談潔凈廠房區(qū)別于一般廠房的設(shè)計(jì)問題

胡海博

(北京航空材料研究院100095北京)

    隨著我國(guó)航空技術(shù)的發(fā)展、工業(yè)產(chǎn)品的日新月異，現(xiàn)代的航空科研生產(chǎn)的微型化、精細(xì)化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性對(duì)環(huán)境要求不斷提高，科研生產(chǎn)逐步要求在潔凈室的廠房中進(jìn)行。而潔凈室與一般的科研廠房在設(shè)計(jì)時(shí)有一定的區(qū)別。

    潔凈廠房的等級(jí)是用空氣潔凈度來劃分等級(jí)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(jù)空氣中不同粒徑的最大濃度值把潔凈室及潔凈區(qū)從高到低分為l～9級(jí)。

    潔凈室設(shè)計(jì)是一項(xiàng)相關(guān)專業(yè)綜合完成的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，它與一般工業(yè)廠房設(shè)計(jì)有類似處，但也有自身具體的特點(diǎn)。根據(jù)潔凈室擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種或使用情況確定所設(shè)計(jì)潔凈室控制的對(duì)象及技術(shù)要求：如生物潔凈室，其控制對(duì)象是空氣中的塵粒和微生物，對(duì)航空與集成電路廠房，其控制對(duì)象主要是空氣中的塵粒。

    為確保潔凈室達(dá)到必需空氣潔凈度，潔凈室所涉及的各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)故應(yīng)采用妥善的、可靠的措施，潔凈室設(shè)計(jì)人員應(yīng)密切配合，綜合設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)潔凈室的工藝設(shè)計(jì)、潔凈建筑設(shè)計(jì)、空氣凈化設(shè)計(jì)和各種有特殊要求的設(shè)計(jì)技術(shù)尤為要注意。

    首先潔凈廠房的選址應(yīng)選擇大氣含塵濃度低、空氣中有害物質(zhì)較少和周圍環(huán)境無嚴(yán)重污染的地方。如農(nóng)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(guān)系，潔凈廠房遠(yuǎn)離各種可能污染源。這對(duì)建設(shè)后的潔凈廠房的可靠性、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和確保產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

    在潔凈廠房的設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的組成部分。潔凈廠房建筑設(shè)計(jì)要綜合考慮產(chǎn)品生產(chǎn)要求及生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn)、凈化空調(diào)系統(tǒng)和室內(nèi)氣流流型以及各類管線系統(tǒng)安排等因素，進(jìn)行建筑物的立面和剖面設(shè)計(jì)。在滿足工藝流程要求的基礎(chǔ)上，恰當(dāng)?shù)奶幚頋崈粲梅亢头菨崈粲梅恳约安煌�等�?jí)用房之間的相互關(guān)系，創(chuàng)造最優(yōu)綜合效果的建筑空間環(huán)境。

    潔凈室的凈化空調(diào)與一般空調(diào)系統(tǒng)相比，除需要控制室內(nèi)溫、濕度之外，還要控制房間的潔凈度和壓力等參數(shù)，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(duì)空氣進(jìn)行預(yù)過濾、中間過濾、末端過濾等，有的高級(jí)別的潔凈室為了有效、節(jié)能的對(duì)送人潔凈室的空氣進(jìn)行處理，采用集中新風(fēng)處理，且對(duì)新風(fēng)處理系統(tǒng)設(shè)有多級(jí)過濾。當(dāng)有嚴(yán)格要求需除去分子污染物時(shí)，還應(yīng)設(shè)置各種化學(xué)過濾器。潔凈室的氣流分布、氣流組織方面，應(yīng)盡量限制和減少塵粒的擴(kuò)散，減少二次氣流和渦流，使?jié)崈舻臍饬鞑皇芪廴荆�以最短的距離直接送到工作區(qū)。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(fù)壓)，最小壓差在5Pa以上，這就要求一定的正壓風(fēng)量或一定的排風(fēng)。凈化空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量較大(換氣次數(shù)一般l0次至數(shù)百次)，相應(yīng)的能耗就大，系統(tǒng)造價(jià)也高。系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備、風(fēng)管材質(zhì)和密封材料根據(jù)空氣的潔凈度等級(jí)的不同都有一定的要求；風(fēng)管制作和安裝后都要嚴(yán)格按照規(guī)定清洗、擦拭和密封處理等。系統(tǒng)安裝后應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行調(diào)試和綜合性能檢測(cè)，達(dá)到所要求的空氣潔凈度等級(jí)；對(duì)系統(tǒng)中的高效過濾器及其安裝質(zhì)量均應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢漏。

    潔凈室內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn)一般是超精細(xì)的加工或要求無菌的環(huán)境，對(duì)給水系統(tǒng)要求較為嚴(yán)格。因此應(yīng)根據(jù)不同水質(zhì)、水溫的要求設(shè)置系統(tǒng)，以便更好保證要求嚴(yán)格的系統(tǒng)，也利于管理和降低運(yùn)行的費(fèi)用。

    高純氣體設(shè)施也要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)所需的高純度和高潔凈度的氣體的類型、純度、壓強(qiáng)要求具體設(shè)計(jì)。

    潔凈廠房的建筑是個(gè)相對(duì)的封閉體，投資大，產(chǎn)品成本高。為確保潔凈廠房連續(xù)、安全運(yùn)轉(zhuǎn)顯得非常重要。電氣設(shè)備的科學(xué)配置對(duì)維持潔凈室的正常功能，對(duì)潔凈室中的工作人員的安全和正常生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。潔凈廠房的電氣設(shè)計(jì)人員，應(yīng)考慮應(yīng)用現(xiàn)代電氣新技術(shù)、現(xiàn)代工程控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)，不僅能為潔凈廠房提供連續(xù)穩(wěn)定的電源，還可能為建設(shè)自動(dòng)化潔凈廠房的生產(chǎn)、指揮、調(diào)度、監(jiān)控創(chuàng)造良好的條件，以確保潔凈室內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備和輔助生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止各種災(zāi)害發(fā)生，并營(yíng)造良好的生產(chǎn)、工作環(huán)境。

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，潔凈室設(shè)計(jì)更加體現(xiàn)出高新技術(shù)密集和資金密集的特點(diǎn)，考慮建成以后潔凈室的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)考慮潔凈室設(shè)計(jì)應(yīng)考慮一定的靈活性，以便日后技術(shù)改造，適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代或設(shè)備更新的需要。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳霖新等，《潔凈廠房的設(shè)計(jì)與施工》，化學(xué)工業(yè)出版社。2003

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)