談潔凈廠房區別于一般廠房的設計問題

胡海博

(北京航空材料研究院100095北京)

    隨著我國航空技術的發展、工業產品的日新月異，現代的航空科研生產的微型化、精細化、高純度、高質量和高可靠性對環境要求不斷提高，科研生產逐步要求在潔凈室的廠房中進行。而潔凈室與一般的科研廠房在設計時有一定的區別。

    潔凈廠房的等級是用空氣潔凈度來劃分等級的，它是指空氣中空氣含懸浮粒子量多少的程度，粒子多則潔凈度低；粒子少則潔凈度高。空氣潔凈度根據空氣中不同粒徑的最大濃度值把潔凈室及潔凈區從高到低分為l～9級。

    潔凈室設計是一項相關專業綜合完成的設計項目，它與一般工業廠房設計有類似處，但也有自身具體的特點。根據潔凈室擬生產的產品品種或使用情況確定所設計潔凈室控制的對象及技術要求：如生物潔凈室，其控制對象是空氣中的塵粒和微生物，對航空與集成電路廠房，其控制對象主要是空氣中的塵粒。

    為確保潔凈室達到必需空氣潔凈度，潔凈室所涉及的各個專業設計故應采用妥善的、可靠的措施，潔凈室設計人員應密切配合，綜合設計，尤其是對潔凈室的工藝設計、潔凈建筑設計、空氣凈化設計和各種有特殊要求的設計技術尤為要注意。

    首先潔凈廠房的選址應選擇大氣含塵濃度低、空氣中有害物質較少和周圍環境無嚴重污染的地方。如農村、城市近郊、水源之濱等。總體布局要妥善處理潔凈廠房和非潔凈廠房的位置關系，潔凈廠房遠離各種可能污染源。這對建設后的潔凈廠房的可靠性、經濟運行和確保產品質量至關重要。

    在潔凈廠房的設計中，建筑設計是一個重要的組成部分。潔凈廠房建筑設計要綜合考慮產品生產要求及生產設備的特點、凈化空調系統和室內氣流流型以及各類管線系統安排等因素，進行建筑物的立面和剖面設計。在滿足工藝流程要求的基礎上，恰當的處理潔凈用房和非潔凈用房以及不同等級用房之間的相互關系，創造最優綜合效果的建筑空間環境。

    潔凈室的凈化空調與一般空調系統相比，除需要控制室內溫、濕度之外，還要控制房間的潔凈度和壓力等參數，并且溫度、濕度的控制精度較高，有的潔凈室要求溫度控制在±O.1℃。空氣處理過程除熱、濕處理外，必須對空氣進行預過濾、中間過濾、末端過濾等，有的高級別的潔凈室為了有效、節能的對送人潔凈室的空氣進行處理，采用集中新風處理，且對新風處理系統設有多級過濾。當有嚴格要求需除去分子污染物時，還應設置各種化學過濾器。潔凈室的氣流分布、氣流組織方面，應盡量限制和減少塵粒的擴散，減少二次氣流和渦流，使潔凈的氣流不受污染，以最短的距離直接送到工作區。為確保潔凈室不受室外污染或鄰室的污染，潔凈室與室外或鄰室必須維持一定的壓差(正壓或負壓)，最小壓差在5Pa以上，這就要求一定的正壓風量或一定的排風。凈化空調系統的風量較大(換氣次數一般l0次至數百次)，相應的能耗就大，系統造價也高。系統的空氣處理設備、風管材質和密封材料根據空氣的潔凈度等級的不同都有一定的要求；風管制作和安裝后都要嚴格按照規定清洗、擦拭和密封處理等。系統安裝后應按規定進行調試和綜合性能檢測，達到所要求的空氣潔凈度等級；對系統中的高效過濾器及其安裝質量均應按規定進行檢漏。

    潔凈室內的產品生產一般是超精細的加工或要求無菌的環境，對給水系統要求較為嚴格。因此應根據不同水質、水溫的要求設置系統，以便更好保證要求嚴格的系統，也利于管理和降低運行的費用。

    高純氣體設施也要根據產品生產所需的高純度和高潔凈度的氣體的類型、純度、壓強要求具體設計。

    潔凈廠房的建筑是個相對的封閉體，投資大，產品成本高。為確保潔凈廠房連續、安全運轉顯得非常重要。電氣設備的科學配置對維持潔凈室的正常功能，對潔凈室中的工作人員的安全和正常生產會產生很大的影響。潔凈廠房的電氣設計人員，應考慮應用現代電氣新技術、現代工程控制技術和計算機智能控制技術，不僅能為潔凈廠房提供連續穩定的電源，還可能為建設自動化潔凈廠房的生產、指揮、調度、監控創造良好的條件，以確保潔凈室內的生產設備和輔助生產設備正常運轉，防止各種災害發生，并營造良好的生產、工作環境。

    隨著科學技術的發展和產品的更新換代，潔凈室設計更加體現出高新技術密集和資金密集的特點，考慮建成以后潔凈室的技術經濟效益，應考慮潔凈室設計應考慮一定的靈活性，以便日后技術改造，適應產品更新換代或設備更新的需要。

參考文獻：

[1]許鐘麟，《潔凈室設計》，北京地震出版社，l994

[2]國家標準《潔凈廠房設計規范》，GB50073—2001

[3]陳霖新等，《潔凈廠房的設計與施工》，化學工業出版社。2003

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)