潔凈室設計是潔凈技術的重要組成部分,國內(nèi)外的潔凈技術的發(fā)展都是隨著科學技術的發(fā)展、工業(yè)產(chǎn)品的日新月異,特別是軍事工業(yè)、航天、電子和生物醫(yī)藥等工業(yè)的發(fā)展而不斷發(fā)展。現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和現(xiàn)代化科學實驗活動要求微型化、精密化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性。微型化的產(chǎn)品如電子計算機,從當初的要在數(shù)間房間內(nèi)配置數(shù)臺設備組合發(fā)展到現(xiàn)在的筆記本電腦,它所使用的電子元器件從電子管到半導體分離器件到集成電路再到超大規(guī)模集成電路,僅集成電路的線寬已從幾微米發(fā)展到現(xiàn)今的0.1μm左右。以集成電路的微型化為例,它對空氣中受控粒子粒徑從0.3~0.5μm的要求發(fā)展到空氣中受控粒子的粒子尺寸要求控制在0.05μm甚至更小,可見各類工業(yè)產(chǎn)品的微型化正不斷對潔凈技術提出更嚴格的要求。高純度的產(chǎn)品,如生產(chǎn)集成電路所需單晶硅材料,生產(chǎn)光纖所需四氯化硅、四氯化鍺材料等已由過去的所謂高純進入“電子純”、“超純”,只有達到如此高的純度才能達到現(xiàn)代集成電路、電子元器件、光纖產(chǎn)品所需的技術特性。要生產(chǎn)如此高純度的產(chǎn)品,就必須達到相應的受控生產(chǎn)環(huán)境的空氣潔凈度等級和具有相應高純度的與產(chǎn)品直接接觸的超純水、超純氣體、超純試劑等。對于現(xiàn)今以“微型電腦”為手段的電子信息時代,產(chǎn)品的高質(zhì)量、高可靠性的重要意義是不言而喻的;對于確保人身安全的滅菌操作以及對于現(xiàn)代基因工程和基因芯片的制作也具有特殊的意義。基于這種趨勢,潔凈技術的發(fā)展已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學實驗活動不可缺少的重要標志之一。
今天首先為大家介紹一下
潔凈室建設
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1.潔凈室建筑設計的特點
在潔凈室的設計中,建筑設計是一個重要的組成部分。潔凈室建筑設計要綜合考慮產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求及生產(chǎn)設備特點、凈化空調(diào)系統(tǒng)和室內(nèi)氣流流型以及各類管線系統(tǒng)安排等因素,進行建筑物的平面和剖面設計。在滿足工藝流程要求的基礎上,恰當?shù)靥幚頋崈粲梅亢头菨崈粲梅恳约安煌瑵崈舻燃売梅恐g的相互關系,創(chuàng)造最優(yōu)綜合效果的建筑空間環(huán)境。潔凈室建筑設計的主要特點如下:
①潔凈室建筑設計所依據(jù)的潔凈技術是一門多學科的綜合性較強的技術領域。應該對潔凈廠房所涉及的各類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的技術特點、廠房建造的各種技術要求、產(chǎn)品生產(chǎn)過程特征等進行了解;對潔凈室的微污染控制機理,污染物的產(chǎn)生、滯留、積存過程進行研究,將涉及物理、化學和生物學等基礎學科;對潔凈室的空氣凈化和水、氣、化學品的純化技術,各類高純介質(zhì)儲運技術進行了解,涉及的技術學科也十分廣泛;潔凈室的防微振、噪聲治理、防靜電和防電磁波干擾等都將涉及多種學科,這樣才能較好地解決在工程設計中遇到的各種各樣的、具體的技術問題,所以說“潔凈技術”確是一門多學科的綜合性的技術。
②潔凈室建筑設計具有很強的綜合性。它與一般的工業(yè)廠房建筑設計不同的是要著重解決為實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)所要求的潔凈環(huán)境,統(tǒng)籌安排好各專業(yè)技術在平面和空間布局上出現(xiàn)的矛盾;以合適的造價,獲得最好的空間與平面的綜合效果,并較好地滿足產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的潔凈生產(chǎn)環(huán)境。這里特別要綜合處理好潔凈室的建筑設計與潔凈室工藝設計、空氣凈化設計之間相互協(xié)調(diào)問題,諸如順應生產(chǎn)工藝流程、安排好人流與物流,潔凈室的氣流組織、建筑的氣密性和建筑裝飾的適用性等。
③潔凈廠房內(nèi)通常除了設有潔凈房間之外,還應配置產(chǎn)品生產(chǎn)所需的生產(chǎn)輔助房間,人員凈化和物料凈化用房間、公用動力設施用房等,因此潔凈室建筑設計必須協(xié)調(diào)好、安排好潔凈建筑內(nèi)各類房間的平面、空間布置,盡量做到對最大限度的平面、空間的利用。
潔凈室通常為無窗廠房或設有少量的固定密閉窗;潔凈室內(nèi)為防止污染或交叉污染,設有必要的人凈、物凈設施和房間,一般平面布置曲折,增加了疏散的距離,因此,潔凈室建筑設計必須嚴格遵守相關的標準、規(guī)范中有關防火、疏散等方面的規(guī)定。
④潔凈室內(nèi)的生產(chǎn)設備一般價格昂貴;潔凈室建筑造價也較高,并且建筑裝飾復雜、要求嚴密性好,對選用的建筑材料和構造節(jié)點都有一定的要求或有嚴格要求。
2.潔凈廠房的組成
潔凈廠房一般包括潔凈生產(chǎn)區(qū)、潔凈輔助間(包括人員凈化用室、物料凈化用室和部分生活用室等)、管理區(qū)(包括辦公、值班、管理和休息室等)、設備區(qū)(包括凈化空調(diào)系統(tǒng)用房間、電氣用房、高純水和高純氣用房、冷熱設備用房等)。四類房間中后三類用房都是為潔凈生產(chǎn)區(qū)服務的設施.
①潔凈生產(chǎn)區(qū),這是潔凈廠房的主要部分,潔凈生產(chǎn)區(qū)的空氣潔凈度等級應根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求確定,這是潔凈建筑設計的主要依據(jù),為做好潔凈生產(chǎn)區(qū)的建筑設計還應了解該產(chǎn)品生產(chǎn)的各種設計條件,如溫度、濕度要求,氣流流型要求,生產(chǎn)所需的原輔料性質(zhì)和水、電、氣的要求,對噪聲、振動、靜電等環(huán)境條件和要求等。
②潔凈輔助間,這是潔凈廠房不可缺少的必備房間,這些房間的空氣潔凈度等級除了業(yè)主有特殊要求外,都應按《潔凈廠房設計規(guī)范》GB50073一2001中的規(guī)定進行設計。潔凈輔助間對潔凈廠房的平面關系密切,在進行潔凈廠房建筑設計
時應予十分重視,常常會因為這部分房間的布置合適與否,對潔凈廠房的建造帶來影響和投產(chǎn)后能否滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的需要以及能否可靠地防止生產(chǎn)過程的污染或交叉污染。
③管理區(qū),這是潔凈廠房內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程的生產(chǎn)管理、技術管理用房和必要的操作人員的休息、福利用房,通常應與業(yè)主共同協(xié)商確定。
④設備區(qū),即凈化空調(diào)系統(tǒng)、公用動力系統(tǒng)等用房,這部分房間是潔凈廠房的重要組成部分,在具體潔凈室工程中應在潔凈廠房中設置那些房間,面積多少等都與該潔凈廠房的產(chǎn)品生產(chǎn)有關,對于生產(chǎn)微電子產(chǎn)品或藥品生產(chǎn)用潔凈室的設備區(qū)用房差異很大;在潔凈廠房設置那些設備用房與具體工程的總體規(guī)劃有關,但是目前在潔凈廠房設計中常常將凈化空調(diào)設備、供冷供熱(不含鍋爐房)設備和水、電設施布置在潔凈廠房中,這樣做既方便管理,又可減少管線長度等。
在具體的潔凈工程的設計中,根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)用原輔料的性質(zhì)、數(shù)量和成品的情況,有時將倉儲用房與潔凈室及輔助用房組合為一幢建筑,統(tǒng)一進行布置。
3.潔凈室建筑設計要點
(1)滿足生產(chǎn)工藝對建筑設計的要求,實現(xiàn)高性能的制造空間與設施
l 在對工業(yè)潔凈廠房進行總圖設計、平面布置、剖面設計時,必須充分考慮場地的合理利用和滿足工藝生產(chǎn)的要求。
l 在對潔凈室的建筑進行設計時,必須處理好潔凈區(qū)域與其相關的輔助區(qū)的關系。
(2)實現(xiàn)能夠經(jīng)濟運行的設施,節(jié)約能源、易于維護、降低造價
l 在對潔凈室的建筑進行設計時,必須對用于生產(chǎn)工藝、凈化空調(diào)以及公用動力設施的空間組成進行有效利用,做到面積省、減少能量消耗和防止污染或交叉污染等。
l 清凈室建筑設計,必須確保潔凈室內(nèi)清潔、易清掃,防止內(nèi)外污染,防止微粒產(chǎn)生、滯留和積存。
(3)應使用可靠性高的運行設施
l 沿凈室建筑設計,應確保建筑設備的安全運行,當一旦出現(xiàn)事故后,確保人員、財產(chǎn)安全。
l 主體結構應具備同潔凈室內(nèi)的工藝裝備水平,建筑處理和裝飾水平相適應的等級水平,潔凈廠房的耐久性,耐火能力、裝修應與裝備水平相互協(xié)調(diào),使投資長期發(fā)揮作用。
(4)應實現(xiàn)能夠適應將來變化的設施
l 潔凈廠房的建筑平面和空間布局應具有靈活性,為生產(chǎn)工藝的調(diào)整創(chuàng)造條件。
l 主體結構宜采用大空間及大跨度柱網(wǎng),不應采用內(nèi)墻承重體系。這樣在不增加面積、高度的情況下,就可進行工藝和生產(chǎn)設備調(diào)整。
潔凈室施工安裝
1.潔凈室的主要施工程序
潔凈室的施工需各專業(yè)、多工種根據(jù)潔凈室的特點,結合具體工程項目的實際情況,遵守相關的標準、規(guī)范,按具體潔凈廠房工程設計圖紙要求密切配合,制定具體潔凈室工程的施工程序和計劃進度,按部就班、循序漸進地在保證潔凈室建造質(zhì)量和滿足業(yè)主的進度要求的情況下,順利完成潔凈室的施工建造。下面介紹潔凈廠房的主要施工程序供參考。
①制冷機、空調(diào)機等應安裝完成,并進行了單機試車。
②空吹前,潔凈室所有公用動力設施、管線均已安裝完畢,并已進行過單機試車,條件許可時,潔凈室內(nèi)的生產(chǎn)工藝設備也安裝完畢部分設備,處于待用狀態(tài)。
2.潔凈室施工內(nèi)容
由于各類潔凈室的用途不同,潔凈室內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種不同,要求的空氣潔凈度等級不同,所以各種潔凈室的工程施工內(nèi)容存在一定的差異。對微電子產(chǎn)品生產(chǎn)用潔凈室來說,其潔凈室的施工內(nèi)容(不包括廠房主體結構施工,下同)主要有:潔凈室建筑裝飾(含回風地板等)施工,凈化空調(diào)系統(tǒng)及其風管、過濾器的施工安裝,高純水系統(tǒng)及其管線的安裝,高純氣體系統(tǒng)(含特種氣體供應等)及其管線安裝;化學品供應系統(tǒng)及其管線的安裝,各種排風和排氣系統(tǒng)及其處理設備的安裝,消防安全報警系統(tǒng)及其控制設備的安裝,變配電、電氣系統(tǒng)及其橋架、配管配線的安裝,照明系統(tǒng)及燈具的安裝,防微振裝置的安裝,生產(chǎn)工藝設備及其配管、配線的安裝等。對于醫(yī)藥產(chǎn)品用潔凈室的施工內(nèi)容主要有:潔凈室建筑裝飾施工,凈化空調(diào)系統(tǒng)及其風管、過濾器等的安裝,配管系統(tǒng)(含純水、注射水等)的安裝,變配電、電氣系統(tǒng)及其橋架、配管配線的安裝,各種排風、排氣系統(tǒng)及其處理設備的安裝,消防安全報警系統(tǒng)及控制設備的安裝,照明系統(tǒng)及燈具的安裝,生產(chǎn)工藝設備及其配管、配線的安裝等。對精密機械、電子元件生產(chǎn)用潔凈室的施工內(nèi)容主要有:潔凈室建筑裝飾施工,凈化空調(diào)系統(tǒng)及其風管、過濾器的安裝,配管系統(tǒng)(一般供水等)的安裝,變配電,電氣系統(tǒng)及其橋架、配管配線的安裝等。從上述介紹可以看出各類潔凈室的基本施工內(nèi)容如潔凈室建筑裝飾、凈化空調(diào)系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、消防安全報警系統(tǒng)等是基本相同的,所不同的是因產(chǎn)品生產(chǎn)過程的不同需要,增加的相應技術措施、供應系統(tǒng)等。由于潔凈室空氣潔凈度等級的不同,實際上各個系統(tǒng)的施工內(nèi)容差異還很大,如ISO4級及更嚴要求的潔凈室,要求控制微粒粒徑為0.1μm和分子級化學污染物,其凈化空調(diào)系統(tǒng)為單向流氣流流型,送風量很大,并要求裝設多級空氣過濾器和化學過濾器;潔凈室建筑裝飾的施工內(nèi)容也差異很大,如要求安裝回風地板等。總之,潔凈室的施工內(nèi)容是隨其用途、產(chǎn)品品種、空氣潔凈度等級以及科學技術的發(fā)展而有所不同,在具體工程項目的實際施工中應按設計圖紙的要求和業(yè)主、設計方、設備供應商提供的技術資料,在認真消化的基礎上,結合國際、國內(nèi)的相關標準、規(guī)范,確定其施工內(nèi)容,制定切合具體工程項目的潔凈室施工程序和建造質(zhì)量標準,順利完成潔凈室的施工建造。