广东无尘车间工程装修方案设计

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洁净室定义

洁净室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、---等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。

洁净室---主要之作用在于控制产品所接触之大气的洁净度日及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之为洁净室。按照国际惯例，无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分---的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非没有一点灰尘，而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个---中符合灰尘---的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小的微乎其微，但是对于光学构造而言，哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的---影响，所以在光学构造产品的生产上，无尘是必然的要求。每立方米将小于0.3微米粒径的微尘数量控制在3500个以下，就达到了国际无尘---的A级。芯片级生产加工的无尘---对于灰尘的要求高于A级，这样的高标主要被应用在一些等级较高芯片生产上。0.5uM及以下的微尘数量被严格控制在每立方米1000个以内，这也就是业内俗称的1K级别。

1、无尘车间的平面布局
无尘车间一般包括无尘区、准无尘区和辅助区三部分。
无尘车间的平面布置可以有以下几种方式：
外廊式：外廊可以有窗和无窗，兼作参观和放置一些设备用，外窗必须是双层密封窗。
内廊式：无尘车间设在外围，而走廊设在内部，这种走廊的无尘度级别一般都较高，甚至和无尘车间同级。
2、人员净化路线
为了在操作中尽量减少人活动产生的污染，人员在进入无尘区之前，必须更换无尘服并洗手、消毒、过风淋。

3、物料净化路线
各种物件在送入生产区前要做到物料拆包，消毒等环节，内包装材料进入内包装修间前要做到内包装材料---消毒等环节。
4、管线组织
无尘车间的管线非常复杂，所以对这些管线均采用隐蔽组织方式。具体隐蔽组织方式有以下几种。
（1）技术夹层
顶部技术夹层。在这种夹层内一般因送、回风管的断面，故作为夹层内首先考虑的对象。一般将其安排在夹层的---上方，其下安排电气管线。当这种夹层的底板可承受一定重量时，可以在上面设置过滤器及排风设备等。
（2）技术夹道（墙）
上下夹层内的水平管线一般都要转向为竖向管线，这此竖向管线所在的隐蔽空间即技术夹道。技术夹道还可以放置不宜在无尘车间内的一些辅助设备，甚至还可以作为一般回风管道或静压箱，有的可安设光管型散热器。
5．技术竖井
如果说技术夹道（墙）往往不越层，则需要越层时即用技术竖井，并且经常作为建筑结构的一部分，具有---性。
由于技术竖井把各层串通起来，为了防火，内部管线安装完成后，要在层间用耐火极限不低于楼板的材料封闭，检修工作分层进行，检修门必须设防火门。
6、机房位置
空调机房应当靠近要求送风量大的无尘车间，力求风管的线路---短。但从防止噪声和振动来说又要求把无尘车间与机房隔开。

按用途可分为两大类：

(1)工业洁净室--以无生命的微粒作为控制对象。主要控制无生命微粒对工作对象的污染，内部一般保持正压。它适用于精密工业、电子工业、宇航工业、原子能工业、印刷工业、照相工业等部门。

(2)生物洁净室--以有生命的微粒为控制对象，又可分为：

1一般生物洁净室。主要控制有生命微粒对工作对象的污染。同时内部材料要经受各种--- 剂侵蚀，内部一般保持正压。可用于制药工业、化妆品工业、食品工业、医疗设施、实验设施等。

2生物---洁净室。主要控制工作对象的有生命微粒对外界和人的污染，内部需保持负压。 用于实验设施、生物工程、医疗设施等。

乱流洁净室原理：

　　乱流洁净室的主要特点是从来流到出流（从送风口到回风口）之间气流的流通截面是变化的，洁净室截面比送风口截面大得多，因而不能在全室截面或者在全室工作区截面形成匀速气流。所以，送风口以后的流线彼此有很大或者越来越大的夹角，曲率半径很小，气流在室内不可能以单一方向流动，将会彼此撞击，将有回流、旋涡产生。这就决定乱流洁净室的流态实质是：突变流；非均匀流这比用紊流来描述乱流洁净室更确切、更---。紊流主要决定于雷诺数，也就是主要受流速的影响，但是如果采用一个---过滤器顶送的送风形式，则即使流速极低，也要产生上述各种结果，这就因为它是一个突变流和非均匀流。因此这种情况下不---流层之间因紊流流动而发生的掺混，而且还有全室范围内的大的回流、旋涡所发生的掺混。所以，概括地说，乱流洁净室的作用原理是：当一股干净气流从送风口送入室内时，迅速向四周扩散、混合，同时把差不多同样数量的气流从回风口排走，这股干净气流稀释着室内污染的空气，把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡了，一直达到平衡。所以气流扩散得越快，越均匀，稀释的技果就越好。

单向流洁净室原理

在单向流洁净室内，从送风口到回风口，气流流经途中的断面几乎没有什么变化，加上进风静压箱和---过滤器的均压均流作用，全室断面上的流速比较均匀，而至少在工作区内流线单向平行，没有涡流。这也就是单向流洁净室的三大特点。这里的流线单向平行，是指时均流线彼此平行，方向单一，并且干净气流不是一股或几股，而是充满全室断面，所以这种洁净室不是靠洁净气流对室内脏空气的掺混稀释作用，而是靠洁净气流推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外，达到净化室内空气的目的。所以，前联邦德国有人称单向流洁净室的气流为“活塞流”、“平推流”前苏联称之为“被挤压的弱空气射流”。干净空气就好比一个空气活塞，沿着房间这个“气缸”，向前（下）推进，而使尘粒只能前（下）进，没有返回，把原有的含尘浓度高的空气挤压出房间。

洁净室中的温湿度控制

　　洁净空间的温湿度主要是根据工艺要求来确定，但在满足工艺要求的条件下，应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高，出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。具体工艺对温度的要求以后还要列举，但作为总的原则看，由于加工精度越来越精细，所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中，作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片，温度上升1度，就引起了0.24um线性膨胀，所以必须有±0.1度的恒温，同时要求湿度值一般较低，因为人出汗以后，对产品将有污染，特别是怕钠的半导体车间，这种车间不宜超过25度。 　　湿度过高产生的问题更多。相对湿度超过55%时，冷却水管壁上会结露，如果发生在精密装置或电路中，就会引起各种事故。相对湿度在50%时易生锈。此外，湿度太高时将通过空气中的水分子把硅片表面粘着的灰尘化学吸附在表面耐难以---。相对湿度越高,粘附的难去掉，但当相对湿度低于30%时，又由于静电力的作用使粒子也容易吸附于表面，同时大量半导体器件容易发生击穿。对于硅片生产---佳温度范围为35—45%

洁净室中的气压规定

对于大部分洁净空间，为了防止外界污染侵入，需要保持内部的压力（静压）高于外部的压力（静压）。压力差的维持一般应符合以下原则：1．洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。2.洁净度级别高的空间的压力要高于相邻的洁净度级别低的空间的压力。3.相通洁净室之间的门要开向洁净度级别高的房间。压力差的维持依靠新风量，这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理意义就是漏泄（或渗透）风量通过洁净室的各种缝隙时的阻力。

洁净室中的气流速度规定

这里要讨论的气流速度是指洁净室内的气流速度，在其他洁净空间中的气流速度在讨论具体设备时再说明。对于乱流洁净室 由于主主要靠空气的稀释作用来减轻室内污染的程度，所以主要用换气次数这一概念，而不直接用速度的概念，不过对室内气流速度也有如下要求；(1)送风口出口气流速度不宜太大，和单纯空调房间相比，要求速度衰减更快，扩散角度更大。

(2)吹过水平面的气流速度（例如侧送时回流速度）不宜太大，以免吹起表面微粒重返气流，而造成再污染，这一速度一般不宜大干0.2m/s。 对于平行流洁净室《习惯上称层流洁净室），由于主要靠气流的“活塞打挤压作用排除行染，所以截面上的速度就是非常重要的指标。过去都参考美国20gB---，采用0.45m/s．但人们也都了解到这样大速度所需要的通风量是极大的，为了节能，也都在探求降低速一风速的可行性。在我国，《空气洁净技术措施》和<洁净厂房设计规范））都是这样规定的 垂直平行流（层流）洁净室≥0.25m/s 水平平行流（层流）洁净室≥0.35 m/s 研究表明以上规定基本上满足控制污染的要求，但认为应区别不同情况分出不同的档别，更能体现节能的目的。

洁净室中的噪声控制

　　洁净室噪声---一般均严于保护健康的---，目的在于保障操作正常进行，满足必要的谈话联系及---舒适的工作环境。因此衡量洁净室的噪声主要指标是：1．烦恼的效应由于噪声，使人感到不安宁而产生烦恼情绪，一般分为极安静、很安静、较安静、稍嫌吵闹，比较吵闹和极吵闹7个烦恼等级。凡反应水平属于很吵闹和极吵闹者，即为高烦恼，高烦恼人数在总人数中的百分比即为高烦恼率。2．对工作效率的影响这主要看三方面的反应水平，这三个方面是：集中精神动作准确性工作速度 3．对综合通讯的干扰 这主要分为：清楚或满意 稍困难困难不可能对以上三方面指标都用A声级来评价。在50年代曾提出用一条频谱曲线作为评价---即各频带中心频率的声压级不得超过该曲线。后来了解到刷A等级来计量噪声与噪声的语音干扰和烦恼程度更为台适，可以代替倍频带声压级作为评价---的指标。根据中国建筑科学研究院建筑物理研究所1981年为编制《洁净厂房设计规范》而进行的测定资料，在65dB(A)以下时，只有30%的人感到高烦恼。在65—70dB(A)时，其影响对工作效率的三方面反应表现出较低水平；在60dB(A)以下说话清楚满意．60～75dB(A)时有一定困难，犬于75dB很困难。因此认为洁净室噪声水平以65d)为宜，此时可使高烦恼率小于30%；保证一般通话；对工作效率影响很小

洁净室的照度控制

由于洁净室内的工作内容大都有精细的要求，而且又都是密闭性房屋，所以对照明一向有很高的要求。这里有必要先说明一下无窗洁净室的照明方式： 　　

(1)一般照明 它指不考虑特殊的局部需要，为照亮整个被照面积而设置的照明。 　　

(2)局部照明这是指为增加某一---地点（如工作点）的照度而设置的照明。但在室内照明由一般不单独使用局部照明。 　　

(3)混合照明这是指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成的照明，其中一般照明的照度按《洁净厂房设计规范》应占总照度的10%—15%，但不低干150LX。 单位被照面积上接受的光通量即是照明单位勒克斯(LX)。国外洁净室的强度要求极高，例如美国关于洁净室的几个---的要求是．100级: 1080-16001x 　　10000级: >lOOOlx 　　100000级: >1000LX人工光300lx有较好的效果，当工件精细程度更高时，500x也是允许的。对于要红灯照明的地方，如电子行业的光刻车间，其照度一般为25—501x)， 　　用天然光时可允许更高的照度，因而对工作是有利的，所以今后洁净室的照明既采用人工光也采用天然光可能是有前途的，这也是为了节能而出现的一种动向。

分类

乱流式

　　空气由空调箱经风管与洁净室内之空气过滤器(HEPA) 进入洁净室，并由洁净室两侧 

隔间墙板或高架地板  乱流式

回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。此型式适用于洁净室等级1,000-100,000级。优点：构造简单、系统建造成本低，洁净室的扩充比较容易，在某些特殊用途场所，可并用无尘工作台，提高洁净室等级。缺点：乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出，易污染制程产品。另外若系统停止运转再---，欲达需求之洁净度，往往须耗时相当长一段时间。

层流式

层流式空气气流运动成一均匀之直线型，空气由覆盖率之过滤器进入室内，并由高架地板或两侧隔墙板回风。此型式适用于洁净室等级需定较高的环境使用，一般其洁净室等级为Class1~100。其型式可分为二种：

(1)水平层流式：水平式空气自过滤器单方向吹出，由对边墙壁之回风系统回风，尘埃随风向排出室外，一般在下流侧污染较严重。优点：构造简单，运转后短时间内即可变成稳定。缺点：建造费用比乱流式高，室内空间不易扩充。 　

(2)垂直层流式：房间天花板完全以ULPA过滤器覆盖，空气由上往下吹，可得较高之洁净度，在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。优点：管理容易，运转开始短时间内即可达稳定状态，不易为作业状态或作业人员所影响。乱流式缺点：构造费用较高，弹性运用空间困难，天花板之吊架相当占空间，维修更换过滤器较麻烦。

复合式

复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用，可提供局部超洁净之空气。 　

(1)洁净隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域覆盖使洁净度等级提高至10级以上，可节省安装运转费用。此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离，以避免机器维修时影响工作及品质。ULSI制程大都采用此种型式。 洁净隧道另有二项优点：A.弹性扩充容易； B.维修设备时可在维修区轻易执行。 (2)洁净管道(Clean Tube)：将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理，将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离，少量之送风即可得到良好之洁净度，可节省能源，不需人工的自动化生产线为---适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。

(3)并装局部洁净室(Clean Spot)：将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上，以为生产之用；洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。

广州市正一净化科技有限公司：

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