一、过滤器的基本知识及其维护管理
（一）过滤器的基本知识
过滤器是洁净室的主要净化设备，是空气净化的主要手段。因此，对于从事洁净室设计、建造和维护管理人员了解和掌握过滤器的基本知识是十分重要的。
1、过滤器的分类
按过滤器的性能（效率、阻力、容尘量）来划分，通常将其划分成粗效、中效、高中效、亚高效、高效（HEPA）和超高效（ULPA）六类过滤器。
我国国家标准《空气过滤器》GB/T 14295-93中将不同过滤器的效率和阻力规定如下：
性能指标
性能类别
额定风量下的大气尘限径计数效率
（E %）
额定风量下的初阻力
（Pa）
粗效
≥ 5.0μm
80 > E > 20
≤ 50
中效
≥ 1.0μm
70 > E > 20
≤ 80
高中效
≥ 1.0μm
90 > E > 70
≤ 100
亚高效
≥ 0.5μm
99.9 > E > 95
≤ 150
国家标准《高效空气过滤器》GB 13554-92中规定将高效过滤器按性能划分为A、B、C、D四类。D类又通称为超高效过滤器（或称为0.1μm高效过滤器或超低透过率过滤器）。
性能指标
性能类别
效 率
（E %）
额定风量下的初阻力（Pa）
A
额定风量下的钠焰效率
≥ 99.9
≤ 190
B
额定风量和20%额定风量下的钠焰效率
≥ 99.99
≤ 220
C
额定风量和20%额定风量下的钠焰效率
≥ 99.999
≤ 250
D
额定风量和20%额定风量下的≥0.1μm粒子效率
≥ 99.999
≤ 280
国外将超高效过滤器（ULPA）的过滤效率指标规定为对于≥0.12μm粒子的过滤效率E≥99.9995%。
关于我国和欧美对过滤器的分类比较如下：
我国标准
GB/T 14295
一般通风用
洁净室用
粗 效
中效
高中效
亚高效
高 效
超高效
美国
ASHRAE标准
C1
C2
C3
C4
L5
L6
L7
L8
M9
M10
M11
M12
M13
M14
H15
H16
UH17
UH18
UH19
UH20
欧洲新标准
G1
G2
G3
G4
F5
F6
F7
F8
F9
H10
H11
H12
H13
H14
U15
U16
U17
欧洲老标准
EU1
EU2
EU3
EU4
EU5
EU6
EU7
EU8
EU9
EU10
EU11
EU12
EU13
EU14
效率E（%）
65 80 90
60 80 90
85 95 99.5 99.95 99.995 99.9995 99.99995
计重法
比色法
MPPS法（DOP法）
2、过滤器的过滤机理 过滤机理主要有拦截（过筛）、惯性碰撞、布朗扩散和静电等。
① 拦截：即过筛。大于筛孔的粒子拦截下来被过滤掉，小于筛孔漏过去。
一般对大粒子有作用，效率很低，是粗效过滤器的过滤机理。
② 惯性碰撞：粒子尤其较大粒子随气流流动，作无规则运动。由于粒子的惯性或某种场力作用偏离气流方向，不随气流运动，而与障碍物碰撞、粘住而被过滤掉。粒子越大，惯性越大，效率越高。一般是粗效和中效过滤器的过滤机理。
③ 布朗扩散：气流中的微小粒子做无规则的布朗运动，与障碍物撞击被钩留粘住，而被过滤掉。粒子越小，布朗运动越强，与障碍物撞击机会越多，效率越高。这也被称作扩散机理。这是亚高效、高效和超高效过滤器的过滤机理。且纤维直径越接近粒子径效果越好。
3、过滤器的性能
过滤器性能一般包括过滤效率E；初阻力Hc；容尘量g。
① 过滤效率 E = 被过滤器过滤掉的（捕集的）粒子量/未过滤前空气中粒子总量×100%
一般而言：≤0.1µm粒子主要作布朗扩散运动，粒径越小，效率越高。
> 0.5µm粒子主要作惯性碰撞运动，粒径越大，效率越高。
0.1 > d >0.5µm之间的粒子其过滤效率有一个最低点，即最大穿透率的粒径。
② 初阻力Hc：气流绕纤维运动产生微小阻力，无数微小阻力之和即滤料对空气的阻力。过滤器的阻力与气流速度有关，速度越大，阻力越大。
过滤器的阻力分为初阻力（Hc）和终阻力（Hz）。
初阻力（Hc）是过滤器器开始使用时额定风量下的阻力。
终阻力（Hz）是过滤器更换时的阻力。一般Hz = 2×Hc。
③ 容尘量g：过滤器到达终阻力时在滤料上所容纳的灰尘重量。
4、滤速
滤速是指空气垂直于滤料方向穿过滤料的速度。不是过滤器迎面风速。
滤速越大粒子惯性力越大，对粗、中效过滤器而言效率越高，但滤速越大，过滤器对空气的阻力也越大。所以一般粗效过滤器滤速为1~2 m/s，中效过滤器的滤速0.2~1 m/s。
滤速越大，不利于微小粒子的布朗运动，因此对高效、超高效过滤器的滤速一般控制在0.02 m/s左右。
5、过滤器滤料和结构形式
粗效过滤器的滤料一般为：玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为板式、折叠式和袋式。
中效过滤器的滤料一般为玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为袋式、楔形折叠式。
高效过滤器的滤料主要是超细玻璃纤维滤纸。结构型式均为折叠式。有有隔板和无隔板之分。
6、过滤器的使用和更换
① 过滤器的使用
粗效、中效、高中效、亚高效、高效、超高效6种过滤器各有各的用途，必须正确使用，如果使用不当，不但不会起作用而且还会产生不良甚至相反的效果。因此，设计、建造和维护管理洁净室的人员要特别注意。
粗效过滤器是作为预过滤器使用，一般是设置在空调箱内，其作用是过滤大颗粒的粒子，以保护其后的空调设备（如表冷器和加热器等）和中效以及更高级过滤器。一般粗效过滤器不能作为终端过滤器。
中效过滤器一般设在空调箱的正压段，其作用是保护亚高效、高效过滤器等终端过滤器。它除去的是≥1.0µm的中小粒子。一般情况下，中效过滤器是中间过滤器，不能做预过滤器用，也不能做终端过滤器。
高效和超高效过滤器都做为净化系统的终端过滤器。一般放置在洁净室的吊顶上。高效过滤器（HEPA）是洁净室的必须的终端过滤器。而超高效过滤器是0.1µm，10级、1级或更高级别洁净室必须的终端过滤器。
② 过滤器的更换
过滤器经过一段时间的运行，当过滤器的阻力达到其终阻力Hz时，一般情况下就要更换了，否则其性能就会下降，达不到应起的作用，甚至会影响系统的正常运行。
对粗、中效过滤器而言，有一次性使用后废弃的也有可清洗后继续使用的，不过清洗后的粗、中效过滤器的阻力远比其初阻力大，效率也有所提高。
然而亚高效、高效和超高效过滤器都是一次性的，使用后就废弃的。
二、洁净室的发尘源和洁净室的清扫
1、洁净室的发尘源
对于洁净室的尘源，除了来自室外大气的尘粒和进入洁净室的人和物携带的灰尘之外，洁净室内的发尘源主要来自于洁净室内操作人员，洁净室的围护和洁净室内生产工艺设备和生产过程的产尘。
① 洁净室内作业人员的产尘。作业人员的产尘与所穿的洁净工作服的材料、型式、着装情况和作业人员本身的动作有关。因此，洁净室内的作业人员必须穿规定的工作服而且动作也要受到一定的限制。通常情况下，一般电子装配工艺穿全身型洁净工作服轻微动作时，人员的产尘量为3.5 ~ 5.0×105个/人·分（≥0.5µm）。是洁净室内的最主要的发尘源。
② 洁净室围护和室内表面的产尘。随着洁净室装修材料的发展，耐磨、抗静电、少产尘的材料出现，洁净室内建筑产尘量越来越小。一般认为洁净室单位建筑面积产尘为3 ~ 5.0×104 /m2·分（≥0.5µm）。可见10平方米建筑产尘只相当一个作业人员的产尘量。
③ 生产设备和生产过程的产尘：这一产尘量与设备和生产过程本身有直接关系。不同设备、不同生产工艺的产尘量差别极大。在日本的资料介绍，一台电动机的产尘量大约为4.5 ~ 45×104个/台·分（≥0.5µm）。
2、洁净室的清扫
① 人工擦拭法：即人用洁净室专用擦布和纯水对洁净室的地、墙、顶以及家具和设备表面进行擦拭。这种清扫方法较为彻底。
② 分散式真空吸尘法：一般此方法只适用于低级别（1000级、10000级、100,000级）乱流洁净室。方法简单、灵活、方便，每天下班后均可采用此方法清扫。但由于移动式真空吸尘器内的圆筒形高效过滤器的效率比较低（≥99.5%，≥0.5µm），因此不适用在高级别的洁净室。一般情况500 m2洁净室可设两台吸尘器，每增加500 m2增加一台，最多不超过10台。
③ 集中式真空吸尘法：集中式真空吸尘是一个由吸尘口、管网、集中吸尘泵、除尘器组成的系统。吸尘泵和除尘器设在专门的机房内，因噪声极大，机房不但要远离厂房和办公区，而且还要适当地作隔声消声处理。吸尘泵应有备用不应少于2台。系统的管道宜用无缝钢管焊接联接暗装敷设。其弯头曲率半径为4 ~ 6d煨弯不得折皱，三通夹角要小于45º，不应有四通（可由2个三通组合），水平管道的坡度为3‰，坡向立管和吸尘点，拐弯处宜设清扫口。系统末端为吸尘口，平时有盖密封，使用时开盖插入吸尘软管进行吸尘。一般吸尘软管作用半径为8米，每个系统同时工作的吸尘口为4~5个，每个吸尘口的风量为150m3/时。
集中式真空吸尘不会影响室内的洁净度，因此，集中式真空吸尘方法多用在级别较高（100级、10级、1级），面积较大的洁净室中。
洁净室的清扫制度在一般情况下，每班（每天）小清扫一次；每周中清扫一次，每月大清扫一次。并且要设专人负责管理、监督和检查。还要有一定的培训制度。
三、洁净室的空气品质
影响洁净室内的空气品质的因素很多。如：洁净室内的新鲜空气量的大小；室内含氧量的多少；室内的负离子数量；室内装修安装等材料和生产过程产生的低浓度分子级的化学污染物的情况以及生产过程中散发的酸、碱、有机等废气都会影响洁净室内的空气品质。
1、洁净室内的新鲜空气量
《洁净厂房设计规范》50073-2001中规定“保证供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。”
根据平衡方程式：人们工作正常呼吸排出的CO2量 M = 0.03 m3 /人·h
新鲜空气中CO2的含量 C0 = 0.0003 m3 / m3空气
洁净室内空气允许的CO2含量 C = 0.001 m3 / m3空气。
故：洁净室内人们正常工作所需的新鲜空气量 L新 = M/C-C0
L新 = M/C-C0 = 0.03/0.001- 0.0003 = 42.86 m3 /人·h
因此，新鲜空气量按规范要求是可行的。新鲜空气量太小不利于洁净室内作业人员的健康，若新鲜空气量太大，运行能耗太大，运行费用太高不经济。但最小不低于40m3 /人·h。
2、洁净室空气的含氧量
大气中氧气的含量大约占21%，氮气大约占79%，其他气体的含量占总量的比例微忽其微。而洁净室是一个密封的空间，往往在洁净室内作业的人员会感觉不舒服、闷气、头痛等等，是不是洁净室内空气中的氧气含量少了呢？为了这一问题，在1983年编制《洁净厂房设计规范》GBJ 73-84时，专门请了北京有关卫生部门的专家对北京878厂洁净室内的氧气含量进行了测试，其结果：洁净室内的氧气含量占20%左右，基本正常，但洁净室空气中含有一些其他化学污染物和气味，使人感觉不舒服。
3、洁净室空气中的负离子量
① 一般空气中的离子分为小离子、中离子和大离子三类。小离子是由3~12个带有基本电荷的分子组成的复合物（如： 等）；中离子是大约由100~1000个分子组成的复合体，一般寄存在微粒子上；大离子是由106个分子聚合在一起的凝聚核。
离 子
半径（mm）
基本电荷
寿 命
公园和田野中的数量（个/cm3）
小离子
6×10-5
± 1
30~300秒
（1~10）×103
中离子
（1-5）×10-4
± 1
分~时
（1~10）×103
大离子
> 10-2
≤±10
天~周
（1~100）×103
在99年8月份的《精品购物指南》杂志“空气中的负离子”一文中将空气中的负离子称为“空气中的维生素”。该文给出了不同地方空气中的负离子含量。
各空间空气中的负离子含量表（个/ cm3）
空 间
森林
瀑布区
高山
海边区
郊野
田园区
都市
公园区
街道
绿化区
城市
住宅区
空调
房间区
洁净室内
负离子含量
100,000~ 500,000
50,000~ 100,000
5,000~ 50,000
1,000~ 2,000
100~200
40~50
0~2
0
负离子
的作用
具有自然的免疫力
有杀菌作用减少疾病
能增强免疫力、抗菌力
维持基本需要
可诱发重量状态边缘
可诱发生理障碍，头痛失眠
可诱发空调病
② 空气中负离子对人体的作用
其实负离子是空气中带有负电荷的分子，负氧离子是带负电荷的氧分子 。是空气电离产生的。在自然界中雨过天晴、森林、瀑布、海边的空气中负离子含量多。广东省肇庆有一个旅游景点“鼎湖山”就以负离子而闻名，其负离子在空气中的含量高达200,000 ~300,000个/cm3。实践证明空气中的负离子对人体有一定的生理作用，其表现在：可降低血压、抑制哮喘、镇静神经、消除疲劳，能增强人体的免疫力和抗菌能力，使人精神爽，工作效率高。实验证明：空气中的负离子与呼吸器官接触时，产生电荷迁移，对器官施加刺激，而且离子越轻其活动能力越强，对器官施加的刺激就越明显。这种生物刺激的结果会使人体血液中的自由氧的含量提高，促使人体呼出CO2和吸入O2的量增多，这就意味着对人体有一定的好处。
在洁净室中的空气是经过粗、中、高效过滤器过滤的空气，所以洁净室空气中的负离子含量几乎为零。也是在洁净室内人们感觉不舒服的一个原因。
③ 负离子发生器
我国在80 ~ 90年代间有很多厂家研究和生产负氧离子发生器，但由于技术原因电离空气的电压不稳定等因素，产生负氧离子（ ）的同时也产生大量的臭氧（ ），因为臭氧对人体有害，损伤人的眼角膜和鼻粘膜等，后来很少生产了。但这一产品在保证质量的前题下还是非常需要的。不仅在洁净室内而且在日常生活中也是需要的。
4、洁净室空气中的其他化学成份
洁净室尤其电子工业用的洁净室由于室内装修材料以及生产用的原材料（各种气体、溶剂等）和生产过程排放的废气（含酸、含碱、含有机等化学污染物）等都会向洁净室空气中散发大量的化学物质，不仅影响洁净室内的空气品质，也会污染室外大气。
因此，在设计、建造和使用洁净室时要重视和处理好工艺设备的局部排风和废气的治理。不仅工艺设备本身要加强密封，而且，还要加强通风，提高排风效果，作好气流组织，使洁净室内的空气品质得以改善。
四、洁净工作服及其管理
洁净工作服也称作无尘服（无菌服）是洁净室内工作人员的专业服装。洁净工作服对其衣料的要求很严格，服装的型式也根据洁净室洁净度的不同而不同。
（一）洁净工作服的衣料
洁净工作服的衣料多为长纤维防静电的尼龙或聚脂材料。
洁净工作服对衣料的要求（摘自“空气洁净”99年第一期）。
要 素
要 求
有利于洁净度
不产尘、纤维剥离疲劳断丝时也不产尘，有过滤性能不透尘
防静电好
在低温、低湿条件下制电性能好，不产生静电，灰尘难以附着
生物学特性好
经灭菌处理后有持久的延续性，耐灭菌性能好
化学性能有耐久性
宜缝制，耐反复洗涤，易清洗，易着色。耐腐蚀性强
穿着舒适性好
柔性好、透气性好、手感好，有吸湿性、伸缩性、保温性
不透明性好
洁净服穿着时看不见内部的衣服
（二）洁净工作服的型式：
1、连体型（全身）：帽子、上衣、裤子、鞋套等集中连成一体，还配有手套、口罩、眼罩等，一般多用在高级别洁净度的洁净室内。
2、分体型：帽子、上衣、裤子、鞋套四件分开型。多用于洁净度较低的洁净室。
3、大褂型：有帽子、大褂、拖鞋，没有裤子。用于低洁净度洁净室和准洁净室。
（三）洁净工作服的洗涤
关于洁净工作服的清洗管理等我国尚无标准和规范，目前各个使用洁净工作服的单位对其管理也极不规范。
有的工厂有自己的洗衣房（洁净洗衣房），用去离子水或纯水和中性洗涤剂清洗后在洁净环境下晾干。全厂统一管理，统一清洗，但成本很高。这是最好的情况。
也有的工厂有自己的洗衣房（一般房间），用普通自来水和一般洗涤剂，在一般条件下晾干。这种情况也较多。
最差的是将洁净工作服交给职工拿回家去洗。普通洗衣机、普通自来水、一般洗衣粉、晾在室外。洗完后看上去很白、很“干净”，但由于洗涤不规范，洗后的洁净工作服的产尘比洗涤前还多，这也不能称作洁净工作服了。
（四）介绍国外的洁净工作服的清洗管理情况
日本有一个公司叫“CIC（CLEAN IN CLEAN ROOM）株式会社”是一家专门清洗洁净工作服的公司，其经营范围遍迹日本四个岛，90%以上洁净工作服均交给“CIC”清洗。我们去参观时见到，洁净工作服洗涤间是一个100级层流洁净室，洗涤时先用干洗，洗涤剂是经0.2 µm滤膜过滤的全氯乙烯（或三氯乙烯），主要是去油迹，干洗后再用纯水和专用中性洗涤剂进行水洗，然后用经高效过滤器过滤的热风吹干。洗后的衣服在专用的（带抽风的）工作台上熨平、折叠、装袋。为了灭菌，塑料袋内充环氧乙烷，灭菌后的环氧乙烷会自己释放掉。若有破损处事先还进行缝补……。最后这些装在密封塑料袋中的洁净工作服又按规定装在密封的塑料箱中外运，这些工作都在100级洁净室内进行。密封的塑料箱按省、市、县、区、厂、班、组进行编号，以免搞错。在使用工作服的工厂每个使用者都有三套工作服，其中一套穿在身上，一套交去清洗，一套备用。洁净工作服的全部清洗过程包括：取待洗的脏衣服，送洗后的干净衣服等全部由“CIC”负责，不让用户操心，而且管理得井井有条，非常规范。“CIC”还有一个实验室，实验室有很完善的测试手段，定期对洗涤的每一批洁净工作服进行抽样测试，以保证洁净工作服的洗涤质量。从洗涤质量、管理规范和清洗成本等方面，这种管理和洗涤方法远比分散到各个使用厂自己清洗要好得多。因此，建议：最好在我国的长江三角洲、珠江三角洲、北京、天津环渤海等三个经济发达、高科技企业集中的地区分别设立类似“CIC”这样的“洁净服清洗和管理公司”不仅会有很好的效益，而且对洁净工作服的使用单位、对社会、对环保都有好处。
五、洁净区厕所的设置
（一）在我国“洁净厂房设计规范”GB 50073-2001中规定“洁净区内不宜设厕所，人员净化用室内的厕所应设前室”；在人员净化程序图中，将厕所设在门厅内换鞋区之前，其目的是避免厕所对洁净区带来污染。
这一设置位置会给洁净室内作业人员上厕所带来很大的麻烦，要上厕所由洁净室出来要经过更衣，换鞋，方便以后回洁净室还要经过换鞋，更衣，吹淋等人身处理程序。但是，为了保证洁净区的卫生和洁净还必须这样执行。
（二）洁净厕所
在日本参观时见过“洁净厕所”。86年我国洁净设备厂也生产过这样的“洁净厕所”。它是带有排风负压的100级层流卫生间，内设便器、洗手盆、烘手器全是自动化的，便后不能用卫生纸（也没有卫生纸），而是用热水冲洗，热风烘干。这样的厕所就直接放在洁净室旁边，作业人员上厕所无须经过更衣、换鞋等程序，给作业人员带来极大方便。但是，价格昂贵，运行费用也很高，管理也有一定的问题。国内很少见，只有在必要的场合中设置。
六、值班风机的设置
（一）设置值班风机的目的
设置值班风机是为了在洁净室不工作时，其净化空调系统停止运行的情况下，为了确保洁净室的洁净度不受外界污染空气的破坏，必须维持洁净室内的一定的正压设置值班风机。值班风机送风也必须经过粗、中、高效过滤器三级过滤，而且还须有冷却、去湿、加热等热湿处理，否则洁净室内的设备、仪器、产品等就可能产生结露、生霉、生锈现象造成损坏。因此，在值班风机运行时必须有值班供冷、供热系统，否则只有值班风机是不可行的。
（二）我国目前值班风机设置的状况
我国目前工厂的洁净室一般都不设置值班风机系统。因为，三班制全年连续运行的洁净室不须设值班风机。即使是一班制白天工作，晚上停工的工厂都采取提前启动空调净化系统，工作之前使洁净室进行自净，上班后洁净室的洁净度已经能满足生产工艺的要求了，也就不须另设一套值班风机系统了。但是，特殊情况下，工艺要求必须设值班风机系统时，还要按要求科学地设置值班风机系统。
（三）洁净室的自净时间
单向流洁净室的净化原理是活塞原理，换气次数很高，一般400~600次/时（6~10次/分）将污染空气由送风侧挤压到回风侧，因此自净的时间很短。一般30秒~60秒即可自净完毕。
非单向流洁净室它的净化原理是均匀扩散的稀释原理，而且其送风的换气次数较单向流少得多，根据净化级别不同换气次数不同，一般换气次数为15~60次/时。因此，自净时间较长。一般非单向流的自净时间为15~30分钟，净化级别越低，送风量越少，自净时间越长。
七、吹淋室的设置及吹淋效果
（一）吹淋室的作用
吹淋室的设置有三个作用。第一，是用高速度（≥25m/s）的洁净气流吹向人和物的表面，吹掉和抖掉人员和物品表面上附着的灰尘粒子。为达此目的，必须有一定的吹淋风速和一定的吹淋时间。一般按生产的企业标准吹淋风速U≥25m/s；吹淋时间T = 20 ~ 40秒。第二，是精神教育和警示，提示进入洁净区的任何人员要注意，经过吹淋以后就进入洁净区了，在洁净区内必须遵守洁净室的规定，不能擅自乱跑乱动。第三个作用是隔断作用，吹淋室是洁净区和非洁净区的屏障和隔断。保护洁净室不受非洁净区的污染。为达此目的，吹淋室必须设有不能同时开启的两道门（互锁）使用洁净区和非洁净区的空气不能直接相通，才能起到隔断的作用。
（二）吹淋室的吹淋效果
关于吹淋室的吹淋效果，在80年代电子部十院和电子部十一院有关同志作了详细的测试和科学的实验。结果表明：吹淋室对人体表面上的灰尘粒子的吹淋效果为10%~30%。（≥0.5μm）和15% ~ 35%（≥5.0μm），这一实验数据证明：吹淋室不但具有警示作用、隔断作用而且对清除人和物表面上的灰尘是有一定作用的，尤其对非单向流洁净室的作用更加明显。
八、洁净室的正压维持
（一）维持洁净室正压的目的
《洁净厂房设计规范》GB 50073-2001中规定，“洁净室与周围的空间必须维持一定的压差，并应按生产工艺要求决定维持正压差或负压差”。还规定，“不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差应不小于5Pa，洁净区与室外的压差应不小于10Pa”。
维持洁净室的压差是为了防止周围比它低级别的洁净空间、非洁净空间或室外空气的渗入和倒灌，影响洁净室洁净度的重要措施。洁净室失去了正压，也可以说失去了洁净度，不称其洁净室了。由此可见维持洁净室正压的重要意义。洁净室的正压是指洁净室门窗关闭条件下的正压值。
（二）洁净室的正压漏风量
洁净室正压是通过调节洁净室送风量要比回风量与排风量之和大一个正压漏风量而实现的。
洁净室的正压漏风量的大小，不仅与维持的正压值的大小有关，同时还与洁净室的密闭程度有关。
洁净室的正压漏风量可用缝隙法计算，也可用换气次数估计。
缝隙法宜按下式计算：
L正 = a· l）
式中：L正 = 维持洁净室的正压值所需的正压漏风量。（m3/h）
a = 围护结构密封性的安全系数 a = 1.1~ 1.2
g = 洁净室为某一正压值时，围护结构单位长度缝隙的正压漏风量。（m3/h·m）
l = 围护结构的缝隙长度。
围护结构单位长度缝隙的正压漏风量q（m3/h·m）
门窗形式
压差（Pa）
非常闭门
密闭门
单层固定密闭钢窗
单层格式密闭钢窗
传递窗
壁板
5
17
4
0.7
3.5
2.0
0.3
10
24
6
1.0
4.5
3.0
0.6
15
30
8
1.3
6.0
4.0
0.8
20
36
9
1.5
7.0
5.0
1.0
25
40
10
1.7
8.0
5.5
1.2
30
44
11
1.9
8.5
6.0
1.4
35
48
12
2.1
9.0
7.0
1.5
40
52
13
2.3
10.0
7.5
1.7
45
55
15
2.5
10.5
8.0
1.9
50
60
16
2.6
11.0
9.0
2.0
换气次数估计见下表
压差（Pa）
密封性能
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
有外窗密封性较差
0.9
1.5
2.2
3.0
3.6
4.0
4.5
5.0
5.7
6.5
有外窗密封性较好
0.7
1.2
1.8
2.5
3.0
3.3
3.8
4.2
4.7
5.3
无外窗土建围护
0.6
1.0
1.5
2.1
2.5
2.7
3.0
3.2
3.4
3.6
（三）维持洁净室正压的方法
1、设机械余压阀，调节平衡重锤可使正压维持在所需的正压值，此方法简单方便，一般余压阀设置在洁净室的下风向侧，洁净室正压超过规定值时余压阀自动开启排风。这种方法较为常用。
2、用洁净室的正压值自动控制新风量和回风量，使之正压漏风量自动稳定在某一个数量，来稳定洁净室规定的正压值。这一方法较为先进，但投资较高。
3、用回风口加过滤网加阻尼的办法来实现洁净室的正压。方法简单，但维护很难，正压值很难维持不变。
九、洁净室的消毒和灭菌
（一）消毒和灭菌的定义
消毒：是灭掉对人体有害的微生物、病菌、病毒。
灭菌：是灭掉一切的微生物。不管对人体有害、有益的微生物。
（二）消毒和灭菌的方法
1、药物法：是用无菌药物擦拭、喷雾和熏蒸的方法进行消毒灭菌，这些药物都具有一定的腐蚀性，因此要求被灭菌的表面都要有较好的耐腐蚀性能。
灭菌药物：① 乙烯氧化气体进行熏蒸。25℃，30%相对湿度，8~16小时。有一定毒性。
② 过氧乙酸。浓度2%喷雾。25℃，20分钟。有一定腐蚀性。
③ 丙烯酸气体熏蒸。25℃，相对湿度80%。用量7g/ m3。有一定毒性。
④ 甲醛气体熏蒸。25℃，相对湿度80%。用量35ml/ m3。有一定毒性。
⑤ 福尔马林气体熏蒸。25℃，相对湿度10%。10分钟。有刺激性。
2、紫外线照射：紫外线一般波长为1360~3900Å，以波长2537 Å的紫外线的杀菌能力最强。紫外灯的杀菌能力会随时间的增加而减弱；一般以点燃100小时的输出功率为额定输出功率，当紫外灯燃点到70%额定功率的点燃时间规定为紫外灯的平均寿命，紫外灯超过平均平均寿命后达不到预期的灭菌效果，应更换紫外灯。
紫外灯的灭菌效果还随菌种不同而不同，杀灭霉菌的照射量相当于杀灭杆菌照射量的40~50倍。紫外灯的灭菌效果还与空气的相对湿度有关，相对湿度为60%是设计值，当相对湿度超过60%时，尚须加大照射量。
紫外灯照射应在无人的状态下进行，因为对正常人体有定的伤害，紫外灯灭菌照射表面效果较好，但对流动的空气灭菌作用不大。
3、高温和高压蒸汽灭菌：高温干热灭菌温度一般为160 ~ 200℃。2小时才能达到灭菌目的；高压蒸汽湿热灭菌当温度为121℃时灭菌时间只为15 ~ 20分钟。
4、其他还有溶菌酶、纳米以及射线照射等灭菌方法。但最常用的是过滤器过滤方法灭菌，过滤器在过滤灰尘粒子的同时也将寄附在灰尘上的细菌和微生物过滤掉了。
十、洁净室内的颜色处理
（一）国内的一般情况
目前国内所建的洁净室其墙和顶大多都是用彩钢板围成的，以浅色、月白色为多。地板多为抗静电塑料板或抗静电还氧自流平材料，颜色多为绿色和暗红色等较深的颜色。洁净室内部的颜色一般以人们的视觉感观舒服，长期在室内工作不易疲劳，精神集中，生产效率高为原则。另外浅色的围护还可以提高室内的照度。一般灯具布置25 ~ 30w/ m2时室内照度可达800 ~ 1000Lx。
（二）特殊的情况
国内有个别工厂是按工艺的不同区划，不同洁净度来确定洁净室内围护的不同颜色。同一个区域内的墙、顶、地以及作业人员穿着的工作服全部都是同一种颜色，不同区域的颜色不同。这样划分界限分明便于管理。
如北京某一制药厂将生产工艺划分为三个区、三个区的颜色分别为绿、黄、红色。
绿区为包装和灭菌区：其墙、顶、地以及作业人员的服装全为绿色。其洁净度为300,000级，温湿度要求也低。
黄区为片剂和针剂区：其墙、顶、地以及作业人员的服装全为黄色。其洁净度为100,000级，温、湿度精度要求较绿区高。
红区为针剂配料灌封区：其墙、顶、地和工作服全为红色，此区洁净度为10,000级（局部100级），温湿度精神为最高。
上班时，全部作业人员由一层走上二层在二层换鞋，更外衣回到一层，全部穿上绿色工
作服进入绿区，绿区的作业人员留在绿区，其余的作业人员再更成黄色工作服进入黄区，黄区的作业人员留在黄区，红区的作业人员再更成红色工作服进入红区。退出时反之，洁净工作服拿出清洗。
十一、洁净室的静电和静电的消除
（一）静电的危害
1、静电产生电场能击穿电子和微电子产品造成废品；静电放电产生电磁波会引起电子仪器（计算机和控制设备）的误动作，放电产生火花可使感光材料曝光。
2、洁净室内静电的带电体，灰尘会依附在其表面，成为洁净室的污染源，影响洁净室的洁净度。
3、洁净室的静电聚集放电会诱发引起火灾和爆炸影响洁净室的安全。因为洁净室内生产会使用大量的易燃易爆的气体，溶剂和有机物，洁净室封闭性很强，人员疏散较困难造成火灾，损失更大。
（二）静电的起因
由于某种原因引起电荷移动，正负电荷失去平衡，这样物体就带有静电，造成电荷移动的因素主要有：
1、接触带电：其中还包括有磨擦带电、滚动带电、剥离带电、喷射带电等。
2、感应带电
3、流动带电
4、电晕带电
（三）防静电措施
1、洁净室围护的防静电：即用高导电率材料来建造洁净室的围护（墙、顶、地）地面要采用由电阻值为104~106 Ω导静电材料或电阻值为106~109Ω的抗静电材料制作。主要有良好的接地。
墙和顶要采用表面电阻值为106~108 Ω的铝蜂窝或岩棉彩钢板等金属材料制作。并要有良好的接地。
2、人员的防静电：洁净室的作业人员要穿防静电的洁净工作服，在衣服的织物中加入金属纤维、碳素纤维等导电材料。必要时作业人员手腕上配带接地腕环。
3、生产工艺允许时还可以用提高洁净室内空气的相对湿度的办法来消除静电。
十二、洁净室的防火、防爆
（一）洁净室防火的重要性
1、洁净室是密闭厂房。一般情况下不设外门、外窗，越是净化级别高其位置越在核心中间部位的无窗密闭厂房。如果出现火情，不仅财产会受很大损失，更重要的是人员难以疏散会有人员的伤亡。
2、洁净室是重要的科研和生产场所，生产会使用大量的易燃、易爆的气体、溶剂和有机物质，同时也还会使用大量的有毒有害物质，一旦发生火灾，后果不堪设想。
3、洁净室是为高科技服务，不仅仅洁净室本身的建造费用高（2000~10000元/m2），而且洁净室内的生产设备的价格更高，有的微电子设备每台都数百万美元。如果发生火灾，财产损失惨重。
集上述一些因素，洁净室的防火是十分重要的。
（二）洁净室的防火措施
1、建筑结构的材料应用不燃材料制作。洁净室的装修材料也应采用不燃材料制作。应严格按“洁净厂房设计规范”中5.2“防火和疏散”一节的要求执行。
2、生产工艺要尽量不用和少用易燃易爆的原材料。如果必须使用，尽量采取密封措施不散放出来，并且加强通风换气。工艺生产使用易燃易爆气体时建议在气源瓶和使用设备中间加一个“中间分配箱”，使正常情况下是与易燃易爆有毒有害气源是处于断开的状况。
3、采取必要的报警和灭火措施
① 加强早期报警。采用空气采样器和感温探头系统联合进行报警，实现对阴火和明火的早期报警（空气采样器对阴火非常敏感，感温探头对明火非常敏感）。
② 设置室内外消火栓和洁净室自动喷淋灭火系统。
● 洁净室应有完善的室外消火栓灭火系统。
● 在洁净室的室内和上技术夹层、下技术夹层均设置完善的室内消火栓灭火系统和预作用水喷洒灭火系统。在正常情况下预作用喷洒系统管道内是充满压缩空气，当探头报警后，该系统启动水泵并排气充水，当火灾发生后，着火处烧破玻璃泡水自动喷洒出来灭火。
③ 设置疏散排烟系统
● 按“洁净厂房设计规范”GB 50073-2001要求洁净室的疏散走廊应设排烟或防烟系统保证人员的疏散安全。
● 利用工艺设备的排风系统和空调净化系统兼作火灾时的排烟系统以利人员疏散目的。
● 按消防部门或保险单位的要求，必要时还要设计洁净室的全面排烟系统。
4、在组织上要有一个训练有素的消防灭火队伍。这个队伍产生在作业工人队伍之中，有了火情这支队伍就可执行引导人员疏散和有组织的灭火工作。形成临危不乱，有组织有领导的局面。
十三、洁净室的能耗和节能
（一）洁净室能耗特点
洁净室的空调净化系统运行能耗比一般舒适性空调运行能耗大得多，根据净化级别不同，洁净室空调净化能耗是一般舒适性空调能耗的1.5~15倍，其单位面积的耗电量为0.1~1.0 Kw/m2。
1、洁净室的主要能耗
① 为维持洁净室所要求的温度和相对湿度，要对洁净室的送风进行必要的热、湿处理（冷却、去湿、加热、加湿 ……），就必须向空调净化系统供冷供热，供蒸汽就要消耗大量的能量。
② 为了保证洁净室的洁净度，温度、湿度等参数，必须往洁净室送入大量的空气，送风的风机和供水的水泵等动力设备也要消耗可观的能量。
③ 上述的供冷、供热、供蒸汽消耗的能量以及送风、送水设备消耗的电量随洁净级别越高，能量消耗越大。下表为不同级别洁净室的能耗统计表。
项 目
一般空调
恒温空调
100,000级
10,000级
1,000级
100级
送风换气次数（次/h）
8~10
10~15
15~20
25~30
50~60
400~600
单位面积耗冷量（w/m2）
150~180
200~250
350~400
500~550
600~700
1000~1200
单位面积造价（元/ m2）
500~600
800~1000
1500~1800
2000~2200
2800~3000
10000~12000
单位面积耗电量（Kw/ m2）
0.06
0.1
0.16
0.25
0.30
1.0
注：单位面积耗电量指空调净化系统的耗电量（含制冷、制热、加湿、送风等）
④ 洁净室的冷负荷中的主要负荷是新风冷负荷，消除工艺设备和工艺过程产热的冷负荷和抵消风机和水泵发热的冷负荷，这三项负荷占总冷负荷的90%以上；而围护结构、照明和作业人员三项冷负荷不足总冷负荷的10%。
2、洁净室能耗大的原因
① 净化送风量大。不同净化级别的洁净室送风量和相同面积的舒适空调送风量的相比是其1.5~55倍，而且送风风压也是其2~3倍，因此送风机的温升耗冷量很大。
② 洁净室空调净化系统的新风量大，一般情况下，新风量等于排风量与正压漏风量之和，因此生产工艺排风量大故新风量就很大。因此，新风的热湿处理耗能也就很大。
③ 洁净室中的工艺设备和工艺过程发热量大，而且连续两班制或三班制运行。因此，耗能量也大。
④ 洁净室内生产工艺的温、湿度及其精度要求很高、很严。也是能耗大的原因。
3、洁净室的节能
① 严格控制洁净室的设计参数（洁净度和温湿度）和洁净室的面积尤其是10级、100级这样的高级别单向流洁净室的面积。因为洁净级别越高，温湿度精度要求越高，单位面积能耗越大。因此，实事求是该高则高，不要无原则地提高要求。洁净室的面积不要留太大余地。尤其是高级别的洁净室面积尽量采用混合流以低级别洁净室代替高级别洁净室。尽量缩小10级、100级单向流洁净室的面积。
② 严格控制洁净室的净化送风量，不要留太大的安全系数。控制监督施工质量，减少洁净室和管道的漏风量，加强保温减少冷损失，提高设备效率尽量利用变频措施以利节能。
③ 严格控制新风量。尽量降低排风量，采取措施提高排风效果，降低排风量以减少新风空调处理的能耗。
④ 加强管理。减少跑、冒、滴、漏。充分利用热回收和天然能源做为空调系统的预冷和预热。
十四、洁净室的验收测试和在线定期测试
（一）洁净室的验收测试
洁净室测试一般有三种状态。即空态、静态和动态。
空态：即洁净室的竣工状态。洁净室空调净化系统正常运行，室内无工艺设备和作业人员的状态。
静态：洁净室空调净化系统正常运行，工艺设备在无人操作情况下运行的状态。
动态：洁净室投产的正常工作状态。
验收测试一般为空态测试。有时按合同也会有静态和动态测试。验收测试的必测项目有：洁净度测试，温、湿度及其精度测试，洁净室正压测试和洁净室送风量、回风量和新风量的测试。除必须测项目以外，根据测试合同还可以有选测项目。例如：噪声、振动、风速、照度……。
验收测试报告是洁净室竣工验收的关键性文件。
（二）洁净室的在线测试
在线测试是定期或不定期的在洁净室正常工作的条件下，对洁净室的洁净度，温、湿度和正压的测试。是动态测试。在线测试结果可以反映洁净室的性能以及各种参数能否满足生产工艺的要求。
十五、净化空调系统的加湿问题
一般的净化厂房尤其电子工业用的洁净厂房都有严格的恒温、恒湿的要求，不仅对厂房内的温、湿度有严格的要求，而且对温度和相对湿度的波动范围也有严格的要求。因此，在净化空调系统的空气处理上要采取相应的措施，例如：夏季要降温、去湿（因为夏季室外空气是高温、高湿的），冬季要加热加湿（因为冬季室外空气是寒冷干燥的）。
对于净化空调系统的加湿问题而言，常用的加湿方法有很多种，有淋水、湿膜、高压喷雾和超声波等水加湿，这些加湿方法属等焓加湿过程。而喷蒸汽、喷干蒸汽和电极（电热）加湿是向空调送风中喷蒸汽，其加湿方法属等温加湿过程。
从确保洁净厂房内相对湿度的精度而言，上述的淋水、高压喷雾、湿膜等水加湿方法其控制的精度不高，故当洁净厂房内相对湿度精度要求≤±10%时最好不采用。而采用喷干蒸汽和电热（电极）式加湿的方法。喷干蒸汽的加湿方法要注意干蒸汽加湿器有一个喷蒸汽效率的问题，并非喷入空调箱内的蒸汽全部加入到空调送风中，而其中有一部分变成凝结水排放出来。因此，选择干蒸汽加湿的加湿量时应考虑其喷蒸的效率。有的厂家给出的喷蒸效率为70%。
根据多年经验各种不同的加湿器的应用范围不同：
如：淋水、湿膜、高压喷雾等水加湿器，其特点是加湿量大、投资费用低，而相对湿度控制精度较差，因此多用于相对湿度要求不严格（> ±10%），加湿量很大的工业厂房和一般舒适用空调房间的空调系统加湿。
而相对湿度控制精度高的干蒸汽加湿和电极（电热）式加湿因投资较高则多用在相对湿度精度要求严格的恒温恒湿洁净厂房的空调系统加湿中。
对于以微生物为控制对象的生物洁净室（例如：生物制药、洁净手术室、生物安全实验室、实验无菌动物饲养室等）其重点要控制微生物的产生和传播，因为潮湿和水分是微生物滋生和繁殖的条件，因此水加湿的淋水、湿膜、高压喷雾等方法不能用在生物洁净室中，只能采用干蒸汽加湿和电极（电热）式加湿。
还有一个值得注意的问题是，近些年来我国南方如深圳、广州以及华东的上海、苏州等地冬季室外空气相对湿度较“规范”给出的室外空调计算相对湿度要低，例如：冬季室外计算相对湿度深圳、广州均为70%，上海和苏州为75%，而这些年实测的室外相对湿度有时只有30%左右，因此，建起来运行的洁净厂房的加湿量不足，室内相对湿度偏低，达不到设计要求。有的工厂为了简便和省钱，在原空调器内增加湿膜或喷雾进行加湿以加大加湿量。但是，事与愿违，不但加不进去湿量而且加进去的还会很快饱和变为凝结水析出来，而达不到加湿目的。因为，湿膜和高压喷雾属等焓加湿过程，加湿前的空调空气必须加热到一定温度后再加湿才能达到加湿目的。如果不进行加热是不可行的。
在加湿问题上还有一个应注意的问题就是空调器内空气流动带水的问题。有的工程中由于加湿的带水问题没有处理好，结果后面的中效过滤器甚至高效过滤器都被携带的水打湿了。对于干蒸汽加湿器也要注意蒸汽管和凝结水管的坡度和坡向问题，要使凝结水迅速地排到空调器外。若加湿器设在空调器的风机段内，还应采取措施避免凝结水滴到电机上，造成电机短路断电。
十六、空调系统的水管和风管的保温和防止结露的问题
空调系统的水管和风管都要用绝热的保温材料进行保温，其目的不外乎减少冷（热）损失以利节能，确保洁净厂房所要求的温度和相对湿度，其二是夏季防止空调风管和冷水管道结露滴水，一般洁净厂房的吊顶都是软吊顶（彩钢板或其他轻质板材）风管结露滴水流到吊项上会渗到洁净厂房内影响厂房的正常运行。如果是民用的办公楼和宾馆等公用建筑，由于冷水管和送风管保温不好结露滴水，软吊顶可见湿一片、印一片，不堪入目。因此，不要小看见空调风管（水管）的保温问题，解决不好后患无穷，出了问题花再多的钱也难以修补。作者本人在2003~2004年两年受朋友之托，在深圳处理过多个洁净厂房技术夹层上风管结露滴水的问题，在洁净厂房内地面上到处放了很多塑料桶来接吊顶上滴下来的水，不仅室内温湿度不合格而且影响正常的生产。在吊顶上，风管的保温材料全部被凝结水浸透，尤其离外墙外窗较远深处风管的结露更为严重。业主非常头痛，施工单位也束手无策。特别是在7、8、9三个月近几年雨季非常集中，这些结露滴水的洁净厂房大多在交付使用一年以后出现问题。
这个问题的解决主要从两方面入手，第一个是解决保温材料的性能和保温层的厚度；第二个是解决吊顶上管道技术夹层的通风问题。
第一是保温材料的性能和保温层的厚度问题：目前市场上销售的保温材料品种很多，保温性能也不一样，价格也高低悬殊，一般常用的不燃的保温材料有岩棉和玻璃棉等；常用难燃保温材料有聚乙烯（PEF）和橡塑等。当采用岩棉和玻璃棉作冷管道保温时，外面必须用铝箔作防潮层（保护层），如果防潮层没处理好或破损了，空气中的水气会结露进入纤维内部使保温材料失效。而聚乙烯和橡塑多为闭孔发泡有较好的保温隔潮性能，但市场上各供货商销售的聚乙烯和橡塑五花八门，为了低价竞争产品质量难以保证。有时签合同时送交的样品和大批交送的保温材料的保温性能和阻燃隔潮性能相差甚远，不能保证质量。
我们设计院在设计时往往采取向供货商提供管道内冷风的参数和风管所处环境的参数，由供货商计算保温层厚度，为了避免供货商计算的太厚，设计院负责审核计算书，保温后如果出现结露和滴水现象，除掉施工因素以外由保温材料供货商负责处理和赔偿。
第二是吊顶上管道技术夹层的通风问题：实践证明吊顶上的管道技术夹层一定要有通风设施，越是无通风的闷顶结露现象越严重，有外窗的技术夹层靠近外窗的管道结露现象很少较轻，离外窗越远的深处结露现象越严重。吊顶上管道技术夹层的通风可采用自然通风（开外窗）也可采用机械排风自然进风的通风方式；如果技术夹层面积很大上述方案也不能解决问题时，还可以采用机械送风对面机械排风的通风方式。
十七、净化空调系统的加热问题
净化空调系统的加热主要可分为空调箱内的空气一次加热（或称为预热）、空气二次加热（也称作再热）和设在风管上的电加热。就空调加热的热源常用的主要有蒸汽、热水和电加热。
系统中的一次加热多用在寒冷的北方（黄河以北）冬季作为预热用，一方面防止塞外寒冷空气进入空调箱后冻坏其他空调加配件，另一方面防止新风和回风混合时产生雾气和结露。一次加热的热媒以蒸汽为好，如果采用热水做为热媒时要防止预热器本身被冻坏。
系统中的二次加热是洁净厂房内温度调节和湿度控制所必要的，二次加热的热媒主要是热水，因为热水作为热媒时调节方便，控制的精度高。一般温度精度要求≤±1℃时，应该用热水做热媒。当温度控制要求不严格或无精度要求时也可以用蒸汽做热媒。
当厂房温度控制精度要求很高（例如<±0.5℃）单用二次加热控制精度难以达到时可在风管上加设微调精控的电加热器，采用电加热器时要注意采取必要的安全保护措施，一方面电加热器要接地，要有无风断电的保护，另一广面在电加热器前后一米的风管必须采用不燃的保温材料保温（例如岩棉或玻璃棉）。
参考文献
1、《过滤器ABC》蔡杰著
2、《制药工业的洁净与空调》涂光备著
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