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        模块一: 洁净室基础知识  



       洁净室的定义
       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、细菌等之污染物排除,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。

洁净室介绍

  洁净室最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)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标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘,而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准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负面影响,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,就达到了国际无尘标准的A级。芯片级生产加工的无尘标准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。
  洁净室的使用
  空态:已经建造完成并可以投入使用的洁净室(设施)。它具备所有有关的服务和功能。但是,在设施内没有操作人员操作的设备。
  静态:各种功能完备、设定安装妥当,可以按照设定使用或正在使用的洁净室(设施),但是设施内没有操作人员。
  动态:处于正常使用的洁净室,服务功能完善,有设备和人员;如果需要,可从事正常的工作。


模块二:洁净室设计


(一)洁净室设计前的准备工作及应收集的有关数据和资料

  A.收集国家和地方有关洁净室建设的政策,标准,规范

  1、洁净度等级的国家标准和国际标准ISO14644

  2、“洁净厂房设计规范”GB50073-2001

  3、“电子工业洁净厂房设计规范”(修订中)

  4、“制药工业洁净厂房设计规范”(修订中)

  5、“医院洁净手术部建筑技术规范”GB50333-2002

  6、“实验动物环境及设施”GB14925-2001

  7、“生物安全实验室建筑技术规范”GB50346-2004

  8、“洁净室施工验收规范”JGJ71-90

  9、“电子工业洁净厂房施工及验收规范”(制订中)

  10、“采暖通风与空气调节设计规范”GB50019-2003

  11、“通风与空调工程施工质量验收规范”GB50243-2002

  12、“建筑设计防火规范”(修订中)

  13、“高层民用建筑设计防火规范”GB50045-2001等。

  B.该项目的“可行性研究报告”以及上级主管部门对报告的批复意见;该项目的“设计任务书”和建设方对该项目建造的有关要求、意见和建议。

  C.该项目建厂地区的气象资料、水文地质资料和周围大气污染的环境状况。

  D.洁净室内生产工艺对净化空调的要求和必须收集的生产工艺的技术条件和有关数据、资料:

  1、洁净厂房内的生产工艺设备平面布置图和设备清单,以及工艺对吊顶高度的要求。

  2、工艺对洁净室内的洁净度、温度及精度、相对湿度及精度、正压、振动、噪声、照度、静电、屏蔽等要求,越具体越好。

  3、洁净室内生产工艺设备的产热量、产湿量、产尘量。各设备的安装功率、效率、热转化系数和同时使用系数等。

  4、洁净室内生产工艺设备的局部排风量、排放气体的性质、成份、浓度和废气排放量以及废气治理方法。

  5、洁净室内生产运行的班次、运行规律、生产的最大班人数。

  E.洁净厂房的建筑和结构的情况和有关的数据

  1、洁净室建筑的平面布置图、立面图、剖面图。各房间的分割、面积、名称、层高。

  2、洁净室围护结构(墙、地、顶、门、窗等)的建筑材料以及其热工性能。

  3、建筑结构状况、结构的承载能力,尤其是旧建筑的改造项目结构的安全十分重要。

  F.全厂冷源、热源、电源的情况及供应

  1、冷热源的性质、参数和供应量。有无加湿用的蒸汽等。

  2、电源的性质、参数和供应量。

  G.地方消防、环保部门对该项目建设的要求和意见。

  H.其他相关专业(给水排水、气体动力、建筑结构、强电弱电等)的要求和意见。

  I.设计时所用的设备、材料、配件的性能、参数和价格的资料。

  (二)净化空调系统的负荷计算

  (三)洁净室净化空调系统的划分

  根据建筑专业提供的建筑平面图,工艺专业提供的工艺设备平面图和工艺对各洁净室的洁净度,温、湿度等环境的要求,即可进行净化空调系统的划分工作。

  A.净化空调系统的划分原则

  1、洁净度,温、湿度及其精度相同或相近的洁净房间宜划为一个净化空调系统。便于洁净度和温、湿度的控制。

  2、距离较近的洁净房间宜划为一个系统,可减少系统管道的长度和管道交叉。

  3、有条件时可将4级、5级单向流和6级、7级、8级非单向流组成混合流净化空调系统。

  4、洁净室不宜与一般空调房间合为一个系统。

  5、使用规律和使用时间不相同的洁净室不宜合为一个净化空调系统。

  6、产尘量大、发热量大、有害物多、噪声大的房间宜单独设计为一个系统。

  7、混合后会产生剧毒、引起火灾和爆炸的房间不应合为一个净化空调系统。

  8、有剧毒和易燃易爆的甲、乙类房间应单独设系统,而且应为不回风的直流系统。

  9、一个净化空调系统不易过大。一般情况下,净化送风量不宜超过100,000m3/h,否则空气处理设备过大、噪声大、送回风管道大、占空间和面积大,使用也不灵活。

  10、净化空调系统划分时还应考虑到送风管、回风管、排风管以及水,电,气等管线的布置,尽量作到合理、短捷、使用管理方便,尽量减少交叉和重叠。

  11、净化空调系统新风的热湿和净化处理可集中也可分散设置。

  B.工艺设备局部排风系统的划分原则

  1、工艺设备的局部排风系统不宜过大,每个排风系统的排风点数不宜过多,这样排风管理调节方便,排风效果好。

  2、一个排风系统不宜跨在两个或两个以上的净化空调系统。

  3、混合后产生剧毒、爆炸、火灾、凝水、结晶和有害物的排风不应合为一个排风系统。

  4、使用规律不同房间和设备的排风不应合为一个排风系统。

  (四)洁净室净化空调系统送风型式的比较选择

  (五)洁净室净化空调系统的冷、热源

  (六)洁净室净化空调系统的节能

模块三:洁净室装修,洁净室工程装修


  控管项目
  1、能除去空气中飘游之微尘粒子。
  2、能防止微尘粒子之产生。
  3、温度和湿度之控制。
  4、压力之调节。
  5、有害气体之排除。
  6、结构物与隔间之气密性。
  7、静电之防制。
  8、电磁干扰预防。
  9、安全因素之考虑。
  10、节能之考量。

  洁净实验室装修设计的平面布局
 
洁净实验室装修设计的平面布局
  洁净室一般包括洁净区、准洁净区和辅助区三
  外廊环绕式:外廊可以有窗和无窗,兼作参观和放置一些设备用,有的在外廊内设值班采暖。外窗必须是双层密封窗。
  内廊式:洁净室设在外围,而走廊设在内部,这种走廊的洁净度级别一般都较高,甚至和洁净室同级。
  两端式:洁净区设在一边,另一边设准洁净和辅助用房。
  核心式:为了节约用地、缩短管线,可以洁净区为核心,上下左右被各种辅助用房和隐蔽管道的空间包围起来,这种方式避开室外气候对洁净区的影响,减少了冷热能耗,利于节能。
 
  洁净实验室装修常用选材要求
  1、门窗:实验室统一采用洁净密封彩钢钢板门,门套为沙光铝合金制作,门板为钢化玻璃窗,下部分为彩钢板填充。
  2、实验室净化区地面铺贴专用PVC地板胶,防火等级为B1级,防酸、防碱、防腐蚀耐磨达到国家标准实验室要求等级;
  3、实验室墙体为采用防尘,光滑,耐燃,钢板夹心的彩钢板墙体固定采用50X30槽型铝做地槽,地槽固定采用钢钉加木块固定;
  4、实验室天花采用防尘,光滑,耐燃的彩钢板,两边用槽型铝封边,彩钢板与彩钢板之间用中性瓷白玻璃胶密封,防止有缝滋生细菌;
  5、地面与墙面,墙面与墙面,墙面与天花板交接均采用半径50mm的铝合金圆弧处理;
  6、柱面、阴阳角处理:钢板夹芯彩钢板隔断之间阳角处装铝合金外圆弧,隔断与隔断之间,隔断与天花之间,隔断与地面之间的阴角封R50铝合金内圆弧。圆角线三维汇交处安装铝合金顶球片,门口断开处应收口,阳角柱与天花之交角。