潔凈室要獲得良好的清潔效果，不僅要注重采取合理的空調(diào)凈化措施，還要求工藝，施工等專業(yè)采取相應(yīng)措施:不僅要合理設(shè)計，還要按照規(guī)范精心施工安裝，還要正確使用潔凈室，科學(xué)維護管理。"為了使無塵室得到良好的效果，國內(nèi)外許多文獻從不同的角度對其進行了描述。事實上，不同專業(yè)之間很難達到理想的合作，設(shè)計師也很難把握建筑安裝的質(zhì)量，以及后者的使用和管理。就潔凈室凈化措施而言，許多設(shè)計人員，或者說建筑工人往往對其必要條件關(guān)注較少，導(dǎo)致清潔效果不盡如人意。本文僅就無塵室凈化措施中滿足潔凈度要求的四個必要條件作了簡要論述。
I.空氣供應(yīng)的清潔程度
為了確?？諝夤?yīng)的清潔度符合要求，關(guān)鍵是凈化系統(tǒng)的最終過濾器的性能和安裝。
凈化系統(tǒng)末級過濾器一般采用高效過濾器或亞高效過濾器。按我國標(biāo)準(zhǔn)[1]規(guī)定高效過濾器效率分四檔:A類為≥99.9%，B類為≥99.9%，C類為≥99.999%，D類為(對≥0.1μm粒子)≥99.999%(亦稱超高效過濾器);亞高效過濾器[2]為(對≥0.5μm粒子)95~99.9%。效率越高，過濾器的價格也越貴。所以選擇過濾器時應(yīng)本著既要滿足送風(fēng)潔凈度要求，又要考慮經(jīng)濟合理。從潔凈度要求考慮，以低級別潔凈室選用低性能過濾器、高級別潔凈室選用高性能過濾器為原則。一般說來:100萬級可選用高中效過濾器;低于1萬級可選用亞高效或A類高效過濾器;1萬~100級選用B類過濾器;100~1級選用C類過濾器。這里每個潔凈度級別似乎都有兩類過濾器可供選擇，選擇高性能的還是低性能的，要視具體情況而定:當(dāng)環(huán)境污染嚴(yán)重，或室內(nèi)排風(fēng)比例很大，或該潔凈室特別重要，需要較大安全系數(shù)，在這些或其中之一情況下，均要選擇高一類過濾器;反之可選擇較低性能過濾器。對0.1μm粒子要求控制的無塵室，不論控制的粒子濃度高低均要選擇D類過濾器。以上所述僅從過濾器角度出發(fā)，實際上要選擇好過濾器還要全面考慮潔凈室特性、過濾器特性和凈化系統(tǒng)特性。
要保證空氣清潔，僅有合格的過濾器是不夠的，還要保證:a.運輸，安裝過程中不損壞過濾器；b.安裝嚴(yán)密。如果a，要求施工安裝人員經(jīng)過培訓(xùn)，既有安裝凈化系統(tǒng)的知識，又有較為熟練的安裝技能，就很難保證過濾器不被損壞，這是一個深刻的教訓(xùn)。其次，安裝嚴(yán)密性問題主要取決于安裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。設(shè)計手冊[4]一般推薦:對于單個過濾器，采用開式，這樣即使發(fā)生泄漏，也不會漏在室內(nèi)；成品用于高效風(fēng)口。密封性也很容易保證。對于多重過濾器的空氣--，近年來常采用液罐密封和負(fù)壓密封。油箱密封必須保證油箱接頭嚴(yán)密，整個車架在同一水平面上。負(fù)壓密封是使過濾器外周與靜壓箱，框架接頭處處于負(fù)壓狀態(tài)，即使泄漏也不像開式那樣在室內(nèi)泄漏。
二.氣流組織
無塵房間的空氣分布與一般空調(diào)房不同。它要求最清潔的空氣首先送到操作場所，其功能是限制和減少加工物質(zhì)的污染。因此，在空氣分配設(shè)計中應(yīng)考慮到這些原則：盡可能減小渦流，避免工作區(qū)域外的污染進入工作區(qū)；盡量防止粉塵二次飛揚，以減少粉塵對工件的污染機會；工作區(qū)內(nèi)的氣流應(yīng)盡可能均勻，其風(fēng)速應(yīng)符合技術(shù)和衛(wèi)生要求。當(dāng)空氣流入回風(fēng)時，空氣中的灰塵應(yīng)有效地清除。根據(jù)不同的潔凈度要求，選擇不同的送回方式。
不同的空氣分配方式有其自身的特點和范圍：
1）垂直單向流:可獲得均勻的向下氣流，便于工藝設(shè)備布置，自凈能力強，可簡化個人凈化設(shè)施等常用設(shè)施。四種送風(fēng)方式各有利弊:全布高效過濾器具有阻力小，過濾器更換周期長等優(yōu)點，但頂板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。側(cè)向高效過濾器頂部進料，全孔板頂部進料和全布高效過濾器頂部進料的優(yōu)缺點相反，其中全孔板頂部進料在系統(tǒng)不連續(xù)運行時容易在孔板內(nèi)表面積灰，對潔凈度有一定影響密集擴散器頂送，因為需要一個混合層，只適用于4m以上的高，高潔凈室，其特點與全孔板頂送相似。對于相對格柵的板和墻體下部回風(fēng)，只有兩側(cè)凈間距小于6m的潔凈室，單墻下部只適用于墻間距較小（如≤<2～3m)的潔凈室。
2)水平單向流動：僅在第一工區(qū)達到100級潔凈度，當(dāng)氣流流向另一側(cè)時，粉塵濃度逐漸增大，因此僅適用于同一房間工藝對清潔度要求不同的潔凈室；與全布水平輸送相比，送風(fēng)墻局部布的高效過濾器可降低濾芯的用量，節(jié)省初始投資，但局部地區(qū)存在渦流。
3)紊流：孔板頂部進給和密集擴壓器頂部進給的特點與上述相同：側(cè)送具有管道布置方便、無技術(shù)夾層、成本低等優(yōu)點，有利于老廠房改造，但其缺點是工作區(qū)域風(fēng)速大，下風(fēng)側(cè)粉塵濃度高于上風(fēng)側(cè)。高效過濾風(fēng)口頂部輸送具有系統(tǒng)簡單、高效過濾器后無管道、潔凈氣流直接輸送到工區(qū)等優(yōu)點，但潔凈氣流擴散緩慢，工作區(qū)域氣流更加均勻；然而，當(dāng)多風(fēng)口均勻布置或采用擴散板風(fēng)口時，工作區(qū)內(nèi)的氣流也可以更加均勻；然而，在系統(tǒng)不連續(xù)運行的情況下，擴散板容易積塵。
以上論述屬于理想狀態(tài)，也是國家相關(guān)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計手冊所推薦的。在實際工程中，氣流組織因為設(shè)計者的觀點而設(shè)計不好，如垂直單向流，上返（即無垂直簾），高效過濾器風(fēng)口頂部返或一側(cè)下返（墻間距大）等。由于現(xiàn)行規(guī)范[6]空氣或靜力驗收，個別潔凈室在空氣或靜力狀態(tài)下勉強達到設(shè)計潔凈度水平，但抗污染干擾能力很低，一旦潔凈室進入工作狀態(tài)將達不到要求。正確的氣流組織局部區(qū)域應(yīng)設(shè)置一個垂向工作區(qū)域高度的窗簾，100000高度不應(yīng)送回。
三.空氣供應(yīng)或風(fēng)速
充分的通風(fēng)與換氣是對室內(nèi)污染空氣的稀釋和去除。根據(jù)不同的潔凈度要求，當(dāng)潔凈室的潔凈高度較高時，應(yīng)適當(dāng)增加通風(fēng)量。其中，100萬級無塵室的通風(fēng)量按中、高效率凈化系統(tǒng)考慮，其余按高效凈化系統(tǒng)考慮。當(dāng)100000級無塵室高效過濾器集中布置在機房或系統(tǒng)末端時，通風(fēng)量可增加10~20%。
對于上述通風(fēng)推薦值，筆者認(rèn)為單向流無塵室通過房間段的風(fēng)速較低，紊流無塵室是安全系數(shù)比較充分的推薦值。垂直單向流≥0。同時，我國風(fēng)機系列中還沒有適用于凈化系統(tǒng)的風(fēng)機，一般的設(shè)計人員往往沒有對系統(tǒng)的空氣阻力進行準(zhǔn)確的計算，或者在特性曲線上沒有注意到所選用的風(fēng)機是否處于較有利的工作點，以致系統(tǒng)投運后風(fēng)量或風(fēng)速不能很快達到設(shè)計值25 m/s，水平單向流量≥0。35米/秒。雖然在空置或靜態(tài)條件下清潔度能滿足要求，但抗污染能力較差。房間一旦進入工作狀態(tài)，潔凈度可能達不到要求。這樣的例子不再是個別的。45米/秒），在全室無干擾的情況下，速度不均勻度在20%以內(nèi)，氣流速度的任何明顯下降都會增加自凈時間與工作位置之間污染影響的可能性（1987年10月FS209C頒布后，除粉塵濃度外的所有參數(shù)指標(biāo)均未作規(guī)定）S.聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)(FS209A~B)直到1987年10月27日才對此作出規(guī)定:單向流潔凈室通過潔凈室段的流速一般維持在9oft/min(0.為此，筆者認(rèn)為適當(dāng)提高我國目前單向流速的設(shè)計值是適宜的。我們單位在實際工程中就這樣做了，效果還是比較好的。湍流潔凈室是安全系數(shù)足夠的推薦值，然而，很多設(shè)計師還是不放心。在做具體設(shè)計時，10萬級無塵室通風(fēng)量提高到20-25次/h，1萬級無塵室提高到30-40次/h，1000級無塵室提高到60-70次/h。這不僅會增加設(shè)備容量，增加初期投資，還會增加日后的維護和管理費用。其實大可不必。我國空氣凈化技術(shù)措施[7]編制過程中，對我國100多個潔凈室進行了調(diào)查測量，仍有許多潔凈室進行了動態(tài)條件下的測試。結(jié)果表明，10萬級≥10次/h，1萬級≥20次/h，1000級≥50次/h的通風(fēng)量均能滿足要求。美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)(FS2O9A～B)規(guī)定，非單向流無塵室（10萬級，1萬級）室高為8～l2ft(2。44～3.66米），通常認(rèn)為至少每3分鐘對整個室通風(fēng)一次（即。20次/h）。因此，設(shè)計規(guī)范[6]的規(guī)定已經(jīng)考慮了較大的富裕系數(shù)，設(shè)計人員可放心地按表1通風(fēng)量的推薦值進行選擇。
四.靜壓差
在無塵房間內(nèi)保持一定的正壓，是確保潔凈室不受污染或較少污染的必要條件之一，以維持設(shè)計的潔凈程度。即使負(fù)壓潔凈室，亦必須有不低于其鄰近房間或套房的清潔水平，以維持一定的正壓，而負(fù)壓無塵房間的清潔亦可以維持。
無塵室的正壓力值是指在門窗全部關(guān)閉的情況下，室內(nèi)靜壓大于室外靜壓的數(shù)值。該方法實現(xiàn)了凈化系統(tǒng)供風(fēng)量大于回風(fēng)量和排風(fēng)量的方法。為了保證無塵房間的正壓值，送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)機是最佳的聯(lián)鎖。當(dāng)系統(tǒng)開啟時，供應(yīng)風(fēng)扇啟動，然后返回風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇啟動；當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時，排氣風(fēng)扇被關(guān)閉，然后風(fēng)扇和風(fēng)扇被關(guān)閉，以防止系統(tǒng)打開和關(guān)閉時對潔凈室造成污染。
保持無塵室正壓所需的風(fēng)量主要取決于維修結(jié)構(gòu)的密封性，在我國潔凈室建設(shè)初期，由于圍護結(jié)構(gòu)密封性差，需要保持≥5PA的正壓2次/h，目前維修結(jié)構(gòu)的密閉已大大改善，相同的正壓僅為1≤2次/h供氣，≥1 OPa的維護僅為2倍3次/h供氣。
我國設(shè)計規(guī)范[6]規(guī)定，潔凈室與潔凈區(qū)，潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)的靜壓差不應(yīng)小于0.5mmH2O(~5Pa)，潔凈區(qū)與室外的靜壓差不應(yīng)小于1.OmmH2O(~10Pa)。筆者認(rèn)為數(shù)值似乎偏低，原因有三:1。正壓是潔凈室通過門窗縫隙抑制室內(nèi)空氣污染的能力，或在短時間打開門窗時將滲入室內(nèi)的污染物減少到最低限度。正壓表示抑制污染能力的強弱，當(dāng)然正壓越大越好（后文討論）。二。正壓所需的風(fēng)量有限，5Pa正壓與10Pa正壓僅相差一次/h左右。為什么不呢？很明顯，l0Pa比低正壓極限更優(yōu)越。3.美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)(FS209A~B)規(guī)定，當(dāng)所有出入口關(guān)閉時，潔凈室與任何相鄰低潔凈度區(qū)域之間的最小正壓差為0.05英寸水柱（12。
根據(jù)機組30多年的實際工程試驗，當(dāng)正壓值≥30Pa時，開門比較困難，關(guān)門有點神不知鬼不覺，砰！可怕的跳躍；當(dāng)正壓≥50～70Pa時，門窗間隙會發(fā)出口哨，身體虛弱或有某種不適應(yīng)疾病的人的不適感覺但是，國內(nèi)外許多國家的相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)都沒有規(guī)定正壓的上限值，這樣的結(jié)果很多單位只尋求下限值來滿足要求，而無論上限值達到多少，筆者實際遇到的無塵室中正壓值都高達100Pa，造成了非常不好的影響。不過，無塵室的正壓值并不是越大越好。其實正壓的調(diào)節(jié)并不是很難，完全可以控制在一定范圍內(nèi)。有報道稱，東歐某國將正壓值設(shè)定為1-3mmH20（約10~30Pa)。
對于無塵房間，必須同時滿足上述四個必要條件，以確保清潔符合要求，并具有適當(dāng)?shù)目刮廴竞涂垢蓴_能力。
