空气洁净技术洁净室设计

1、会计学1空气洁净技术洁净室设计空气洁净技术洁净室设计五个：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量比较2（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330.630.620 2015.315.324.224.241.741.756

2、.656.645.245.238.238.228.128.10 010 1020 2030 3040 4050 5060 60ISO5ISO5级（百级）级（百级） ISO6ISO6级（千级）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（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）

3、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6（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

4、角度考虑，常采用二次回风系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78两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P131表表5-109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

5、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13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-

6、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 14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 15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

7、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，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图图5-65-6（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

8、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）

9、柜式空调器与）柜式空调器与洁净小室洁净小室 18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（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

10、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

11、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

12、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 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

13、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26275.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统285.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统295.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统305.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统315.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统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

14、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。335.2.4 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；345.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统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

15、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；筛板；8除雾器除雾器 37多管电除尘器多管电除尘器中心喷雾旋风

16、除尘器中心喷雾旋风除尘器自激式除尘器自激式除尘器气环反吹袋式除尘器气环反吹袋式除尘器普通旋风除尘器普通旋风除尘器三种振打清灰方式三种振打清灰方式系统局部送风系统系统局部送风系统局部排风系统局部排风系统接受罩接受罩热源上部的接受罩热源上部的接受罩工作台上的侧吸罩工作台上的侧吸罩冷过程的上吸式接受罩冷过程的上吸式接受罩循环过程气体吸收过程循环过程气体吸收过程鼓泡吸收塔鼓泡吸收塔筛板吸收塔筛板吸收塔填料塔构造填料塔构造多层重力沉降室多层重力沉降室卧式旋风水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器565.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统575.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统585.

17、2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统59606162636465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 665.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统675.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统685.2.4 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 69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

18、排风系统705.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统715.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统725.2.4 5.2.4 洁净室排风系统洁净室排风系统73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 74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 75排烟风机排烟风机76777879洁净室设计洁净室设计一般步骤

19、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80 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）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、建筑设计平剖面图洁净室设计一般步骤洁净室设计

20、一般步骤82838485865.3.3 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875.3.3 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)GB50073)885.3.3 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

21、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量要求要求要求要求895.3.3 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5-2洁净室的温湿度范围（洁净室的温湿度范围（GB50073）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

22、用1616202026263030说明说明: :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%。905.3.3 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915.3.3 5.3.3 洁净空调设计计算的

23、一般步骤洁净空调设计计算的一般步骤GW2=Z/(yN-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/m3925.3.3 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935.3.3 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）、800600GB50073GB50073对对洁净室压差的规定：洁净室压差的规定：表5-6 手术室新风量最小值课本课本P44表表2-3294

24、5.3.3 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955.3.3 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965.3.3 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任意表面上的速度、热和浓度的边界开任意表面上的速度、热和浓度的边界开展展对流传质简化模型对流传质简化模型分区空调方式分区空调方式分区空调方式的应用分区空调方式的应用多区单元系统多区单元系统分区控制水温的调节方法分区控制水温的调节方法定风量露点送风单风道空调系统定风量露点送风单风道空调系统单风道定风量系统的控制系统单风道定风量系统的控制系统变风量单风道空调系统变风

25、量单风道空调系统双风道定风量集中空调系统双风道定风量集中空调系统变风量系统的风量控制原理变风量系统的风量控制原理水量调节原理水量调节原理用开关风门控制风量的空调系统用开关风门控制风量的空调系统节流型变风量系统流程图节流型变风量系统流程图一次回风空调自动控制系统示意图一次回风空调自动控制系统示意图二次回风系统的处理二次回风系统的处理通过调节表冷器的冷冻水量通过调节表冷器的冷冻水量室外温度补偿控制原理室外温度补偿控制原理机器露点温度控制喷水室喷水温度机器露点温度控制喷水室喷水温度风机盘管控制系统原理图风机盘管控制系统原理图送风温度补偿控制送风温度补偿控制组合式空调机组夏季工况组合式空调机组夏季工况

26、排烟口的设置排烟口的设置节流型变风量风口节流型变风量风口离心式加湿器离心式加湿器干蒸汽加湿器干蒸汽加湿器转轮除湿机工作原理转轮除湿机工作原理抽屉式过滤器抽屉式过滤器浸油式初效过滤器浸油式初效过滤器袋式过滤器袋式过滤器高效过滤器高效过滤器活性炭吸附器活性炭吸附器管式电加热器管式电加热器顶送风的室内气流分布一顶送风的室内气流分布一顶送风的室内气流分布二顶送风的室内气流分布二顶送风的室内气流分布三顶送风的室内气流分布三顶送风的室内气流分布四顶送风的室内气流分布四侧送风的室内气流分布一侧送风的室内气流分布一侧送风的室内气流分布二侧送风的室内气流分布二侧送风的室内气流分布三侧送风的室内气流分布三侧送风的

27、室内气流分布四侧送风的室内气流分布四侧送风的室内气流分布五侧送风的室内气流分布五侧送风的室内气流分布六侧送风的室内气流分布六方型散流器和圆形散流器方型散流器和圆形散流器下送风的室内气流分布一下送风的室内气流分布一下送风的室内气流分布二下送风的室内气流分布二上送下回气流分布上送下回气流分布剪切型减振器剪切型减振器压缩型减振器压缩型减振器复合型减振器复合型减振器共振减振器共振减振器悬挂风机的消声减振方法悬挂风机的消声减振方法水管的防振支架水管的防振支架防止噪音从吊顶向下扩散的方法防止噪音从吊顶向下扩散的方法风管吊卡的防振方法风管吊卡的防振方法风管穿墙隔振方法风管穿墙隔振方法复合式消声器复合式消声器

28、消声箱兼做静压分风功能消声箱兼做静压分风功能消声器装载在空调机组出口消声器装载在空调机组出口膨胀消声器膨胀消声器折板消声器折板消声器片式和格式消声器片式和格式消声器分类分类 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 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 0.040.04

29、0.29 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 电算中心电算中心 230230290 290 医院（全部）医院（全部） 100100130 130 1731745.3.3 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175176 所谓所谓均匀分布均匀分布，就是就是假定假定室内灰

30、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。177NN非单向

31、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 3178a.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

32、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;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5-1179稳定状态下，求得：修

33、改课本p121公式5-1XHSMSNGK111110603(式5-2)180HXSKSMKGN111110603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，m3181空气洁净度等级 GB 500732001 ISO/DIS 146444 医药洁净厂房设计规范（GB50457-GB50457-20082008）6级（1000级） 5060 2556 7级（10000级） 1525 1125 15-25 8级（100000级） 1015 3.57 10-15 9级（1000000级） 1015 3.57 经验换气次数取值表，换气次数适用于

34、层高小于经验换气次数取值表，换气次数适用于层高小于4.0m的洁净室。的洁净室。 室内人员少、热源小时，宜采用下限值。室内人员少、热源小时，宜采用下限值。 大于大于100000级的洁净室不小于级的洁净室不小于12次。次。VKLSVnLSFLD3600式中：LD单向流洁净室洁净送风量，m3/h 断面平均风速，m/s，取值直接影响洁净空调系统的初投资和运行费，以及洁净室洁净度等级，具体取值见表5-8,5-9；F垂直气流方向的洁净室断面积，m21831 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空气洁净度等级空气洁净度等级 GB 500732001 ISO/DIS 1464

35、44 1 14 4级级 0.30.30.5 0.5 0.30.30.5 0.5 5 5级级 0.20.20.5 0.5 0.20.20.5 0.5 6 6级级 0.10.10.3 0.3 表表5-8 洁净室的断面平均风速洁净室的断面平均风速/ms-1 1841 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GB50073规定：等等 级级气流流型气流流型平均风速平均风速/ /ms-1换气次数换气次数/ /次次h-1ISO 8（100000）N/M0.0050.04548ISO 7（10000）N/M0.0050.076090ISO 6（1000）N/M0.1250.215

36、0240ISO 5（100）U/N/M0.20.4240480ISO 4（10）U0.250.45300540ISO 3（1）U0.30.45360540高于高于ISO3（1）U0.30.53606001851 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 混合流洁净室的洁净送风量计算混合流洁净室的洁净送风量计算：混合流洁净室是非单向流和单向流洁净室的组合，其洁净送风量按照不同的净化要求分别进行计算注：注：NNon-unidirectional Airflow，非单向流；，非单向流；MMixed Airflow,混合混合流；流； UUnidirectional Air

37、 flow，单向流，单向流;,/送风焓差，;/2.1情况下，C20,在标准大气压,/空气密度，；洁净室的总冷负荷，;/，消除室内余热的送风量L式中：3600333QONQhhhkgkJhmkgmkgKWQhmiQL186;，/送风含湿量差，;/2.1情况下，C20在标准大气压，；/空气密度，;/负荷，夏季洁净室的最大总湿;/，消除室内余湿的送风量式中：10000干03330ONWWdddkggdmkgmkghkgWhmLdWL187单位：单位：m3/h新风量新风量40 m3/h每个每个+代表代表5Pa送回风管漏风为送回风管漏风为0计算计算（1）系统送风量）系统送风量QS（2）系统回风量）系统回

38、风量QH（3）系统新风量）系统新风量QX（4）系统排风量）系统排风量QP1234567小计卫生40120401204012040520正压60015050007000-1001850最大600150500120700120402230新风比新风比3186.070002230b1000 2230 7000319每间洁净室的送风量均为1000 m3/h，所以每间洁净室得到的新风量（含在送风中）为如果无排风，所以每间洁净室得到的新风量（含在送风中）为1000 770 7000 110有些房间需要新风量有些房间需要新风量120，不能满足要求。，不能满足要求。措施：加大送风量来新风量的要求。措施：加大送

39、风量来新风量的要求。m3/hm3/h1935.3.3 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194LVGV 3321111111rNNrMgn1955.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择综述：综述： 净化空调设备两种净化空调设备两种：自带冷源自带冷源；不带冷源不带冷源。净化空调系。净化空调系统设备通常采用统设备通常采用风冷或水冷空调机风冷或水冷空调机( (柜式空调机柜式空调机）。）。 优点优点：设备结构紧凑，占地面积小，安装运行简便；：设备结构紧凑，占地面积小，安装运行简便； 缺点缺点：采用低噪声风机，：采用低噪声风机，风机压头小风机压头小，不能满足系统

40、总，不能满足系统总阻力的需要。阻力的需要。 措施措施：需加：需加加压风机箱或末端净化机组加压风机箱或末端净化机组来提高总压头，来提高总压头，存在风机串联（并联）情况存在风机串联（并联）情况注意注意：设计时应使：设计时应使串联串联（并联并联）风机的额定风量风机的额定风量（压头压头）接近接近，并，并注意注意压头压头（风量风量）的变化（较其的变化（较其单机压头值单机压头值之和或之和或单机风量之和单机风量之和偏小偏小）室内余热室内室内余热室内余湿确定余湿确定线线表冷器或喷雾表冷器或喷雾室的冷负荷室的冷负荷Q Q柜式机组容量柜式机组容量 Q QRMRM=(1+k)Q=(1+k)Q根据根据空气调空气调节设

41、计规范节设计规范风机、管道负风机、管道负荷荷再热量和新风再热量和新风负荷负荷柜式机组选择过程示意柜式机组选择过程示意1961.1. 柜式空调机的选择柜式空调机的选择(1)(1)空调机负荷的确定空调机负荷的确定空调机负荷空调机负荷空调负荷空调负荷( (室内室内) )直接蒸发：直接蒸发：k=0.050.10; 冷水盘管或喷雾：冷水盘管或喷雾：k=0.100.151971985.6.1 空调设备的选择空调设备的选择原因说明：原因说明：直接蒸发式空气冷却器的直接蒸发式空气冷却器的热交换能力：热交换能力：)(01000ttAKFmiR进口空气的湿球温度。系数和传热面积；以湿球温差为准的传热、空气所需的热

42、量；每，C1气湿球温度每增加比热，定压条件下，空量被冷却剂空气的质量流式中：)67(exp1其中：1000000miacacacaciiacacRtAKkgcMacMAKAKcMFt tm,1m,1,M,Mc,ac,a不同，则不同，则0 0不同不同1992005.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择2012025.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择2035.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择2045.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择P61表表3-4 典型场所过滤器典型场所过滤器2055.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择20

43、65.6.1 5.6.1 空调设备的选择空调设备的选择207208209210211212213额定风量下的效率额定风量下的效率额定风量下额定风量下初阻力初阻力/Pa/Pa通常提法通常提法备备 注注粗效中效高中效亚高效粒径5m，80%20%粒径1m，70% 20%粒径1m，99% 20%粒径0.5m，99.9% 95% 5080100120效率为大气尘计数效率效率为大气尘计数效率高效A高效B高效C高效D99.9%99.99%99.999%粒径0.1m， 99.999% 190220250280高效过滤器高效过滤器高效过滤器超高效过滤器A，B，C，3类效率为钠焰法效率：D类效率为计数效率；C，D

44、类出厂要检漏注：高效过滤器D类其效率以过滤0.12m为准。空气过滤器的分类空气过滤器的分类2142155.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择1 1、循环系统、循环系统 2165.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择1 1、循环系统、循环系统 2175.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择1 1、循环系统、循环系统 图图5-185-18 新风集中处理后与回风混合处理的系统示意图新风集中处理后与回风混合处理的系统示意图 218新风集中处理系统 5.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择1 1、循环系统、循环系统 适用于生产工艺要求各适用于生产工艺要求各小系统小系统同时运行同时运行的场合的场

45、合新风参数稳定，减轻小系统空气处理负担，新风参数稳定，减轻小系统空气处理负担，便于集中管理新风过滤器；可兼做便于集中管理新风过滤器；可兼做值班风机值班风机图图5-195-19 短循环方案下新风集中处理后与回风混合处理的系统示意图短循环方案下新风集中处理后与回风混合处理的系统示意图 N32195.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择1 1、循环系统、循环系统 带“短循环”的系统在洁净室附近增设一台风机，使大量的二次回风不经过空调箱而直接循环。特点：特点：可降低输送能耗，但对洁净室噪声和隔振不利；适用于适用于洁净室距离机房较远，输送风道较长的场合大部分大部分小部分小部分N3OL管路去掉管路去掉N

46、3WL当各洁净室热、当各洁净室热、湿及尘负荷不大湿及尘负荷不大，也不产生有害，也不产生有害气体（或有害气气体（或有害气体能有效排走）体能有效排走），即，即高级别洁净高级别洁净室内的污染物对室内的污染物对低级别洁净室无低级别洁净室无污染污染时，可采用时，可采用送风串联方式送风串联方式N25.6.25.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择 1 1、循环系统、循环系统 分散式空调系统适用场合：适用场合：适用于原有建筑进行洁净系统改造。适用于原有建筑进行洁净系统改造。若原有厂房内有空调系统时，可在原空调系统内若原有厂房内有空调系统时，可在原空调系统内增设过滤设备，并通过提高风机转速，增设不同增设过滤

47、设备，并通过提高风机转速，增设不同局部净化设备。局部净化设备。特点特点：土建工作量小，施工周期短，无需专用机：土建工作量小，施工周期短，无需专用机房；房；2205.6.25.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择 1 1、循环系统、循环系统 直流式系统适用场合适用场合：适用于生产工艺过程中散发大量有害物，又无法用局部排风有效排走的场合。节能措施：节能措施：排风口尽量设热回收装置；对含有放射性尘埃等的排风，必须采用双级高效过滤器串联过滤排风。有害气体排风，须进行水浴、吸收、吸附或其他化学处理。221222注意：注意：洁净空调设计时，应实现新风量和排风量的联合控制！原因原因：洁净室的正压是靠新风量

48、来维持的。从整个空气量平衡角度讲，系统的新风量等于无组织渗透风量与系统排风量之和。实际运行过程中实际运行过程中，系统运行排风量与设计排风量差异很大，随着实际运行时排风装置停、开或风量变化，室内正压值将随之变化。维持室内合适正压的措施维持室内合适正压的措施： 多余风量可以靠余压阀等压力控制装置排放，但很浪费； 建议在系统设计时，应使系统的新风量通过中央控制装置与排风新风量通过中央控制装置与排风装置连锁装置连锁：排风量减小，则新风量随之减小，从而降低新风负荷。5.6.25.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择 1 1、循环系统、循环系统 2235.6.25.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择

49、 2 2、排风系统、排风系统 自学（自学（P130）2245.6.25.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择 3 3、单风机和双风机、单风机和双风机系统的选择系统的选择 2255.6.25.6.2洁净空调系统选择洁净空调系统选择3 3、单风机和双风机、单风机和双风机系统的选择系统的选择 项目项目集中式洁净空调系统集中式洁净空调系统分散式洁净空调系统分散式洁净空调系统半集中式洁净空调系统半集中式洁净空调系统全分散式洁净空调系统全分散式洁净空调系统生产工艺性生产工艺性质质生产工艺连续生产工艺连续,各室无独立性各室无独立性,适适宜大规模生产工艺宜大规模生产工艺生产工艺可连续生产工艺可连续,各洁净室

50、具有一定各洁净室具有一定独立性独立性,避免室间相互污染避免室间相互污染生产工艺单一生产工艺单一,各室独立各室独立,适适宜改造工程宜改造工程洁净室特点洁净室特点洁净室面积较大洁净室面积较大,间数多间数多,位置集位置集中中,但各室洁净度不宜相差太但各室洁净度不宜相差太大大洁净室位置集中洁净室位置集中,可以将不同等级洁可以将不同等级洁净室合为一个系统净室合为一个系统洁净室单一洁净室单一,或各洁净室位或各洁净室位置分散置分散气流组织气流组织通过送回风口型式及布置通过送回风口型式及布置,可实可实行多种气流组织形式行多种气流组织形式,统一送统一送风风,统一回风统一回风,集中管理集中管理气流组织主要靠末端装

51、置类型及布气流组织主要靠末端装置类型及布置来控制置来控制,可实现的气流组织形式可实现的气流组织形式不多不多,集中送风集中送风,就地回风就地回风可实现多种气流组织形式可实现多种气流组织形式,但噪声和振动需加以控但噪声和振动需加以控制制使用时间使用时间同时使用系数高同时使用系数高使用时间可以不一使用时间可以不一使用时间自定使用时间自定新风量新风量保证保证保证保证,便于调节便于调节难以保证难以保证辅助面积辅助面积机房面积大机房面积大,管道截面大管道截面大,占用空占用空间多间多机房面积小机房面积小,管道截面小管道截面小,占有空间占有空间小小,末端装置占室内部分面积末端装置占室内部分面积无独立机房和长管

52、道无独立机房和长管道噪声及振动噪声及振动控制控制要求严格控制的场合要求严格控制的场合,可以处理可以处理得较为理想得较为理想集中风易处理集中风易处理,室内主要取决于末端室内主要取决于末端装置制造质量装置制造质量较难处理较难处理维修及操作维修及操作需要专门训练操作工需要专门训练操作工,但维修量但维修量小小,系统处理较复杂系统处理较复杂介于二者之间介于二者之间,如末端装置具有热湿如末端装置具有热湿处理能力处理能力,各室可自行调节各室可自行调节操作简便操作简便,室内工作人员可室内工作人员可自行操作自行操作,调节、管理简调节、管理简单单施工周期施工周期施工周期较长施工周期较长,现场工作量大现场工作量大介

53、于两者之间介于两者之间建设周期短建设周期短单位洁净面单位洁净面积设积设备费备费用用较低较低目前末端装置价格较高目前末端装置价格较高,费用介于两费用介于两者之间者之间较高较高227228表5-11 空气中主要污染物质的净化方式 污染物质类别 主要净化方法 悬浮的固、液态颗粒 过滤法，洗涤分离法，静电沉积法，重力沉降法，离心力和惯性力分离法等 细菌等微生物 过滤法，紫外线杀菌法，消毒剂喷雾法，加热灭菌法，臭氧杀菌法，焚烧法 有害气体 吸附法，吸收法，溶解法，焚烧法，氧化剂催化法 最重要最重要、使用最广使用最广粗效过滤器粗效过滤器：设计在新风入口或新回风混合处，过滤设计在新风入口或新回风混合处，过滤

54、较大颗粒（如较大颗粒（如2um以上），滤速一般在以上），滤速一般在1m/s以上；以上；中效过滤器中效过滤器：设计在净化空调机组的最后部位。过滤设计在净化空调机组的最后部位。过滤较小颗粒（较小颗粒（1um以上），滤速一般在以上），滤速一般在1m/s以下；以下；终端过滤器终端过滤器：设计在送风口位置。过滤透过上游过滤设计在送风口位置。过滤透过上游过滤器的微小粒子（器的微小粒子（1um以下以下)，过滤性能最高；，过滤性能最高；229230231232图图5-205-20干盘管干盘管FFUFFU系统洁净室系统洁净室2335.8.2 FFU洁净空调系统洁净空调系统排数少，面速低，排数少，面速低，水温水温

55、12171217tLtL_干盘管干盘管初效过滤器初效过滤器预热器预热器(冬开）冬开）表冷器（夏开，冷却减湿）表冷器（夏开，冷却减湿）再热器再热器中效过滤器中效过滤器N NO ON NH HN NW WL LN NO OFFU加加压压图图5-22 FFU5-22 FFU系统热系统热湿处理过程湿处理过程2365.8 5.8 电子行业电子行业FFUFFU设计设计图图5-21 FFU5-21 FFU系统热湿处理过程在焓湿图上的表示系统热湿处理过程在焓湿图上的表示2375.8 5.8 电子行业电子行业FFUFFU设计设计2385.8 5.8 电子行业电子行业FFUFFU设计设计2395.8 5.8 电子

56、行业电子行业FFUFFU设计设计5.8.3 FFU洁净空调系统设计洁净空调系统设计 FFU FFU洁净空调系统洁净空调系统设计的核心设计的核心是是确定换气次数确定换气次数。 由于由于按室内空调冷负荷计算得出的风量按室内空调冷负荷计算得出的风量一般与一般与按室内按室内允许含尘浓度计算得出的总风量允许含尘浓度计算得出的总风量不同，所以对应于不同，所以对应于换气次换气次数数就就有两个不同的值有两个不同的值。在设计。在设计FFUFFU洁净空调系统时，洁净空调系统时，应分应分别计算出这两个换气次数，然后取最大值别计算出这两个换气次数，然后取最大值。 如果最终确定的换气次数对于空调冷负荷来说有较大如果最终

57、确定的换气次数对于空调冷负荷来说有较大富裕量，则可由富裕量，则可由DDCDDC自控调整自控调整FFUFFU的进水温度和出风参数来的进水温度和出风参数来实现室内温湿度参数的稳定。实现室内温湿度参数的稳定。系统设计（核心：系统设计（核心：确定换气次数）确定换气次数）1 1、确定空气、确定空气处理过程中的处理过程中的各状态点各状态点（2 2）室外气室外气象参数象参数WW(3)(3)送送风状风状态点态点 O O（4 4）确）确定新风定新风处理的处理的机器露机器露点点LL（1 1）室内室内设计设计参数参数NN2 2、按冷负荷、按冷负荷计算的总风计算的总风量量Ll Ll及换气次及换气次数数nl nl（1

58、1）初选初选FFUFFU台台数数（2 2）修正）修正Ll Ll和和nl nl（3 3）确定）确定修正后的修正后的FFUFFU台数及台数及型号型号（4 4）查性能表）查性能表得得FFUFFU的计数总的计数总效率效率3 3、根据、根据新风量新风量选择新选择新风机组风机组（1 1）确定新确定新风量风量Lx Lx（2 2）计）计算新风机算新风机组负荷组负荷QxQx4 4、据、据回风量回风量计算干计算干盘管负盘管负荷荷（1 1）计算）计算回风量回风量Lh Lh（2 2）用混合规律确定）用混合规律确定经干盘管处理后的空经干盘管处理后的空气状态点气状态点H H（3 3）计算）计算干盘管负荷干盘管负荷选择干盘

59、管型号、台数选择干盘管型号、台数，并计算其风压损失、，并计算其风压损失、水量、冷量、回水温度水量、冷量、回水温度5 5、室、室内人内人员发员发尘量尘量计算计算6 6、FFUFFU的送的送风含风含尘浓尘浓度计度计算算7 7、根据、根据洁净室含洁净室含尘浓度计尘浓度计算换气次算换气次数数nc nc8 8、校、校核、并核、并最终确最终确定换气定换气次数次数2405.8.3 FFU洁净空调系统设计洁净空调系统设计2415.8 5.8 电子行业电子行业FFUFFU设计设计5.8.3 FFU洁净空调系统设计洁净空调系统设计1 1、确定空气处理过程中的各状态点、确定空气处理过程中的各状态点 (1)(1)室内

60、状态点室内状态点N N（t,t,) ) 表表5-12 5-12 晶圆厂洁净室空气参数晶圆厂洁净室空气参数集成度集成度洁净度洁净度温、湿度温、湿度16K0.30.5um，3500pc/m3以内21250.5,35%60% 64K0.20.3um，3500pc/m3以内21250.2,45%5% 256K0.10.2um，17503500pc/m3以内21250.1,45%5% 1M0.10.2um，350pc/m3以内21250.1,45%3% 4M0.050.1um，35pc/m3以内220.2,43%2% 16M0.050.1um，35pc/m3以内220.1,43%1.5% 64M0.05