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收藏 | 洁净室升级改造示例

李强等 2023-07-26

洁净室洁净等级的提升需要通过改变空气中某一范围内悬浮粒子的浓度来实现，最根本的措施是提高换气次数来减小悬浮粒子浓度提升洁净等级。以实际改造项目为例，介绍了洁净室的现状，详细的改造方案，改造实施过程，最后通过检测数据证明洁净室洁净等级得到了提升，达到了改造目的。

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引言

洁净室是指空气中的悬浮粒子浓度控制在某一范围内且密闭性较好的空调房间[1]。目前洁净室多应用于精密机械、医药、微电子等行业［2-3]。某科研院所现有扫描探针显微镜实验室一、二和纳米几何结构校准实验室一、二洁净室等级分别为６级和７级，为满足微电子标淮器件检测的需求将其改造提升为５级，其他温湿度环境条件维持原参数不变。

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项目概况

扫描探针显微镜实验室一、二和纳米几何结构校准实验室一、二位于建筑物地下一层，其平面图图如图１所示。４个房间面积约为210㎡。扫描探针显微镜实验室一、二的空调由K6空调机组供给，纳米几何结构校准实验室一、二的空调由K7机组供给。扫描探针显微镱实验室一全年温度要求为20°Ｃ ±0.5°Ｃ，扫描探针显微镜实验室二全年温度要求为20°Ｃ ± 0.2°Ｃ，两个房间湿度要求为50％ ±10％，洁净等级为６级；纳米几何结构校准实验室一、二全年温度要求为20°Ｃ ± 0.5°Ｃ，湿度要求为50% ±10％，洁净等级为７级。K6和K7均为组会式空气处理机纸。４个房间的气流组织形式为上送下回，空气经组合式空气处理机组处理后经高效过滤器送至房间吊顶上部的静压箱内，再经送风孔板送至室内满足使用要求，下部采用地板格栅回风，回风经格栅地板由回风夹层的回风口经回风夹层回至夹层，由回风管道回至机组。４个房间在不改变温湿度条件的情况下改造升级为５级。

图1 平面图

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改造方案

根据GB50073-2013《洁净厂房设计规范》的规定，洁净室洁净等级的提高需要通过提高房间换气次数来实现对室内空气中悬浮粒子浓度的控制达到洁净等级要求。房间吊顶层高高度满足安装FFU风机需求，所以本次改造采用组合式空气处理机组AHU＋FFU［４］风机过滤器单元的方式满足改造需求。具体如下。

１）AHU（原组合式空气处理机组）： 不做调整，保持原运行工况，维持原室内温湿度环境要求。

２）增加FFU（风机过滤器单元）： 通过増加FFU来増加室内换气次数提高空气的洁净等级。各房间FFU配置数量如表１所示，排布图如图２所示。

表１各房间FFU数量

图2 FFU排布

３）增设岩棉彩钢板隔墙回风夹道 ，回风夹道宽0.5m，高3.1m，满足FUU回风量要求，如图３所示。

图3 回风夹道示意图

４）在隔墙上增设带调节风阀的单层百叶回风口 ，满足５级洁净等级对对应循环风量要求，如图４所示。

图4 回风口示意图

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改造实施及注意事项

１）拆除现有吊顶，更换为FFU专用的M55吊顶龙骨 ，吊顶完成面由原来的３ｍ降低至2.7ｍ，保证FFU均流层总高控制在1ｍ以内，便于以后人员对FFU的检修。

２）原有消防喷淋头需要跟随吊顶龙骨移位至Ｍ70吊装龙骨十字孔洞内 ，现有的消防喷淋头更换为洁净室专用消防喷淋头。

３）需拆除现有高架地板安装増加的FFU洁净板回风夹道隔墙 ，待回风夹道安装完成后恢复高架地板。

４）增加配电线路 ，本次改造共增加FFU158台，每台功率350Ｗ，全负荷运行为55.3ｋＷ，需增加该部分供电负荷。

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改造效果

改造完成后，对该洁净室的风量、浩净度、换气次数、沉降菌，静压差、温度、相对湿度、照度、噪声这些数据进行了检测。各检测采样点如图５~图７所示。

图5 温湿度采样点

图6 悬浮粒子和沉降菌采样点

图7 噪声、照度采样点

各房间的检测数据如表２~表５所示，由表可知各房间均达到了改造目标洁净等级５级。

表2 扫描探针显微镜实验室一检测数据

表3 扫描探针显微镜实验室二检测数据

表4 纳米几何结构校准实验室一检测数据

表5 纳米几何结构校准实验室二检测数据

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结语

在不改变原有组合式空气处理机组空调供给形式的基础上，通过增设FFU和回风夹道使空气中的悬浮粒子浓度得到控制，洁净等级得到提高，温湿度维持原参数不变，实现了改造的目标。该改造对洁净室洁净等级提升改造具有借鉴意义，值得在此类别改造中推广和应用。

参考文献

[1] 陆亚俊.暖通空调（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社

[2] 郑茹悦.高校十万等级洁净室的设计、维护与管理[J].洁净与空调技术,2021(03)

[3] 安志聪.电子工业洁净厂房净化空调自控系统设计[J].建筑电气，2021,40(09)

[4] 赵阳.集成电路洁净室空调方案节能分析[J].洁净与空调技术,2022(01)

撰稿人 | 李强、岳亚军、罗宇辰、王重涵、王帆

责任编辑 | 胡静

审核人 | 何发

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