潔凈室的四大技術要素：

一、送風至少經過三級過濾（粗效、中效和高效），并且高效過濾器應設置在系統(tǒng)的末端。

二、潔凈室應有足夠的凈化和空調的送風量。

三、潔凈室應維持必要的壓力梯度（正壓梯度或負壓梯度）。

四、潔凈室應有合理的氣流組織。

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潔凈室的分類：

按氣流流型潔凈室可劃分為：單向流潔凈室；非單向流潔凈室；混合流潔凈室；矢流潔凈室。

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單向流潔凈室：

單向流（層流）潔凈室，其中又分垂直單向流潔凈室和水平單向流潔凈室。

單向流氣流的凈化原理是活塞和擠壓原理，把灰塵從一端向另一端擠壓出去，用潔凈氣流置換污染氣流。包括有垂直單向流和水平單向流。

垂直單向流是氣流以一定的速度（0.25m/s~0.5m/s）從頂棚流向地坪的氣流流型。這種氣流能創(chuàng)造100級、10級、1級或更高潔凈級別。但其初投資很高、運行費很高，工程中盡量將其面積壓縮到最小，用到必須用的部位。

水平單向流是氣流以一定的速度（0.3m/s~0.5m/s）從一面墻流向對面的墻的氣流流型。該氣流可創(chuàng)造100級的凈化級別。其初投資和運行費低于垂直單向流流型。

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非單向流潔凈室：

非單向流潔凈室的氣流流型又可分為頂送下回；頂送下側回；頂送頂回等。

非單向流氣流的凈化原理是稀釋原理。一般型式為高效過濾器送風口頂部送風；回風的型式有下部回風、側下部回風和頂部回風等。依不同送風換氣次數(shù)，實現(xiàn)不同的凈化級別，其初投資和運行費用也不同。

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混合流潔凈室：

混合流氣流是將垂直單向流和非單向流兩種氣流組合在一起構成的氣流流型。這種氣流的特點是將垂直單向流面積壓縮到最小，用大面積非單向流替代大面積單向流以利節(jié)省初投資和運行費。

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矢流（對角流）潔凈室：

選上側圓弧型高效過濾器風口送風，對側下回風口回風的氣流流型。

矢流潔凈室的氣流是以放射型的流線流出，流線之間沒有豎向交叉，可用相對少量的送風獲得較高級別的潔凈度。多用在醫(yī)藥、醫(yī)療和電子等行業(yè)的小潔凈室中。在某些特殊的實驗室中也得到廣泛的應用。

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不同潔凈級別潔凈廠房的送風量、冷量投資耗電的指標

注：表中的送風量、單向流以斷面風速表示，非單向流以換氣次數(shù)表示。

表中冷量指標一般指電子工業(yè)潔凈廠房。表中的初投資包括潔凈廠房的圍護、冷凍供應系統(tǒng)、空調凈化系統(tǒng)，不含土建結構和自動控制的投資。表中的耗電量系指制冷系統(tǒng)和空調送風系統(tǒng)耗電，不含電加熱和電加濕的耗電量。

按潔凈室主要控制對象劃分潔凈室又可劃分為：工業(yè)潔凈室；生物潔凈室。

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工業(yè)潔凈室：

工業(yè)潔凈室主要的控制對象是灰塵粒子（不分有生命的、無生命的）。

工業(yè)潔凈室主要應用在電子、航天、航空、機械、化工、化學制藥、能源、納米等工業(yè)中。尤其是電子工業(yè)和光電子工業(yè)更是離不開潔凈室和潔凈技術。

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生物潔凈室：

生物潔凈室主要控制對象是有生命的、活的微生物粒子，如病菌、病毒等對人類、動物、環(huán)境有害的粒子。

生物潔凈室廣泛地應用在醫(yī)療（潔凈手術室、潔凈病房）、生物制藥、實驗動物飼養(yǎng)、生物安全實驗室、衛(wèi)生防疫檢疫的事業(yè)中。生物潔凈室的發(fā)展速度非?？欤业玫搅烁鞣降恼J同和重視。

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潔凈室潔凈度等級標準：

ISO-14644是國際標準，現(xiàn)在美國、歐洲、日本、俄羅斯和我國都采用此標準，美國原來應用的是美國聯(lián)邦標準209A、B、C、D、E，現(xiàn)在美國也不用了。原來我們熟悉的100級、1000級、10000級和100000級都是源自美國聯(lián)邦標準FS209B，現(xiàn)在它們分別被國際標準ISO-14644標準中的5級、6級、7級和8級所替代。

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ISO-14644的潔凈度等級標準列如下：

潔凈室及潔凈空氣中懸浮粒子的潔凈度等級

注：① 每點應至少采樣3次。

② 本標準不適用于表征懸浮粒子的物理、化學、放射及生命性。

③ 根據(jù)工藝要求可確定1~2粒徑。

④ 根據(jù)要求粒徑D的粒子最大允許濃度由下式確定（粒徑0.1μm~5μm）：

（個/m3）

式中，N為潔凈度等級在1~9級中間可以0.1為最小單位遞增量插入。

國標潔凈等級標準ISO-14644與各國潔凈度等級標準的比較如下：

國際標準ISO-14644與各國標準的比較表

注：美國聯(lián)邦標準FS209E已經停止使用。

潔凈室的消防、節(jié)能和環(huán)保：

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潔凈室的消防：

一、潔凈室建筑不利于防火的因素：

1、空間密閉、圍護結構氣密性好，一旦火災溫度會迅速上升，大量煙氣不易排出，令人窒息又不利于疏散和撲救。

2、潔凈室建筑內各種關卡多，對外出口少，疏散通道不暢，延長了疏散距離和時間。

3、潔凈室建筑裝修有一些高分子的合成材料會產生濃煙和毒氣。工藝生產中往往會使用大量的易燃易爆的化學物質也是潔凈室潛在的火災威脅。

因此潔凈室的防火和人員疏散非常重要。

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二、潔凈室建筑耐火等級

1、甲乙類潔凈室建筑的耐火等級應為一級或二級，宜為單層建筑，其最大占地面積不易超過3000m2。

2、丙、丁、戊類潔凈室建筑的耐火等級可為一級或二級，可為單層或多層，除丙類建筑占地面積不應超過8000m2（單層、二級）；6000m2（多層、二級）；4000m2（多層、三級）外，丁類和戊類占地面積不限。

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三、潔凈室人員的安全疏散

在進行潔凈室平面規(guī)劃時考慮人員疏散的原則

1、疏散路線要簡捷明了，便于尋找和識別。

2、疏散路線要做到步步安全（著火房間→房間門→疏散走道→樓梯間→室外）。

3、撲救線路不要與疏散路線交叉。

4、疏散通道要通暢，少曲線，少高低不平，少寬窄變化。

5、疏散方向至少有2個可供人員疏散。

6、疏散門的開啟方向應有利于人員的疏散逃生。

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四、潔凈室建筑材料的防火

1、潔凈室內部的裝修材料應盡量避免采用在燃燒時產生大量濃煙和有毒氣體的高分子合成材料。根據(jù)“潔凈廠房設計規(guī)范”規(guī)定：潔凈室的頂棚和壁板（包括夾心材料）應為不燃燒體，且不得采用有機復合材料。頂棚的耐火極限不應低于0.4h，疏散走道的耐火極限不應低于1.0h。

2、特別要重視參觀走廊的隔墻（包括大面積玻璃窗）的耐火極限問題。

3、技術豎井的井壁的耐火極限也不應低于1.0 h。

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潔凈室的水消防：

一、室內外消火栓系統(tǒng)

室內、外消火栓供水系統(tǒng)的用水量應根據(jù)潔凈室生產工作間火災危險性類別，建筑物的耐火等級以及建筑物的體積等因素目前應根據(jù)“建筑設計防火規(guī)范”確定，當“消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范”頒布后應按新規(guī)范執(zhí)行。

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二、自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)的用水量應根據(jù)潔凈室的火災危險性等級和“自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范”確定。自動噴水滅火系統(tǒng)宜采用預作用式自動噴水滅火系統(tǒng)。

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三、潔凈室各個場所必須配置滅火器，其設計應滿足“建筑滅火器配置規(guī)范”的要求。除消防給水外，還應設置必要氣體滅火系統(tǒng)等。

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潔凈室電氣消防：

一、潔凈室的電源和供配電

根據(jù)“建筑設計防火規(guī)范”和“潔凈廠房設計規(guī)范”的要求。

1、消防電源的負荷分級應符合國家標準“供配電系統(tǒng)設計規(guī)范”的要求。

2、消防用電的設備應采用專用的供電回路，當生產、生活用電切斷時，應仍能保證消防用電，其配電設備應有明顯的標志。

3、消防用電設備的管線應滿足火災時連續(xù)供電，并且管線應有防火要求。

4、消防應急照明燈具和疏散指示標志燈的備用電源的連續(xù)供電時間應滿足實際消防要求。

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二、潔凈室的消防照明

1、潔凈室內應設置供人員疏散用的應急照明。在安全出口、疏散通道的轉角處應按“規(guī)范”設置疏散標志（疏散指示燈）。

2、在專用的消防口處應設置紅色應急照明燈。

3、消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房、配電室、防排煙機房以及發(fā)生火災時仍需正常堅持工作的其他房間應設置應急照明。

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三、潔凈室的消防報警和控制

1、潔凈室的生產區(qū)（包括技術夾層）、機房、站房等均應設置火災探測器（感溫探測器、感煙探測器或空氣采樣器等），及早預知、早報警。

2、潔凈室生產區(qū)及走廊應設置手動火災報警按鈕。

3、潔凈室應設置消防值班室（或控制室），消防控制室應設置消防專用電話總機。

4、消防控制設備及線路連接應可靠，應有合格的顯示功能。

5、消防報警應進行核實，并應進行如下：

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消防聯(lián)動控制：

① 啟動消防水泵（除自控外還應設手動控制裝置）。

② 關閉電動防火閥，停止空調風機、排風機、新風機，并收其反饋信號。

③ 關閉有關部位的電動防火門或防火卷簾門。

④ 點亮應急照明燈和疏散標志燈。

⑤ 手動切斷有關部位的非消防電源。

⑥ 啟動火災應急擴音器，進行人工和自動廣播。

⑦ 控制電梯降至首層，并接收反饋信號。

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潔凈室的防排煙：

一、根據(jù)“建筑設計防火規(guī)范”和“潔凈廠房設計規(guī)范”的要求：潔凈室的疏散走廊和面積大于300m2的潔凈室均應設置機械防排煙措施。

二、最新報批的“電子工廠潔凈廠房設計規(guī)范”中對潔凈室的防排煙系統(tǒng)的要求作了一些修訂，內容是：潔凈廠房的疏散走廊應設置防排煙系統(tǒng)，但對于大面積的電子工廠的潔凈廠房當每50m2內不超過一個工作人員時可不設置防排煙系統(tǒng)。

潔凈室凈化空調系統(tǒng)的節(jié)能：

潔凈室的空調負荷

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潔凈室的凈化空調負荷由下面幾部分組成：

一、室內負荷

主要包括：

1、室內作業(yè)人員的散熱、散濕負荷。

2、室內照明燈具的散熱負荷。

3、潔凈室圍護結構（墻、頂、地、門、窗）的傳熱、傳濕負荷。

4、生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷。

二、潔凈室新風處理的熱、濕負荷。夏季是降溫去濕；冬季是加熱、加濕。

三、空氣循環(huán)時風機（或FFU）的溫升和水泵的溫升負荷。

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潔凈室的空調負荷特點：

一、高級別潔凈室（100級，10級，1級）是垂直單向流潔凈室，其送風機的風量非常大，高達400~500次/h換氣，而且風機的壓頭也很高，一般多在1000~1500Pa，因此風機溫升的負荷大。按理論計算：在集中送風方式的系統(tǒng)中，風機的溫升為1.5℃，僅此一項的負荷就是500~700W/m2；如果采用FFU送風方式，風機溫升的負荷也要250~350 W/m2。因此，風機溫升的負荷大是其一個負荷特點。

二、服務于微電子和光電子的高級別潔凈室因工藝排風量大，所以新風量也很大，新風量一般在10~20次/h換氣；因此，處理如此多新風的負荷大約為400~800 W/m2；個別工藝的排風量更大，固新風負荷也還會更大。因此新風負荷大是其第二個負荷特點。

三、生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷大，是高級別潔凈室的第三個負荷特點。生產負荷的大小是與工藝生產本身的性質、生產設備的密閉、保溫、通風以及水冷卻的情況有關。

四、圍護結構的傳熱、照明燈具的散熱以及作業(yè)人員的發(fā)熱這三項負荷相對比較小，三項負荷之和還不足總空調負荷的10%（其中：照明負荷大約25~30 W/m2；圍護結構負荷大約20~30W/m2；作業(yè)人員負荷大約10~15 W/m2），這是高級別潔凈室第四個負荷特點。

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潔凈室空調凈化系統(tǒng)的節(jié)能措施

潔凈室的空調凈化系統(tǒng)節(jié)能，應首先從分析其空調負荷特點入手，抓住空調負荷中的主要矛盾，才能事半功倍。從前面可知，高級別潔凈室空調負荷中占90%以上的負荷是：新風負荷、風機溫升負荷和工藝設備和工藝過程負荷三項。這是它的主要矛盾。

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一、降低新風空調負荷的節(jié)能措施

1、減少排風量。改進工藝和工藝設備，盡可能不排風，少排風。采取密閉式排風罩在同等的排風效果下盡量減少排風量。

2、減少正壓漏風量。加強潔凈室圍護結構的密封性，既能保持潔凈室必要的正壓值，又可減少所需的正壓漏風量。

3、提高新風空氣處理設備的效率。

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二、降低風機溫升負荷的節(jié)能措施

1、在確保潔凈室潔凈度的前提下，盡量減少送風量，盡量用局部高凈化來替代全面高凈化。

2、加強空調設備和空調系統(tǒng)的密閉性，減少漏風量。

3、采取凈化送風與空調送風分離的送風方案，使90%的凈化送風量就近循環(huán)以減少風機溫升負荷。

4、采用FFU加新風機組加干盤管的送風方式以減少風機溫升負荷。

5、提高風機效率，采取變頻措施。

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三、工藝設備和工藝過程的發(fā)熱是工藝生產本身的問題，只能依靠工藝自己來解決。

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四、除上述措施之外，還可采取如下措施

1、合理選擇和確定潔凈室內的工藝參數(shù)（溫度、濕度、潔凈度）。

潔凈室的凈化空調是重點能耗大戶，因此在選擇和確定潔凈室的潔凈度和溫、濕度時要慎之又慎。即在滿足生產工藝要求的前提下，不應過高過嚴要求。否則，其能耗會大幅度上升。有專家分析計算潔凈室內溫度放寬1℃時其能耗可節(jié)省3%左右；其相對濕度放寬5%時其能耗又可節(jié)省3%左右。另外負荷計算時安全裕量不應留有過大，否則設備的耗電會大大增加，為了今后的發(fā)展最好留有動力設備的空位。

2、優(yōu)化凈化空調系統(tǒng)空氣處理過程

凈化空調系統(tǒng)空氣處理過程的優(yōu)化對節(jié)能的效果十分明顯，優(yōu)化的目的就是減少或消除冷熱抵消現(xiàn)象和降低風機溫升。

在“潔凈手術部和醫(yī)用氣體設計與安裝”的國家標準圖的例題中的計算結果是這樣的：對于一級潔凈手術室（北京）夏季耗冷量，當采用一次回風系統(tǒng)時是60 kW，而采用二次回風系統(tǒng)時只有25kW，當采用新風機組深冷抽濕處理時其耗冷量只有20kW。

3、合理選擇凈化空調設備

① 設計建造潔凈室時要選用高效率的凈化空調設備（冷機、風機、水泵）。

② 選擇低阻高效的過濾設備，風機和水泵的壓頭選擇不宜過高。

③ 電動設備最好采取變頻措施。

4、低位熱能的利用和廢熱的回收

低位熱能和廢熱回收的潛力非常大。現(xiàn)在很多專家在這方面進行了大量研究，如：工藝冷卻水的回收和利用；噴水氣化潛熱的利用；冷凍機、空壓機廢熱的回收以及利用冷凍水和中溫水回水混合制造中溫水等等。

5、加強水管和風管的保溫。

6、減少冷熱源的跑、冒、滴、漏。

7、采取熱回收，充分利用廢熱。

8、盡量利用天然能源作空調系統(tǒng)的預冷和預熱，如：太陽能、地下水、土壤能等。

9、利用蓄冰和蓄熱等優(yōu)惠政策。

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潔凈室的環(huán)保工程：

潔凈室的廢水處理

一、工業(yè)潔凈室特別是電子工業(yè)潔凈室排放的廢水主要成份有：含酸廢水、含堿廢水、含氟廢水、含磷廢水、有機廢水等不同行業(yè)、不同產品、不同工藝其廢水的成份不同，但都必須進行處理，處理后的廢水達到國家排放標準方能排放。

半導體集成電路工廠的廢水處理大都采用化學中和沉淀法處理。其典型流程如下：

二、生物潔凈室特別是生物安全實驗室排出的廢水中往往含有病毒、有害微生物和致敏性物質，而且產品品種、生產工藝不同廢水的成份也不同。因此含有害微生物的廢水應按成份分別收集，分別滅活、消毒滅菌后達標才能排放。

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潔凈室的廢氣處理：

一、工業(yè)潔凈室，特別是電子工業(yè)潔凈室排放的廢主要成份有：一般廢氣、熱廢氣、有機廢氣、酸堿廢氣、含磷等特殊廢氣、含粉塵的廢氣等，不同行業(yè)、不同產品、不同工藝其排放的廢氣的成份不同，但都必須處理達到國家排放標準后方能排到室外。

1、一般由生活用房、值班室、衛(wèi)生間排出的一般廢氣可直接排到室外。

2、排放的有機廢氣超標時必須經過有機廢氣處理設備處理達標后再排放有機廢氣，處理方法有活性炭吸附法、液體吸收法和催化燃燒法等。

3、含酸堿廢氣在生產工藝中排放的較多，一般都是經過淋液濕式洗氣吸收塔進行中和處理達標排放。

4、排放的熱廢氣一般情況下可直接排放，如果溫度較高必須采取隔熱措施以免傷人。

5、含塵廢氣必須經過適當?shù)某龎m裝置除塵后再排至大氣。

6、含磷、含砷等特殊廢氣首先防止在排氣系統(tǒng)中產生化學反應并通過專用的廢氣處理設備處理后達標排放。通常處理方法有稀釋法、吸收法、吸附法、催化燃燒法等等。

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二、生物潔凈室尤其是生物安全實驗室的排風一般含有活性的有毒有害的病菌等微生物。因此這類排風須經過過濾滅菌后再排放。如手術室的排風須經過中效過濾方能排到室外；P3實驗室的排風須經過高效過濾器過濾后方能排到室外；P4實驗室的排風須經過兩級高效過濾器過濾后才能排到室外。為了安全最好采用袋進袋出的高效過濾器裝置。

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一、收集國家和地方有關潔凈室建設的政策標準規(guī)范

1、潔凈度等級的國家標準和國際標準ISO 14644

2、“潔凈廠房設計規(guī)范”GB 50073-2013

3、“電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范”（修訂中）

4、“制藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范”（修訂中）

5、“醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范”GB50333-2013

6、“實驗動物環(huán)境及設施”GB14925-2010

7、“生物安全實驗室建筑技術規(guī)范”GB50346-2011

8、“潔凈室施工及驗收規(guī)范”GB50591-2010

9、“電子工業(yè)潔凈廠房施工及驗收規(guī)范”（制訂中）

10、“民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范”GB 50736-2012

11、“通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范”GB50243-2016

12、“建筑設計防火規(guī)范”GB50016-2014

二、該項目的“可行性研究報告”以及上級主管部門對報告的批復意見；該項目的“設計任務書”和建設方對該項目建造的有關要求、意見和建議。

三、該項目建廠地區(qū)的氣象資料、水文地質資料和周圍大氣污染的環(huán)境狀況。

四、潔凈室內生產工藝對凈化空調的要求和必須收集的生產工藝的技術條件和有關數(shù)據(jù)、資料：

1、潔凈廠房內的生產工藝設備平面布置圖和設備清單，以及工藝對吊頂高度的要求。

2、工藝對潔凈室內的潔凈度、溫度及精度、相對濕度及精度、正壓、振動、噪聲、照度、靜電、屏蔽等要求，越具體越好。

3、潔凈室內生產工藝設備的產熱量、產濕量、產塵量。各設備的安裝功率、效率、熱轉化系數(shù)和同時使用系數(shù)等。

4、潔凈室內生產工藝設備的局部排風量、排放氣體的性質、成份、濃度和廢氣排放量以及廢氣治理方法。

5、潔凈室內生產運行的班次、運行規(guī)律、生產的最大班人數(shù)。

五、潔凈廠房的建筑和結構的情況和有關的數(shù)據(jù)：

1、潔凈室建筑的平面布置圖、立面圖、剖面圖。各房間的分割、面積、名稱、層高。

2、潔凈室圍護結構（墻、地、頂、門、窗等）的建筑材料以及其熱工性能。

3、建筑結構狀況、結構的承載能力，尤其是舊建筑的改造項目結構的安全十分重要。