暖通凈化工程師培訓教材

 

 

二OO六年十月

                      

 

暖通凈化工程師培訓教材

目     錄

 

 

潔凈室工程師培訓教材正文

 

 

一. 空氣調節和空氣凈化的基礎知識

（一）空氣調節的基本概念

A, 空氣調節及其分類

   空氣調節是指使房間或封閉空間的溫度、相對濕度、清潔度、氣流速度等參數滿足給定要求的技術。也就是說，環境空氣的溫度、濕度、清潔度和氣流速度構成了空間的空氣環境，在人們的生活、工作和生產和科學研究的特定空間。采用必要的技術手段創造和保持空間所需的空氣環境是空氣調節的任務。在空氣調節系統中，空氣處理設備是實現空氣熱、濕交換和空氣過濾凈化的核心部分。一個房間或一個空間，除了房間內的外殼結構、人員、照明燈和設備產生的熱、濕、顆粒、微生物或其他有害物質外，還有房間外的空氣、太陽輻射等干擾。為了消除上述室內外干擾，必須采取必要的技術手段，在空氣處理設備中轉移、更換、稀釋和稀釋空氣，以確保房間內一定要求的空氣環境?？諝庹{節原例見圖1和圖2。

  

圖二  凈化空調原理圖

 

       根據使用對象的不同，空調可分為舒適空調和工藝空調。
舒適空調是為滿足人們的舒適要求而設置的空調。
工藝空氣調節是為滿足環境空氣參數的要求而設置的空氣調節。環境空氣的溫度、濕度等參數均由生產過程決定。不同的生產過程對環境空氣參數有不同的要求。
B、濕空氣焓濕圖及其應用。
1.濕空氣的焓濕。
濕空氣是我們生活和工作的環境空氣，是生產和科學研究的環境空氣。它的主要成分是干空氣和水蒸氣。所謂干空氣，是指不含水蒸氣的空氣，其中氮氣78%、氧氣21%、氬氣不足1%、霓虹燈等惰性氣體和少量二氧化碳。雖然濕空氣中的水蒸氣含量很少，但它起著很大的作用。從某種意義上說，調節濕空氣中的水蒸氣含量是空氣調節的重要任務之一。
濕空氣的焓濕圖是用來表示濕空氣的溫度、相對濕度、含濕量和焓值等空氣狀態參數及其相互關系的線路計算圖。它是一個水平坐標，在一定的大氣壓力條件下，其夾角為1350。圖中有等溫度線、相對濕度線、等濕度線和等焓值線。使用焓濕圖表示所有空氣處理過程，如混合、加熱、冷卻、加濕加濕、除濕等所有空氣處理過程，并可以計算空氣處理過程中所需的冷量、加熱、加濕等用量。見圖3。

 

圖四  等濕加熱過程                          圖五  等濕降溫過程

 

圖六  等焓加濕過程                      圖七  升溫去濕過程

F.冷卻除濕（冷卻干燥）：降低空氣溫度和含濕量的空氣處理過程。在空氣中噴灑低于空氣露點的冷凍水，或將低于空氣露點的冷凍水（制冷劑）進入表面冷卻器。與空氣接觸后，降低空氣溫度，使空氣中的水蒸氣冷凝成水滴，從空氣中分離，降低空氣溫度，降低絕對含濕量。這是空氣處理中最常用的冷卻和除濕方法，也是冷凍和除濕方法。工藝線見圖9。在空氣中噴灑液體吸濕劑的處理過程也是冷卻和除濕的過程，但在工程中很少使用。

圖八  等溫加濕過程                    圖九  降溫去濕過程

h.空氣的混合過程：兩種不同狀態的空氣混合時，其空氣的混合狀態點在兩種空氣狀態點的連線上。線段長度之比則為兩空氣質量之比。其過程線見圖十一。

圖十  升溫加濕過程                    圖十一  混合過程

潔凈室的室內參數為N，送風參數為S，熱濕比為ε，送風溫差為。新風系統。夏季室外計算參數為WS，冬季室外計算參數為WD。室外空氣處理到送風參數點S后，用風管送至潔凈室，可滿足潔凈室的溫濕度要求?？諝鉄釢裉幚砜梢圆捎靡韵路椒ㄟ_到同樣的目的。見圖14。

 圖十四  焓濕圖上的空氣處理過程

 

 

 

 

 

圖十五   空氣調節的氣流組織 

 

 

 

氣流流型	潔凈級別 （級）		送風量 （m/s）（次/h）	耗冷指標 （W/m2）	投資指標 （元/ m2）	耗電指標 （W/m2）
單向流	垂直	10 100	>0.25m/s	1300~1500	10000~13000	1.25~1.35
	水平	100	>0.3m/s	800~1000	5000~6000	0.9~1.0
非單向流	1000		50~60次/h	600~700	2800~3000	0.25~0.33
	10000		25~30次/h	500~600	2000~2200	0.22~0.26
	100000		15~20次/h	350~400	1400~1600	0.13~0.16

 

 

比較項目	一般空調	凈化空調
原理	送風和室內空氣充分混合以達到室內溫濕度均勻	亂流為稀釋原理，層流為活塞原理，送出的潔凈室空氣先達工作區，罩籠潔凈工作區
目的	為了控制溫度、濕度、風速和空氣成份的目的	除了一般空調的目的之外，更重要的是控制粒子的濃度
手段	粗、中效過濾加熱濕交換	除空調手段外還要加高效、超高效過濾器，對微生物還要有滅菌措施
送風量 （次/h）	一般降溫空調8~10次/h 一般恒溫空調10~15次/h	單向流400~600次/h 非單向流15~60次/h
初投資 （元/m2）	一般降溫500元/m2 一般恒溫800元~1000元/m2	單向流5000~15000元/m2 非單向流1500~3000元/m2
運行耗電 （Kw/m2）	一般降溫0.04~0.06 Kw/m2 一般恒溫0.08~0.10 Kw/m2	單向流0.9~1.35 Kw/m2 非單向流0.13~0.33 Kw/m2
冷量指標 （W/m2）	一般降溫150~200 W/m2 一般恒溫200~250 W/m2	單向流800~1500 W/m2 非單向流350~700 W/m2

 

D．工業潔凈室與生物潔凈室的差別見表三

表三   工業潔凈室與生物潔凈室的差別表

比較項目	工業潔凈室	生物潔凈室
研究對象 （主要）	灰塵、粒子只有一次污染。	微生物、病菌等活的粒子不斷生長繁殖，會誘發二次污染（代謝物、糞便）。
控制方法 凈化措施	主要是采取過濾方法。粗、中、高三級過濾，粗、中、高、超高四級過濾和化學過濾器等。	主要是采?。虹P除微生物生長的條件，控制微生物的孳生、繁殖和切斷微生物的傳播途徑。過濾和滅菌等。
控制目標	控制有害粒徑粒子濃度。	控制微生物的產生、繁殖和傳播，同時控制其代謝物。
對生產工藝 的危害	關鍵部位只要一顆灰塵就能造成產品的極大危害。	有害的微生物達到一定的濃度以后才能夠成危害。
對潔凈室建筑 材料的要求	所有材料（墻、頂、地等）不產塵、不積塵、耐磨擦	所有材料應耐水、耐腐且不能提供微生物孳生繁殖條件。
對人和物進入 的控制	人進入要換鞋、更衣、吹淋。物進入要清洗、擦拭。人和物要分流，潔污要分流。	人進入要換鞋、更衣、淋浴、滅菌；物進入要擦拭、清洗、滅菌；空氣送入要過濾、滅菌，人物分流，潔污分流。
檢測	灰塵粒子可用粒子計數器檢測瞬時粒子濃度并顯示和打印。	微生物檢測不能測瞬時值，須經48小時培養才能讀出菌落數量。

 

E．潔凈度的等級標準ISO-14644

ISO-14644是國際標準，現在美國、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邦標準209A、B、C、D、E，現在美國也不用了。原來我們熟悉的100級、1000級、10000級和100000級都是源自美國聯邦標準FS 209B，現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。

ISO-14644的潔凈度等級標準列表四如下。

表四    潔凈室及潔凈空氣中懸浮粒子的潔凈度等級ISO-14644 

空氣潔凈度等級（N）	≥表中粒徑的最大濃度限值（個/m3）
	0.1μm	0.2μm	0.3μm	0.5μm	1μm	5μm
1	10	2	/	/	/	/
2	100	24	10	4	/	/
3	1000	237	102	35	8	/
4	10000	2370	1020	352	83	/
5	100000	23700	10200	3520	832	29
6	1000000	237000	102000	35200	8320	293
7	/	/	/	352000	83200	2930
8	/	/	/	3520000	832000	29300
9	/	/	/	35200000	8320000	293000

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 根據工藝要求可確定1~2粒徑。

④ 根據要求粒徑D的粒子最大允許濃度由下式確定（粒徑0.1μm~5μm）

                 

          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見表五。

表五    國際標準ISO-14644與各國標準的比較表

 

國際標準 ISO-14644	中國標準 GB 50073	美國標準 FS 209E	俄國標準 TOCT 50766	日本標準 TIS 9920	德國標準
/	/	/	P0	/	/
1	1	/	P1	1	1
2	2	/	P2	2	2
3	3	M1.5	P3	3	3
4	4	M2.5	P4	4	4
5	5	M3.5	P5	5	5
6	6	M4.5	P6	6	6
7	7	M5.5	P7	7	7
8	8	M6.5	P8	8	8
9	9	/	P9	/	9

 

注：美國聯邦標準FS 209E已經停止使用

 

二、潔凈室的設計

（一）   潔凈室設計前的準備工作及應收集的有關數據和資料

 

（二）凈化空調系統的負荷計算

A． 潔凈室的熱負荷計算（熱平衡計算）

保溫情況	排風情況
	有局部排風時	無局部排風時
設備無保溫	n4 = 0.4~0.6	n4 = 0.8~1.0
設備有保溫	n4 = 0.3~0.4	n4 = 0.6~0.7

 

 

 

 

 

 

  ⑤ FFU的產熱

 

表六    不同溫度條件下成年男子的散熱（W）、散濕（g/h）量表

勞動強度	熱濕量 （W）（g/h）	溫度（℃）
		18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
極輕勞動	顯熱	100	97	90	85	79	75	70	65	61	57	51
	潛熱	40	43	47	51	56	59	64	69	73	77	83
	全熱	140	140	137	136	135	134	134	134	134	134	134
	散濕量	59	64	69	76	83	89	96	102	109	115	123
輕勞動	顯熱	106	99	93	87	81	76	70	64	58	51	47
	潛熱	79	84	90	94	100	106	112	117	123	130	135
	全熱	185	183	183	181	181	182	182	181	181	181	182
	散濕量	118	126	134	140	150	158	167	175	184	194	203
中度勞動	顯示	134	126	117	112	104	97	88	83	74	67	61
	潛熱	102	110	118	123	131	138	147	152	161	168	174
	全熱	236	236	235	235	235	235	235	235	235	235	235
	散濕量	153	165	175	184	196	207	219	227	240	250	260

 

1． 潔凈廠房內發塵源主要是人，是在廠房內操作的人員。人員的發塵量的大小與人員的動作狀態和著裝有關。下表是人員不同著裝和不同動作的發塵量。

表七  人員不同著裝和不同動作的發塵量（個/分.人≥0.5μm）

著裝 動作	一般工作服	潔凈工作服
坐不動	3.0×105	1.12×105
上身扭動	8.5×105	2.67×105
上身前屈	22.4×105	5.40×105
原地踏步	23.0×105	8.60×105
步行	29.2×105	10.10×105

 

一般情況下，穿潔凈工作服進行電子工業裝配生產的工人的發塵量為3~5×10⁵個/分.人（≥0.5μm）。

2． 潔凈室的建筑產塵

資料介紹實測建筑產塵量（包括墻、地、頂等圍護的產塵）0.8×10⁴個/分.m²。隨著建筑材料的發展，建筑產塵量會越來越少。

由上述數據可見一個人的發塵量相當于30~50 m²的建筑產塵量。

3． 工藝設備和工藝生產過程的產塵

工藝設備和生產過程產塵與生產工藝本身有關，不同生產工藝產塵量差別很大。

據資料介紹微電動機的發塵量可為4.5~45x104個/分.臺（≥0.5μm）。

 

F． 潔凈室的風量計算（風平衡計算）

 

1、潔凈室的送風量的計算

 

潔凈室的送風量不僅可以消除潔凈室的總余熱，還可以保證潔凈室的溫度和相對濕度；此外，潔凈室的送風量還應能消除室內灰塵和其他顆粒的污染，以確保潔凈室的清潔度水平。因此，潔凈室的送風量應為消除余熱的送風量，消除余濕的送風量與消除顆粒污染的凈化送風量之間的最大送風量為潔凈室的送風量。

在一般情況下，由于室內產塵量G很難準確，因此,在工程中都不用上述公式計算送風量。而采用斷面風速法（單向流潔凈室）和換氣次數法（非單向流潔凈室）進行凈化送風量的計算。

表八    氣流流型和送風量（靜態）

空氣潔凈度等級	氣流流型	平均風速 （m/s）	換氣次數 （次/時）
1~4	單向流	0.3~0.5	/
5	單向流	0.2~0.5	/
6	非單向流	/	50~60
7	非單向流	/	15~25
8~9	非單向流	/	10~15

注：① 表中換氣次數適應于層高小于4.0m的潔凈室。

② 室內人員少、熱源少時，宜采用下限值。

 

2、潔凈室的新風量計算

潔凈室的新風量不僅僅要補充潔凈室的排風量和維持潔凈室正壓的泄漏風量，同時還要保證潔凈室內工作人員每人每小時不小于40m³的新鮮空氣量的要求。因此

 

表九   圍護結構單位長度縫隙的滲漏風量表（m³/h?m）

門窗形式 壓差（Pa）	非密閉門	密閉門	單層密閉 固定鋼窗	單層密閉 開啟鋼窗	傳遞窗	壁板
5	17	4	0.7	3.5	2.0	0.3
10	24	6	1.0	4.5	3.0	0.6
15	30	8	1.3	6.0	4.0	0.8
20	36	9	1.5	7.0	5.0	1.0
25	40	10	1.7	8.0	5.5	1.2
30	44	11	1.9	8.5	6.0	1.4
35	48	12	2.1	9.0	7.0	1.5
40	52	13	2.3	10.0	7.5	1.7
45	55	15	2.5	10.5	8.0	1.9
50	60	16	2.6	11.0	9.0	2.0

 

表十    潔凈室的壓差值與房間換氣次數表（次/時）

壓差（Pa）	有外窗密封較差	有外窗密封較差	無外窗土建式
5	0.9	0.7	0.6
10	1.5	1.2	1.0
15	2.2	1.8	1.5
20	3.0	2.5	2.1
25	3.6	3.0	2.5
30	4.0	3.3	2.7
35	4.5	3.8	3.0
40	5.0	4.2	3.2
45	5.7	4.7	3.4
50	6.5	5.3	3.6

 

G． 潔凈廠房空調凈化系統的總冷量Q冷、加熱量（其中包括新風預熱量Q預熱和再熱量Q再熱），加濕量W的計算。

空調凈化系統的總冷量、總熱量和加濕量隨空調處理方案不同而不同。為了省電節能，設計時對空氣處理方案必須進行技術經濟比較和優化，選擇簡單、實用、節能、維護管理方便,節省投資的空氣處理方案?？諝馓幚矸桨复_定以后，凈化空調系統的總冷量Q_冷；預熱量Q；再熱量Q；加濕量W均可在i-d圖上求得。下面我們舉三個典型的空氣處理方案進行說明。

 

1、 一次回風的空氣處理方案：

一次回風的空氣處理方案示意圖和空氣處理過程的焓濕圖，見圖二十。

 

2、一、二次回風的空氣處理方案

一、二次回風的空氣處理方案示意圖和空氣處理過程的i-d圖見圖二十一。

 

3、 新風機組加干盤管加FFU的空氣處理方案

該方案的示意圖和空氣處理過程的i-d圖見圖二十二。

 

 

H． 凈化空調系統的水力計算

凈化空調系統的水力計算包括水系統和風系統的水力計算。水系統（冷凍水和冷卻水系統）的水力計算的目的是平衡水系統的阻力（減少不平衡），選擇管徑和水泵；風系統（送風系統、回風系統、新風系統、排風系統）的水力計算主要目的是確定風管的管徑（尺寸），選擇風機（送風機、排風機）。

系統的水力計算其實就是系統的阻力計算。

 

              

3.AHU 一、二次回風的凈化空調送風方案

為了節能、消除空氣熱濕處理過程中的冷熱相互抵消，在潔凈室凈化送風量大于其消除余熱、余濕的空調送風量時，最好采用一、二次回風方案，將二次混合點設計在系統送風點上,該方是最節能、最經濟的送風方案。其原理圖和焓濕圖如下：

 

示意圖                                焓濕(i-d)圖

圖二十五  空調機組（AHU）一、二次回風空氣處理方案示意圖及焓濕圖

 

4.MAU RAU的凈化空調送風方案

該方案主要用于多個潔凈室的潔凈度、溫度和濕度要求不同，室內產熱量和產濕量也不同。為了保證每個潔凈室的潔凈度、溫度、濕度和精度要求，應設置多個循環單元。循環單元的送風量為凈化送風量，并在單元內設置必要的熱濕處理設備，以補充新風單元的熱濕處理不足，保證潔凈室溫和濕度精度的微調。由于循環單元位于潔凈室天花板上，循環單元的送風余壓相對較小，單元體積和單元噪聲，振動較小，送風管相對較短；但是，應注意循環單元的冷凝水排放問題。這種方案的問題往往是處理冷凝水排放。本方案的新風機組位于空調室內，這些潔凈室所需的新風均由新風機組（MAU）凈化，并將熱濕度集中處理。然后將每個回風機組的正壓分配給每個回風機組。新風機組的熱濕處理最好去潔凈室空氣的機械露點。如果將新風熱濕處理點低于潔凈室的機械露點作為新風，不僅可以承受新風本身的濕負荷，還可以消除潔凈室的濕負荷。此時，循環機組中的表面冷卻器可以是干式表面冷卻器。本方案的原理圖焓濕圖如下：

示意圖                                  焓濕(i-d)圖

圖二十六  MAU加RAU空氣處理方案示意圖及(i-d)圖

 

示意圖                                 焓濕(i-d)圖

圖二十七  AHU加FFU空氣處理方案示意圖及焓濕圖

 

2．  新風機組（MAU）加循環機組（RAU）加風機過濾器單元（FFU）凈化空調送風方案

此方案多用于多個潔凈室其潔凈度，溫、濕度要求不同，室內的產熱量和產濕量也不盡相近，為了確保每個潔凈室的潔凈度，溫、濕度及其精度的要求,就要設置多個循環機組,循環機組的送風量是凈化送風量,并且在機組內設置必要的熱、濕處理設備,用來補充新風機組熱、濕處理的不足和保證該潔凈室溫、濕度精度的微調節。由于循環機組設在潔凈室的吊頂上面，循環機組的送風余壓相對都較小，機組體積和機組噪聲、振動也較小，送回風管也比較短??；但是，要注意循環機組的凝結水排放問題，往往這種方案的問題都出在凝結水排放的處理上。此方案的新風機組設在空調機房內，這些潔凈室所需的新風全部由新風機組（MAU）進行凈化和熱濕的集中處理。然后分配到每一個循環機組內與其回風混合。新風機組的新風量不僅僅要補充各潔凈室的排風還要保證每個潔凈室的正壓。新風機組的熱濕處理最好到某潔凈室空氣的機械露點上，如果將新風熱濕處理點低于潔凈室的機械露點作到新風不僅承擔新風本身的濕負荷，而且還將潔凈室的濕負荷也消除掉，此時循環機組內的表冷器可為干式表冷器。

當多個潔凈室中有若干個1級、10級、100級等高凈化級別的垂直單向流潔凈室時，為了減少循環機組（RAU）的負擔和送、回風管道的斷面，此時循環機組僅解決該單向流潔凈室的空調送風量，以保證潔凈室的溫度、相對濕度和潔凈室的正壓，而占90％以上的絕大部分送風量有設在潔凈室吊頂上的FFU來負擔，以保證潔凈室的高潔凈度級別。此方案的原理圖和焓濕圖如下：

示意圖                                  焓濕(i-d)圖

圖二十八  MAU加RAU加FFU空氣處理方案示意圖及(i-d)圖

 

示意圖                                 焓濕(i-d)圖

圖二十九MAU加FFU加DC空氣處理方案示意圖及焓濕圖

 

表十一   空氣過濾器的效率和阻力

性能指標 性能類別	額定風量下的大氣塵計數效率 （%）	額定風量下的初阻力（Pa）
粗  效	20~80（≥5.0μm）	≤50
中  效	20~70（≥1.0μm）	≤80
高中效	70~90（≥1.0μm）	≤100
亞高效	95~99.9（≥0.5μm）	≤120

 

根據我國“高效空氣過濾器” GB 13554-92國家標準劃分。

表十二   高效過濾器和超高效過濾器的效率和阻力

性能指標 性能類別	額定風量下的大氣塵計數效率 （%）	額定風量下的初阻力（Pa）
A 高效	額定風量下的鈉焰效率≥99.9	≤190
B 高效	額定風量和20%額定風量的鈉焰效率≥99.99	≤220
C 高效	額定風量和20%額定風量的鈉焰效率≥99.999	≤250
D 超高效	額定風量和20%額定風量的計數效率（≥0.1μm）≥99.999	≤280

 

我國過濾器分類與歐美國家分類的比較表，見表十三。

 

                            圖三十  FFU示意圖

3．潔凈工作臺

潔凈工作臺是設在空調房間或低級別的潔凈廠房內的局部凈化設備，它是風機和高效過濾器的組合體，可在局部創造出100級、10級等高級別潔凈度。其性能有：風機的風壓和噪聲（風壓> 200Pa，噪聲< 65dB(A)、高效過濾器的效率和斷面風速（高效過濾器的效率）≥99.99%（≥0.3μm），斷面風速、V≥0.35m/s）。潔凈工作臺示意圖見圖三十三。

 

 

4．生物安全柜

生物安全柜是用于P1~P4生物安全實驗室中的生物凈化和生物安全設備。它按使用要求不同可劃分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級生物安全柜。生物安全柜用于對人和環境有害的病菌和微生物的實驗。為了安全要做到保護實驗操作人員，保護實驗對象和保護周圍環護的三保護。實驗對象要在100級無菌環境實驗；為了保護操作人員和環境生物安全柜內必須有足夠的負壓度。生物安全柜示意圖見圖三十四。

5．層流罩

層流罩也是風機與高效過濾器組合的局部凈化設備，在局部區域創造100級或更高的凈化環境，滿足生產工藝的要求。其大小尺寸可隨工藝設備的大小而定。它是設在低級別的潔凈廠房之中，因此對其噪聲有較高的要求，其出風的斷面風速應≥0.3m/s，風機的風壓應>200Pa。層流罩示意圖見圖三十五。

 

 

B, 聯動調試

聯動調試在風量調整和單機試車后進行。聯動調試就將凈化空調系統和為凈化空調系統服務的所有系統即：供冷系統（冷凍機、冷卻塔、水泵以及供冷系統上所有的配件）、供熱系統（鍋爐、水泵以及供熱系統上所有配件）、供電系統（配電箱、變頻器……）和自動控制系統全部投入運行，考核各系統的綜合性能和聯動性能。必要時，在潔凈室內人為的設置一定量的負荷，考核溫、濕度探頭、中間儀表和執行機構的聯動是否敏感、協調；考核溫、濕度探頭是否準確，精度是否合格。

 

（四）潔凈室的性能測試和綜合評價

在風量調整和聯動調試的基礎上，潔凈室空調凈化系統以及為其服務的所有系統，均處于正常運行狀態。接著進行潔凈室的性能測試和綜合評價。

A, 潔凈室的性能測試：

潔凈室性能測試內容包括：

潔凈度測試、風量測試、正壓測試、風速測試（單向流潔凈室 ）溫度、相對濕度測試、噪聲測試等。

1, 潔凈度測試：采樣點布置在工作面上（0.8~1.0m），采樣點數量N=A^1/2（A是潔凈室面積‘m²’）。塵埃粒子計數器的采樣量要大于1升/分；每個采樣點連續有效采樣三次。取其平均值做該點的測量值。全部測點的測量值的平均值作為潔凈室的潔凈度。

2, 風量或風速測試：單向流潔室測量斷面風速、非單向流潔凈室測其風量。

斷面風速的測量：距吊頂上送風高效過濾器（HEPA）300mm處布置測點，測點間距為600mm，用熱球風速儀測其各點風速。

風量測試：在送風管或送風口上測送風風量。方法是用比托管和微壓差計，測風管內各點的動壓，測點間距為100mm。再計算送風量。

3, 正壓測試：在關門的狀態下，測潔凈室的正壓。采用補償式微壓計測量。

 

B, 潔凈室的綜合評價。

在對潔凈室性能測試的基礎上，根據對潔凈室潔凈度、溫、濕度、正壓、風量、噪聲等測試結果，對潔凈室的建設和性能進行竣工驗收的綜合評價。

 

六．潔凈室的性能測試

 (一) 潔凈室性能測試的目的

 潔凈室性能測試的目的主要有兩項：其一是為了潔凈室的竣工驗收，其二是為了檢查潔凈室的運行是否正常。

1、  凈室竣工驗收的性能測試

根據（潔凈室施工及驗收規范）和（潔凈廠房設計規范）的要求，潔凈室竣工驗收分兩步進行，第一步是竣工調試和性能測試，第二步是潔凈室性能的綜合評價。潔凈室性能的綜合評價是潔凈室工程竣工驗收的重要環節，而潔凈室性能測試又是潔凈室性能綜合評價的基礎。潔凈室性能測試所需要測試的項目以下：

①通風機的風量和轉數；

②風量及其平衡；

③室內靜壓及其調整；

④自控系統的聯動；

⑤高效過濾器的檢漏；

⑥室內的潔凈度；等六項。其中主要三項是，潔凈度，風量和室內靜壓。

2、潔凈室運行狀態下的定期性能測試

根據（潔凈廠房設計規范）的要求，因生產的復雜性和維護管理工作的主，客觀原因造成潔凈室性能的下降，必須對潔凈室進行定期的性能測試，檢測的頻數見下表。

    表十四   潔凈室性能測試的內容和頻數

潔凈度等級 項目	1~3	4、5、6	7	8、9
溫度	循環監測	每班二次
濕度	循環監測	每班二次
壓差值	循環監測	每周一次	每月一次
潔凈度	循環監測	每周一次	每3個月一次	每6個月一次
風量	循環監測	不得超過12個月

 

（二）潔凈室性能測試的內容

表十五  潔凈室檢測內容

序號	測試項目	JGJ71-90規定			GB50073-2001規定
		低于100級	100級	1000級及以下
1	室內送風量，系統總風量，室內排風量，	檢測			檢測
2	靜壓差	檢測			檢測
3	風速和風量	檢測		不測	檢測
4	斷面風速不均勻度	檢測	必要時測	不測	未規定
5	潔凈度級別	檢測			檢測
6	浮游菌和沉降菌	必要時測			選測
7	室內溫度和室內相對濕度	檢測			選測
8	溫濕度波動范圍和區域溫差	必要時測			未規定
9	室內噪聲級	檢測			選測
10	室內倍鐸程聲壓級	必要時測			選測
11	室內照度及其均勻度	檢測			選測
12	室內微振	必要時測			必要時測
13	表面導靜電性	必要時測			必要時測
14	室內氣流流型	不測		必要時測	選測
15	流線平行度	檢測	必要時測	不測	必要時測
16	自凈時間	不測	必要時測	必要時測	選測
17	過濾器安裝檢漏	未規定			選測
18	污染泄漏	未規定			選測

 

（三）潔凈室性能測試的主要儀器和儀表

1、風壓測試儀器：主要用于測定潔凈室之間和潔凈與非潔凈區之間微壓差，也可利用壓差法測量風速，計算風量。

①液體壓力計：液體壓力計具有使用方便、價格低廉、精確度較高、制造安裝方便等優點，但有測量范圍受限制、玻璃管易碎等缺點。

常用的工作液體有：酒精、水、水銀等，在潔凈室測量中主要是酒精和水。

液體壓力計主要有：U型管壓力計、斜管壓力計、補償式壓力計。

②彈簧壓力計：彈簧壓力計是根據彈簧元件在所測壓力作用下發生變形，其變形量與所測壓力成函數關系這一原理制成的，其優點是構造簡單、便于攜帶、安裝方便、價格低廉。

常用的彈簧壓力計主要有：彈簧管壓力計、膜片管壓力計和膜核壓力計。

③電學壓力計：電學壓力計是利用壓電原理或高壓下電阻變化等電學方法來測定壓力的壓力計，適用于測量變化極快、數值很高或近乎絕對真空時的壓力。

 

2、風速和風量測試儀器：

①     風速測量儀的作用原理有：機械式、散熱率式和動力測壓式等。

a．機械式風速儀：如翼形風速儀，它是利用流動氣體的原動壓推動機械裝置來顯示其流速的儀表。

b．散熱率式風速儀：是根據流體中受熱物體的散熱率與流體流速成正比關系制成，測定傳感器的散熱率，即能測到流體的流速。

常用的散熱率式風速儀有：熱線風速儀和熱球風速儀等。

②風量測量儀：在潔凈室中總風量的測試常用風管法，各房間送回風量多用風口法進行測量，其原理為平均風速乘以斷面面積。

③潔凈度測試儀：

a．塵埃粒子的檢測儀表：目前潔凈室潔凈度的檢測主要用光散射塵埃粒子計數器，它又分為白只光塵埃粒子計數器和激光塵埃粒子計數器。

它的原理是利用空氣中的微粒對光線的散射現象，將采樣空氣中的微粒的光脈沖信號轉換為相應的電脈沖信號來測定微粒的顆粒數，利用微粒的光散射強度與微粒粒徑的平方成正比的關系來測量微粒粒徑的大小。

b．生物粒子的檢測儀表：目前生物粒子的檢測方法主要有采用培養基法和濾膜法，所用的儀器分浮游菌采樣器和沉降菌采樣器。

浮游菌采樣器主要有：固體撞擊式采樣器、離心式空氣微生物采樣器、氣旋式微生物采樣器、液體沖擊式微生物采樣器、過濾式微生物采樣器和大容量靜電沉降采樣器等。

沉降菌采樣器主要有：高壓消毒鍋、恒溫培養箱和培養皿等。

④溫度測試儀：通稱溫度計，按其作用原理可分為膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶溫度計和電阻溫度計。

a．膨脹式溫度計：分固體膨脹式溫度計和液體膨脹式溫度計。

b．壓力式溫度計：可分為充氣壓力計式溫度計和充蒸汽壓力計式溫度計。

c．熱電偶溫度計：是根據熱電效應原理制成的，當兩種不同金屬節點溫度不同時就會有電動勢，如已知一點溫度，測出電動勢就可推算另一點的溫度。

d．電阻溫度計：基于某種金屬及其合金或半導體的電阻會隨溫度變化而變化，精確地測定電阻就會測出溫度。

電阻溫度計的優點有：精確度靈敏度高、反應快；測溫范圍寬；不需冷節點補償；可用于遠距離溫度測量。

⑤濕度測試儀：濕度測試儀按其原理可分為干濕球溫度計、毛發溫度計、電溫度計等。

⑥噪聲測試儀：噪聲測試儀它的原理是用電容式傳聲器將聲能變為電能，再經放大器、檢波器等一系列處理，最后給出聲壓值。

⑦照度測試儀：常用的便攜式照度計它的原理是用一種光敏元件做探頭，當有光照時就會產生光電流，光線越強光電流越大，測量電流時就可測出照度。

 

（四）潔凈室性能測試的方法

1．風量和風速的測量

①．測試前的準備工作：

測試前首先檢查風機運行是否正常，系統中各部件安裝是否正確，有無障礙，所有閥門的開啟位置是否正確并且固定可靠。

②     單向流潔凈室風量的測定：

垂直單向流潔凈室和水平單向流潔凈室的風量是采用斷面平均風速和斷面面積的乘積來計算的，斷面的選取和斷面上的測點布置見下表。

表十六  施工驗收規范JGJ71和設計規范GB50073的比較

內   容	施工驗收規范JGJ71		設計規范GB50073
	垂直單向流	垂直單向流	垂直單向流	水平單向流
測定斷面的選取	距地面0.8m	距送風面0.5m	距高效過濾器0.3m
測點的布置	間距不大于2m均勻布置		間距不大于0.6m均勻布置
最少測點數	10點，算數平均		5點，算數平均
測定儀器	熱球風速儀		未作具體規定
評定標準	應大于設計風速,且不超過20％		1~4級	0.3~0.5
	不均勻的均方根差不大于0.25		5級（100級）	0.2~0.5

 

 ③ 非單向流潔凈室風量的測定：

非單向流潔凈室風量的測定可采用風管法和風口法

a.       風管法測風量：

風管法測風量中風管測定斷面應選擇氣流比較均勻穩定地方，且與局部阻力的距離，測定斷面在局部阻力前時不小于3倍風管管徑長度，測定斷面在局部阻力后時不小于5倍風管長邊長度。

對于矩形風管將測定斷面分成若干個相等的小截面，盡可能接近方形，邊長應不大于200mm。測定點在小截面的中心。整個測定斷面的測點數不少于3個。

對于圓形風管將測定斷面分成若干個面積相等的同心圓環，每個圓環上設4個測點，4個測點應在相互垂直的兩條直徑上。

圖三十六 矩形風管的測點布置              圖三十七   圓形風管的測點布置

 

b. 風口法測風量：

在施工驗收規范JGJ71中規定了兩種方法：其一是對于有過濾器的風口，可根據風口形式選用與風口斷面相同的輔助風管，其長度為兩倍風口的邊長，連接于被測風口外部，在輔助風管的出口面上，最少布置6個測點，用熱球風速儀測個點風速，再用斷面平均風速乘以風口凈面積來計算風量。其二是對于有同類擴散板的風口，可根據擴散板的風量阻力曲線和實測擴散板阻力來查出風口的風量。

 ④風量測定結果的判定：

a.     實測風量應大于設計風量，但不應超出20％。

b. 實測新風量與設計新風量之差不應超出10％。

c. 實測個風口風量與設計風量之差不應超出15％。

 

2．潔凈度的測定：

①．在施工驗收規范JGJ71中規定如下：

a.       最低采樣點數見下表，每個測點最少采樣機3次。

表十七  最低采樣點數表

面積（m2）	潔  凈  度
	100級和高于100級	1000級	10000級	100000級
小于10	2~ 3	2	2	2
10	4	3	2	2
20	8	6	2	2
40	16	13	4	2
100	40	32	10	3
200	80	63	20	6
400	160	126	40	13
1000	400	316	100	32
2000	800	633	200	63

  

b.    測定潔凈度的最小采樣量按下表：

表十八    最小采樣量表(L)

潔凈度級別（級）	粒    徑（mm）
	0.1	0.2	0.3	0.5	5.0
1	17	85	198	566
10	2.83	8.5	19.8	56.6
100		2.83	2.83	5.66
1000				2.83	85
10000				2.83	8.5
100000				2.83	2.83

c.        對于單向流潔凈室采樣口應朝著氣流方向。對于非單向流潔凈室采樣口宜朝上。采樣速度盡可能接近室內氣流速度。即（等速采樣）。

測點的布置原則：每層不少于5個測點，多于5點時可分層布置。測點布置在距地0.8m高的對  角線上。

 

② 潔凈度測定結果的判定：

a.  如實測狀態（空態，靜態，動態）與事先約定的狀態相同，以其潔凈度級別上限作為評定標準。

b.          如實測狀態為空態或靜態，則動態時的粒子數肯定會高，有時可用空態粒子數的5~10倍來估算動態時的塵埃粒子數。

 

3．微生物粒子的測定：

①．采樣點的布置和要求：

a.       浮游菌測定時，其采樣點位置可以與懸浮粒子測定點的布置相同。測點距離地面0.8~1.5m,送風口測點位置距送風面30cm左右。根據需要可在關鍵部位增加測點。測點布置要均勻。見下表：

表十九  浮游菌測定最少采樣點數表

面積（m2）	潔   凈    度
	100級		10000級		100000級
	驗證	監測	驗證	監測	驗證	監測
小于10	2~ 3	1	2	1	2	－
10~20	4	2	2	1	2	－
20~40	8	3	2	1	2	－
40~100	16	4	4	1	2	－
100~200	40		10		3	－
200~400	80		20		6	－
400	160		40		13	－

 

b.       沉降菌測定時，其采樣點位置可以與懸浮粒子測定點的布置相同。測點距離地面0.8~1.5m。根據需要可在關鍵部位增加測點。測點布置要均勻。對于沉降菌法不僅僅滿足于最少采樣總數,還需滿足最少采樣培養皿總數。見下表：

表二十  沉降菌測定最少采樣點數表

面積（m2）	潔   凈    度
	100級	10000級	100000級
小于10	2~ 3	2	2
10~20	4	2	2
20~40	8	2	2
40~100	16	4	2
100~200	40	10	3
200~400	80	20	6
400~1000	160	40	13
1000~2000	400	100	32
2000以上	800	200	63

 

表二十一   沉降菌測定最少培養皿數表

潔凈度等級（級）	90培養皿數（以沉降0.5h計）
高于100	44
100	14
1000	5
10000	2
100000	2

 

浮游菌測定法最小采樣量應按不同潔凈度等級來確定。見下表

 

表二十二    浮游菌測定法最小采樣量表

潔凈度等級（級）	采樣量/L?次
	日常監測	環境驗證
100	600	1000
10000	400	500
100000	50	100

 

② 微生物粒子測定方法：

a.        浮游菌的測定法

首先，要對測定儀器，培養皿，采樣器等進行消毒滅菌，采樣口和采樣管在使用前必須用高溫滅菌。

第二，采樣者應穿與潔凈室等級相應的潔凈服，放入或調換培養皿前，雙手要用消毒劑消毒。

第三，儀器消毒后放入培養皿前，先開動真空泵抽氣，使儀器中的殘存消毒劑蒸發，時間不小于5min。

第四，關閉真空泵，放入培養皿，蓋好蓋子后調節采樣器。

第五，置采樣口于采樣點，依次開啟采樣器，真空泵，轉動定時器并根據采樣量選定采樣時間。

第六，采樣結束后，將培養皿置于30~50oC恒溫培養箱中，時間不小于48小時。

第七，用肉眼計數，然后用5~10倍的放大鏡檢查，是否有遺漏。                       

b. 沉降菌的測定法

首先，要對測定儀器，培養皿等進行嚴格的消毒滅菌，在37oC恒溫培養箱中，進行不小于48小時的培養和觀察，確認無菌后方可使用。

第二，一般采用90mm的沉降平皿，注入20mL培養基，放在測點處，開蓋暴露30min,將培養皿蓋蓋上倒置，然后在30~35oC恒溫培養箱中，進行不小于48小時的培養并用肉眼計菌落數，并記錄生成的菌落數，然后用5~10倍的放大鏡檢查，是否有遺漏。

 

4．靜壓差的測定：

①．靜壓差的測定要求：

首先，靜壓差的測定是潔凈區內所有的門全關閉狀態下進行的。

第二，應從潔凈度高到潔凈度低的房間順序進行，一直到直通室外的房間。

第三，測管口設置在室內不受氣流干擾的地方。

第四，所測數據應精確到1.0Pa。

② 靜壓差的測定步驟：

首先，是將潔凈區內所有的門全處于關閉狀態下。

第二，用微壓差計測量潔凈室之間，潔凈室和走廊之間，走廊與外界之間的壓差。

第三，記錄在案

③ 靜壓差測定用的儀器：

靜壓差測定一般采用的儀器為YJB-150型補償式微壓計，傾斜式壓力計，精密指針式壓力計或靈敏度小于1.0Pa的其它壓力計。

④ 合格標準：

首先，不同級別的潔凈室（區）與非潔凈室潔凈室（區）之間的靜壓差應不小于5Pa。

第二，潔凈室（區）與室外的靜壓差應不小于10Pa。

第三，對于潔凈度等級嚴于5級的單相流潔凈室在開門時，門內0.6m處室內工作面的含塵濃度應不大于相應級別的含塵濃度限值。

 

5．溫度和相對濕度的測定：

①溫濕度的測定要求

首先，溫濕度測定前，凈化空調系統應連續運行48h以上。

第二，應根據溫濕度的精度范圍，選擇有足夠精度的測定儀表，并經過校驗標定合格。

②溫濕度的測定方法：

第一，溫濕度的測點應距離地面0.8m，距離外墻0.5m。

第二，應根據溫濕度的精度范圍的要求，測定宜連續運行8~48h，每次讀數間隔不大于30min。

第三，對于沒有恒溫要求的房間，其溫度只測房間中心一個點即可。

第四，對于有恒濕要求的房間或區域，測點應放在送，回風口處或具有代表性的點。

③ 合格標準：

有90%以上的測點其溫度的偏差值在室溫要求的范圍內，為符合設計要求，反之為不合格。

 

6．照度的測定：

①     照度的測定要求

室內照度的測定必須在室溫穩定，光源光輸出穩定后再進行測定。

②照度的測定方法：

第一，照度的測點應距離地面0.85m，按間距1~2m布點，測點距離墻1m。

第二，記錄實測值并計算總的平均照度。

第三，照度測定一般是不含局部照明以外的一般照明。

③ 合格標準：

應符合設計要求，根據（潔凈廠房設計規范）的要求，潔凈室內一般照明的均勻度不應小于0.7。

 

7．噪聲的測定：

① 噪聲的測定方法：

當房間的面積不大于50m²時，僅測定房間中心一個點。當房間的面積較大時，每增加50m²增加一個測點。測點距離地面1.0m。當有條件時，宜測房間靜態工況的噪聲和本底噪聲。

② 合格標準：

應符合設計要求，根據（潔凈廠房設計規范）的要求，潔凈室空態情況下非單向流潔凈室的噪聲不應大于60dB(A)。單向流和混合流潔凈室的噪聲不應大于65 dB(A)。

 

8．自凈時間的測定：

①自凈時間的測定方法：

以大氣塵為基準測定時，潔凈房間必須停止運行一段時間，待空氣中含塵濃度接近大氣含塵濃度時，然后開機，直到含塵濃度達到最低穩定值為止，其所需要的時間為自凈時間。

以人工塵（香煙，巴蘭香等）為基準測定時，在潔凈室中央距離地面1.8m的高度發煙1~2min

即停止，再穩定1~2min，然后開機，直到含塵濃度達到最低穩定值為止，其所需要的時間為自凈時間。

 

9．安裝后過濾器的檢漏：

①檢漏要求：

被檢過濾器應檢測過風量并在設計風量的80%~120%條件下運行。

被檢過濾器上游的粒子濃度被檢過濾應滿足下列要求：對受控粒徑≥0.5μm的濃度，應不小于3.5x10⁴pc/L

對受控粒徑≥0.5μm的濃度，應不小于3.5x10⁴pc/L

②檢漏方法：

用粒子計數器對安裝的接縫和主斷面進行掃描檢漏。檢漏點應距離被檢表面20~30mm。掃描的速度5~20mm/s， 掃描檢漏的部位為過濾器整個斷面，封頭膠，安裝框架等處。掃描檢漏用的粒子計數器的最小采樣量應大于1L/min。

③ 合格標準：

被檢過濾器下游的粒子濃度換算成穿透率，高效過濾器不應大于出廠合格穿透率的兩倍。

 

七，潔凈室運行管理的一些問題：

（一）過濾器的基本知識及其維護管理

1，過濾器的基本知識

過濾器是潔凈室的主要凈化設備，是空氣凈化的主要手段。因此，對于從事潔凈室設計、建造和維護管理人員了解和掌握過濾器的基本知識是十分重要的。

 

a、過濾器的分類

按過濾器的性能（效率、阻力、容塵量）來劃分，通常將其劃分成粗效、中效、高中效、亞高效、高效（HEPA）和超高效（ULPA）六類過濾器。

我國國家標準《空氣過濾器》GB/T 14295-93中將不同過濾器的效率和阻力規定如下：

表二十三  過濾器的效率和阻力（GB/T 14295-93）

性能指標 性能類別	額定風量下的大氣塵限徑計數效率 （E %）		額定風量下的初阻力 （Pa）
粗效	≥ 5.0μm	80 > E > 20	≤ 50
中效	≥ 1.0μm	70 > E > 20	≤ 80
高中效	≥ 1.0μm	90 > E > 70	≤ 100
亞高效	≥ 0.5μm	99.9 > E > 95	≤ 150

 

國家標準《高效空氣過濾器》GB 13554-92中規定將高效過濾器按性能劃分為A、B、C、D四類。D類又通稱為超高效過濾器（或稱為0.1μm高效過濾器或超低透過率過濾器）。

表二十四  過濾器的效率和阻力（GB 13554-92）

性能指標 性能類別	效  率 （E %）		額定風量下的初阻力（Pa）
A	額定風量下的鈉焰效率	≥ 99.9	≤ 190
B	額定風量和20%額定風量下的鈉焰效率	≥ 99.99	≤ 220
C	額定風量和20%額定風量下的鈉焰效率	≥ 99.999	≤ 250
D	額定風量和20%額定風量下的≥0.1μm粒子效率	≥ 99.999	≤ 280

 

國外將超高效過濾器（ULPA）的過濾效率指標規定為對于≥0.12μm粒子的過濾效率E≥99.9995%。

關于我國和歐美對過濾器的分類比較如下：

表二十五   過濾器的分類表

我國標準 GB/T 14295

一般通風用

潔凈室用

粗  效

中效

高中效

亞高效

高  效

超高效

美國 ASHRAE標準

C1

C2 C3 C4

L5 L6

L7 L8

M9 M10

M11 M12

M13

M14

H15

H16

UH17 UH18

UH19

UH20

歐洲新標準

G1

G2

G3

G4

F5

F6

F7

F8

F9

H10

H11

H12

H13

H14

U15

U16

U17

歐洲老標準

EU1

EU2

EU3

EU4

EU5

EU6

EU7

EU8

EU9

EU10

EU11

EU12 EU13

EU14

效率E（%）

65     80    90

60      80     90

85   95       99.5    99.95  99.995    99.9995   99.99995

計重法

比色法

MPPS法（DOP法）

 

b、過濾器的過濾機理

過濾機理主要有攔截（過篩）、慣性碰撞、布朗擴散和靜電等。

① 攔截：即過篩。大于篩孔的粒子攔截下來被過濾掉，小于篩孔漏過去。

         一般對大粒子有作用，效率很低，是粗效過濾器的過濾機理。

② 慣性碰撞：粒子尤其較大粒子隨氣流流動，作無規則運動。由于粒子的慣性或某種場力作用偏離氣流方向，不隨氣流運動，而與障礙物碰撞、粘住而被過濾掉。粒子越大，慣性越大，效率越高。一般是粗效和中效過濾器的過濾機理。

③ 布朗擴散：氣流中的微小粒子做無規則的布朗運動，與障礙物撞擊被鉤留粘住，而被過濾掉。粒子越小，布朗運動越強，與障礙物撞擊機會越多，效率越高。這也被稱作擴散機理。這是亞高效、高效和超高效過濾器的過濾機理。且纖維直徑越接近粒子徑效果越好。

 

c、過濾器的性能

過濾器性能一般包括過濾效率E；初阻力Hc；容塵量g。

① 過濾效率 E = 被過濾器過濾掉的（捕集的）粒子量/未過濾前空氣中粒子總量×100%

一般而言：≤0.1μm粒子主要作布朗擴散運動，粒徑越小，效率越高。

> 0.5μm粒子主要作慣性碰撞運動，粒徑越大，效率越高。

0.1 > d >0.5μm之間的粒子其過濾效率有一個最低點，即最大穿透率的粒徑。

② 初阻力Hc：氣流繞纖維運動產生微小阻力，無數微小阻力之和即濾料對空氣的阻力。過濾器的阻力與氣流速度有關，速度越大，阻力越大。

   過濾器的阻力分為初阻力（Hc）和終阻力（Hz）。

   初阻力（Hc）是過濾器器開始使用時額定風量下的阻力。

   終阻力（Hz）是過濾器更換時的阻力。一般Hz = 2×Hc。

③ 容塵量g：過濾器到達終阻力時在濾料上所容納的灰塵重量。

 

d、濾速

濾速是指空氣垂直于濾料方向穿過濾料的速度。不是過濾器迎面風速。

濾速越大粒子慣性力越大，對粗、中效過濾器而言效率越高，但濾速越大，過濾器對空氣的阻力也越大。所以一般粗效過濾器濾速為1~2 m/s，中效過濾器的濾速0.2~1 m/s。

濾速越大，不利于微小粒子的布朗運動，因此對高效、超高效過濾器的濾速一般控制在0.02 m/s左右。

 

e、過濾器濾料和結構形式

粗效過濾器的濾料一般為：玻璃纖維、化纖、無紡布等其結構型式多為板式、折疊式和袋式。

中效過濾器的濾料一般為玻璃纖維、化纖、無紡布等其結構型式多為袋式、楔形折疊式。

高效過濾器的濾料主要是超細玻璃纖維濾紙。結構型式均為折疊式。有有隔板和無隔板之分。

 

f、過濾器的使用和更換

① 過濾器的使用

粗效、中效、高中效、亞高效、高效、超高效6種過濾器各有各的用途，必須正確使用，如果使用不當，不但不會起作用而且還會產生不良甚至相反的效果。因此，設計、建造和維護管理潔凈室的人員要特別注意。

粗效過濾器是作為預過濾器使用，一般是設置在空調箱內，其作用是過濾大顆粒的粒子，以保護其后的空調設備（如表冷器和加熱器等）和中效以及更高級過濾器。一般粗效過濾器不能作為終端過濾器。

中效過濾器一般設在空調箱的正壓段，其作用是保護亞高效、高效過濾器等終端過濾器。它除去的是≥1.0μm的中小粒子。一般情況下，中效過濾器是中間過濾器，不能做預過濾器用，也不能做終端過濾器。

高效和超高效過濾器都做為凈化系統的終端過濾器。一般放置在潔凈室的吊頂上。高效過濾器（HEPA）是潔凈室的必須的終端過濾器。而超高效過濾器是0.1μm，10級、1級或更高級別潔凈室必須的終端過濾器。

② 過濾器的更換

過濾器經過一段時間的運行，當過濾器的阻力達到其終阻力Hz時，一般情況下就要更換了，否則其性能就會下降，達不到應起的作用，甚至會影響系統的正常運行。

對粗、中效過濾器而言，有一次性使用后廢棄的也有可清洗后繼續使用的，不過清洗后的粗、中效過濾器的阻力遠比其初阻力大，效率也有所提高。

然而亞高效、高效和超高效過濾器都是一次性的，使用后就廢棄的。

 

(二)、潔凈室的發塵源和潔凈室的清埽：

1、潔凈室的發塵源

對于潔凈室的塵源，除了來自室外大氣的塵粒和進入潔凈室的人和物攜帶的灰塵之外，潔凈室內的發塵源主要來自于潔凈室內操作人員，潔凈室的圍護和潔凈室內生產工藝設備和生產過程的產塵。

① 潔凈室內作業人員的產塵。作業人員的產塵與所穿的潔凈工作服的材料、型式、著裝情況和作業人員本身的動作有關。因此，潔凈室內的作業人員必須穿規定的工作服而且動作也要受到一定的限制。通常情況下，一般電子裝配工藝穿全身型潔凈工作服輕微動作時，人員的產塵量為3.5 ~ 5.0×10⁵個/人.分（≥0.5μm）。是潔凈室內的最主要的發塵源。

② 潔凈室圍護和室內表面的產塵。隨著潔凈室裝修材料的發展，耐磨、抗靜電、少產塵的材料出現，潔凈室內建筑產塵量越來越小。一般認為潔凈室單位建筑面積產塵為3 ~ 5.0×10⁴ /m².分（≥0.5μm）?？梢?/span>10平方米建筑產塵只相當一個作業人員的產塵量。

③ 生產設備和生產過程的產塵：這一產塵量與設備和生產過程本身有直接關系。不同設備、不同生產工藝的產塵量差別極大。在日本的資料介紹，一臺電動機的產塵量大約為4.5 ~ 45×10⁴個/臺.分（≥0.5μm）。

2、潔凈室的清掃

① 人工擦拭法：即人用潔凈室專用擦布和純水對潔凈室的地、墻、頂以及家具和設備表面進行擦拭。這種清掃方法較為徹底。

② 分散式真空吸塵法：一般此方法只適用于低級別（1000級、10000級、100,000級）亂流潔凈室。方法簡單、靈活、方便，每天下班后均可采用此方法清掃。但由于移動式真空吸塵器內的圓筒形高效過濾器的效率比較低（≥99.5%，≥0.5μm），因此不適用在高級別的潔凈室。一般情況500 m²潔凈室可設兩臺吸塵器，每增加500 m²增加一臺，最多不超過10臺。

③ 集中式真空吸塵法：集中式真空吸塵是一個由吸塵口、管網、集中吸塵泵、除塵器組成的系統。吸塵泵和除塵器設在專門的機房內，因噪聲極大，機房不但要遠離廠房和辦公區，而且還要適當地作隔聲消聲處理。吸塵泵應有備用不應少于2臺。系統的管道宜用無縫鋼管焊接聯接暗裝敷設。其彎頭曲率半徑為4 ~ 6d煨彎不得折皺，三通夾角要小于45o，不應有四通（可由2個三通組合），水平管道的坡度為3‰，坡向立管和吸塵點，拐彎處宜設清掃口。系統末端為吸塵口，平時有蓋密封，使用時開蓋插入吸塵軟管進行吸塵。一般吸塵軟管作用半徑為8米，每個系統同時工作的吸塵口為4~5個，每個吸塵口的風量為150m³/時。

 

集中式真空吸塵不會影響室內的潔凈度，因此，集中式真空吸塵方法多用在級別較高（100級、10級、1級），面積較大的潔凈室中。

潔凈室的清掃制度在一般情況下，每班（每天）小清掃一次；每周中清掃一次，每月大清掃一次。并且要設專人負責管理、監督和檢查。還要有一定的培訓制度。

 

（三）潔凈室的空氣品質：

影響潔凈室內的空氣品質的因素很多。如：潔凈室內的新鮮空氣量的大??；室內含氧量的多少；室內的負離子數量；室內裝修安裝等材料和生產過程產生的低濃度分子級的化學污染物的情況以及生產過程中散發的酸、堿、有機等廢氣都會影響潔凈室內的空氣品質。

1、潔凈室內的新鮮空氣量

《潔凈廠房設計規范》50073-2001中規定“保證供給潔凈室內每人每小時的新鮮空氣量不小于40m³。”

根據平衡方程式：人們工作正常呼吸排出的CO₂量 M = 0.03 m³ /人?h

                新鮮空氣中CO₂的含量         C₀ =0.0003 m³/ m³空氣

                潔凈室內空氣允許的CO₂含量   C =0.001 m³/ m³空氣。

故：潔凈室內人們正常工作所需的新鮮空氣量 L_新 = M/C-C₀

    L_新 = M/C-C₀ = 0.03/0.001- 0.0003 =42.86 m³/人.h

因此，新鮮空氣量按規范要求是可行的。新鮮空氣量太小不利于潔凈室內作業人員的健康，若新鮮空氣量太大，運行能耗太大，運行費用太高不經濟。但最小不低于40m³ /人.h。

 

2、潔凈室空氣的含氧量

大氣中氧氣的含量大約占21%，氮氣大約占79%，其他氣體的含量占總量的比例微忽其微。而潔凈室是一個密封的空間，往往在潔凈室內作業的人員會感覺不舒服、悶氣、頭痛等等，是不是潔凈室內空氣中的氧氣含量少了呢？為了這一問題，在1983年編制《潔凈廠房設計規范》GBJ 73-84時，專門請了北京有關衛生部門的專家對北京878廠潔凈室內的氧氣含量進行了測試，其結果：潔凈室內的氧氣含量占20%左右，基本正常，但潔凈室空氣中含有一些其他化學污染物和氣味，使人感覺不舒服。

 

3、潔凈室空氣中的負離子量

a)       一般空氣中的離子分為小離子、中離子和大離子三類。小離子是由3~12個帶有基本電荷的分子組成的復合物（如：等）；中離子是大約由100~1000個分子組成的復合體，一般寄存在微粒子上；大離子是由10⁶個分子聚合在一起的凝聚核。

表二十六   空氣中的負離子含量表（個/ cm³）

離  子	半徑（mm）	基本電荷	壽  命	公園和田野中的數量（個/cm3）
小離子	6×10-5	± 1	30~300秒	（1~10）×103
中離子	（1-5）×10-4	± 1	分~時	（1~10）×103
大離子	> 10-2	≤±10	天~周	（1~100）×103

 

在99年8月份的《精品購物指南》雜志“空氣中的負離子”一文中將空氣中的負離子稱為“空氣中的維生素”。該文給出了不同地方空氣中的負離子含量。

表二十七  各空間空氣中的負離子含量表（個/ cm³）

空  間	森林 瀑布區	高山 海邊區	郊野 田園區	都市 公園區	街道 綠化區	城市 住宅區	空調 房間區	潔凈室內
負離子含量	100,000~ 500,000	50,000~ 100,000	5,000~  50,000	1,000~  2,000	100~200	40~50	0~2	0
負離子 的作用	具有自然的免疫力	有殺菌作用減少疾病	能增強免疫力、抗菌力	維持基本需要	可誘發重量狀態邊緣	可誘發生理障礙，頭痛失眠	可誘發空調病

 

② 空氣中負離子對人體的作用

其實負離子是空氣中帶有負電荷的分子，負氧離子是帶負電荷的氧分子。是空氣電離產生的。在自然界中雨過天晴、森林、瀑布、海邊的空氣中負離子含量多。廣東省肇慶有一個旅游景點“鼎湖山”就以負離子而聞名，其負離子在空氣中的含量高達200,000 ~300,000個/cm³。實踐證明空氣中的負離子對人體有一定的生理作用，其表現在：可降低血壓、抑制哮喘、鎮靜神經、消除疲勞，能增強人體的免疫力和抗菌能力，使人精神爽，工作效率高。實驗證明：空氣中的負離子與呼吸器官接觸時，產生電荷遷移，對器官施加刺激，而且離子越輕其活動能力越強，對器官施加的刺激就越明顯。這種生物刺激的結果會使人體血液中的自由氧的含量提高，促使人體呼出CO₂和吸入O₂的量增多，這就意味著對人體有一定的好處。

在潔凈室中的空氣是經過粗、中、高效過濾器過濾的空氣，所以潔凈室空氣中的負離子含量幾乎為零。也是在潔凈室內人們感覺不舒服的一個原因。

 

③ 負離子發生器

我國在80 ~ 90年代間有很多廠家研究和生產負氧離子發生器，但由于技術原因電離空氣的電壓不穩定等因素，產生負氧離子（）的同時也產生大量的臭氧（），因為臭氧對人體有害，損傷人的眼角膜和鼻粘膜等，后來很少生產了。但這一產品在保證質量的前題下還是非常需要的。不僅在潔凈室內而且在日常生活中也是需要的。

 

4、潔凈室空氣中的其他化學成份

潔凈室尤其電子工業用的潔凈室由于室內裝修材料以及生產用的原材料（各種氣體、溶劑等）和生產過程排放的廢氣（含酸、含堿、含有機等化學污染物）等都會向潔凈室空氣中散發大量的化學物質，不僅影響潔凈室內的空氣品質，也會污染室外大氣。

因此，在設計、建造和使用潔凈室時要重視和處理好工藝設備的局部排風和廢氣的治理。不僅工藝設備本身要加強密封，而且，還要加強通風，提高排風效果，作好氣流組織，使潔凈室內的空氣品質得以改善。

 

（四）潔凈工作服及其管理：

潔凈工作服也稱作無塵服（無菌服）是潔凈室內工作人員的專業服裝。潔凈工作服對其衣料的要求很嚴格，服裝的型式也根據潔凈室潔凈度的不同而不同。

1，潔凈工作服的衣料

潔凈工作服的衣料多為長纖維防靜電的尼龍或聚脂材料。

潔凈工作服對衣料的要求（摘自“空氣潔凈”99年第一期）

 

表二十八   潔凈工作服的材料特性

要    素	要    求
有利于潔凈度	不產塵、纖維剝離疲勞斷絲時也不產塵，有過濾性能不透塵
防靜電好	在低溫、低濕條件下制電性能好，不產生靜電，灰塵難以附著
生物學特性好	經滅菌處理后有持久的延續性，耐滅菌性能好
化學性能有耐久性	宜縫制，耐反復洗滌，易清洗，易著色。耐腐蝕性強
穿著舒適性好	柔性好、透氣性好、手感好，有吸濕性、伸縮性、保溫性
不透明性好	潔凈服穿著時看不見內部的衣服

 

2，潔凈工作服的型式：

a、連體型（全身）：帽子、上衣、褲子、鞋套等集中連成一體，還配有手套、口罩、眼罩等，一般多用在高級別潔凈度的潔凈室內。

b、分體型：帽子、上衣、褲子、鞋套四件分開型。多用于潔凈度較低的潔凈室。

c、大褂型：有帽子、大褂、拖鞋，沒有褲子。用于低潔凈度潔凈室和準潔凈室。

 

3，潔凈工作服的洗滌

關于潔凈工作服的清洗管理等我國尚無標準和規范，目前各個使用潔凈工作服的單位對其管理也極不規范。

有的工廠有自己的洗衣房（潔凈洗衣房），用去離子水或純水和中性洗滌劑清洗后在潔凈環境下晾干。全廠統一管理，統一清洗，但成本很高。這是最好的情況。

也有的工廠有自己的洗衣房（一般房間），用普通自來水和一般洗滌劑，在一般條件下晾干。這種情況也較多。

最差的是將潔凈工作服交給職工拿回家去洗。普通洗衣機、普通自來水、一般洗衣粉、晾在室外。洗完后看上去很白、很“干凈”，但由于洗滌不規范，洗后的潔凈工作服的產塵比洗滌前還多，這也不能稱作潔凈工作服了。

 

4，介紹國外的潔凈工作服的清洗管理情況

日本有一個公司叫“CIC（CLEAN IN CLEAN ROOM）株式會社”是一家專門清洗潔凈工作服的公司，其經營范圍遍跡日本四個島，90%以上潔凈工作服均交給“CIC”清洗。我們去參觀時見到，潔凈工作服洗滌間是一個100級層流潔凈室，洗滌時先用干洗，洗滌劑是經0.2 μm濾膜過濾的全氯乙烯（或三氯乙烯），主要是去油跡，干洗后再用純水和專用中性洗滌劑進行水洗，然后用經高效過濾器過濾的熱風吹干。洗后的衣服在專用的（帶抽風的）工作臺上熨平、折疊、裝袋。為了滅菌，塑料袋內充環氧乙烷，滅菌后的環氧乙烷會自己釋放掉。若有破損處事先還進行縫補……。最后這些裝在密封塑料袋中的潔凈工作服又按規定裝在密封的塑料箱中外運，這些工作都在100級潔凈室內進行。密封的塑料箱按省、市、縣、區、廠、班、組進行編號，以免搞錯。在使用工作服的工廠每個使用者都有三套工作服，其中一套穿在身上，一套交去清洗，一套備用。潔凈工作服的全部清洗過程包括：取待洗的臟衣服，送洗后的干凈衣服等全部由“CIC”負責，不讓用戶操心，而且管理得井井有條，非常規范。“CIC”還有一個實驗室，實驗室有很完善的測試手段，定期對洗滌的每一批潔凈工作服進行抽樣測試，以保證潔凈工作服的洗滌質量。從洗滌質量、管理規范和清洗成本等方面，這種管理和洗滌方法遠比分散到各個使用廠自己清洗要好得多。因此，建議：最好在我國的長江三角洲、珠江三角洲、北京、天津環渤海等三個經濟發達、高科技企業集中的地區分別設立類似“CIC”這樣的“潔凈服清洗和管理公司”不僅會有很好的效益，而且對潔凈工作服的使用單位、對社會、對環保都有好處。

 

（五），潔凈區廁所的設置：

1，在我國“潔凈廠房設計規范”GB 50073-2001中規定“潔凈區內不宜設廁所，人員凈化用室內的廁所應設前室”；在人員凈化程序圖中，將廁所設在門廳內換鞋區之前，其目的是避免廁所對潔凈區帶來污染。

這一設置位置會給潔凈室內作業人員上廁所帶來很大的麻煩，要上廁所由潔凈室出來要經過更衣，換鞋，方便以后回潔凈室還要經過換鞋，更衣，吹淋等人身處理程序。但是，為了保證潔凈區的衛生和潔凈還必須這樣執行。

2，潔凈廁所

在日本參觀時見過“潔凈廁所”。86年我國潔凈設備廠也生產過這樣的“潔凈廁所”。它是帶有排風負壓的100級層流衛生間，內設便器、洗手盆、烘手器全是自動化的，便后不能用衛生紙（也沒有衛生紙），而是用熱水沖洗，熱風烘干。這樣的廁所就直接放在潔凈室旁邊，作業人員上廁所無須經過更衣、換鞋等程序，給作業人員帶來極大方便。但是，價格昂貴，運行費用也很高，管理也有一定的問題。國內很少見，只有在必要的場合中設置。

 

（六）值班風機的設置：

1，設置值班風機的目的

設置值班風機是為了在潔凈室不工作時，其凈化空調系統停止運行的情況下，為了確保潔凈室的潔凈度不受外界污染空氣的破壞，必須維持潔凈室內的一定的正壓設置值班風機。值班風機送風也必須經過粗、中、高效過濾器三級過濾，而且還須有冷卻、去濕、加熱等熱濕處理，否則潔凈室內的設備、儀器、產品等就可能產生結露、生霉、生銹現象造成損壞。因此，在值班風機運行時必須有值班供冷、供熱系統，否則只有值班風機是不可行的。

2，我國目前值班風機設置的狀況

我國目前工廠的潔凈室一般都不設置值班風機系統。因為，三班制全年連續運行的潔凈室不須設值班風機。即使是一班制白天工作，晚上停工的工廠都采取提前啟動空調凈化系統，工作之前使潔凈室進行自凈，上班后潔凈室的潔凈度已經能滿足生產工藝的要求了，也就不須另設一套值班風機系統了。但是，特殊情況下，工藝要求必須設值班風機系統時，還要按要求科學地設置值班風機系統。

3，潔凈室的自凈時間

單向流潔凈室的凈化原理是活塞原理，換氣次數很高，一般400~600次/時（6~10次/分）將污染空氣由送風側擠壓到回風側，因此自凈的時間很短。一般30秒~60秒即可自凈完畢。

非單向流潔凈室它的凈化原理是均勻擴散的稀釋原理，而且其送風的換氣次數較單向流少得多，根據凈化級別不同換氣次數不同，一般換氣次數為15~60次/時。因此，自凈時間較長。一般非單向流的自凈時間為15~30分鐘，凈化級別越低，送風量越少，自凈時間越長。

 

（七），吹淋室的吹淋效果：

1，吹淋室的作用

吹淋室的設置有三個作用。第一，是用高速度（≥25m/s）的潔凈氣流吹向人和物的表面，吹掉和抖掉人員和物品表面上附著的灰塵粒子。為達此目的，必須有一定的吹淋風速和一定的吹淋時間。一般按生產的企業標準吹淋風速U≥25m/s；吹淋時間T = 20 ~ 40秒。第二，是精神教育和警示，提示進入潔凈區的任何人員要注意，經過吹淋以后就進入潔凈區了，在潔凈區內必須遵守潔凈室的規定，不能擅自亂跑亂動。第三個作用是隔斷作用，吹淋室是潔凈區和非潔凈區的屏障和隔斷。保護潔凈室不受非潔凈區的污染。為達此目的，吹淋室必須設有不能同時開啟的兩道門（互鎖）使用潔凈區和非潔凈區的空氣不能直接相通，才能起到隔斷的作用。

2，吹淋室的吹淋效果

關于吹淋室的吹淋效果，在80年代電子部十院和電子部十一院有關同志作了詳細的測試和科學的實驗。結果表明：吹淋室對人體表面上的灰塵粒子的吹淋效果為10%~30%。（≥0.5μm）和15% ~ 35%（≥5.0μm），這一實驗數據證明：吹淋室不但具有警示作用、隔斷作用而且對清除人和物表面上的灰塵是有一定作用的，尤其對非單向流潔凈室的作用更加明顯。

 

（八），潔凈室的正壓的維持：

1，維持潔凈室正壓的目的

《潔凈廠房設計規范》GB 50073-2001中規定，“潔凈室與周圍的空間必須維持一定的壓差，并應按生產工藝要求決定維持正壓差或負壓差”。還規定，“不同等級的潔凈室以及潔凈區與非潔凈區之間的壓差應不小于5Pa，潔凈區與室外的壓差應不小于10Pa”。

維持潔凈室的壓差是為了防止周圍比它低級別的潔凈空間、非潔凈空間或室外空氣的滲入和倒灌，影響潔凈室潔凈度的重要措施。潔凈室失去了正壓，也可以說失去了潔凈度，不稱其潔凈室了。由此可見維持潔凈室正壓的重要意義。潔凈室的正壓是指潔凈室門窗關閉條件下的正壓值。

2，潔凈室的正壓漏風量

潔凈室正壓是通過調節潔凈室送風量要比回風量與排風量之和大一個正壓漏風量而實現的。

潔凈室的正壓漏風量的大小，不僅與維持的正壓值的大小有關，同時還與潔凈室的密閉程度有關。

潔凈室的正壓漏風量可用縫隙法計算，也可用換氣次數估計。

縫隙法宜按下式計算：

               

式中：L_正 = 維持潔凈室的正壓值所需的正壓漏風量。（m³/h）

        a = 圍護結構密封性的安全系數 a = 1.1~ 1.2

        g = 潔凈室為某一正壓值時，圍護結構單位長度縫隙的正壓漏風量。（m³/h.m）

        l = 圍護結構的縫隙長度。

表二十九  圍護結構單位長度縫隙的正壓漏風量q（m³/h?m）

門窗形式 壓差（Pa）	非常閉門	密閉門	單層固定密閉鋼窗	單層格式密閉鋼窗	傳遞窗	壁板
5	17	4	0.7	3.5	2.0	0.3
10	24	6	1.0	4.5	3.0	0.6
15	30	8	1.3	6.0	4.0	0.8
20	36	9	1.5	7.0	5.0	1.0
25	40	10	1.7	8.0	5.5	1.2
30	44	11	1.9	8.5	6.0	1.4
35	48	12	2.1	9.0	7.0	1.5
40	52	13	2.3	10.0	7.5	1.7
45	55	15	2.5	10.5	8.0	1.9
50	60	16	2.6	11.0	9.0	2.0

 

表三十 換氣次數表

壓差（Pa） 密封性能	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
有外窗密封性較差	0.9	1.5	2.2	3.0	3.6	4.0	4.5	5.0	5.7	6.5
有外窗密封性較好	0.7	1.2	1.8	2.5	3.0	3.3	3.8	4.2	4.7	5.3
無外窗土建圍護	0.6	1.0	1.5	2.1	2.5	2.7	3.0	3.2	3.4	3.6

 

3，維持潔凈室正壓的方法

a、設機械余壓閥，調節平衡重錘可使正壓維持在所需的正壓值，此方法簡單方便，一般余壓閥設置在潔凈室的下風向側，潔凈室正壓超過規定值時余壓閥自動開啟排風。這種方法較為常用。

b、用潔凈室的正壓值自動控制新風量和回風量，使之正壓漏風量自動穩定在某一個數量，來穩定潔凈室規定的正壓值。這一方法較為先進，但投資較高。

c、用回風口加過濾網加阻尼的辦法來實現潔凈室的正壓。方法簡單，但維護很難，正壓值很難維持不變。

 

（九）潔凈室的消毒和滅菌：

1，消毒和滅菌的定義

消毒：是滅掉對人體有害的微生物、病菌、病毒。

滅菌：是滅掉一切的微生物。不管對人體有害、有益的微生物。

 

2，消毒和滅菌的方法

a、藥物法：是用無菌藥物擦拭、噴霧和熏蒸的方法進行消毒滅菌，這些藥物都具有一定的腐蝕性，因此要求被滅菌的表面都要有較好的耐腐蝕性能。

滅菌藥物：① 乙烯氧化氣體進行熏蒸。25℃，30%相對濕度，8~16小時。有一定毒性。

② 過氧乙酸。濃度2%噴霧。25℃，20分鐘。有一定腐蝕性。

③ 丙烯酸氣體熏蒸。25℃，相對濕度80%。用量7g/ m³。有一定毒性。

④ 甲醛氣體熏蒸。25℃，相對濕度80%。用量35ml/ m³。有一定毒性。

⑤ 福爾馬林氣體熏蒸。25℃，相對濕度10%。10分鐘。有刺激性。

b、紫外線照射：紫外線一般波長為1360~3900Å，以波長2537 Å的紫外線的殺菌能力最強。紫外燈的殺菌能力會隨時間的增加而減弱；一般以點燃100小時的輸出功率為額定輸出功率，當紫外燈燃點到70%額定功率的點燃時間規定為紫外燈的平均壽命，紫外燈超過平均平均壽命后達不到預期的滅菌效果，應更換紫外燈。

紫外燈的滅菌效果還隨菌種不同而不同，殺滅霉菌的照射量相當于殺滅桿菌照射量的40~50倍。紫外燈的滅菌效果還與空氣的相對濕度有關，相對濕度為60%是設計值，當相對濕度超過60%時，尚須加大照射量。

紫外燈照射應在無人的狀態下進行，因為對正常人體有定的傷害，紫外燈滅菌照射表面效果較好，但對流動的空氣滅菌作用不大。

c、高溫和高壓蒸汽滅菌：高溫干熱滅菌溫度一般為160 ~200℃。2小時才能達到滅菌目的；高壓蒸汽濕熱滅菌當溫度為121℃時滅菌時間只為15 ~ 20分鐘。

d、其他還有溶菌酶、納米以及射線照射等滅菌方法。但最常用的是過濾器過濾方法滅菌，過濾器在過濾灰塵粒子的同時也將寄附在灰塵上的細菌和微生物過濾掉了。

 

（十），潔凈室內的顏色處理：

1，國內的一般情況

目前國內所建的潔凈室其墻和頂大多都是用彩鋼板圍成的，以淺色、月白色為多。地板多為抗靜電塑料板或抗靜電還氧自流平材料，顏色多為綠色和暗紅色等較深的顏色。潔凈室內部的顏色一般以人們的視覺感觀舒服，長期在室內工作不易疲勞，精神集中，生產效率高為原則。另外淺色的圍護還可以提高室內的照度。一般燈具布置25 ~ 30w/ m²時室內照度可達800 ~ 1000Lx。

 

2，特殊的情況

國內有個別工廠是按工藝的不同區劃，不同潔凈度來確定潔凈室內圍護的不同顏色。同一個區域內的墻、頂、地以及作業人員穿著的工作服全部都是同一種顏色，不同區域的顏色不同。這樣劃分界限分明便于管理。

如北京某一制藥廠將生產工藝劃分為三個區、三個區的顏色分別為綠、黃、紅色。

綠區為包裝和滅菌區：其墻、頂、地以及作業人員的服裝全為綠色。其潔凈度為300,000級，溫濕度要求也低。

黃區為片劑和針劑區：其墻、頂、地以及作業人員的服裝全為黃色。其潔凈度為100,000級，溫、濕度精度要求較綠區高。

紅區為針劑配料灌封區：其墻、頂、地和工作服全為紅色，此區潔凈度為10,000級（局部100級），溫濕度精神為最高。

上班時，全部作業人員由一層走上二層在二層換鞋，更外衣回到一層，全部穿上綠色工

作服進入綠區，綠區的作業人員留在綠區，其余的作業人員再更成黃色工作服進入黃區，黃區的作業人員留在黃區，紅區的作業人員再更成紅色工作服進入紅區。退出時反之，潔凈工作服拿出清洗。

 

（十一），潔凈室的靜電和靜電的消除：

1，靜電的危害

a、靜電產生電場能擊穿電子和微電子產品造成廢品；靜電放電產生電磁波會引起電子儀器（計算機和控制設備）的誤動作，放電產生火花可使感光材料曝光。

b、潔凈室內靜電的帶電體，灰塵會依附在其表面，成為潔凈室的污染源，影響潔凈室的潔凈度。

c、潔凈室的靜電聚集放電會誘發引起火災和爆炸影響潔凈室的安全。因為潔凈室內生產會使用大量的易燃易爆的氣體，溶劑和有機物，潔凈室封閉性很強，人員疏散較困難造成火災，損失更大。

 

2，靜電的起因

由于某種原因引起電荷移動，正負電荷失去平衡，這樣物體就帶有靜電，造成電荷移動的因素主要有：

a、接觸帶電：其中還包括有磨擦帶電、滾動帶電、剝離帶電、噴射帶電等。

b、感應帶電

c、流動帶電

d、電暈帶電

 

3，防靜電措施

a、潔凈室圍護的防靜電：即用高導電率材料來建造潔凈室的圍護（墻、頂、地）地面要采用由電阻值為10⁴~10⁶ Ω導靜電材料或電阻值為10⁶~10⁹Ω的抗靜電材料制作。主要有良好的接地。

墻和頂要采用表面電阻值為10⁶~10⁸ Ω的鋁蜂窩或巖棉彩鋼板等金屬材料制作。并要有良好的接地。

b、人員的防靜電：潔凈室的作業人員要穿防靜電的潔凈工作服，在衣服的織物中加入金屬纖維、碳素纖維等導電材料。必要時作業人員手腕上配帶接地腕環。

c、生產工藝允許時還可以用提高潔凈室內空氣的相對濕度的辦法來消除靜電。

 

（十二）潔凈室的防火和防爆：

1，潔凈室防火的重要性

a、潔凈室是密閉廠房。一般情況下不設外門、外窗，越是凈化級別高其位置越在核心中間部位的無窗密閉廠房。如果出現火情，不僅財產會受很大損失，更重要的是人員難以疏散會有人員的傷亡。

b、潔凈室是重要的科研和生產場所，生產會使用大量的易燃、易爆的氣體、溶劑和有機物質，同時也還會使用大量的有毒有害物質，一旦發生火災，后果不堪設想。

c、潔凈室是為高科技服務，不僅僅潔凈室本身的建造費用高（2000~10000元/m²），而且潔凈室內的生產設備的價格更高，有的微電子設備每臺都數百萬美元。如果發生火災，財產損失慘重。

集上述一些因素，潔凈室的防火是十分重要的。

 

2，潔凈室的防火措施

a、建筑結構的材料應用不燃材料制作。潔凈室的裝修材料也應采用不燃材料制作。應嚴格按“潔凈廠房設計規范”中5.2“防火和疏散”一節的要求執行。

b、生產工藝要盡量不用和少用易燃易爆的原材料。如果必須使用，盡量采取密封措施不散放出來，并且加強通風換氣。工藝生產使用易燃易爆氣體時建議在氣源瓶和使用設備中間加一個“中間分配箱”，使正常情況下是與易燃易爆有毒有害氣源是處于斷開的狀況。

c、采取必要的報警和滅火措施

① 加強早期報警。采用空氣采樣器和感溫探頭系統聯合進行報警，實現對陰火和明火的早期報警（空氣采樣器對陰火非常敏感，感溫探頭對明火非常敏感）。

② 設置室內外消火栓和潔凈室自動噴淋滅火系統。

● 潔凈室應有完善的室外消火栓滅火系統。

● 在潔凈室的室內和上技術夾層、下技術夾層均設置完善的室內消火栓滅火系統和預作用水噴灑滅火系統。在正常情況下預作用噴灑系統管道內是充滿壓縮空氣，當探頭報警后，該系統啟動水泵并排氣充水，當火災發生后，著火處燒破玻璃泡水自動噴灑出來滅火。

③ 設置疏散排煙系統

● 按“潔凈廠房設計規范”GB 50073-2001要求潔凈室的疏散走廊應設排煙或防煙系統保證人員的疏散安全。

● 利用工藝設備的排風系統和空調凈化系統兼作火災時的排煙系統以利人員疏散目的。

● 按消防部門或保險單位的要求，必要時還要設計潔凈室的全面排煙系統。

4、在組織上要有一個訓練有素的消防滅火隊伍。這個隊伍產生在作業工人隊伍之中，有了火情這支隊伍就可執行引導人員疏散和有組織的滅火工作。形成臨危不亂，有組織有領導的局面。

 

（十三）潔凈室的能耗和節能：

1，潔凈室能耗特點

    潔凈室的空調凈化系統運行能耗比一般舒適性空調運行能耗大得多，根據凈化級別不同，潔凈室空調凈化能耗是一般舒適性空調能耗的1.5~15倍，其單位面積的耗電量為0.1~1.0 Kw/m²。

a、潔凈室的主要能耗

① 為維持潔凈室所要求的溫度和相對濕度，要對潔凈室的送風進行必要的熱、濕處理（冷卻、去濕、加熱、加濕 ……），就必須向空調凈化系統供冷供熱，供蒸汽就要消耗大量的能量。

② 為了保證潔凈室的潔凈度，溫度、濕度等參數，必須往潔凈室送入大量的空氣，送風的風機和供水的水泵等動力設備也要消耗可觀的能量。

③ 上述的供冷、供熱、供蒸汽消耗的能量以及送風、送水設備消耗的電量隨潔凈級別越高，能量消耗越大。下表為不同級別潔凈室的能耗統計表。

表三十一    不同級別潔凈室的能耗統計表

項    目	一般空調	恒溫空調	100,000級	10,000級	1,000級	100級
送風換氣次數（次/h）	8~10	10~15	15~20	25~30	50~60	400~600
單位面積耗冷量（w/m2）	150~180	200~250	350~400	500~550	600~700	1000~1200
單位面積造價（元/ m2）	500~600	800~1000	1500~1800	2000~2200	2800~3000	10000~12000
單位面積耗電量（Kw/ m2）	0.06	0.1	0.16	0.25	0.30	1.0

注：單位面積耗電量指空調凈化系統的耗電量（含制冷、制熱、加濕、送風等）

 

④ 潔凈室的冷負荷中的主要負荷是新風冷負荷，消除工藝設備和工藝過程產熱的冷負荷和抵消風機和水泵發熱的冷負荷，這三項負荷占總冷負荷的90%以上；而圍護結構、照明和作業人員三項冷負荷不足總冷負荷的10%。

 

b、潔凈室能耗大的原因

① 凈化送風量大。不同凈化級別的潔凈室送風量和相同面積的舒適空調送風量的相比是其1.5~55倍，而且送風風壓也是其2~3倍，因此送風機的溫升耗冷量很大。

② 潔凈室空調凈化系統的新風量大，一般情況下，新風量等于排風量與正壓漏風量之和，因此生產工藝排風量大故新風量就很大。因此，新風的熱濕處理耗能也就很大。

③ 潔凈室中的工藝設備和工藝過程發熱量大，而且連續兩班制或三班制運行。因此，耗能量也大。

④ 潔凈室內生產工藝的溫、濕度及其精度要求很高、很嚴。也是能耗大的原因。

 

c、潔凈室的節能

① 嚴格控制潔凈室的設計參數（潔凈度和溫濕度）和潔凈室的面積尤其是10級、100級這樣的高級別單向流潔凈室的面積。因為潔凈級別越高，溫濕度精度要求越高，單位面積能耗越大。因此，實事求是該高則高，不要無原則地提高要求。潔凈室的面積不要留太大余地。尤其是高級別的潔凈室面積盡量采用混合流以低級別潔凈室代替高級別潔凈室。盡量縮小10級、100級單向流潔凈室的面積。

② 嚴格控制潔凈室的凈化送風量，不要留太大的安全系數?？刂票O督施工質量，減少潔凈室和管道的漏風量，加強保溫減少冷損失，提高設備效率盡量利用變頻措施以利節能。

③ 嚴格控制新風量。盡量降低排風量，采取措施提高排風效果，降低排風量以減少新風空調處理的能耗。

④ 加強管理。減少跑、冒、滴、漏。充分利用熱回收和天然能源做為空調系統的預冷和預熱。

 

（十四）潔凈室的驗收測試和在線測試

1，潔凈室的驗收測試

潔凈室測試一般有三種狀態。即空態、靜態和動態。

空態：即潔凈室的竣工狀態。潔凈室空調凈化系統正常運行，室內無工藝設備和作業人員的狀態。

靜態：潔凈室空調凈化系統正常運行，工藝設備在無人操作情況下運行的狀態。

動態：潔凈室投產的正常工作狀態。

驗收測試一般為空態測試。有時按合同也會有靜態和動態測試。驗收測試的必測項目有：潔凈度測試，溫、濕度及其精度測試，潔凈室正壓測試和潔凈室送風量、回風量和新風量的測試。除必須測項目以外，根據測試合同還可以有選測項目。例如：噪聲、振動、風速、照度……。

驗收測試報告是潔凈室竣工驗收的關鍵性文件。

 

2，潔凈室的在線測試

在線測試是定期或不定期的在潔凈室正常工作的條件下，對潔凈室的潔凈度，溫、濕度和正壓的測試。是動態測試。在線測試結果可以反映潔凈室的性能以及各種參數能否滿足生產工藝的要求。

 

（十五），凈化空調系統的加濕問題：

一般的凈化廠房尤其電子工業用的潔凈廠房都有嚴格的恒溫、恒濕的要求，不僅對廠房內的溫、濕度有嚴格的要求，而且對溫度和相對濕度的波動范圍也有嚴格的要求。因此，在凈化空調系統的空氣處理上要采取相應的措施，例如：夏季要降溫、去濕（因為夏季室外空氣是高溫、高濕的），冬季要加熱加濕（因為冬季室外空氣是寒冷干燥的）。

對于凈化空調系統的加濕問題而言，常用的加濕方法有很多種，有淋水、濕膜、高壓噴霧和超聲波等水加濕，這些加濕方法屬等焓加濕過程。而噴蒸汽、噴干蒸汽和電極（電熱）加濕是向空調送風中噴蒸汽，其加濕方法屬等溫加濕過程。

從確保潔凈廠房內相對濕度的精度而言，上述的淋水、高壓噴霧、濕膜等水加濕方法其控制的精度不高，故當潔凈廠房內相對濕度精度要求≤±10%時最好不采用。而采用噴干蒸汽和電熱（電極）式加濕的方法。噴干蒸汽的加濕方法要注意干蒸汽加濕器有一個噴蒸汽效率的問題，并非噴入空調箱內的蒸汽全部加入到空調送風中，而其中有一部分變成凝結水排放出來。因此，選擇干蒸汽加濕的加濕量時應考慮其噴蒸的效率。有的廠家給出的噴蒸效率為70%。

根據多年經驗各種不同的加濕器的應用范圍不同：

如：淋水、濕膜、高壓噴霧等水加濕器，其特點是加濕量大、投資費用低，而相對濕度控制精度較差，因此多用于相對濕度要求不嚴格（> ±10%），加濕量很大的工業廠房和一般舒適用空調房間的空調系統加濕。

而相對濕度控制精度高的干蒸汽加濕和電極（電熱）式加濕因投資較高則多用在相對濕度精度要求嚴格的恒溫恒濕潔凈廠房的空調系統加濕中。

對于以微生物為控制對象的生物潔凈室（例如：生物制藥、潔凈手術室、生物安全實驗室、實驗無菌動物飼養室等）其重點要控制微生物的產生和傳播，因為潮濕和水分是微生物滋生和繁殖的條件，因此水加濕的淋水、濕膜、高壓噴霧等方法不能用在生物潔凈室中，只能采用干蒸汽加濕和電極（電熱）式加濕。

還有一個值得注意的問題是，近些年來我國南方如深圳、廣州以及華東的上海、蘇州等地冬季室外空氣相對濕度較“規范”給出的室外空調計算相對濕度要低，例如：冬季室外計算相對濕度深圳、廣州均為70%，上海和蘇州為75%，而這些年實測的室外相對濕度有時只有30%左右，因此，建起來運行的潔凈廠房的加濕量不足，室內相對濕度偏低，達不到設計要求。有的工廠為了簡便和省錢，在原空調器內增加濕膜或噴霧進行加濕以加大加濕量。但是，事與愿違，不但加不進去濕量而且加進去的還會很快飽和變為凝結水析出來，而達不到加濕目的。因為，濕膜和高壓噴霧屬等焓加濕過程，加濕前的空調空氣必須加熱到一定溫度后再加濕才能達到加濕目的。如果不進行加熱是不可行的。

在加濕問題上還有一個應注意的問題就是空調器內空氣流動帶水的問題。有的工程中由于加濕的帶水問題沒有處理好，結果后面的中效過濾器甚至高效過濾器都被攜帶的水打濕了。對于干蒸汽加濕器也要注意蒸汽管和凝結水管的坡度和坡向問題，要使凝結水迅速地排到空調器外。若加濕器設在空調器的風機段內，還應采取措施避免凝結水滴到電機上，造成電機短路斷電。

 

（十六）空調系統的水管和風管的保溫和防結露問題：

空調系統的水管和風管都要用絕熱的保溫材料進行保溫，其目的不外乎減少冷（熱）損失以利節能，確保潔凈廠房所要求的溫度和相對濕度，其二是夏季防止空調風管和冷水管道結露滴水，一般潔凈廠房的吊頂都是軟吊頂（彩鋼板或其他輕質板材）風管結露滴水流到吊項上會滲到潔凈廠房內影響廠房的正常運行。如果是民用的辦公樓和賓館等公用建筑，由于冷水管和送風管保溫不好結露滴水，軟吊頂可見濕一片、印一片，不堪入目。因此，不要小看見空調風管（水管）的保溫問題，解決不好后患無窮，出了問題花再多的錢也難以修補。作者本人在2003~2004年兩年受朋友之托，在深圳處理過多個潔凈廠房技術夾層上風管結露滴水的問題，在潔凈廠房內地面上到處放了很多塑料桶來接吊頂上滴下來的水，不僅室內溫濕度不合格而且影響正常的生產。在吊頂上，風管的保溫材料全部被凝結水浸透，尤其離外墻外窗較遠深處風管的結露更為嚴重。業主非常頭痛，施工單位也束手無策。特別是在7、8、9三個月近幾年雨季非常集中，這些結露滴水的潔凈廠房大多在交付使用一年以后出現問題。

這個問題的解決主要從兩方面入手，第一個是解決保溫材料的性能和保溫層的厚度；第二個是解決吊頂上管道技術夾層的通風問題。

第一是保溫材料的性能和保溫層的厚度問題：目前市場上銷售的保溫材料品種很多，保溫性能也不一樣，價格也高低懸殊，一般常用的不燃的保溫材料有巖棉和玻璃棉等；常用難燃保溫材料有聚乙烯（PEF）和橡塑等。當采用巖棉和玻璃棉作冷管道保溫時，外面必須用鋁箔作防潮層（保護層），如果防潮層沒處理好或破損了，空氣中的水氣會結露進入纖維內部使保溫材料失效。而聚乙烯和橡塑多為閉孔發泡有較好的保溫隔潮性能，但市場上各供貨商銷售的聚乙烯和橡塑五花八門，為了低價競爭產品質量難以保證。有時簽合同時送交的樣品和大批交送的保溫材料的保溫性能和阻燃隔潮性能相差甚遠，不能保證質量。

我們設計院在設計時往往采取向供貨商提供管道內冷風的參數和風管所處環境的參數，由供貨商計算保溫層厚度，為了避免供貨商計算的太厚，設計院負責審核計算書，保溫后如果出現結露和滴水現象，除掉施工因素以外由保溫材料供貨商負責處理和賠償。

第二是吊頂上管道技術夾層的通風問題：實踐證明吊頂上的管道技術夾層一定要有通風設施，越是無通風的悶頂結露現象越嚴重，有外窗的技術夾層靠近外窗的管道結露現象很少較輕，離外窗越遠的深處結露現象越嚴重。吊頂上管道技術夾層的通風可采用自然通風（開外窗）也可采用機械排風自然進風的通風方式；如果技術夾層面積很大上述方案也不能解決問題時，還可以采用機械送風對面機械排風的通風方式。

 

（十七），凈化空調系統的加熱問題：

凈化空調系統的加熱主要可分為空調箱內的空氣一次加熱（或稱為預熱）、空氣二次加熱（也稱作再熱）和設在風管上的電加熱。就空調加熱的熱源常用的主要有蒸汽、熱水和電加熱。

系統中的一次加熱多用在寒冷的北方（黃河以北）冬季作為預熱用，一方面防止塞外寒冷空氣進入空調箱后凍壞其他空調加配件，另一方面防止新風和回風混合時產生霧氣和結露。一次加熱的熱媒以蒸汽為好，如果采用熱水做為熱媒時要防止預熱器本身被凍壞。

系統中的二次加熱是潔凈廠房內溫度調節和濕度控制所必要的，二次加熱的熱媒主要是熱水，因為熱水作為熱媒時調節方便，控制的精度高。一般溫度精度要求≤±1℃時，應該用熱水做熱媒。當溫度控制要求不嚴格或無精度要求時也可以用蒸汽做熱媒。

當廠房溫度控制精度要求很高（例如<±0.5℃）單用二次加熱控制精度難以達到時可在風管上加設微調精控的電加熱器，采用電加熱器時要注意采取必要的安全保護措施，一方面電加熱器要接地，要有無風斷電的保護，另一廣面在電加熱器前后一米的風管必須采用不燃的保溫材料保溫（例如巖棉或玻璃棉）。