十万级无尘净化车间

无尘车间是指将一定空间范围内的空气中的尘粒、微粒子、有害空气、、微生物等污染物排除，并将室内温度、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，而所给予特别设计的房间。其建筑结构、装备及其作用均具有减少该房间（区域）内污染源的介入、产生和滞留的功能。不论外在空气条件如何变化，其室内均能具有维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能的特性。对于器械而言，无尘车间包括生产区域和检验区域。
无尘车间的分类：
1.乱流式（Turbulent Flow)
空气由空调箱经风管与无尘室内之空气过滤器（HEPA）进入无尘室，并由无尘室两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。乱流无尘室靠送风气流不断稀释室内空气，将污染空气逐渐稀释，来实现洁净的。气次数决定定义中的净化级别（换气次数越多，净化级别越高）。此型式适用于无尘室等级1,000-100,000级。
优点：构造简单、系统建造成本，无尘室之扩充比较容易，在某些用途场所，可并用无尘工作台，提高无尘室等级。
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激活，欲达需求之洁净度，往往须耗时相当长一段时间。
2.层流式（Laminar)
层流式空气气流运动成一均匀之直线形，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，此型式适用于无尘室等级需定较高之环境使用，一般其无尘室等级为Class 1~100。其型式可分为二种：
⑴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。
⑵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。
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。
3.复合式（Mixed Type)
复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用，可提供局部**洁净之空气。
⑴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了工作及品质，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。
⑵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。
⑶并装局部无尘室（Clean Spot）：将无尘室等级10,000~100,000之乱流无尘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。
洁净工作台：等级Class 1~100级。
洁净工作棚：为在乱流式之无尘室空间内以防静电之透明塑料布围成一小空间，采用立之HEPA或ULPA及空调送风机组而成为一较之洁净空间，其等级为10~1000级，高度在2.5米左右，覆盖面积约10m2以下，四支支柱并加装活动轮，可为弹性运用。
无尘车间的构成：
一般情况下，无尘车间是指器械生产和检验所需的工作环境，对于生产环节，应包括与生产产品工艺流程相对应的功能间，如注塑间、干燥间等；对于检验环节，应包括与检验有关的功能间，如阳性对照间、无菌检验间和微生物限度间等；为生产服务的功能间，如洗衣间、洁具间等以及连接各功能间的缓冲过渡通道。
无尘车间的气流组织形式是实现洁净环境的重要保证措施。一般气流组织形式有非层流方式或层流方式两种。用高度净化的空气把车间内产生的粉尘稀释，叫做非层流方式（乱流方式）。用高度净化的气流作为载体，把粉尘排出，叫做层流方式。层流方式有垂直层流和水平层流两种。从房顶方向吹入清洁空气通过地平面排出叫垂直层流式，从侧壁方向刮入清洁空气，从对面侧壁排出叫水平层流式。乱流方式由于换气次数的变化洁净度也随之变化。
无尘车间的气流应满足洁净度和人体健康的要求，如关键工作操作点应位于洁净空气流的上风侧，对散发有害物质的工作点，人的头部应避免在其空气流正对的下风侧。应使无尘车间气流流
向单一。非单向流无尘车间内设置操作台时，其位置应远离回风口。产品也不应摆放在回风口附近，因为回风口处的洁净度比较差。回风口应均匀布置在无尘车间的下部，高度应**工作台面。无尘车间内有局部排风装置时，其位置应设在工作室气流的下风侧，以免气流短路。

无尘车间设计规划：
1.选址原则：净化车间地址的选择应符合有利生产、方便生活、节省投资和经营费用的原则。厂址应设在自然环境和水质较好,大气含尘浓度较低,地形、地物、地貌造成的小气候有利于生产、节能的区域,应远离大量散发粉尘、烟雾、有毒害气体和微生物的区域,如机场、铁路、码头、交通要道等,并在污染源和全年主导风向的上风侧面,且有一定的防护距离。净化车间与交通主干道间距宜50米以上。
2.动线规划要点：要检讨分析人车路径、配管系统、排气管道、原料搬运和作业的流程等，尽量缩短动线，并避免交叉，以防止交叉污染。作业者、化学药品、材料等动线勿集中；净化车间四周，宜设缓冲区；制造装置的出入，不要对作业产生大影响。
3.有些空气净化系统的空气，如经处理仍不能避免交叉污染时，则不能循环使用：固体物料的粉碎、称重、配料、混合、制料、压片、包衣、灌装等工序；用**溶媒精制的原料药精制、干燥工序；生产区；病原体操作区；工艺过程中产生大量有害物质、挥发性气体的生产工序；固体口服制剂的颗料
4.节能原则：净化车间里存在大量可以节约能源的地方，例如暖气、通风和空调（HVAC）、工艺冷却、压缩空气以及一些其他的设施。 HVAC系统消耗的电力**过了整座晶片制造厂用电量的一半。之所以造成大量浪费电力及HVAC的容量过剩，很大程度上是因为在设计和建造工厂时走捷径，尽可能地压缩前期投入，而不顾后期运行费用。率的设计和率设备需要很大的前期投入。那种“小处节约大处浪费”的所谓捷径和削减成本，会造成工厂的运行性能降低和能耗增加。 对已建成工厂的改建通常会陷入到毫无意义的经济漩涡当中。
无尘车间的构成：
一般情况下，洁净室（区）是指器械生产和检验所需的工作环境，对于生产环节，应包括与生产产品工艺流程相对应的功能间，如注塑间、干燥间等；对于检验环节，应包括与检验有关的功能间，如阳性对照间、无菌检验间和微生物限度间等；为生产服务的功能间，如洗衣间、洁具间等以及连接各功能间的缓冲过渡通道。
洁净室（区）的气流组织形式是实现洁净环境的重要保证措施。一般气流组织形式有非层流方式或层流方式两种。用高度净化的空气把车间内产生的粉尘稀释，叫做非层流方式（乱流方式）。用高度净化的气流作为载体，把粉尘排出，叫做层流方式。层流方式有垂直层流和水平层流两种。从房顶方向吹入清洁空气通过地平面排出叫垂直层流式，从侧壁方向刮入清洁空气，从对面侧壁排出叫水平层流式。乱流方式由于换气次数的变化洁净度也随之变化。
洁净室（区）的气流应满足洁净度和人体健康的要求，如关键工作操作点应位于洁净空气流的上风侧，对散发有害物质的工作点，人的头部应避免在其空气流正对的下风侧。应使洁净室（区）气流流向单一。非单向流洁净室（区）内设置操作台时，其位置应远离回风口。产品也不应摆放在回风口附近，因为回风口处的洁净度比较差。回风口应均匀布置在洁净室（区）的下部，高度应**工作台面。洁净室（区）内有局部排风装置时，其位置应设在工作室气流的下风侧，以免气流短路。
净化车间的洁净度往往受到气流的影响，换言之，即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。
无尘车间系利用HEPA、ULPA过滤空气，其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多，因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。然而无尘室内除了人以外，尚**器等之发尘源，这些发生的尘埃一旦扩散，即无法保持洁净空间，因此必须利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。
无尘室内的气流是左右无尘室性能的重要因素，一般无尘室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间，此气流速度属微风区域，易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高，将影响运转成本的增加，所以应在满足要求的洁净度水准之时，能以适当的风速供应，以达到适当的风速供应以达到经济性效果。

无尘车间通道设计：
设计: 操作人员是各种污染物的携带者，所以人员在进入净化车间前要进行人身处理，使之达到净化要求，笔者认为一般是通过采用人员换鞋，较衣及风淋处理等措施达到净化要求后再进入洁净区，**生产洁净室南侧支持区为非洁净区，与**区联系紧密，设有生产办公室，洁净区的就设置在这边，操作人员人身净化程序如下：换鞋，二次较衣，穿洁净服，进入洁净前室，经过风淋室通道，进入净化车间。
物流设计: 货物搬入的净化处理也至关重要，通过设置闸间将洁净区和设备搬联系起来，闸间内设有空气吹淋设施。货物由北侧支持区设备搬搬入，拆包预装后，经过闸间吹淋后进入洁净区。洁净由于气流组织的需要，洁净区内地面设置了高架地板，高架地板的选型也是物流通道要考虑的因素，因此规划好物流搬入路线，使搬入通道上的地板承载力满足要求，也是不能忽视的。　　
气流设计: 气流组织在净化车间设计中占有重要地位，空气净化一般通过过滤空气，气流组织，空间静压等措施达到洁净室内环境的要求。一般采用初效，中效，过滤系统，上送下回垂直单项气流组织形式。顶棚上部为静压箱，气流由静压箱，通过过滤器加压过滤后进入洁净区，流经生产操作区域，再通过地面开孔架空地板进入下技术夹层，再通过侧墙的回风夹道回到空调器。
无尘车间结构材料：
1.电子厂净化车间墙、**板材料一般采用50mm厚的夹芯彩钢板、净化的氧化铝型材制造。门采用净化密闭门，窗采用铝合金玻璃固定窗。2.地面采用环氧自流平或耐磨塑料洁净地板。
3.净化通风管道选用镀锌薄钢板制作，并采用“橡塑”阻燃型的保温板做保温。
4.地面可采用高架地板、环氧自流坪地坪或耐磨塑料地板，有防静电要求的，可选用防静电型。
5.送风口用不锈钢框架，美观清洁，冲孔网板用烤漆铝板，不生锈不粘尘，宜清洁。
净化车间技术要求：
 1.电子净化车间万级洁净室内的噪声级(空态)：不应大于65dB(A)
2.电子净化车间垂直流洁净室满布比不应小于60%，水平单向流洁净室不应小于40%，否则就是局部单向流了。
3.电子净化车间与室外的静压差不应小于10Pa，不同空气洁净度的洁净区与非洁净区之间的静压差不应小于5Pa
4. 电子净化车间万级洁净室内的新鲜空气量应取下列二项中的大值：补偿室内排风量和保持室内正压值所需的新鲜空气量之和； 保证供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。
5.电子净化车间净化空调系统加热器，应设置新风，**温断电保护，若采用点加湿时应设置无水保护，寒冷地区，新风系统应设置防冻保护措施。无尘室的送风量，应取下面三项大值：保证电子制造厂无尘室空气洁净度等级的送风量，根据热，湿负荷计算确定洁净室的送风量，向电子制造厂洁净室给的新鲜空气量：

无尘车间振动控制： 
  1、无尘车间和周围性站房内有强烈振动的设备(包括水泵等)及其通往洁净厂房的管道，应采取积极隔振措施。   
2、无尘车间内外各类振源，应测定其对洁净厂房的综合振动影响。如受条件限制，也可根据经验对综合振动影响进行评价。并应与精密设备、精仪器仪表的允许环境振动值进行比较，以确定对其采取必要的隔振措施。   
3、精密设备、精密仪器仪表的隔振措施，应考虑减少发生量、保持洁净厂房内合理的气流组织等要求。当采用空气弹簧隔振台座时，应地气源进行处理，使其达到洁净厂房的空气洁净度等级。
无尘车间*和疏散： 
  1、洁净厂房的耐火等级不应**二级。吊顶材料应为非燃烧体， 其耐火极限不宜小于0．25小时。   
2、无尘车间内一般的生产工作间的火灾危险性，可按附录三进 行分类。   
3、甲、乙类生产的洁净厂房，宜采用单层厂房。其*墙间 大允许占地面积，单层厂房应为3，000平方米，多层厂房应为2，000平方米。   
4、甲、乙类生产或设置在甲、乙类生产环境中的装配式洁净厂房， 其顶棚和壁板（包括内部填充物）应为非燃烧体。   
5、在一个*区内的综合性厂房，其洁净生产与一般生产区域 之间应设置非燃烧体隔墙封闭到**。隔墙及其相应**板的耐火极限不应**1小 时，隔墙上的门窗耐火极限不应**0．6小时。穿过隔墙或**板的管线周围空隙 应采用非燃烧材料紧密填塞。
无尘车间选址要求： 
1、应在大气含尘浓度较低，自然环境较好的区域。  
2、应远离铁路、码头、飞机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。   
3、应布置在厂区内环境清洁、货流不穿越或少穿越的地段。   
4、还有洁净厂房大频率风向上风侧有烟囱时，洁净厂房与烟囱之间的水平距离不宜小于烟囱高度的12倍，洁洁厂房与交通干道之间的距离不宜小于50米。洁净厂房周围应进行绿化，可铺植草坪、种植对大气含尘农度不产生有害影响的树木，并形成绿化小区。但不得妨碍消防操作。
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