梁占成 呂 品

（大連港口設(shè)計(jì)研究有限公司，遼寧 大連 116000）

為了使?jié)崈羰覂?nèi)保持所需要的溫度濕度、風(fēng)速、壓力和潔凈度等參數(shù)，最常用的方法是向室內(nèi)不斷送入一定量經(jīng)過處理的空氣，以消除潔凈室內(nèi)外各種熱濕干擾及塵埃污染。為獲得送入潔凈室具有一定狀態(tài)的空氣，就需要一整套設(shè)備對空氣進(jìn)行處理，并不斷送入室內(nèi)，又不斷從室內(nèi)排出一部分來，這一整套設(shè)備就構(gòu)成了潔凈空調(diào)系統(tǒng)。

1 潔凈室的設(shè)計(jì)探討

潔凈室(Clean Room)，亦稱為無塵室或清凈室，是指將一定空間范圍內(nèi)之空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等之污染物排除，并將室內(nèi)之溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，而所給予特別設(shè)計(jì)之房間。亦即是不論外在之空氣條件如何變化，其室內(nèi)均能具有維持原先所設(shè)定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。

潔凈室最主要之作用在于控制產(chǎn)品 (如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度及溫濕度，使產(chǎn)品能在一個(gè)良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造，此空間我們稱之為潔凈室。

潔凈室主要是通過空氣量的循環(huán)來過濾空氣中的塵埃、細(xì)菌等，實(shí)現(xiàn)對空氣中非生物粒子和生物粒子的控制，達(dá)到潔凈的標(biāo)準(zhǔn)。因此需要有足夠的風(fēng)量來保證室內(nèi)的潔凈度。潔凈室的風(fēng)量一般按照室內(nèi)換氣次數(shù)來計(jì)算，通常是10倍，甚至幾十倍，尤其是單向流潔凈室，換氣次數(shù)達(dá)到房間體積的幾百倍。

大風(fēng)量對空氣處理機(jī)組的強(qiáng)度是個(gè)考驗(yàn)，目前市面上常見的空氣處理機(jī)組的都是采用鋁合金框架結(jié)構(gòu)、方鋼結(jié)構(gòu)的比較多，如果面板的厚度和框架的強(qiáng)度不夠，容易造成空氣處理機(jī)組變形，特別是醫(yī)用空氣處理機(jī)組，一般要采用正壓設(shè)計(jì)，如果面板和框架固定不夠，就有可能會出現(xiàn)面板飛出砸人的恐怖現(xiàn)象。所以潔凈用空氣處理機(jī)組首先要滿足高強(qiáng)度的要求，目前市面上常見的面板厚度有30mm和50mm，也有一些廠家率先推出60mm的面板的高端機(jī)組，相信在潔凈場合將得到廣泛的應(yīng)用。

潔凈室一般至少要采用初、中、高三級過濾器過濾，而這三級過濾器的阻力加起來就有700～800帕左右，潔凈室一般也要采用集中送、回風(fēng)的方式，以保證維持潔凈室的正負(fù)壓調(diào)節(jié)的要求，所以潔凈室的管道阻力一般比普通空調(diào)的要多一倍以上。需要克服這些阻力，就要求空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)有足夠的壓頭，所以潔凈室的空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)組一般采用后彎機(jī)翼型的風(fēng)機(jī)，或者是無窩殼的風(fēng)機(jī)，才能達(dá)到足夠高送回風(fēng)壓頭。

潔凈室的溫濕度控制的精度是為了滿足工藝要求，而一般空調(diào)通風(fēng)房間是為了滿足人員等的舒適度。如在某些電子產(chǎn)品的制造中，對溫濕度的控制要求非常嚴(yán)格，在醫(yī)用和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等方面，對溫濕度的控制精度也有明確的要求。為了實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕，那么要求空氣處理機(jī)組中至少要具備制冷、制熱、加濕、除濕等功能段，而且需要精密控制的方式；如換熱器要采用高效率的親水翅片，并且水流量采用比例積分控制，加濕量也要采用比例積分或者是PID調(diào)節(jié)的方式，以便實(shí)現(xiàn)更高的控制精度。由此帶來的造價(jià)提高，也是可想而知的。

無論是電子廠房還是隔離病房、制藥廠、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室等，為了防止粉塵、細(xì)菌擴(kuò)散到其他的潔凈區(qū)域，還是為了防止病毒細(xì)菌的擴(kuò)散引起交叉感染，潔凈房間的正負(fù)壓控制非常重要，特別是在醫(yī)用場合需要防止放射性塵埃、有害氣體、臭氣及細(xì)菌向外擴(kuò)散，準(zhǔn)確有效的控制正負(fù)壓極其關(guān)鍵。實(shí)際工程應(yīng)用中，工業(yè)潔凈室和一般生物潔凈室都是采用正壓維持，但對于使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶劑以及其他有特殊要求的生物潔凈室則采用負(fù)壓控制。要想有準(zhǔn)確的壓差控制值，在潔凈室空氣處理機(jī)組要求要有較低的漏風(fēng)率，才能有較高的控制精度。

無論是滿足工藝設(shè)計(jì)要求的工業(yè)潔凈室，還是滿足醫(yī)用、制藥、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等的生物工程，共同的特點(diǎn)是要滿足無塵，這將靠一套良好的空氣過濾系統(tǒng)來完成。潔凈技術(shù)對微生物、塵埃等的控制程度，主要取決于過濾器的性能。潔凈室一般至少要經(jīng)過三級過濾，空氣處理機(jī)組配備初、中效過濾器，送風(fēng)末端配高效過濾器?？諝膺^濾器需要有良好的品質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏，就再也不可能達(dá)到潔凈的可能。除了本身不能有任何的泄漏，過濾器在空調(diào)箱的密封也要引起注意。

2 FFU的設(shè)計(jì)應(yīng)用

FFU為英文縮寫，全稱為 Fan Filter U－nits,中文意思為“風(fēng)機(jī)濾器單元（機(jī)組）”。也就是將風(fēng)機(jī)和過濾器（高效過濾器（HEPA）或超高效過濾器（ULPA））組合在一起構(gòu)成自身提供動(dòng)力的末端凈化設(shè)備。確切地說是一種自帶動(dòng)力、具有過濾功效的模塊化的末端送風(fēng)裝置。風(fēng)機(jī)從FFU頂部將空氣吸入并經(jīng)HEPA過濾，過濾后的潔凈空氣在整個(gè)出風(fēng)面以0.45m/s±20%的風(fēng)速均勻送出。

FFU已成為現(xiàn)代凈化空調(diào)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)頻率相當(dāng)高的一個(gè)。以下，我來簡單說下，F(xiàn)FU的特點(diǎn)：

FFU凈化級別：靜態(tài)100級；FFU風(fēng)速為：0.3/0.35/0.4/0.45/0.5m/s，F(xiàn)FU 噪音≤60dB，F(xiàn)FU電源為220V，50Hz；箱體結(jié)構(gòu)選用優(yōu)質(zhì)鋁板，具有重量輕、抗腐蝕、防銹、美觀大方的優(yōu)點(diǎn)；采用選用高效離心式風(fēng)機(jī)，壽命長、低噪聲、免維護(hù)、震動(dòng)??；采用特殊的流道及均流系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有噪音低，風(fēng)速均勻的特點(diǎn)；重量輕，采用模塊化安裝方式，使安裝、更換過濾器及維修更加方便；FFU可以節(jié)省空間，解決潔凈室吊頂頂端維修空間狹小的問題。FFU是自帶動(dòng)力的，它不受區(qū)域太多的限制，可根據(jù)生產(chǎn)需要，分區(qū)控制，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)群控及遙控功能；縮短建設(shè)周期。FFU系統(tǒng)節(jié)能顯著，從而解決了空調(diào)機(jī)房龐大、空調(diào)機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用增高的集中送風(fēng)的缺點(diǎn)。使用FFU減少制作與安裝風(fēng)管所占的大量時(shí)間；結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，使用、維護(hù)方便；FFU減少運(yùn)行成本。FFU在后期運(yùn)行與維護(hù)中簡單、方便；可分區(qū)控制管理、節(jié)能，真正符合目前提倡的低碳化要求；FFU獨(dú)立性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可隨時(shí)調(diào)整，彌補(bǔ)潔凈室機(jī)動(dòng)性不足，從而解決了生產(chǎn)工藝不宜調(diào)整的缺點(diǎn)。FFU特別適合組裝成超凈生產(chǎn)線，可根據(jù)工藝需要布置為FFU單臺使用，也可以FFU多臺組成100級流水裝配線。因此，F(xiàn)FU在潔凈空調(diào)工程中被廣泛的使用。

3 其他設(shè)計(jì)應(yīng)用

除了上面所述部分，潔凈空調(diào)通常還包括風(fēng)淋室、送風(fēng)、排風(fēng)、配套凈化建筑等部分。這里由于篇幅所限，就不一一敘述了。

總之，凈化空調(diào)的使用，無論是改造，還是改建，由于不用專用的空調(diào)機(jī)房，所以選擇設(shè)置場所的自由度大，使您可有效的布置您寶貴的空間，同時(shí)FFU可以廣泛的用于醫(yī)院的候診室，醫(yī)護(hù)人員辦公室，潔凈實(shí)驗(yàn)室，潔凈機(jī)房，休息室等場所，解決空氣潔凈的問題。

[1]《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》強(qiáng)制性條文 GB50019－2003.

[2]《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范(1996)》.

[3]簡明空調(diào)設(shè)計(jì)手冊.中國建筑工業(yè)出版社.1998年12月.