第五章 洁净室设计.

1、1本章学习要求本章学习要求1 1、了解洁净空调系统设计的特点及洁净空调了解洁净空调系统设计的特点及洁净空调系统的分类。系统的分类。2 2、重点重点掌握掌握洁净室设计一般步骤、负荷计算洁净室设计一般步骤、负荷计算、新风量和送排风量计算、净化空调设备及、新风量和送排风量计算、净化空调设备及系统的选择。系统的选择。5.15.1洁净空调系统设计特点洁净空调系统设计特点五个：五个：（1 1）风量大）风量大; ;建筑类型一般办公室工业洁净室(半导体，ISO4级）生物洁净室(药厂，10000级)循环风量/m3/(m2h) 20110054新风量/m3/(m2h) 54012表5-1 洁净室与一般办公楼的送风

2、量比较25.15.1洁净空调系统设计特点洁净空调系统设计特点（2 2）空调冷负荷大、负荷因素特殊）空调冷负荷大、负荷因素特殊建筑类型一般建筑（办公楼、旅馆等）工业洁净室(半导体厂）面积冷负荷指标/（W/m2 ）1001305001000表5-2 洁净室与一般建筑的面积冷负荷指标比较35.15.1洁净空调系统设计特点洁净空调系统设计特点30.630.620 2015.315.324.224.241.741.756.656.645.245.238.238.228.128.10 010 1020 2030 3040 4050 5060 60ISO5ISO5级（百级）级（百级） ISO6ISO6级（千

3、级）级（千级） ISO7ISO7级（万级）级（万级）表不同洁净度级别表不同洁净度级别各类冷负荷的比例各类冷负荷的比例风机负荷风机负荷室内负荷室内负荷新风负荷新风负荷45.1 5.1 洁净空调系统设计特点洁净空调系统设计特点55.15.1洁净空调系统设计特点洁净空调系统设计特点（3 3）风机风压高）风机风压高通常设三级过滤，风压较一般空调系统通常设三级过滤，风压较一般空调系统高高400Pa400Pa以上，且需设定风量调节装置来恒定风量（以上，且需设定风量调节装置来恒定风量（运行运行过程过滤器阻力增加，系统风量随之变化）过程过滤器阻力增加，系统风量随之变化）（4 4）压差控制严）压差控制严防止不同

4、洁净级别的邻室防止不同洁净级别的邻室或外界空气干扰或外界空气干扰65.15.1洁净空调系统设计特点洁净空调系统设计特点（5 5）采用二次回风）采用二次回风满足空调区热、湿负荷所需的通风量满足空调区热、湿负荷所需的通风量远远远远小于小于满足房间洁净度所需要的通风量，所以只需部满足房间洁净度所需要的通风量，所以只需部分回风与新风混合后进入空调设备进行热湿处理，分回风与新风混合后进入空调设备进行热湿处理，剩余的回风仅需进行过滤，使之净化后再循环回到剩余的回风仅需进行过滤，使之净化后再循环回到房间满足洁净级别所需的系统风量，故从节能角度房间满足洁净级别所需的系统风量，故从节能角度考虑，常采用二次回风系

5、统以降低风机的输送能耗考虑，常采用二次回风系统以降低风机的输送能耗75.2 5.2 洁净空调系统的分类洁净空调系统的分类 集中式洁净空调系统洁净设备洁净设备（加热器、冷却器、粗、中效过滤（加热器、冷却器、粗、中效过滤器、风机等）器、风机等）集中在空调机房集中在空调机房，通过风管送入各，通过风管送入各洁净室。洁净室。 分散式洁净空调系统净化设备或洁净空调净化设备或洁净空调设备设备（如净化单元、空（如净化单元、空气自净器、层流罩、洁净工作台等）气自净器、层流罩、洁净工作台等）设置在设置在需洁需洁净的房间中净的房间中（通常为一般的空调环境或低级别的（通常为一般的空调环境或低级别的洁净空调环境）洁净空

6、调环境）8两类洁净空调系统的比较两类洁净空调系统的比较详见教材详见教材P131P131表表5-105-105.2.15.2.1集中式洁净空调系统集中式洁净空调系统 1 1、类型、类型 （1 1）根据风机个数）根据风机个数单风机系统 特点：机房占地面积小，但压头大，噪声、振动大双风机系统 特点：机房占地面积大，压头小，噪声、振动小；可全年保证室内压力恒定，并实现多种运行方式9图图5-1 5-1 单风机洁净空调系统示意图单风机洁净空调系统示意图1-粗效过滤器粗效过滤器 2-温湿度处理室温湿度处理室 3-风机风机 4-中效过滤器中效过滤器 5-高效过滤器高效过滤器 105.2.15.2.1集中式洁净

7、空调系统集中式洁净空调系统（当仅采用一次回风时，空气处理室也可设在风机出口段当仅采用一次回风时，空气处理室也可设在风机出口段）互换互换11图图5-2 5-2 双风机洁净空调系统示意图双风机洁净空调系统示意图1-粗效过滤器粗效过滤器 2-温湿度处理室温湿度处理室 3-送风机送风机 4-中效过滤器中效过滤器 5-高效过滤器高效过滤器 ；6回风机回风机5.2.15.2.1集中式洁净空调系统集中式洁净空调系统机械排风机械排风无组织排风无组织排风5.2.15.2.1集中式洁净空调系统集中式洁净空调系统 1 1、类型、类型 （1）根据风机个数，分为单风机和双风机系统 （2）根据风机的连接方式，风机串联系统

8、风机并联系统12图图5-3 5-3 风机串联洁净空调系统示意图风机串联洁净空调系统示意图 1-粗效过滤器粗效过滤器 2-温湿处理风机温湿处理风机 3-温湿度处理室温湿度处理室 4-洁净循环总洁净循环总 风机风机 5-中效过滤器中效过滤器 6-高效过滤器高效过滤器135.2.15.2.1集中式洁净空调系统集中式洁净空调系统空调用小风机净化用大风机空调部分净化部分图图5-4 5-4 风机并联风机并联洁净空调系统洁净空调系统1-粗效过滤器粗效过滤器 2-温湿度处理室温湿度处理室 3-风机风机 4-中效过滤器中效过滤器 5-高效过滤器高效过滤器 145.2.15.2.1集中式洁净空调系统集中式洁净空调

9、系统互互为为备备用用，方方便便检检修修适用于适用于同一机同一机房内布置有多房内布置有多个洁净空调系个洁净空调系统统的场合的场合图图5-8 5-8 值班风机系统值班风机系统1-粗效过滤器粗效过滤器 2-温湿度处理室温湿度处理室 3-正常运行风机正常运行风机 4-中效过滤器中效过滤器 5-高效过滤器高效过滤器 6-值班风机值班风机 155.2.15.2.1集中式洁净空调系统集中式洁净空调系统设计风量设计风量= =维持洁净室维持洁净室正正压风量压风量+ +送风管路送风管路漏风量漏风量设计风压设计风压= =设计风设计风量量下的下的送风阻力送风阻力开开关关正常运行时正常运行时值班运行时值班运行时小风量，

10、与小风量，与风机风机3 3并联并联风机并联系统的一种风机并联系统的一种关关开开5.2.2 5.2.2 分散式洁净空调系统分散式洁净空调系统162 2、在分散式柜式空调送风的环境中设计、在分散式柜式空调送风的环境中设计局部净化装置局部净化装置 分分散散式式洁洁净净空空调调系系统统1 1、在集中空调的环境中设计、在集中空调的环境中设计局部净化装置局部净化装置 微环境/隔离装置，空气自净器，层流罩，洁净工作台，洁净小室等高效过滤器送风口，高效过滤器风机机组，洁净小室等又称为：又称为：半集中式洁净空调系统半集中式洁净空调系统5.2.2 5.2.2 分散式洁净空调系统分散式洁净空调系统图图5-65-6（

11、1 1）在集中空调的环境中设计）在集中空调的环境中设计局部净化装置局部净化装置 a）室内设置）室内设置净化工作台净化工作台 b）室内设置）室内设置空气自净器空气自净器 c）室内设置）室内设置层流罩层流罩 ； d）室内设置）室内设置洁净小室洁净小室 e）走廊或套间设置）走廊或套间设置空气自净器空气自净器 f）送风增设）送风增设高效过滤器送风机组高效过滤器送风机组 17图图5-7 5-7 （2 2）在分散式柜式空调送风的环境中设计）在分散式柜式空调送风的环境中设计局部净化装置局部净化装置 a）柜式空调器与高效过滤器）柜式空调器与高效过滤器风机机组风机机组 b）柜式空调器与高效过滤器）柜式空调器与高

12、效过滤器送风口送风口 c）柜式净化空调器）柜式净化空调器 d）柜式空调器与）柜式空调器与洁净小室洁净小室 185.2.2 5.2.2 分散式洁净空调系统分散式洁净空调系统风系统风系统送送 风风集中送风集中送风方式方式 隧道洁净室隧道洁净室送风方式送风方式 风机过滤单元风机过滤单元送风方式送风方式 模块式风机单元送风方式 微环境+开放式洁净室送风方式 新风处理新风处理系统系统 洁净室的洁净室的防排烟防排烟 排排 风风洁净室洁净室局部排风局部排风 全面通风全面通风洁净厂房送风系统结构图洁净厂房送风系统结构图195.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统图图5-8 集中送风方式

13、（空调机在集中送风方式（空调机在侧面侧面、轴流风机送风、轴流风机送风 ）205.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统（1 1）集中送风方式）集中送风方式格栅地板格栅地板图图5-9 集中送风方式（空调机在集中送风方式（空调机在顶部顶部） 215.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统（1 1）集中送风方式）集中送风方式图图5-10 隧道式送风方式结构形式隧道式送风方式结构形式 225.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统 （2 2）隧道洁净室送风方式）隧道洁净室送风方式生产核心区生产核心区要要求求高高洁洁净净度度和和严严格格温

14、温湿湿度度控控制制设于设于单向单向流送流送风区风区内内设于回风区内设于回风区内设有多个循环系统，故障时互不影响，独立性强，可进行分区调整控制设有多个循环系统，故障时互不影响，独立性强，可进行分区调整控制图图5-11风机过滤单元送风方式风机过滤单元送风方式 1-新风处理机组新风处理机组 2-FFU 3-表冷器表冷器 4-活动地板活动地板235.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统（3 3）风机过滤单元送风方式）风机过滤单元送风方式特点：特点：FFUFFU安装于吊顶安装于吊顶，构成循环系统，无需净化循环空调机房，构成循环系统，无需净化循环空调机房；送风静压箱为负压；送风静压

15、箱为负压（有利于高效过滤器顶棚密封）；台数多，投资大；运行费高；噪声较大（有利于高效过滤器顶棚密封）；台数多，投资大；运行费高；噪声较大可设于空调机房内可设于空调机房内干式干式静静压压箱箱图图5-12 FMU（模块式风机单元）送风方式示意图（模块式风机单元）送风方式示意图 245.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统 （4 4）模块式风机单元送风方式）模块式风机单元送风方式特点：特点：无风管道；空气输送速度较低；风机过滤器维修方便，能量消耗少送风机安装在HEPA或ULPA之上， 1台送风机配多台过滤器的空气循环系统图图5-13 微环境洁净厂房示意图微环境洁净厂房示意图

16、255.2.3 5.2.3 洁净厂房空气送风系统洁净厂房空气送风系统（5 5）微环境）微环境+ +开放式洁净室送风方式开放式洁净室送风方式微环境内为严格的单向流严格的单向流开放式洁净室内为单向流或混合流单向流或混合流开放式洁净室微环境微环境特点：特点：能量消能量消耗少；耗少；工艺布工艺布置灵活置灵活，建设，建设投资和投资和运行费运行费较低较低5.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 1 1、洁净室的局部排风、洁净室的局部排风 （1 1）洁净排风洁净排风系统的排风方式系统的排风方式 为防止洁净厂房内各种生产过程产生的各类粉尘、为防止洁净厂房内各种生产过程产生的各类粉尘、有害气体、有害

17、物质在洁净室内扩散，有害气体、有害物质在洁净室内扩散，最有效的方最有效的方法法是在有害物质产生的设备处，采用是在有害物质产生的设备处，采用局部排风方式局部排风方式将污染物质排出室外将污染物质排出室外。261 1）洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范（GB50073-2001GB50073-2001）规定规定：洁洁净室内产生粉尘和有害气体的工艺设备，应设局部排净室内产生粉尘和有害气体的工艺设备，应设局部排风装置。风装置。设置局部排风装置，设置局部排风装置，应考虑应考虑粉尘、有害气体粉尘、有害气体、有害物质的、有害物质的不同性质、不同浓度不同性质、不同浓度等因素。等因素。2 2）以下情况的局部排风系统

18、应单独设置：）以下情况的局部排风系统应单独设置：a.a.排风介质混合后能产生或加剧腐蚀性、毒性、燃排风介质混合后能产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险性和发生交叉污染。烧爆炸危险性和发生交叉污染。b.b.排风介质中有毒与无毒，毒性相差非常大。排风介质中有毒与无毒，毒性相差非常大。c.c.同时存在易燃、易爆与一般排风。同时存在易燃、易爆与一般排风。275.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 （2 2）洁净排风系统应采取的相关措施）洁净排风系统应采取的相关措施1 1）防倒灌措施）防倒灌措施 采用设置中效过滤器（采用设置中效过滤器（结构简单，维修方便） 采用止回阀（采用止回阀（使用方便

19、但密封性较差） 采用密闭阀（采用密闭阀（密封性好，但结构复杂，管理不便） 采用自控装置采用自控装置285.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 （2 2）洁净排风系统应采取的相关措施）洁净排风系统应采取的相关措施1 1）防倒灌措施防倒灌措施2 2）防火、防爆措施防火、防爆措施 含有易燃易爆的局部排风系统，应采用与排出物质含有易燃易爆的局部排风系统，应采用与排出物质相适应的防火相适应的防火、防爆、防爆措施；措施；3 3）排风无公害排放措施排风无公害排放措施 排风介质中有害物浓度及排放量超过国家或地区有排风介质中有害物浓度及排放量超过国家或地区有害物排放浓度及排放量规定时，应进行无公害

20、处理，达标害物排放浓度及排放量规定时，应进行无公害处理，达标后才能排入大气。后才能排入大气。295.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 （2 2）洁净排风系统应采取的相关措施）洁净排风系统应采取的相关措施4 4）凝结液的及时排放措施凝结液的及时排放措施 对含有水蒸气和凝结性物质的排风系统，排放口应对含有水蒸气和凝结性物质的排风系统，排放口应有一定坡度，以便及时排除凝结液。有一定坡度，以便及时排除凝结液。5 5）通风及静压控制措施）通风及静压控制措施 洁净厂房内的换鞋、存外衣、洗浴、厕所和淋浴等洁净厂房内的换鞋、存外衣、洗浴、厕所和淋浴等生产辅助房间，应采取生产辅助房间，应采取通风

21、措施通风措施，其，其室内的静压值室内的静压值应应低于低于洁净室；洁净室；305.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 （2 2）洁净排风系统应采取的相关措施）洁净排风系统应采取的相关措施6 6）设置事故排风系统设置事故排风系统 洁净室洁净室应根据生产工艺要求应根据生产工艺要求设置事故排风系统设置事故排风系统。 事故排风系统事故排风系统应设自动和手动控制开关应设自动和手动控制开关，手动控，手动控制开关应分别设在洁净室及洁净室外便于操作的制开关应分别设在洁净室及洁净室外便于操作的地点。地点。 一般对于有可能散发有害气体或易燃、易爆气体一般对于有可能散发有害气体或易燃、易爆气体的洁净室（

22、区）的洁净室（区）应设事故排风装置应设事故排风装置315.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类325.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 按生产工艺过程排出废气的类型 （8种） 一般排风系统； 有机气体排风系统； 酸性气体排风系统； 碱性气体排风装置； 热气体排风系统； 含粉尘的排风系统； 特殊气体排气系统； 药品生产中有害、有毒的排风系统。 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类3

23、35.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 一般排风系统； 排出一般废气，无需处理，可直接排放，如生产辅助用室、生活用室（值班室、卫生间等）排出的废气； 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类有机气体排风系统； 当有机气体浓度能达到国家规定的大气排放标准时，可直接排放，不需设置废气处理装置； 当有机气体浓度超过国家规定的大气排放标准时，应设置有机气体排放装置有机气体排放装置，达标后方可排放； 345.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备

24、有机气体排风系统；有机气体排风系统； 活性炭吸附法：活性炭吸附法： 有机气体排放装置有机气体排放装置 吸收法吸收法 催化燃烧法催化燃烧法355.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统用于中小流量的不含粉尘、胶粘物质用于中小流量的不含粉尘、胶粘物质的苯类、汽油类有机气体排气的处理的苯类、汽油类有机气体排气的处理设备简单、耗能低，但吸收效率不高设备简单、耗能低，但吸收效率不高用于较高浓度的苯类、醇类、汽油类用于较高浓度的苯类、醇类、汽油类有机气体排气的处理有机气体排气的处理应根据排风系统所含有机应根据排风系统所含有机物质的品种、浓度等选用物质的品种、浓度等选用 2 2、排风装置的分类及处

25、理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类酸性气体排风系统；湿法化学腐蚀、酸液清洗实验室等的排风，应设湿式洗气吸收塔进行处理，达标后排入大气。设计时根据酸性气体的类型、浓度选用合适的吸收液和吸气塔形式。365.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统图图5-14 几种吸收塔的形式几种吸收塔的形式a)填料吸收塔；填料吸收塔；b)鼓泡吸收塔；鼓泡吸收塔；c)喷淋吸收塔；喷淋吸收塔；d)筛板式吸收塔筛板式吸收塔1喷淋装置；喷淋装置；2填料；填料；3填料支撑板；填料支撑板；4雾沫分离器；雾沫分离器；5气体分布器；气体分布器；6进液管；进液管；7筛板；

26、筛板；8除雾器除雾器 3738a) 填料吸收塔填料吸收塔39b)鼓泡吸收塔鼓泡吸收塔40c)喷淋吸收塔喷淋吸收塔41d)筛板式吸收塔筛板式吸收塔 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类碱性气体排风装置； 即便排气含碱性物质浓度较低，也应进行净化处理后方可排入大气，其净化处理通常与酸性气体排风类似，采用湿式洗气吸收塔（吸附剂一次性使用，使用后进行集中处理，通常作为固体废弃物在城市垃圾场集中处理）425.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁

27、净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类热气体排风系统；热气体排风系统； 炉子，高温灭菌设备的排风； 当其排气温度较高时，可进行热回收处理； 排气量小或不便进行处理时，可采取必要的隔热措施后，直接排入大气。435.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类含粉尘的排风系统；含粉尘的排风系统； 应应根据根据排气中的排气中的粉尘性质粉尘性质、浓度浓度选用选用除尘装置，一般除尘装置，一般采用采用布袋除尘器布袋除尘器或或带过滤元件的过滤装置带过滤元件的过滤装置 对对含尘浓度很高含尘浓

28、度很高的排风系统，应根据工艺具体情况，的排风系统，应根据工艺具体情况，可可设置二级除尘装置设置二级除尘装置：先去除大部分粉尘后，再送入：先去除大部分粉尘后，再送入布袋或过滤除尘装置进行二级过滤，达标后排放。布袋或过滤除尘装置进行二级过滤，达标后排放。445.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统45464748495051图图5-15 带过滤元件的过滤除尘装置原理图带过滤元件的过滤除尘装置原理图 525.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类特殊气体排气系统；特

29、殊气体排气系统； 产生场合及特点：产生场合及特点：在在半导体集成电路生产半导体集成电路生产中常需使用一些特中常需使用一些特殊气体，其中许多气体属殊气体，其中许多气体属易燃易爆易燃易爆或或有毒有毒甚甚至至剧毒剧毒或或有腐蚀性有腐蚀性的气体的气体535.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统特殊气体排气系统；特殊气体排气系统； 排放措施：排放措施：首先首先应按特殊气体的应按特殊气体的品种、性质品种、性质划分排放系划分排放系统统，以防止在排放系统中产生化学反应；，以防止在排放系统中产生化学反应；其次其次选用选用专用的专用的废气处理装置，处理方法有废气处理装置，处理方法有稀释法、吸收法、催化

30、燃烧法、吸附法等；稀释法、吸收法、催化燃烧法、吸附法等； 说明：说明：排放系统的设备、管道的排放系统的设备、管道的材料选用材料选用必须必须根根据排气中的特殊气体性质据排气中的特殊气体性质选择材质选择材质，以防止与特，以防止与特殊气体发生反应。殊气体发生反应。545.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统图图5-16 特殊气体排气处理设备特殊气体排气处理设备 55通过催化反应（燃烧）分解分解气体中的有害成分有害成分去除去除催化反催化反应生成物应生成物吸附剂吸附剂按设计要求按设计要求定期再生，活化，定期再生，活化，恢复吸附能力恢复吸附能力5.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系

31、统 2 2、排风装置的分类及处理设备、排风装置的分类及处理设备 （1 1）洁净室排风系统的分类）洁净室排风系统的分类药品生产中有害、有毒的排风系统。药品生产中有害、有毒的排风系统。 在在生产或分装生产或分装青霉素等青霉素等强致敏性药物强致敏性药物、某些、某些甾体药甾体药物物以及以及高活性、有毒药物高活性、有毒药物的房间的房间、二类危险度以上二类危险度以上病原体病原体操作区的排风口操作区的排风口，应安装高效过滤器应安装高效过滤器，使这，使这些药物引起的污染危险降低到最低限度。些药物引起的污染危险降低到最低限度。 此类此类排风排风系统排入大气的风系统排入大气的风口口与与其他其他药品生产用净化空调系

32、统的新风口新风口应应相隔一定距离相隔一定距离。565.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 3 3、排风系统常用管材、排风系统常用管材( (1)1)材料选用材料选用 洁净室内排风系统的处理设备、风管洁净室内排风系统的处理设备、风管、附件等的、附件等的制作材料、保温材料和涂料制作材料、保温材料和涂料，应，应根据根据排出气体的性质排出气体的性质及其及其所处的空气环境所处的空气环境等等确定确定。575.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统 3 3、排风系统常用管材、排风系统常用管材(2)(2)洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范对选用材料的规定：对选用材料的规定： 排风系统的风管

33、排风系统的风管应采用不燃材料应采用不燃材料，如碳钢、不锈，如碳钢、不锈钢、有色金属等金属板材；钢、有色金属等金属板材； 排除腐蚀性气体的风管，排除腐蚀性气体的风管，应采用耐腐蚀的难烧材应采用耐腐蚀的难烧材料或难燃材料料或难燃材料（如氧指数（如氧指数3232的玻璃钢等）。的玻璃钢等）。 附件、保温材料、消声材料和涂料附件、保温材料、消声材料和涂料等均等均采用不燃采用不燃材料或难燃材料材料或难燃材料。 补充补充：排烟系统的风管排烟系统的风管应应采用不燃材料，其耐火采用不燃材料，其耐火极限应大于极限应大于0.5h0.5h。585.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统5.2.5 5.2.5

34、 洁净室新风处理系统洁净室新风处理系统（1 1）常用形式）常用形式当当多套洁净空调系统同时运行多套洁净空调系统同时运行时，由于净化空调时，由于净化空调新风新风比比一般一般不大不大，可，可集中处理新风集中处理新风，以节省设备投资和占，以节省设备投资和占地面积。地面积。（2 2）新风处理方法）新风处理方法过滤级数过滤级数：通常新风进行通常新风进行多级过滤多级过滤处理，常用处理，常用三级三级过滤过滤，即新风经粗效、中效、亚高效过滤处理。，即新风经粗效、中效、亚高效过滤处理。有些地方新风还需经过水喷淋或化学过滤器处理。 59图图5-17 集中式新风处理示意图集中式新风处理示意图 1-粗效过滤器；粗效过

35、滤器； 2-新风温湿度处理室；新风温湿度处理室； 3-新风风机新风风机 ； 4-中效过滤器；中效过滤器； 5-混合风温湿度处理室；混合风温湿度处理室； 6-送风机送风机 ； 7-高效过滤器高效过滤器 605.2.5 5.2.5 洁净室新风处理系统洁净室新风处理系统5.2.6 5.2.6 洁净室的防排烟洁净室的防排烟 洁净厂房设计规范规定：洁净厂房设计规范规定：（1 1）洁净厂房疏散走廊应）洁净厂房疏散走廊应设置机械防排烟设施。设置机械防排烟设施。（2 2）洁净室机械防排烟系）洁净室机械防排烟系统可与通风、净化空调系统可与通风、净化空调系统合用，但必须采取可靠统合用，但必须采取可靠的防火安全措施

36、。并符合的防火安全措施。并符合国标国标建筑设计防火规范建筑设计防火规范（GBJ16-1987GBJ16-1987）的要求）的要求防排烟防排烟排烟量排烟量确定确定 设备设备选型选型 排烟口排烟口设置设置 61排烟风机排烟风机5.2.6 5.2.6 洁净室的防排烟洁净室的防排烟 1 1、排烟量的确定、排烟量的确定（1 1）当担负）当担负一个防烟分区一个防烟分区排烟时，应按排烟时，应按每平米不每平米不小于小于60m3/h60m3/h计算；计算；（2 2）当担负）当担负两个或两个以上的防烟分区两个或两个以上的防烟分区排烟时，排烟时，应按应按最大的防烟分区的面积最大的防烟分区的面积，按，按每平米不小于每

37、平米不小于120m3/h120m3/h计算；计算；（3 3）单台单台排烟风机的排烟风机的最小排烟量最小排烟量，每平米不应小每平米不应小于于7200m3/h7200m3/h，且负担两个或两个以上防烟分区时的，且负担两个或两个以上防烟分区时的最大排烟量最大排烟量不超过不超过60000m3/h60000m3/h。625.2.6 5.2.6 洁净室的防排烟洁净室的防排烟 2 2、排烟风机的选型、排烟风机的选型（1 1）可采用离心风机或排烟专用风机，应考虑）可采用离心风机或排烟专用风机，应考虑1020%1020%的漏风量，风压应满足排烟系统的最不利的漏风量，风压应满足排烟系统的最不利环路的要求；环路的要

38、求；（2 2）风机入口总管上设置当烟气温度超过）风机入口总管上设置当烟气温度超过280280时能自动关闭的防火阀，且应与排烟风机连锁。时能自动关闭的防火阀，且应与排烟风机连锁。635.2.6 5.2.6 洁净室的防排烟洁净室的防排烟 3 3、排烟口的设置、排烟口的设置排烟口或排烟阀门应设置在顶棚内的墙面上，排烟口或排烟阀门应设置在顶棚内的墙面上，且与邻近出口相邻边缘之间的水平距离不应小于且与邻近出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1.51.5米，据可燃物体的距离不应小于米，据可燃物体的距离不应小于1 1米；米；排烟口或排烟阀平时应关闭，并应设有自动或排烟口或排烟阀平时应关闭，并应设有自动或手动开

39、启装置，排烟口与该防烟分区内最远的水手动开启装置，排烟口与该防烟分区内最远的水平距离不应超过平距离不应超过3030米。米。645.35.5 5.35.5 洁净室设计一般步骤洁净室设计一般步骤65洁净室设计洁净室设计一般步骤一般步骤 洁净空调洁净空调系统的划分系统的划分 计算的一般计算的一般步骤步骤 负荷计算负荷计算水力计算水力计算设备选型设备选型校核计算校核计算图纸绘制等图纸绘制等确定温、湿度确定温、湿度等参数等参数设计依据5.35.5 5.35.5 洁净室设计一般步骤洁净室设计一般步骤66 5.3.1 5.3.1 设计依据设计依据 一、标准规范1. 洁净厂房设计规范（GB500732001）

40、2. 医药工业洁净厂房设计规范（GB50457-2008）3. 药品生产质量管理规范（GMP2011）4. 洁净室施工及验收规范（GB 50591-2010 ）5. 医院洁净手术部建设标准6. 医院洁净手术部建筑技术规范 二、设计任务书 三、建筑设计平剖面图5.3.2 5.3.2 洁净空调系统的划分洁净空调系统的划分l 洁净室用净化空调系统应应按其所生产产品的所生产产品的工艺要求工艺要求确定。确定。一般一般不应不应按区域或简单地按空气洁净度等级划分。l 净化空调系统的净化空调系统的划分原则划分原则如下：如下：1)一般空调系统、两级过滤的送风系统与净化空调系统要分开设置；2)运行班次、运行规律或

41、使用时间不同的净化空调系统要分开设置；3)单向流系统与非单向流系统要分开设置；675.3.2 5.3.2 洁净空调系统的划分洁净空调系统的划分4)产品生产工艺中某一工序或某一房间散发的有毒、有害、易燃易爆物质或气体对其他工序或房间产生有害影响或危害人员健康或产生交叉污染等，应分别设置净化空调系统；5)温度、湿度的控制要求或精度要求差别较大的系统宜分别设置；6)净化空调系统的划分宜照顾送、回风和排风管道的布置，尽量做到布置合理、使用方便，力求减少各种风管管道交叉重叠；必要时，对系统中个别房间可按要求配置温度、湿度调节装置。685.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一

42、般步骤（1 1）根据工艺要求确定洁净室的洁净度等级，）根据工艺要求确定洁净室的洁净度等级，选择气流选择气流流型流型，并决定利用，并决定利用全室空气净化全室空气净化还是还是局部空气净化局部空气净化。从。从经济上考虑，非单向流经济，尽量少用全室空气净化经济上考虑，非单向流经济，尽量少用全室空气净化1 1）气流流型的规定）气流流型的规定洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范GB50073-2001GB50073-2001695.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤（1 1）根据工艺要求工艺要求确定洁净室的洁净度等级，选择气流选择气流流型流型，并决定利用，并决定利用全室空

43、气净化全室空气净化还是还是局部空气净化局部空气净化。从。从经济上考虑，非单向流经济，尽量少用全室空气净化经济上考虑，非单向流经济，尽量少用全室空气净化2 2）全室空气净化全室空气净化定义定义:是采用集中净化空调系统，在整个房间内造成具有相同洁净度环境的净化处理方式。适用场合适用场合：适用于工艺设备高大，数量多，且室内要求相同洁净度的场所；特点特点：投资大，运行管理复杂，建设周期长尽量避免采用！703 3）局部空气净化）局部空气净化定义定义：采用净化空调器或局部净化设备( 如洁净工作台、棚式垂直层流单元、层流罩等），在一般空调环境中造成局部区域具有一定洁净度环境的净化处理方式。特点特点：投资小，

44、运行管理简单，建设周期短适用场合适用场合：适用于生产批量较小或利用原有厂房进行技术改造的场合；4 4）全室净化与局部净化相结合）全室净化与局部净化相结合既能保证室内具有一定洁净度，又能在局部区域内实现既能保证室内具有一定洁净度，又能在局部区域内实现高洁净度环境，从而满足生产环境要求，并节约能源高洁净度环境，从而满足生产环境要求，并节约能源715.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤725.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤5 5）关于洁净室内各种设施布置的说明）关于洁净室内各种设施布置的说明（GB50073-2001)G

45、B50073-2001)l （2 2）确定室内、外设计参数）确定室内、外设计参数1 1、室内参数、室内参数表表5-1 5-1 洁净车间应控制的设计参数洁净车间应控制的设计参数735.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤应控制的参数应控制的参数1 12 2空气洁净度级别空气洁净度级别要求要求要求要求( (含细菌浓度含细菌浓度) )换气次数（非单向流）换气次数（非单向流）要求要求要求要求工作区截面风速（单向流）工作区截面风速（单向流） 要求要求要求要求静压差静压差保持静压差保持静压差保持正压保持正压温湿度温湿度要求要求要求要求噪噪 声声空态空态动态动态新风量新风

46、量要求要求要求要求745.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤表表5-25-2洁净室的温湿度范围（洁净室的温湿度范围（GB50073-2001GB50073-2001）房房 间间 性性 质质温度温度/湿度湿度/%/%冬季冬季夏季夏季冬季冬季夏季夏季生产工艺有温湿度要求的洁净室生产工艺有温湿度要求的洁净室按生产工艺要求确定按生产工艺要求确定生产工艺无温湿度要求的洁净室生产工艺无温湿度要求的洁净室20202222242426263030505050507070人员净化及生活用人员净化及生活用1616202026263030说明说明: :生产工艺对温度和湿度无特殊

47、要求时，以穿着洁净工作服不产生生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，以穿着洁净工作服不产生不舒服感为宜。空气洁净度不舒服感为宜。空气洁净度100100级、级、1000010000级区域一般控制温度为级区域一般控制温度为20202424，相对湿度为，相对湿度为454560%60%。100000100000级区域一般控制温度为级区域一般控制温度为18182828，相对湿度为相对湿度为505065%65%。l （2 2）确定室内、外设计参数）确定室内、外设计参数2 2、室、室外外参数参数 室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。表表5-3 室外新风含尘浓度室外新风

48、含尘浓度 755.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤l （3 3）系统新风量的确定）系统新风量的确定l 1)1)满足卫生标准的新风量满足卫生标准的新风量GW卫生 两种情况：两种情况：l 对室内无明显的有害气体发生的一般情况，GB50073-2001规定：保证供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3/hGW1；l 对室内有有害气体发生室内有有害气体发生的情况需根据室内有害气体的允许浓度计算稀释室内有害气体的新风量GW2则，GW卫生=MAX(GW1，GW2)765.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤GW2=Z/(y

49、N-Yw)式中：Gw2需要的新风量，m3/h;Z室内有害气体散发量,L/h；yN室内有害气体允许浓度，L/m3;Yw送入新风中的有害气体浓度， L/m3l （3 3）系统新风量的确定）系统新风量的确定l1)1)满足卫生标准的新风量，满足卫生标准的新风量，GW卫生=MAX(GW1，GW2)l2 2）补偿室内排风量和保持室内正压值所需新鲜空气量）补偿室内排风量和保持室内正压值所需新鲜空气量之和之和,G,GW W=G GW,jpW,jp+G+GW W+ +式中：GW,jp室内局部排风量，由生产工艺设备状况确定GW+维持室内正压室内正压所需新风量，优先采用缝隙法计算，估算可采用换气次数法。775.3.

50、3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤系统新风量系统新风量: :G GW W=MAX(G=MAX(GW W卫生卫生, G, GW W)785.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤手术室级别手术室级别每间最小新风量（每间最小新风量（m3/h)m3/h)1000（眼科专用800）、800600GB50073-2001GB50073-2001对洁净室压差的规定：对洁净室压差的规定：表5-6 手术室新风量最小值课本课本P44P44表表2-322-32（3 3）计算洁净室的冷、热负荷）计算洁净室的冷、热负荷l1 1）与舒适性空调相同部分）

51、与舒适性空调相同部分 空调负荷包括夏季的空调冷负荷和冬季的空调热负荷，冷、热负荷的计算方法在空气调节和空调设计手册等书中有详细介绍， l2 2）不同）不同的部分的部分 负荷比例构成不同负荷比例构成不同：通常高级别洁净室，室内工艺设备的散热负荷和设备排风所引起的新风负荷占主要部分主要部分；其次其次是空调系统中循环风机的动循环风机的动力负荷力负荷；围护结构传热、照明、人体散热等传统传统的空调负荷的空调负荷只占总负荷的10%10%左右左右795.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤 洁净室一般处于内区，洁净室一般处于内区，正常运行状态正常运行状态下，只存在冷负下，

52、只存在冷负荷，洁净区长期供冷；围护结构引起的冷负荷可按稳定荷，洁净区长期供冷；围护结构引起的冷负荷可按稳定传热计算；传热计算；注意：并非注意：并非所有状态下所有状态下洁净室都只存在冷负荷！洁净室都只存在冷负荷！室内负荷主要是工艺设备负荷，当工艺设备刚启动时，室内没有设备负荷，供冷量与正常运行差别很大，甚至在特定的气候条件下，刚启动时可能出现热负荷（即供热状态），然后再逐步切换到正常运行状态（即供冷状态）。故洁净厂房的空调系统应设置可方便转换的两套工作模式，即启动状态和运行状态，并应考虑启动状态的热负荷。805.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤对正压洁净室

53、，不考虑冷风渗透引起的热负荷，但对正压洁净室，不考虑冷风渗透引起的热负荷，但应考虑排风所引起的新风负荷应考虑排风所引起的新风负荷 。 3 3）说明：）说明：当设备容量大小未知，不具备冷负荷不具备冷负荷计算条件时，计算条件时，可按冷负荷指标冷负荷指标进行估算（见表5-5）815.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤表表5-5 5-5 洁净室的负荷估算指标洁净室的负荷估算指标分类分类 冷负荷冷负荷/Wm/Wm-2 -2 热负荷热负荷/Wm/Wm-2 -2电负荷电负荷/kWm/kWm-1 -1 半导体器件半导体器件 60 602770 2770 40 401630

54、 1630 0.60.61.3 1.3 半导体材料半导体材料 70 701200 1200 1701701580 1580 0.130.130.69 0.69 电真空电真空 220220580 580 280280590 590 0.040.040.29 0.29 粗密仪器粗密仪器 3103101330 1330 250250880 880 0.110.110.31 0.31 医疗医疗160160400 400 160160600 600 0.150.150.26 0.26 制药制药3203201280 1280 2702701780 1780 0.0030.0030.089 0.089 电算

55、中心电算中心 230230290 290 医院（全部）医院（全部） 100100130 130 82（4 4）计算送风量）计算送风量 。取下列三项中的最大值： 1）为保证空气洁净度等级的送风量； 2）根据热、湿负荷计算确定的送风量； 3）向洁净室内供给的新鲜空气量。835.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤1 1）为保证空气洁净度等级的送风量计算）为保证空气洁净度等级的送风量计算 非单向流非单向流洁净室的洁净送风量计算洁净室的洁净送风量计算两种方法：a.按含尘浓度计算的理论换气次数; b.按经验换气次数计算a.a.按含尘浓度计算按含尘浓度计算 为了计算非单

56、向流洁净室内的含尘浓度和换气次数为了计算非单向流洁净室内的含尘浓度和换气次数，必须确定尘粒在洁净室内的分布状况。一般分为，必须确定尘粒在洁净室内的分布状况。一般分为均匀分布均匀分布和和不均匀分布不均匀分布两种类型，本文讨论两种类型，本文讨论均匀分均匀分布况下布况下的计算理论和方法。的计算理论和方法。841 1）为保证空气洁净度等级的送风量计算）为保证空气洁净度等级的送风量计算85 所谓所谓均匀分布均匀分布，就是就是假定假定室内灰尘是均匀分布室内灰尘是均匀分布的，的，如果有灰尘发生源，则发生的尘粒由于扩散和气流如果有灰尘发生源，则发生的尘粒由于扩散和气流的带动和冲淡，能很快地在室内达到平衡。的带

57、动和冲淡，能很快地在室内达到平衡。为了简为了简化计算，还进一步假定：化计算，还进一步假定：通风量是稳定的通风量是稳定的；发尘量发尘量是常数是常数；大气尘浓度是常数大气尘浓度是常数；忽略室内外灰尘的密忽略室内外灰尘的密度和分散度的变化对过滤器效率的影响度和分散度的变化对过滤器效率的影响；忽略渗入忽略渗入的灰尘量和管道产尘的可能性的灰尘量和管道产尘的可能性；忽略灰尘在管道内忽略灰尘在管道内和室内的沉降。和室内的沉降。1 1）为保证空气洁净度等级的送风量计算）为保证空气洁净度等级的送风量计算86NN非单向流洁净室稳定含尘浓度，非单向流洁净室稳定含尘浓度，pc/pc/m m3 3; ;SS回风量与送风

58、量之比，回风率；回风量与送风量之比，回风率；KK房间换气次数，次房间换气次数，次/h/h；GG洁净室内单位体积发尘量，洁净室内单位体积发尘量，pc/(pc/(min.Lmin.L););x x新风通路上过滤器的总效率；新风通路上过滤器的总效率；H H回风通路上过滤器的总效率回风通路上过滤器的总效率; ;VV洁净室的体积，洁净室的体积，m m3 387a.按含尘浓度计算单位时间内：单位时间内：由新风带入房间的灰尘量：由新风带入房间的灰尘量：M M（1-S1-S）KVKV（1-1-x x）房间内的产尘量：房间内的产尘量：GVGV* *6060* *1010-3-3；由回风带入房间的灰尘量：由回风带

59、入房间的灰尘量：SKVNSKVN（1-1-H H）由房间排出的灰尘量：由房间排出的灰尘量：KVNKVN之和之和= =进入房间进入房间的灰尘量的灰尘量流出房间的灰尘量流出房间的灰尘量稳定稳定 状态状态1 1）为保证空气洁净度等级的送风量计算）为保证空气洁净度等级的送风量计算;效率回风通路上过滤器的总效率；新风通路上过滤器的总回风率）；回风量与送风量之比（S；/换气次数，次;/室外空气含尘浓度，);/(min量，洁净室内单位体积发尘;/尘浓度，非单向流洁净室稳定含式中：11111060H333xHXhKmPCMLPCGmPCNSKSMKGN式5-188稳定状态下，求得：修改课本p121公式5-11

60、 1）为保证空气洁净度等级的送风量计算）为保证空气洁净度等级的送风量计算保证室内含尘浓度在允许范围内时，所需的通风换气次数K为：XHSMSNGK111110603(式5-2)89HXSKSMKGN111110603按室内浓度计算的通风量:LS=KV （式5-3)式中：K按式5-2计算的换气次数，次/h; V房间体积，m31 1）为保证空气洁净度等级的送风量计算）为保证空气洁净度等级的送风量计算 非单向流洁净室的洁净送风量非单向流洁净室的洁净送风量a.按含尘浓度计算实际洁净室工程设计中是很难应用公式，一般均采用经验换气次数来确定。 b.b.按经验换气次数计算按经验换气次数计算表表5-7 5-7