内产生的灰尘等粒子的污染，以保证洁净室的洁净度等级。

因此，洁净室的送风量应为消除余热的送风量，消除余湿的送风量和消除粒子污染的净化送风量三者之间最大的送风量为该洁净室的送风量  •① 消除洁净室内余热的送风量计算：•                                                    （m3/h）•式中：Q显，Q全——分别为洁净室的显热和全热负荷（kW）•      c —— 空气的比热（1.01 kJ/kg·℃）•  —— 空气的密度（1.2 kg/ m3）•      —— 洁净室的送风温差（℃）•      —— 洁净室的送风焓差（kJ/kg）    ② 消除洁净室内余湿的送风量计算：•                                        （m3/h）•式中：W—— 洁净室的湿负荷（g/h）•  —— 空气的密度（1.2 kg/ m3）•      —— 送风的绝对含湿量差（g/kg）•③ 消除（稀释）室内产生粒子的净化送风量计算：•在一般情况下，由于室内产尘量G很难准确，因此,在工程中都不用上述公式计算送风量而采用断面风速法（单向流洁净室）和换气次数法（非单向流洁净室）进行净化送风量的计算。

 •气流流型和送风量（静态）空气洁净度等级气流流型平均风速（m/s）换气次数（次/时）1~4单向流0.3~0.5/5单向流0.2~0.5/6非单向流/50~607非单向流/15~258~9非单向流/10~15注：① 表中换气次数适应于层高小于4.0m的洁净室② 室内人员少、热源少时，宜采用下限值2、洁净室的新风量计算•洁净室的新风量不仅仅要补充洁净室的排风量和维持洁净室正压的泄漏风量，同时还要保证洁净室内工作人员每人每小时不小于40m3的新鲜空气量的要求因此•L新 = L排+L正≥n·40 （m3/h）•    式中：L排 —— 洁净室总的排风量（m3/h）•          L正 —— 维持洁净室正压的总泄漏风量（m3/h）•          n  —— 洁净室内人数•① 洁净室内设备局部排风量计算•  L排 = 3600×F×V （m3/h）•    式中：F —— 排风罩的开口面积（m2）•          V—— 开口部的平均风速（m/s）•② 洁净室正压泄漏风量计算：•正压泄风量可用缝隙法和换气次数法进行计算：•● 缝隙法•          式中：q —— 单位缝隙长度的漏风量可查表（m3/h·m）•        l —— 缝隙长度（m）•        —— 漏风系数•● 换气次数法可查表得到。

 围护结构单位长度缝隙的渗漏风量表（m3/h·m） 门窗形式压差（Pa）非密闭门密闭门单层密闭固定钢窗单层密闭开启钢窗传递窗壁板51740.73.52.00.3102461.04.53.00.6153081.36.04.00.8203691.57.05.01.02540101.78.05.51.23044111.98.56.01.43548122.19.07.01.54052132.310.07.51.74555152.510.58.01.95060162.611.09.02.0 洁净室的压差值与房间换气次数表（次/时）压差（Pa）有外窗密封较差有外窗密封较差无外窗土建式50.9101.51.21.0152.21.81.5203.02.52.1253.63.02.5304.03.32.7354.53.83.0405.04.23.2455.74.73.4506.55.33.6四、净化空调系统的水力计算（水力平衡计算）•净化空调系统的水力计算包括水系统和风系统的水力计算两大部分水系统（冷冻水和冷却水系统）的水力计算，其目的是为了进行水系统的阻力平衡（减少失调）选择管径和水泵；风系统（送风系统、回风系统、新风系统、排风系统）的水力计算主要目的是为了确定风管的管径（尺寸）和选择风机（送风机、排风机）。

•系统的水力计算其实就是系统的阻力计算•系统的总阻力H总=                       （Pa）•式中：  —— 各管段的磨擦阻力（Pa）•                      Z     —— 各部件的局部阻力（Pa）  •1、磨擦阻力                                     （Pa）•式中： —— 磨擦阻力系数•                      D —— 管道的“直径”（m）•                             圆形管道D即是圆的直径•                             矩形管道D为当量直径                         a和b均为矩形的边长（m）•                      v —— 流体在管道中的平均流速（m/s）•                     —— 流体的密度（kg/m3）•              L ——管道的长度（m）•             ——流体的动压头（Pa） •2、局部阻力                         （Pa）•式中： —— 空调净化系统中配件的局部阻力系数。

Pa） 5.1.5  七个典型的空气处理系统即空气处理过程的优化•5.1.5.1  此方案的净化空调机组（空气处理机组AHU）集中设置在空调机房内，全部的净化空调送风均在净化空调机组内进行净化和热、湿处理，然后由庞大的送风管道将全部的送风输送到洁净室的吊顶上部，再经过设在洁净室吊顶上的终端高效过滤器或高效过滤器送风口过滤后送到洁净室内，来实现洁净室工艺生产所需要的温度、湿度、洁净度和房间的压差，洁净室的回风经回风口、回风管再接回到空调机房的净化空调机组内与新风混合后重复进行净化和热、湿处理•此方案又可分为全新风送风方案（直流系统）；一次回风方案；一、二次回风方案和(MAU)加(FFU)方案等四种不同的净化空调送风型式•这种送风方案是当前洁净室特别是非单向流洁净室应用最广泛的净化空调送风方案这种送风方案的系统划分明确，风量和温、湿度控制调节都单一•但是洁净度级别较高、送风量较大时，存在着空调机房占面积大，送、回风管体积大占面积和占空间大，送、回风管道长，送风机的余压高，噪音大,风量输送耗电量大等问题因此，这种送风方案较适用在低级别的非单向流洁净室的送风，对5级以上的单向流洁净室送风就不太经济合理了。

一、AHU全新风的净化空调送风方案（直流系统）•全新风净化空调送风方案是用于特殊的不允许回风的洁净室的送风方案中如：洁净室内工艺生产类别为甲、乙类火灾危险等级或工艺过程产生有剧毒等有害物不允许回风的洁净送风系统中其原理图和焓湿图如下•                     示意图                                焓湿(i-d)图空调机组（AHU）全新风空气处理方案示意图及焓湿图 二、AHU 一次回风的净化空调送风方案•一次回风的送风方案多用在洁净室内的发热量或产湿量很大，消除室内余热或余湿的送风量大于、等于或近于净化送风量的低洁净度等级的非单向流洁净室中此方案的原理图和焓湿图如下：示意图                                     焓湿(i-d)图空调机组（AHU）一次回风空气处理方案示意图及焓湿图三、AHU 一、二次回风的净化空调送风方案•为了节能、消除空气热湿处理过程中的冷热相互抵消，在洁净室净化送风量大于其消除余热、余湿的空调送风量时，最好采用一、二次回风方案，将二次混合点设计在系统送风点上,该方是最节能、最经济的送风方案。

其原理图和焓湿图如下：示意图                                焓湿(i-d)图空调机组（AHU）一、二次回风空气处理方案示意图及焓湿图四、MAU+RAU的净化空调送风方案•此方案多用于多个洁净室其洁净度，温、湿度要求不同，室内的产热量和产湿量也不尽相近，为了确保每个洁净室的洁净度，温、湿度及其精度的要求,就要设置多个循环机组,循环机组的送风量是净化送风量,并且在机组内设置必要的热、湿处理设备,用来补充新风机组热、湿处理的不足和保证该洁净室温、湿度精度的微调节•由于循环机组设在洁净室的吊顶上面，循环机组的送风余压相对都较小，机组体积和机组噪声、振动也较小，送回风管也比较短小；但是，要注意循环机组的凝结水排放问题，往往这种方案的问题都出在凝结水排放的处理上此方案的新风机组设在空调机房内，这些洁净室所需的新风全部由新风机组（MAU）进行净化和热湿的集中处理然后分配到每一个循环机组内与其回风混合•新风机组的新风量不仅仅要补充各洁净室的排风还要保证每个洁净室的正压新风机组的热湿处理最好到某洁净室空气的机械露点上，如果将新风热湿处理点低于洁净室的机械露点作到新风不仅承担新风本身的湿负荷，而且还将洁净室的湿负荷也消除掉，此时循环机组内的表冷器可为干式表冷器。

此方案的原理图和焓湿图如下：示意图                                  焓湿(i-d)图MAU加RAU空气处理方案示意图及(i-d)图•5.1.5.2  净化送风和空调送风分离的方案，此方案通常被称作半集中式或分散式的送风方案•为了大大地节省运行时的能耗，将消除洁净室内余热、余湿的空调送风量（通常大大地小于洁净室的净化送风量），由设在空调机房内的新风机组（MAU）进行必要的净化和热湿处理，而将占总送风量50~90%的保证洁净室洁净度的净化送风量由设在洁净室附近的循环机组进行净化和补充的热、湿处理，或直接采用吊顶上的FFU（风机过滤器机组）和干盘管来解决洁净室的洁净度等级和温度的微调节 •此种净化送风与空调送风相分离的送风方案，不仅可节省运行的能耗，而且大大地减少了空调机房面积，省掉了庞大的送、回风管道，降低了洁净室的空间高度此种净化空调送风方案又可分为：空调机组(AHU)加风机过滤器机组(FFU)方案,新风机组（MAU）加循环机组（RAU）加（FFU）方案；新风机组（MAU）加风机过滤器机组（FFU）加干冷盘管(DC)方案等三种送风方案 一、空调机组AHU(MAU）加风机过滤器机组（FFU）的净化空调送风方案•此方案中净化空调系统的全部热、湿负荷（洁净室内产生的热、湿负荷及新风的热、湿负荷）全部由设在空调机房内的空调机组来负担。

此时，空调机组的送风量是消除本系统余热、余湿的空调送风量（其中包括全部新风和部分回风，但远远小于保证洁净室洁净度等级的净化送风量），它应能确保洁净室内的温度和相对湿度的恒定• •而该洁净室的洁净度由设在洁净室吊顶上的风机过滤器机组（FFU）将净化送风量就地循环过滤来保证此方案中应该注意的是，FFU运行过程中所产生的热量也应由空调机组来承担此方案更适合用于在大面绩非单向流洁净室内有局部的垂直单向流的混合流洁净室中 其送风原理图和焓湿图如下：示意图 焓湿(i-d)图AHU加FFU空气处理方案示意图及焓湿图二、新风机组（MAU）加循环机组（RAU）加风机过滤器单元（FFU）净化空调送风方案•此方案多用于多个洁净室其洁净度，温、湿度要求不同，室内的产热量和产湿量也不尽相近，为了确保每个洁净室的洁净度，温、湿度及其精度的要求,就要设置多个循环机组,循环机组的送风量是净化送风量,并且在机组内设置必要的热、湿处理设备,用来补充新风机组热、湿处理的不足和保证该洁净室温、湿度精度的微调节由于循环机组设在洁净室的吊顶上面，循环机组的送风余压相对都较小，机组体积和机组噪声、振动也较小，送回风管也比较短小；但是，要注意循环机组的凝结水排放问题，往往这种方案的问题都出在凝结水排放的处理上。

•此方案的新风机组设在空调机房内，这些洁净室所需的新风全部由新风机组（MAU）进行净化和热湿的集中处理然后分配到每一个循环机组内与其回风混合新风机组的新风量不仅仅要补充各洁净室的排风还要保证每个洁净室的正压•新风机组的热湿处理最好到某洁净室空气的机械露点上，如果将新风热湿处理点低于洁净室的机械露点作到新风不仅承担新风本身的湿负荷，而且还将洁净室的湿负荷也消除掉，此时循环机组内的表冷器可为干式表冷器•当多个洁净室中有若干个1级、10级、100级等高净化级别的垂直单向流洁净室时，为了减少循环机组（RAU）的负担和送、回风管道的断面，此时循环机组仅解决该单向流洁净室的空调送风量，以保证洁净室的温度、相对湿度和洁净室的正压，而占90％以上的绝大部分送风量有设在洁净室吊顶上的FFU来负担，以保证洁净室的高洁净度级别此方案的原理图和焓湿图如下：示意图 焓湿(i-d)图MAU加RAU加FFU空气处理方案示意图及(i-d)图三、新风机组（MAU）加风机过滤器机组（FFU）加干冷盘管(DC)的净化空调送风方案•此方案是新风机组将新风处理到洁净室热湿比线与相对湿度95%线交点以下，新风机组不仅将本身的湿负荷去掉，而且还负担洁净室内产生的湿负荷，新风机组要确保洁净室所需要的相对湿度。

而新风机组热处理不足部分的干冷负荷将由设在洁净室吊顶上（或夹道内）的干表冷器来补充因干表冷器是设在FFU循环空气通过的吊顶上或夹道内，因此，干表冷所弥补的干冷负荷被循环空气带到洁净室内 •由新风机组处理过的新风用管道以最能与FFU循环空气均匀混合的方式送到洁净室的送风静压箱内•FFU布置在洁净室的吊顶上，与新风混合的循环风经FFU被高效过滤器过滤后送到洁净室内，以保证洁净室的洁净度FFU的规格以1200mm×600mm和1200mm×1200mm居多，其断面风速应为≥0.45m/s，余压应≥120Pa，噪声应≤50dB(A)为好FFU的风机风量应可调，高效过滤器应可更换•干冷盘管一般由双排组成，为了减小阻力铝翅片间距≥3mm，阻力损失应为30~40Pa，循环风通过干盘管的面风速< 2m/s，最好为1.5m/s进入干盘管冷水的进水温度应高于洁净室露点温度2℃,通常称为中温冷冻水虽然叫干盘管，但在起始运行时还可能有凝结水产生，因此干盘管还应有凝结水滴水盘和排水措施•此方案中，洁净室的相对湿度由新风机组（MAU）来保证，洁净室的温度由干冷盘管来保证，洁净室的洁净度由FFU来保证•这种MAU加FFU加DC的净化空调送风方案，目前在我国和外国的微电子（集成电路）工业、光电子（TFT-LCD、LCD、LED等）工业等大面积、高洁净度等级的洁净厂房中得以广泛应用，它具有调节方便，节能显著，适应工艺的更新换代，又大大地节省了非生产面积和非生产空间的优点。

而且，随着洁净技术和洁净设备的不断发展和进步，FFU风机的效率不断提高，耗电量不断降低,整体价格不断下降，其初投资也与其他类型的送风方案基本持平,但运行费却大大节省.MAU加FFU加DC方案的原理图和焓湿图如下 •而且，随着洁净技术和洁净设备的不断发展和进步，FFU风机的效率不断提高，耗电量不断降低,整体价格不断下降，其初投资也与其他类型的送风方案基本持平,但运行费却大大节省.MAU加FFU加DC方案的原理图和焓湿图如下 示意图 焓湿(i-d)图MAU加FFU加DC空气处理方案示意图及焓湿图5.1.6  洁净室净化空调系统的冷、热源•5.1.6.1  净化空调系统冷源的选择•一、集中冷冻站和分散独立冷源的比较和选择•大型规模化的生产工厂集中设置冷冻站，对建造投资和运行管理都是比较有利的但是由于一些温、湿要求差别比较大供冷参数不同；运行规律、运行时间不同的洁净车间来说，在集中冷冻站基础上，就近设置分散、独立、专用的制冷机组，这对节省能源，保证参数和方便运行管理都有极大的好处•二、冷媒采用冷冻水还是氟立昂直接蒸发•对于大型的工厂由集中的冷冻站供给冷冻水作为净化空调系统的冷媒较为有利。

因冷冻水输送方便，输送过程冷损失较小；而且，冷冻水作冷媒对净化空调系统参数的控制、调节和维护管理也都比较有利但是小的独立分散的制冷机组可采用水冷冷水机组，也可采用风冷直接蒸发的制冷机组这要根据具体项目的具体情况而定•三、采用压缩式制冷机还是采用直燃式溴化锂吸收式制冷机•活塞式、离心式、螺杆式制冷机都是压缩式制冷机，在净化空调设计中最多采用的还是离心、螺杆等压缩制冷机因为其投资低，运行管理方便，但其运行耗电很高压缩式制冷机组的冷冻水供水温度可调，最低供水温度可为4℃但是，在供电紧张而燃气和煤供应较为方便的地区，尤其是有废热废蒸汽可以利用的场合，采用直燃式溴化锂吸收式制冷机更为经济，尤其是这种制冷机组在供冷的同时还可供热四、净化空调系统冷冻水的温度的确定•当以冷冻水作为净化空调系统的冷媒时，在一般的情况下，冷冻水的初温（表冷器冷冻水的进口温度）应比处理后空气的终温（设计计算中确定）至少要低3.5℃；如果是以冷冻方式去湿降温为目的空气处理系统，冷冻水的终温（表冷器冷冻水的出口温度）应比处理后空气的终温低0.7℃；用作干式冷盘管的冷冻水的初温（进口温度）应比洁净室内空气的露点温度至少高2℃。

5.1.6.2  净化空调系统冷源的选择•一、以冬季防冻为目的新风预热加热器的热媒最好采用电加热或蒸汽加热，一般不宜采用热水作热媒，这样预热器本身可能有被冻坏的危险•二、空调机组内加热器的热媒可采用热水、蒸汽或电加热，其中电加热控制灵活方便，温度控制精确度高，但运行费昂贵，一般在没有热水和蒸汽供应的地方才用电加热；用热水作热媒时不仅调节和管理方便、而且控制精度也高是加热器最常用的热媒；当温度的精度要求不高（如℃）也可采用蒸汽作加热器的热媒•三、当温度的精度要求很高的时候（如℃）宜在送入洁净室的支管上设温度精度微调节的电加热器是一个可行的方法•四、净化空调系统的加湿比较方便、可行、经济、可靠的方法是用过热蒸汽（≥0.2MPa）作热媒采用干蒸汽加湿器进行加湿，或采用电热式或电极式加湿器当相对湿度的精度要求不高且加湿量较大时，宜采用水来加湿，可采用淋水，湿膜或喷雾（高压喷雾或高压微雾）等形式 5.1.7  空调和净化设备的选择•5.1.7.1  过滤器的基本知识和过滤器的选择•一、过滤器的分类：按过滤器的性能（效率、阻力、容尘量）进行分类，根据我国有关规范可将过滤器划分为粗效、中效、高效、亚高效、高效和超高效六大类。

根据我国“空气过滤器”GB/T 14295-93国家标准划分空气过滤器的效率和阻力性能指标性能类别额定风量下的大气尘计数效率（%）额定风量下的初阻力（Pa）粗 效20~80（≥5.0μm）≤50中 效20~70（≥1.0μm）≤80高中效70~90（≥1.0μm）≤100亚高效95~99.9（≥0.5μm）≤120•根据我国“高效空气过滤器” GB 13554-92国家标准划分•高效过滤器和超高效过滤器的效率和阻力•性能指标性能类别额定风量下的大气尘计数效率（%）额定风量下的初阻力（Pa）A 高效额定风量下的钠焰效率≥99.9≤190B 高效额定风量和20%额定风量的钠焰效率≥99.99≤220C 高效额定风量和20%额定风量的钠焰效率≥99.999≤250D 超高效额定风量和20%额定风量的计数效率（≥0.1μm）≥99.999≤280根据我国“高效空气过滤器” GB 13554-92国家标准划分高效过滤器和超高效过滤器的效率和阻力性能指标性能类别额定风量下的大气尘计数效率（%）额定风量下的初阻力（Pa）A 高效额定风量下的钠焰效率≥99.9≤190B 高效额定风量和20%额定风量的钠焰效率≥99.99≤220C 高效额定风量和20%额定风量的钠焰效率≥99.999≤250D 超高效额定风量和20%额定风量的计数效率（≥0.1μm）≥99.999≤280我国过滤器分类与欧美国家分类的比较表二、各类过滤器效率的测试方法•对于空气过滤器的效率而言，相同的过滤器其效率的测试方法不同它们的效率的值也不相同，因此使用过滤器时不仅仅要了解其过滤效率，而且还要知道它们效率的测试方法。

•1、一般通风用粗效、中效、高中效过滤器效率的测试方法•① 计重法：有人工尘计重法和大气尘计重法，此方法源于美国,国际流行，多用于粗效过滤器的效率测试•② 比色法：源于美国，国际通行，用于中效过滤器的效率测试•③ 人工尘计数法：欧洲通行，将取代比色法，用于中效测试•④ 大气尘计数法：我国的标准•2、高效过滤器测试方法•① 钠焰法：中国标准•② DOP法：源于美国，国际通行•③ 油雾法：俄国标准，在德国和我国也通行•④ MPPS法：欧洲标准将取代上述各种方法（最低透过率粒径法） 三、各类空气过滤器的功能和作用•各种过滤器都具有一定的功能，都不是万能的它的功能就决定了它的作用和使用范围对其选用正确，使用合理,它们就能充分发挥功能，起到应起的作用；如果选用不当,使用不合理,不仅不能发挥其作用，有时还会产生相反的后果它们的功能和作用如下:•1、粗效过滤器：其功能是去除≥5μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作为预过滤器其作用是保护中效.高效过滤器和空调箱内的其他配件以延长它们的使用寿命•2、中效过滤器：其功能是去除≥1.0μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作为中间过滤器其作用是减少高效过滤器的负荷，延长高效和空调箱内配件的使用寿命。

•3、高中效过滤器：其功能是去除≥1.0μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作为中间过滤器，在一般通风系统中可作为终端过滤器•4、亚高效过滤器：其功能是去除≥0.5μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作中间过滤器，在低级净化系统中可做终端过滤器使用•5、高效过滤器：是空调净化系统中的终端过滤器，它的功能是去除≥0.3μm的尘埃粒子，达到净化目的是洁净室必备的净化设备•6、超高效过滤器：其功能是去除≥0.1μm的尘埃粒子，是建造高级别洁净室（0.1μm洁净室）的必备净化设备，是该洁净室的终端净化设备5.1.7.2  空气处理机组的选择•空气处理机组包括空调器（AHU）、新风机组（MAU）和循环机组（RAU），都是空调净化系统常用的空气热湿交换和空气净化处理设备•一、工业洁净室用空调机组•工业洁净厂房的空气处理机组是服务于净化空调系统的，因此空气处理机组也必须满足净化空调所需的特点•1、洁净厂房的温、湿度和洁净度要求严格，一般情况室内热负荷很大、空气处理的焓差很大、冷却后的空气的露点温度很低，因此空气处理机组的保温性能要好（保温材料为聚苯乙烯或聚氨脂发泡时保温层厚度≥40mm），防止表面结露，冷耗过大；同时还应避免冷桥现象的产生。

2、因净化空调系统总阻力较大，故要求空调机组的风机压头很高（≈1500Pa），因此随之要求空调机组围护板壁的强度和刚度要好，不要产生负压段凹进去，正压段凸出来的变形•3、为了减少冷损失和漏风，则要求空调机组的密封性能好，特别是段与段的联接处和门开启处的密封按标准要求空调机组的漏风率≤1%•4、为了保证洁净厂房的温、湿度和洁净度，并且尽量节省能量，要求空调机组有较好的自动控制，如风机的变频等又因为空气的冷、热、湿处理的功能较多，故空调机组体形较大、长度较长二、生物洁净室用空调机组•生物洁净室是以微生物（细菌、病毒等）为主要研究对象的，微生物与尘埃粒子不同，它是活的、不断生长繁殖的粒子，因此服务于生物洁净室的空气处理机组应具备如下特点：•1、为了方便灭菌、消毒、空调机组的内表面以及内部的零配件应耐消毒药品的腐蚀，表面要光洁•2、因为潮湿是微生物生长的最佳条件因此，空调机组内部不能集水集尘，结构要方便排水；表冷器凝结水应设有自动防倒吸功能，并顺利排出凝结水；更不能采用淋水段 •3、空调机组的加湿只能采用干蒸汽加湿器（电极式或电热式蒸汽加湿器），而不能使用湿膜、超声波和高压喷雾等有水的加湿器。

•4、为了防止空气带水，空调器表冷器的断面风速V < 2.0m/s•5、空调机组的密封要可靠，其漏风率≤1%•6、空调机组的强度和刚度要好，有一定的承压能力•7、各级（粗效、中效、亚高效）过滤器的过滤效率要高，而且最好采用一次性的抛弃型过滤器三、表冷器、加热器、加湿器的选择•1、表冷器是空调机组降温去湿的关键设备，一般表冷器由铜管和铝翅片构成表冷器的换热面积（排数）要经计算求得，在设计中，设计人员要把空气经表冷器处理前后的参数（温度、相对湿度或焓）以及冷冻水的供回水温度提供给供货商，由供货商计算和配置表冷器表冷器后面要设挡水板，表冷器下部设滴水盘，凝结水排水要通畅，排水管上要合理地设置水封水封的高度要与空调器内的压力相匹配•2、加热器是空调机组中的加热设备在空调机组中有一次加热（预热）和二次加热（再热）两组加热的热媒有蒸汽、热水和电•① 一次加热（预热）器设置在新风进入空调机组处,其目的是为了防冻和防混合结霜、结雾因此，一次加热器一般用在北方（长江以北）较冷的地区长江以南不会结冻的地区可不设一次加热器一次加热后的新风温度一般为+5℃用加热器后的温度探头来控加热量一次加热的热媒最好是蒸汽和电，如果用热水做热媒要考虑加热器本身的防冻问题。

•② 二次加热（再热）器设在表冷器之后，设置目的是为了调节洁净厂房内的温、湿度以达到设计参数因为，二次加热量越小就越节省空调的运行费用，故在设计时要选择二次加热量较小的节能方案二次加热的热媒最好用热水，因为热水在温、湿调节时比较稳定可靠 •③ 当洁净厂房的温、湿度精度要求极高和非常严格时，为了确保其参数有时在风管上还要设置微调的电加热器•3、加湿器是空调机组中的加湿设备，在冬季时为了保证洁净厂房内必要的相对湿度，必须对空调送风进行必要的加湿•加湿器一般有两种，一种是以水为加湿源的等焓加湿如湿膜、淋水、超声波、高压喷雾等加湿器这种加湿方法简单、价格便宜，加湿量也大，但其加湿的精度较差一般相对湿度要求在 >10%的情况下用得较多水加湿的方法不应用在生物洁净室因为，水加湿会给微生物提供良好生存繁殖条件•另一种加湿方法是以蒸汽为加湿源的等温加湿如蒸汽加湿器、干蒸汽加湿器、电极式（电热式）蒸汽加湿器等这种加湿方法必须有蒸汽源，如果没有蒸汽必须用电来产生蒸汽此种加湿方法价格较高，但加湿精度很高，当相对湿度要求≤±5%时应采用等温加湿方法它广泛应用在电子工业的洁净厂房和生物洁净室的加湿中4、淋水室和化学过滤的应用•① 淋水室是空调热湿交换的空气与冷媒直接接触的方式。

此种淋水形式不仅可用于热湿交换上，还可以对新风进行品质上的处理例如，集成电路用的洁净厂房其污染源不仅仅是尘埃粒子，而且，重金属离子和分子级低浓度的化学污染也成为超大规模集成电路生产的重要污染源，当净化空调系统的新风采用淋水室的湿法处理时，可以去除新风中的NH4、SO4、NO3等分子级的化学污染，当采用自来水和纯水两级淋水时其效果会更好•② 活性碳过滤器和化学过滤器是空调机组中去除异味和分子级低浓度的化学污染的重要设备，一般多用在新风机组中5.1.7.3  消声器和消声弯头的选择•洁净厂房的噪声按国家规范“洁净厂房设计规范”（GB 50073-2001）的规定，单向流洁净室空态噪声≤65dB(A)；非单向流洁净室空态噪声≤60dB(A)这就要求在净化空调系统的送风、回风管道上（排风管道上）都要设置必要的消声设备，尤其在回风管道上消声器的选择要进行计算•式中：    —— 消声器噪声的衰减量（dB）•                      LW    —— 声源的噪声的声功率级（dB）•—— 管道系统噪声的自然衰减量（dB）•—— 送风口噪声的衰减量（dB）•—— 室内的噪声衰减量（dB）•LN  —— 室内允许的噪声值（dBA）•洁净厂房的净化空调系统的消声器和消声弯头不应给净化系统带来污染。

最好采用微孔板式消声器和消声弯头，也可选用其他洁净空调系统专用的阻式或抗式消声设备5.1.7.4  净化空调机组送风机的选择•净化空调系统的送风机设在空调机组内，其送风机应具有如下特点：•一、有足够的余压一般除克服机外管网系统的总阻力以外，还要考虑克服高效过滤器的终阻力和一定的安全裕量但风机压头选得过大不但能耗大，而且还会产生较大的噪声•二、要有足够的送风量即消除室内余热、余湿和净化的最大风量，并且还应有10%的的安全裕量•三、风机应为变频风机，送风量依系统阻力变化可以自动调节，即保证了洁净厂房内的温、湿度和洁净度又做到节省耗源•四、要高效率和低噪声5.1.7.5  FFU及干冷盘管的选择•一、FFU（风机过滤器单元）•FFU是近年普通应用在单向流和混合流中的重要净化设备它是有标准模数尺寸（1200×600mm，600×600mm，1200×1200mm等）的风机和过滤器（高效过滤器、超高效过滤器）的组合体做为洁净室的终端设备，分散或集中地布置在洁净厂房的吊顶上为了保证洁净厂房的室内参数，它经常与干冷盘管和新风机组配合使用 FFU示意图如下FFU示意图•其性能参数最好是：•1、断面平均风速为0.45m/s，而出风速度的均匀性应为平均风速的±15%。

•2、FFU的机外余压应≥100Pa，最好是140Pa以上•3、FFU的单体噪声应≤50dB(A)因在单向流洁净厂房中往往成百台上千台的FFU集中设在吊顶上，如果单体噪声太高，则叠加噪声就不能被接受•4、断面风速可调智能化调节，变频调节都是可行的•5、FFU风机的寿命最少应大于50000小时二、干冷盘管.•干冷盘管是新风机组加干冷盘管加FFU空调净化送风方案的洁净厂房控制温度的关键换热设备，设置在洁净厂房回风夹道的下部或上部对其性能要求如下：•1、为了避免在系统正常运行时干冷盘管产生结露现象，因此通过干冷盘管的进水水温要高于室内空气露点1℃~2℃•2、为了导走洁净厂房空调系统启动时产生的冷凝水，干冷盘管系统还要设置滴水盘和排水系统•3、干冷盘管的排数最好为双排，而且空气通过时阻力不能太大，因此盘管铝翅片的间距最好为3 mm•4、为了减少空气通过盘管的阻力，通过盘管的风速应< 2m/s5.1.8  施工图的绘制•一、施工图主要设计文件有：图纸目录、设计与施工说明、设备表、计算书和图纸•二、施工图内容•1、图纸目录•2、设计与施工说明•① 设计说明：主要介绍设计概况、设计依据、设计范围、室内外的参数，冷、热媒的来源和参数，采暖、通风、空调、净化系统的冷、热、湿负荷的指标和系统方案及其控制方法。

•② 施工说明：说明设计中使用的材料、附件、系统的工作压力和试验压力以及施工安装的要求和注意事项•③ 图例3、设备表•设备的名称、规格型号、技术参数、数量、服务对象•4、设计图纸•① 平面图： ● 建筑轮廓、轴线、房间名称、地面标高、指北针•● 采暖平面图的散热片位置、片数、管道位置和主管编号、管道配件、干管标高坡度坡向•● 通风空调净化风管画双线，水管画单线，管道的管径、安装标高、设备和管道、风口的大小和定位尺寸，管道的配件如消声器、防火阀、调节阀等规格型号•② 剖面图：在管道多、交叉多的平面图表示不清楚的地方画剖面图，剖面图要给出设备、管道等与建筑的板、柱、梁、地之间的人才关系，注明设备、管道、配件的尺寸和标高•③ 流程图、系统图和自动控制原理图•④ 节点详图5、计算书的内容•包括：空调净化的负荷计算书；风量计算书、管道的水力计算书；设备（制冷机、空调器、冷却塔、水泵风机等）的选择计算书等•所有图纸中，净化空调原理图和净化空调自动控制原理图非常重要的图纸，它能反映出设计的全部内容如：系统型式，冷、热量大小，节能优化，室内的温湿度、洁净度等重要内容5.1.9  施工现场的工地工作•工地工作的内容很多，如：•一、施工图交底。

设计人员向施工单位和建设甲方介绍设计内容、施工要求、设备选择以及施工时的注意事项等•二、施工图变更修改应施工单位或建设单位的要求对原设计的施工图进行合理的修改变更以满足施工方或建设方的要求•三、配合建设单位和施工方对工程进行调试和竣工验收•四、必要的现场服务和参加现场的例行会议5.1.10  洁净室的竣工验收调试，性能测试和洁净室的综合评价•竣工验收的调试工作要分以下四个步骤进行•▲ 调试前的准备工作•▲ 单机试车•▲ 联动调试•▲ 洁净室的性能测试和综合评价5.1.10.1  调试前的准备工作•一、调试的组织准备•成立以建设单位（业主）为组长的有设计单位、施工单位、监理单位人员参加的调试小组调试小组领导调试的全面工作，调试小组协调各方面的关系，调试小组为调试工作提供各种软硬条件二、编制调试大纲•在调试小组领导和组织下，编制调试大纲调试大纲是调试工作的指导性文件调试大纲的内容包括：组织分工、人员安排、物资调动；调试项目、调试方法、调试仪表；调试程序、调试进度、调试计划安排等调试大纲的编制使调试人员思想明确、认识统一、步调一致、行动整齐，使调试工作顺利进行三、施工现场质量的会检•在调试小组的领导组织下，有建设单位、设计单位、施工单位、监理单位的有关领导和技术人员参加，对施工现场、施工质量进行全面会检。

从冷冻站、换热站、锅炉房、变配电站、空调机房到供冷、供热、供电系统、空调净化系统和自动控制系统从设备（冷冻机、锅炉、水泵、冷却塔、空调器等）、配件（阀门、风口、消声器等）、管道和管线到保温、设备基础、管道支吊架等的工程施工质量进行全面会检看是否按图施工、查与设计图不符之处，找施工质量不合格项目并查其原因并对施工、加工、安装等质量问题逐一填写“缺陷明细表”，提出整改意见，限期（正式调试之前）整改完毕四、空调设备、空调系统的清扫•1、调试之前对洁净室进行全面、彻底的清扫是十分必要的对洁净室的地面、墙面、吊顶、门窗进行认真、全面、彻底的大扫除（最好请专业的清洁公司）；对空调设备、空调管道（送风管、回风管、新风管），空调配件（清声器、阀门、风口等）进行检查、检漏和擦试达到洁净要求为止•2、安装粗效、中效过滤器进行第一次空吹在彻底清扫的基础上，安装空调器内的粗效和中效过滤器对整个净化空调系统进行空吹，空吹时间为24~36小时，使整个系统得到初步的净化•3、安装高效过滤器系统空吹后可以安装高效过滤器高效过滤器在安装之前，要求对其逐一进行检漏，对有泄漏者进行堵漏检漏在临时检漏台上进行，尘源利用大气尘。

被检合格的高效过滤器方能进行安装，安装完毕后对高效过滤器的安装密封再进行检漏（利用尘埃粒子计数器扫描），达到安装合格•4、高效过滤器安装检漏合格后再对净化空调系统进行第二次空吹空吹时间24小时，然后方可进行入调试程序 五、测试仪器、仪表、工具的准备•1、调试前要对调试中所用的仪器仪表进行调试和标定（超过使用时间还需重新进行标定）所用的仪表包括测量风速、风量、温度、相对湿度、压差、噪声、振动、转数、时间、大气压力和洁净度的仪器仪表等•2、调试所用的器材、工具的准备如：电工工具、管工工具、扳金工工具、钳工工具以及爬高上下的梯子等并且请施工单位配合电工、管工、扳金工和钳工•3、调试和测试工作所用的图纸和记录表格的准备5.1.10.2  单机试车•单机试车是对工程中的所有的设备、配件等单体进行试车单机试车的目的是对这些设备、配件的安装质量和产品出厂质量的检查和考核单机试车的主要内容有：•水、电先行即首先对供水供电的设备和系统进行检查和考核如水泵、变压器、配电箱、开关等要保证供水、供电的正常、可靠•进而，对供冷设备（冷冻机、冷却塔、冷冻水泵、冷却水等）、供热设备（锅炉、换热器、热水泵等）、空调设备（表面冷却器、加热器、加湿器、过滤器、风机等）、自动控制设备、仪表、阀门以及各系统的配件进行单体考核。

看是否能满足设计要求和正常运行尤其对转动设备如风机、水泵要试转看是否运转平稳，有无杂音和碰撞和反转现象；用电设备接线是否正确；冷冻机和锅炉是否能达到设计要求；空调器中表冷器的降温去湿能力、加湿器的加湿能力等等进行单体检查、考核如果出现故障和发现问题，应立即排除•对于大型设备如冷冻机、锅炉、空调器等（尤其是进口设备）在单机试车时最好有生产厂家的调试人员现场指导或由生产厂家负责试车，待运转正常后再移交给使用单位单机试车为联动调试做好各个单体设备的准备工作5.1.10.3  联动调试•联动调试一般情况下分为两个阶段进行，即风量分配阶段和联动调试阶段•一、风量分配•风量分配即将各个洁净室的送风量、回风量、新风量、排风量全部按设计要求调整到设计风量因为一个洁净厂房可能有多个空调送风系统和排风系统，或一个空调送风系统要负担多个洁净室的送风因此，风量分配调试工作是一项工作量大、时间长、耐心细致的工作风量分配调试工作也是整个调试工作的重点工作常用的风量分配调试方法采用标准风口法•标准风口法：一个洁净室可能有几个、几十个空调送风口、回风口因为它们之间都是相通的，当调整某一个风口送风的风量时其他送风口的风量也会跟其变化。

因此，采用标准风口法•所谓标准风口法，就是在风量分配之前，将所有阀门都开到最大的情况下，在所有的送风口这中找到最不利的送风口（送风量最小的送风口），将此风口作为标准风口在标准风口上设一监测仪表，随时测试标准风口的风量变化然后调整其它所有风口风量因为调整任何一个风口风量时，都会影响已调整过的风口的风量的变化；因此，在调整任何一个风口风量时，都要以标准风口当时风量为参照风量，使所有被调风口的风量均随标准风口的风量变化而同步变化•当一个净化空调系统负责多个洁净室空调时，调试要以洁净室为单位由末端向总干管方向进行，对各洁净室首先调整其送风量的相对关系量，然后，再用系统的总阀门来将每个送风口，每个洁净室的送风量都调整为真实的设计送风量二、联动调试•联动调试在风量调整和单机试车后进行联动调试就将净化空调系统和为净化空调系统服务的所有系统即：供冷系统（冷冻机、冷却塔、水泵以及供冷系统上所有的配件）、供热系统（锅炉、水泵以及供热系统上所有配件）、供电系统（配电箱、变频器……）和自动控制系统全部投入运行，考核各系统的综合性能和联动性能必要时，在洁净室内人为的设置一定量的负荷，考核温、湿度探头、中间仪表和执行机构的联动是否敏感、协调；考核温、湿度探头是否准确，精度是否合格。

三、洁净室的性能测试和综合评价•在风量调整和联动调试的基础上，洁净室空调净化系统以及为其服务的所有系统，均处于正常运行状态接着进行洁净室的性能测试和综合评价•1、洁净室的性能测试：•洁净室性能测试内容包括：•洁净度测试、风量测试、正压测试、风速测试（单向流洁净室 ）温度、相对湿度测试、噪声测试等•① 洁净度测试：采样点布置在工作面上（0.8~1.0m），采样点数量N=A1/2（A是洁净室面积‘m2’）尘埃粒子计数器的采样量要大于1升/分；每个采样点连续有效采样三次取其平均值做该点的测量值全部测点的测量值的平均值作为洁净室的洁净度•② 风量或风速测试：单向流洁室测量断面风速、非单向流洁净室测其风量•断面风速的测量：距吊顶上送风高效过滤器（HEPA）300mm处布置测点，测点间距为600 mm，用热球风速仪测其各点风速•风量测试：在送风管或送风口上测送风风量方法是用比托管和微压差计，测风管内各点的动压，测点间距为100mm再计算送风量5.1.10.4  洁净室的性能测试和综合评价•在风量调整和联动调试的基础上，洁净室空调净化系统以及为其服务的所有系统，均处于正常运行状态接着进行洁净室的性能测试和综合评价。

•一、洁净室的性能测试•洁净室性能测试内容包括：•洁净度测试、风量测试、正压测试、风速测试（单向流洁净室 ）温度、相对湿度测试、噪声测试等二、洁净室的综合评价•在对洁净室性能测试的基础上，根据对洁净室洁净度、温、湿度、正压、风量、噪声等测试结果，对洁净室的建设和性能进行竣工验收的综合评价 5.2  三个净化工程的典型案例•5.2.1  大面积ISO 6级顶送顶回非单向流洁净室工程案例•一、工程概述•深圳赛意法集成电路有限公司封装工序洁净厂房是我国第一个大面积1000级4300m²的顶送顶回的气流流型洁净厂房的成功实例•同时它还是：国内个别学术权威所说的顶送顶回气流流型是不会做净化空调的人设计的工程实例•信息产业部第十一设计院设计大师王唯国 推荐十一院净化空调设计人员，要认真学习赛意法设计的精髓和大手笔创造工程实例•赛意法外方总裁称深圳赛意法的封装厂方是他们跨国公司最优秀的后工序封装厂房•也是在连续运行二年后动态测试洁净度<400个/ft³，产品成品率高达99%的后工序净化厂房•赛意法公司的第二期工程（十院设计）和第三期（十一院设计）完全套用了第一期工程的顶送顶回的气流流型•在2005年西安交大黄淑娟教授带领多名博士生运行先进（美国引进）的            CFD数字模拟方法,从理论上证明了顶送顶回的气流流型是正确的和可行的。

该实验结果的论文，在2007年国际污染控制年会的交流大会上发表•后来在我国“洁净厂房设计规范”的修改中肯定了顶送顶回是一种非单向流的气流流型1．工艺要求的各种参数：参数\状态1995年设计时工艺要求的参数1996年竣工验收空态测试数据1998年运行2年后动态实测数据洁净度车间1000级（1000个/ft³≥0.5μm）24.7个/ft³（≥0.5μm）159~365个/ft³(≥0.5μm)每两周测一次走廊10000级（10000个/ft³≥0.5μm）93.5个/ft³(≥0.5μm)988~3633个/ft³(≥0.5μm)温度23±1℃23±0.3℃22.5±0.5℃每2小时测一次相对湿度50±5%50±3%50±3%照度≥500LX950LX600-700LX每月测一次废水排放达国家排放标准不超标不超标废气排放达国家排放标准不超标不超标二、问题的起因•在与外方的设计联络会上，外方总裁要求该洁净厂房在净化空调系统的布置时一定要方便工艺设备的摆放，下部不能有回风口因厂房宽度为48M，中间只有一排柱子，利用柱子回风很难解决气流的均匀问题，外方提出：他们意法跨国公司的后工序（封装）洁净厂房的净化空调系统都是采用顶送顶回的气流流型，深圳的封装厂房也不例外一定要做成顶送顶回。

•作为一个中国的设计人员不能给中国人丢脸，不能说不会做只能说我们也可以做但是压力确实很大，顶送顶回的气流流型过去我们没有做过，1000级洁净度洁净仓房的顶送顶回的气流流型就更没有做过4300m²大面积更是破天荒的为此我们查阅了大量的美国、日本和韩国的有关资料和文献.设计时我采取了如下多条措施来保证洁净厂房的洁净度和温湿度，并且做到方便施工﹑调试和运行，努力做到一次成功三、设计中采取的措施•换气次数为 50次/h顶送风口两排为一组然后插入一排回风口为了方便施工安装和调试设计时，采用大型稳压静压箱，其尺寸为 3.0 m×3.5 m×30 m•结果调试时风口阀门很少调节，远近各风口出风速度相当均匀•1．为了防止气流短路：•送风口孔板出流风速设计为5m/s，回风口出流风速设计为2.5m/s •送风口孔板开孔率15%，回风口孔板开孔率30%•送风口和回风口扩散板之间相对的斜面上不开孔四、最后的测试结果•从设计到施工用一年的时间（包括土建工程的总建筑面积20000m²）到1996年竣工验收测试是由施工单位，设计单位（即总承包单位）和建设单位三家联合进行，采用三台大流量计数器对空态的洁净车间进行洁净度的测试，其洁净度为24.7个/ft³比1000级提高40倍。

测试的房间温度为23±0.3℃，相对湿度为50±3%，所有的参数都优于设计的要求•在连续运行两年后的1998年，我们进行了设计回访并索取了甲方平时检测记录，纪录的数据表明，车间动态洁净度为159~365个/ft³，车间温度为22.5±0.5℃，车间相对湿度为50±3%，生产的产品成品高达99%赛意法外方总裁说深圳的封装洁净厂是以意法（意大利和法国）跨国公司里最优秀的后工序厂房•但是请大家注意，洁净厂房的气流流型还是顶送下回，顶送侧下回为好除非工艺不允许下回或下侧回时，才考虑其他类型的气流流行5.2.2  深圳清溢精密光电有限公司的一级洁净厂房•一、工程概况•1、工艺的环境要求  •生产用的TFT基板的原材料为8 mm厚的玻璃板（2 m×1.5 m），进口一块玻璃板原材料价100万RMB，工艺加工完成后刻印上图形卖到TFT工厂的价格为500万元一期工程面积为800 m²•环境要求：洁净度有200m²为.1级（≥0.5 μm），600 m²为10级（≥0.5 μm）其温度要求为22±0.3℃，相对温度为50±5%其中一台工艺设备价钱就要1-2亿人民币2、施工现场状况•（1）、土建工程有一个民用建筑施工单位施工。

下夹层地梁表面坑坑洼洼凹凸不平地梁表面高度不平.给架设活动地板造成很多困难•（2）、施工现场环境极为恶劣，土建施工与净化施工同时进行外面灰尘很大•（3）、施工进度要求很短三个月要在2007年7月1日香港回归纪念日进行竣工验收典礼二、设计和施工中的措施•1、设计方采用MAU+FFU+DC的方案:三层结构，上夹层是送风技术夹层里面布置新风管和FFU新风和回风在这里混合，中间层是洁净生产车间，下夹层是回风技术夹层，干冷盘管布置在下夹层另外一些管道电缆等管线也布置在下夹层•  2、净化空调设备的选用•（1）新风机组任务和选择：•a．新风机组要保证工艺生产房间的相对湿度因此新风机组有加湿和去湿功能；同时也有加热和降温功能，还有高精度的自动控制新风机组还要保证房间的正压，因此每个工艺房间有独立的新风管，每个新风管上设有电动调节阀和精密的自动控制（1）新风机组任务和选择•a．新风机组要保证工艺生产房间的相对湿度因此新风机组有加湿和去湿功能；同时也有加热和降温功能，还有高精度的自动控制新风机组还要保证房间的正压，因此每个工艺房间有独立的新风管，每个新风管上设有电动调节阀和精密的自动控制•b．采用5级过滤保证进入工艺生产房间新风的品质并且保护FFU中的超高效过滤器（即共有六级过滤，其中有粗效.中效.化学过滤.中效.高效和超高效过滤器， 共6级）。

•c．新风机组的风机为双风机一用一备，保证运行的安全可靠新风机组的功能段有两级表冷,一级加热.一级加湿 两台风机和五级过滤共16个功能段冷冻水温度1为5-10℃热水温度为50-60℃.加湿用电热式蒸汽加湿器并采用纯水做水源•设计选用时与新晃、开利、约克等著名生产厂家的技术人员进行技术座谈..最后选用了新晃生产的产品，实际运行效果很好（2）FFU的参数和选择•一级洁净室的FFU采用 U17超高效过滤器其效率为99.999995%（≥0.12μm）    •十级洁净室的FFU采用U16超高效过滤器其效率为99.999995%（≥0.12μm）  FFU是保证房间洁净度的最后关口因此非常重要•a．FFU单体噪声要求，噪声≤50dB(A)；•b．FFU的机外余压>120Pa；•c．FFU的出口断面 风速的均匀度为±20%（15%）；•d．FFU的电机寿命>50000小时；•我们建议采用美国飞达仕生产或瑞典康斐尔生产的FFU但是甲方坚持购买XXX生产的产品结果在施工和调试中因FFU 的泄漏更换多达3-4%不仅影响施工和调试的进度而且最终调试噪声高达 70dB(A)超标但因为是业主定的产品故甲方没有提出疑意。

（3）干盘管的运用和控制•干盘管采用两排，翅片间距≥3mm面风速为２m/s时阻力大约为30Pa，•通入干盘管的中温水参数为14℃~19℃，通过干盘管的面风速≤２m/s，此时干盘管的面积很大有时下夹层布置不下还要斜放中温水用冷冻水混合制取•干盘管的下面作了凝结水的滴水盘和冷凝水的排水系统•有的车间只能单侧布置干盘管，.或因设备基础（实体）占房间面积很大，会造成单向流气流出现一定的偏斜.因此这样高级别和高温湿度精度的洁净厂房的回风和和干盘管布置尽量均匀，设备基础面积最好不要超过房间面积的1/2•干盘管是保证工艺车间的温度精度的关键设备，控制采用各干盘管由分区的温度敏感元件单独控制但在室内发热量很少的时候，中温水阀门开启得很小控制水量较困难，为达到控制目的，还特意将新风送风温度提高.加大中温水的水量来保证房间温度精度•（4）自动控制元件选用国际上控制精度最精,价格最贵的瑞典为沙拉公司的产品与专业的自控公司共同施工调试•（5）金属壁板和活动地板•经过调查和比较设计时选择了台湾惠亚公司提供的金属样板和活动地板•外墙内衬的彩钢板和疏散走廊的隔墙采用耐火一小时的玻镁彩钢板而内间隔墙采用铝蜂窝彩钢板（防火一小时），有时因外因碰撞洼痕影响美观但重量很轻。

•因风量很大活动地板的开孔率为50-60%，且设备基础大回风面积受到一定影响•另外还有活动地板的平整度的问题，由于土建施工先天不足，地梁本身平整度很差，为了找平还要土建梁上作一层工字钢的钢梁,而且为了平整在工字钢和土建梁之间要垫高低不同的垫片，再用激光仪器操平增加施工难度和进度•地板的承重问题，根据甲方提供地板承重要求≤800 kg/m²，但施工后设备放上去（有的设备是用几条腿支撑）出现地板局部凹陷问题，最后采用不锈钢条形板将设备的支腿垫起来才消除了局部凹陷•另外，还有一个底面积只有6 m2，其重量却有13吨的设备还未到货，重量折合2200kg/m2在设备的运输通道上要垫设多厚，多大面积的不锈钢板才能将设备运进来，又不破坏地板又是一个大问题三、调试中遇到的问题•1、电热式蒸汽加湿器的显热对室内温度的影响问题，一般设计时设计人员都将蒸汽加湿作为等温加湿处理，即不考虑蒸发温度既显热的影响，但是在高温度精度的洁净厂房设计时还是要考虑蒸汽部分显热的影响否则在冬季蒸汽加湿投入时室内的温度曲线就会突然波动，后加湿停止也会产生波动，使室内温度波动较大，影响温度的精度2、室内出现大粒子问题•由于净化施工的周围环境十分恶劣。

•a．施工前在地下室空间建立了一个100级的设备材料库房，其面积大约100m²把洁净室用的设备，配件和材料等存在100级的净化环境中保证进入洁净室的设备和材料的洁净度•b．工人员要严格规范施工.质检人员和监理要经常监督检查•c．试时维持室内较大正压，调试人员要按规定更两次衣，两次吹淋方能进入•d．由于进度要求没有空态测试验收的时间（合同是空态验收），工艺设备就要进入洁净室进行二次配管配线和调试（进口设备），工艺设备的调试和二次配管配线又一次影响了洁净室内的洁净度，尤其是甲方坚持要提前安装并满布FFU；当时施工单位和我们主张，等最后清扫空吹后再装FFU因为新风送进时已经达到100级的洁净度，能满足工艺设备调试的环境要求但最终还是将FFU过早的装上了这样就出现洁净厂房动态调试时0.1μm粒子合格.0.5 μm粒子为0个/ft³，而1 μm和5 μm的大粒子随机地不断出现为此调试时间延长了一个多月来找大粒子产生的原因• 因过早地安装FFU，为了省电，工艺设备调试时FFU部分开启，因上技术夹层为负压，就造成室内的空气通过不开启的FFU倒流到上夹层,部分灰尘 就沉积在超高过滤器的表面；调试时这样大 粒子会随机落下。

• 洁净厂房内的通讯喇叭的纸盆不是洁净厂房专用，一振动也产生大量大粒子• 工艺设备的配套件不是洁净厂房专用的设备有些还带风机也会产生大量的大粒子找到原因后采取必要的措施最后测试合格达标四、结果•最后我们和甲方联合请具有NEBB资格的新加坡（港思）快思特公司第三方进行测试结果…•一级洁净室（0.5 μm）动态测试达到1级洁净室（0.3 μm）•十级洁净室（0.5 μm）动态测试达到1级洁净室（0.5 μm）  •    温度达到23℃±0.1℃•    相对温度达到50±3%•在庆功会上甲方大老板唐翔千老先生（香港政务司长唐英年老爸）非常满意，诚恳地感谢我们和承包单位，并发了奖牌5.2.3  北京航天光学遥感特殊交大实验室矢流洁净室设计案例•实验室的工艺要求和设计难点•一、工程概况：光学遥感实验室总面积约32000 m²，净化级别有10000级和100000级有可变温度和相对温度的要求，有气流速度的要求，还有防微振的要求，更重要的还有个实验室之间使用灵活性的要求•二、实验室属高大房间有吊车吊车钩的高度有10 m、8 m和5 m，既房间高度有14 m、12 m和8 m吊车分别为4T、2T。

实验时的室内温度要求是可变的（18-25±1℃），有时为8℃、有时为15℃、有时为25℃，相对湿度要求在35-55%范围内第三工作面的风速不能超过 0.1 m/s洁净度有10000级和100000级的要求属高大房间的恒温恒湿净化和防微振的实验室三、设计中的难点和解决的办法•1、有吊车的高大房间净化空调气流流型是一大难题•房间高14 m宽24 m有吊车，如果采用顶送风、下回风的气流流型，气流难以达到工作区工作区的温湿度和洁净度难以保证而且体积大、送风量大、浪费能源•经过慎重研究和有关专家的讨论，又经全院专家评审，该实验室的净化空调气流流型采用矢流矢流气流有流线之间不交叉的特点，用较少的送风量可达到较高洁净度的效果，而且工作区都在射流范围内，其区域温湿度和洁净度容易保证三、设计中的难点和解决的办法•1、有吊车的高大房间净化空调气流流型是一大难题•房间高14 m宽24 m有吊车，如果采用顶送风、下回风的气流流型，气流难以达到工作区工作区的温湿度和洁净度难以保证而且体积大、送风量大、浪费能源•经过慎重研究和有关专家的讨论，又经全院专家评审，该实验室的净化空调气流流型采用矢流矢流气流有流线之间不交叉的特点，用较少的送风量可达到较高洁净度的效果，而且工作区都在射流范围内，其区域温湿度和洁净度容易保证。

•但是对于单侧回风的距离长达12 m，如何保证送风气流能覆盖工作区矢流送风口的出口风速为多少？射流长度为多少？孔板开孔率和孔径大小为多少？要经过理论上的进一步计算•2、实验室的实验温度要求是可变的即8-25℃之间可选任何温度为基准温度，而相对湿度应在35-55%范围内，如何设计这样的空气处理系统是第二大难题•研究所动力站固定供应7-12℃的冷冻水为冷源，50-60℃热水为热源•在夏季当室内相对湿度控制在50±5%的时候，试验温度要求8℃时，室内空气露点约为－4℃，试验温度为15℃时，室内空气露点温度为5℃；试验温度为25℃时室内空气露点温度为14℃•为了满足不同实验的温湿度的要求，又能节省能源一个空调系统的冷却和去湿要采用三种不同的方法当实验温度在20-25℃时，可利用集中冷冻站提供的7-12℃冷冻水降温去湿当实验温度在13-20℃时，可用直接蒸发冷冻机直接供冷的方法降温去湿（蒸发温度约为35℃）当实验温度在5-12℃时，就要采用转轮化学去湿，加7-12℃冷冻水的联合处理方法，才能达到降温去湿的目的•3、实验室共有80-90间，而且为了节能，甲方希望实验室工作时净化空调系统开启，不工作时最好停机。

另外每个实验室在实验时对洁净度、温湿度的要求不尽相同，希望每个实验室的空调系统能单独控制，这样一来就需要有近百台新风机组加循环机组，而且要分别自动控制不仅投资太大，浪费能源，空调机房面积也难以解决•为此设计人员与甲方实验室技术人员进行详细研究和讨论，即能满足实验室灵活使用的特点，又不至于空调设备的数量太多，节省投资最后双方研究确定将使用规律相近，温湿度洁净度要求相同，又是相邻的三至四间实验室合为一个净化空调系统，即使这样新风机组加循环机组空调机的数量还多达40多台4、实验室试验设备的防微振•实验室内实验设备有极高的防微振要求极高:一级防微振在2～100Hz范围内，振动速度小于0.01mm/s；二级防微振在2～100Hz范围内，振动速度小于0.03mm/s；三级防微振在2～100Hz范围内，振动速度小于0.05mm/s•防微振设计实施和测试是我院的强项，又一批的工程技术人员和有丰富的实践经验、这是其他单位所不及的5、空调机房的位置和对实验设备的防振影响•原某单位作的可行性报告中，未考虑空调设备的机房位置，而且建筑面积也不能超出原有建筑面积设计中有40多台空调器，大约要2000m²的机房面积。

与甲方协商,机房位置有两条出路•第一，机房设在实验室吊顶以上的空间，空调器吊装在物面结构上但此方案存在有维护管理不方便，凝结水排放，以及振动和噪声对实验室的影响等问题，其中振动影响更为突出第二，压缩实验室的面积将空调机房设在实验室的两侧，这也存着压缩面积的可能性，但是维护管理方便，凝结水排放容易解决，噪声影响也容易处理，但振动影响还是存在•最后经过与甲方共同商议，又经防微振专家对两处振动的影响进行计算和评估采取最终将空调机房设在实验室两侧的二层房间内。