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無塵室的建設及驗收標準
一、無塵室的定義
無塵室（Clean Room）是指空氣無塵度達到規(guī)定級別的受控空間。其功能是把空氣中的微粒子、有害空氣、等污染物排除室外，并將室內(nèi)的無塵度、溫度、濕度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音、振動、照明及靜電控制在某一需求范圍內(nèi)。無塵室主要的作用在于控制產(chǎn)品所接觸的空氣的無塵度及溫濕度，使產(chǎn)品能在一個良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造，此空間我們稱之為無塵室。按照國際慣例，無塵凈化級別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大小劃分標準的粒子數(shù)量來規(guī)定。也就是說所謂無塵并非沒有一點灰塵，而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經(jīng)是小得微乎其微，但是對于一些精密產(chǎn)品生產(chǎn)，比如光學行業(yè)而言，哪怕是一點點的灰塵都會產(chǎn)生非常大的影響，所以在光學行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)上，無塵是必然的要求。
二、無塵室的結(jié)構(gòu)組成
無塵室的構(gòu)成是由下列各項系統(tǒng)所組成(在所組成的系統(tǒng)分子中是缺一不可的)，否則將無法構(gòu)成一完整且品質(zhì)良好的無塵室：
(1)天花板系統(tǒng)：包括吊桿、綱梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁；
(2)空調(diào)系統(tǒng)：包括空氣艙、過濾器系統(tǒng)、風車等； (3)隔墻板：包括窗戶、門；
(4)地板：包括高架地板或防靜電舒美地板； (5)照明器具：包括日光燈、燈管等；
無塵室之建筑主體構(gòu)造，一般是用鋼筋或骨水泥，但無論是何種構(gòu)造，滿足如下之條件：
A.不會因溫度變化與振動而發(fā)生裂痕； B.不易產(chǎn)生微塵粒子，且很難附著粒子；
C.吸濕性小； D.為了維持室內(nèi)之濕度條件，熱絕緣性要高；
以上信息概括為：①組合式FFU機組 ②無塵送風管道?、蹮o塵回風管道 ④送風靜壓箱 ⑤過濾器 ⑥多孔擴散板⑦無塵室吊頂 ⑧無塵室隔斷 ⑨送風口 ⑩新風口
三、無塵室的等級
1、無塵室等級均有自定規(guī)格，但普遍還是用美國聯(lián)邦標準209為多，以下僅就209D及209E和世界上其它各國制定標準作介紹與相互比較。
2、209E與209D等大的不同在于209E表示單位增加了公制單位，無塵室等級以‵M′字頭表示，如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此類推，配合國際公制單位的標準化，M字母后的阿拉伯數(shù)目字是以每立方公尺中>=0.5μm的微塵粒子數(shù)目字以10的冪次方表示，取指數(shù)為的，若微塵粒子數(shù)介于前后二者完全冪次方的間，則以1.5、2.5、3.5….表示。
3、美國聯(lián)邦標準FS 209D都以英制每立方英呎為單位，日本則是采用公制，即以每立方公尺為單位，以0.1μm微粒子為計數(shù)標準。日本標準的表示法以Class 1，Class 2，Class 3……Class8表示，好的等級為Class 1，差則為Class 8，以每立方公尺中微塵粒子總數(shù)中化為10的冪次方，取其指數(shù)而得。
四、無塵室控管的項目
1. 能除去空氣中飄游的微塵粒子。 2. 能防止微塵粒子的產(chǎn)生。 3. 溫度和濕度的控制。
4. 壓力的調(diào)節(jié)。 5. 有害氣體的排除。 6. 結(jié)構(gòu)物與隔間的氣密性。
7. 靜電的防制。 8. 電磁干擾預防。 9. 安全因素的考慮。 10. 節(jié)能的考量
五、無塵室之分類
5.1 亂流式(Turbulent Flow)
空氣由空調(diào)箱經(jīng)風管與無塵室內(nèi)之空氣過濾器(HEPA)進入無塵室，并由無塵室兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風。氣流非直線型運動而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于無塵室等級1,級。
優(yōu)點：構(gòu)造簡單、系統(tǒng)建造成本，無塵室之擴充比較容易，在某些用途場所，可并用無塵工作臺，提高無塵室等級。
缺點：亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出，易污染制程產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)再激活，欲達需求之無塵度，往往須耗時相當長一段時間。
5.2 層流式(Laminar)
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線形，空氣由覆蓋率之過濾器進入室內(nèi)，并由高架地板或兩側(cè)隔墻板回風，此型式適用于無塵室等級需定較高之環(huán)境使用，一般其無塵室等級為Class 1~100。其型式可分為二種：
(1)水平層流式：水平式空氣自過濾器單方向吹出，由對邊墻壁之回風系統(tǒng)回風，塵埃隨風向排出室外，一般在下流側(cè)污染較嚴重。
優(yōu)點：構(gòu)造簡單，運轉(zhuǎn)后短時間內(nèi)即可變成穩(wěn)定。
缺點：建造費用比亂流式高，室內(nèi)空間不易擴充。
(2)垂直層流式：房間天花板完全以ULPA過濾器覆蓋，空氣由上往下吹，可得較高之無塵度，在制程 中或工作人員所產(chǎn)生的塵?？煽焖倥懦鍪彝舛粫绊懫渌ぷ鲄^(qū)域。
優(yōu)點：管理容易，運轉(zhuǎn)開始短時間內(nèi)即可達穩(wěn)定狀態(tài)，不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點：構(gòu)造費用較高，彈性運用空間困難，天花板之吊架相當占空間，維修更換過濾器較麻煩。
5.3 復合式(Mixed Type)：
復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用，可提供局部超無塵之空氣。
(1)無塵隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域覆蓋使無塵度等級提高至10級以上，可節(jié)省安裝運轉(zhuǎn)費用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產(chǎn)品和機器維修予以隔離，以避免機器維修時影響了工作及品質(zhì)，ULSI制程大都采用此種型式。
無塵隧道另有二項優(yōu)點：A.彈性擴充容易； B.維修設備時可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。
(2)無塵管道(Clean Tube)：將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動生產(chǎn)線包圍并凈化處理，將無塵度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離，少量之送風即可得到良好之無塵度，可節(jié)省能源，不需人工的自動化生產(chǎn)線為適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導體業(yè)界均適用。
(3)并裝局部無塵室(Clean Spot)：將無塵室等級10,000~100,000之亂流無塵室內(nèi)之產(chǎn)品制程區(qū)的無塵度等級提高為10~1000級以上，以為生產(chǎn)之用；無塵工作臺、無塵工作棚、無塵風柜即屬此類。
無塵工作臺：等級Class 1~100級。
無塵工作棚：為在亂流式之無塵室空間內(nèi)以防靜電之透明塑料布圍成一小空間，采用立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風機組而成為一較之無塵空間，其等級為10~1000級，高度在2.5米左右，覆蓋面積約10m2以下，四支支柱并加裝活動輪，可為彈性運用。
六、無塵室氣流之流動
無塵室的無塵度往往受到氣流的影響，換言之，即人、機器隔間、建筑結(jié)構(gòu)等所產(chǎn)生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。
無塵室系利用HEPA、ULPA過濾空氣，其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多，因此經(jīng)過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而無塵室內(nèi)除了人以外，尚有機器等之發(fā)塵源，這些發(fā)生的塵埃一旦擴散，即無法保持無塵空間，因此利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。
無塵室內(nèi)的氣流是左右無塵室性能的重要因素，一般無塵室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間，此氣流速度屬微風區(qū)域，易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風速可抑制此一擾亂之影響而保持無塵度、但因風速的提高，將影響運轉(zhuǎn)成本的增加，所以應在滿足要求的無塵度水準之時，能以適當?shù)娘L速供應，以達到適當?shù)娘L速供應以達到經(jīng)濟性效果。
另一方面欲達到無塵室無塵度之穩(wěn)定效果，均一氣流之保持亦為一重要因素，均一氣流若無法保持，表示風速有異，特別是在壁面，氣流會延著壁面發(fā)生渦流作用，此時要實現(xiàn)高無塵度事實上很困難。
垂直層流式方向要保持均一氣流：(a)吹出面的風速不可有速度上的差異；(b)地板回風板吸入面之風速不可有速度上的差異。速度過低或過高(0.2m/s，0.7m/s)均有渦流之現(xiàn)象發(fā)生，而0.5m/s之速度，氣流則較均一，目般無塵室，其風速均取在0.25~0.5m/s之間。
影響無塵室的氣流因素很多，如制程設備、人員、無塵室組裝材、照明器具等，同時對于生產(chǎn)設備上方氣流的分流點，亦應列入考慮因素。
一般操作臺或生產(chǎn)設備等表面的氣流分流點，應設于無塵室空間與隔墻板間距2/3之處，如此可使作業(yè)人員工作時，氣流可從制程區(qū)內(nèi)部流向作業(yè)區(qū)，而將微塵帶走；若分流點配置在制程區(qū)前方，將成為不當?shù)臍饬鞣至?，此時大部份的氣流將流至制程區(qū)之后，作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設備后面，工作臺因而將受到污染，良率也勢必降低。
無塵室內(nèi)的工作桌等障礙物，在相接處均會有渦流現(xiàn)象發(fā)生，相對地在其附近之無塵度將會較差，在工作桌面鉆上回風孔，將使渦流現(xiàn)象減少低；組裝材料之選擇是否恰當、設備布局是否完善，亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。
七、無塵室工程施工
1．無塵室施工應在土建工程完成，清潔好現(xiàn)場后進行
2．無塵室施工應按一定程序進行，就避免系統(tǒng)安裝時的帶塵作業(yè)，安裝過濾器或送風末端時，避免帶塵作業(yè)。
3．無塵室施工程序見下圖（其他用房可參照此程序）。
4．施工安裝過程中隨時做好以下記錄
(1)土建隱蔽工程記錄 (2)管線隱蔽工程系統(tǒng)封閉記錄 (3)設備開箱檢查記錄 (4)管道壓力試驗記錄 (5)管道純氣系統(tǒng)吹洗記錄 (6)風管漏風檢查記錄 (7)風管清掃記錄 (8)設備單機試運轉(zhuǎn)記錄 (9)系統(tǒng)聯(lián)合試運轉(zhuǎn)記錄 (10)中間驗收單
八、無塵室工程評定
無塵室工程驗收，一般由法人組織驗收平定組進行現(xiàn)場檢查。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)的工程缺陷分為嚴重缺陷和一般缺陷：凡關鍵項目不完整、不的屬嚴重缺陷；凡一般項目不完整、不的屬一般缺陷。
驗收時不應有嚴重缺陷，一般缺陷比例不超過檢查項目的20%。
如果雖然無嚴重缺陷，但一般缺陷超過20%～40%，或嚴重缺陷不超過3項，一般缺陷比例不超過20%，一般會限期改正。嚴重缺陷和一般缺陷超過以上數(shù)值，通過的可能性就不存在了，只有限期改正，重新檢測檢查。
九、無塵車間設計及驗收規(guī)范
無塵車間作為一個“受控環(huán)境”，具有不同于其他建筑工程的特點，盡管任何建筑工程都包括設計、竣工驗收、日常維護等環(huán)節(jié)，但是無塵車間還需要通過調(diào)試、檢測和綜合評價予以確認，絕不可草率行事，匆匆投入運營。
9．1 無塵車間設計內(nèi)容有：
1. 合理布置工藝流程和建筑平面；
2. 選擇滿足無塵車間特點的建筑構(gòu)造和材料；
3. 無塵車間設計應依據(jù)當時當?shù)氐哪茉垂尘?，選定可靠和經(jīng)濟的冷、熱源；
4. 劃分和布置空調(diào)凈化和排風系統(tǒng)；
5. 選擇合理的空氣凈化通風設備；
無論是新建還是重新改造的無塵車間，都一定依照國家相關標準、規(guī)范進行。
無塵車間設計規(guī)劃：
1.選址原則：凈化車間地址的選擇應符合有利生產(chǎn)、方便生活、節(jié)省投資和經(jīng)營費用的原則。廠址應設在自然環(huán)境和水質(zhì)較好,大氣含塵濃度較低,地形、地物、地貌造成的小氣候有利于生產(chǎn)、節(jié)能的區(qū)域,應遠離大量散發(fā)粉塵、煙霧、有毒害氣體和微生物的區(qū)域,如機場、鐵路、碼頭、交通要道等,并在污染源和全年主導風向的上風側(cè)面,且有一定的防護距離。凈化車間與交通主干道間距宜50米以上。
2.動線規(guī)劃要點：要檢討分析人車路徑、配管系統(tǒng)、排氣管道、原料搬運和作業(yè)的流程等，盡量縮短動線，并避免交叉，以防止交叉污染。作業(yè)者、化學藥品、材料等動線勿集中；凈化車間四周，宜設緩沖區(qū)；制造裝置的出入，不要對作業(yè)產(chǎn)生大影響。
3.有些空氣凈化系統(tǒng)的空氣，如經(jīng)處理仍不能避免交叉污染時，則不能循環(huán)使用：固體物料的粉碎、稱重、配料、混合、制料、壓片、包衣、灌裝等工序；用有機溶媒精制的原料藥精制、干燥工序；生產(chǎn)區(qū)；病原體操作區(qū)；工藝過程中產(chǎn)生大量有害物質(zhì)、揮發(fā)性氣體的生產(chǎn)工序；固體口服制劑的顆料
4.節(jié)能原則：凈化車間里存在大量可以節(jié)約能源的地方，例如暖氣、通風和空調(diào)（HVAC）、工藝冷卻、壓縮空氣以及一些其他的設施。 HVAC系統(tǒng)消耗的電力超過了整座晶片制造廠用電量的一半。之所以造成大量浪費電力及HVAC的容量過剩，很大程度上是因為在設計和建造工廠時走捷徑，盡可能地壓縮前期投入，而不顧后期運行費用。率的設計和率設備需要很大的前期投入。那種“小處節(jié)約大處浪費”的所謂捷徑和削減成本，會造成工廠的運行性能降低和能耗增加。 對已建成工廠的改建通常會陷入到毫無意義的經(jīng)濟漩渦當中。
無塵車間的構(gòu)成：
一般情況下，潔凈室（區(qū)）是指器械生產(chǎn)和檢驗所需的工作環(huán)境，對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應包括與生產(chǎn)產(chǎn)品工藝流程相對應的功能間，如注塑間、干燥間等；對于檢驗環(huán)節(jié)，應包括與檢驗有關的功能間，如陽性對照間、無菌檢驗間和微生物限度間等；為生產(chǎn)服務的功能間，如洗衣間、潔具間等以及連接各功能間的緩沖過渡通道。
潔凈室（區(qū)）的氣流組織形式是實現(xiàn)潔凈環(huán)境的重要措施。一般氣流組織形式有非層流方式或?qū)恿鞣绞絻煞N。用高度凈化的空氣把車間內(nèi)產(chǎn)生的粉塵稀釋，叫做非層流方式（亂流方式）。用高度凈化的氣流作為載體，把粉塵排出，叫做層流方式。層流方式有垂直層流和水平層流兩種。從房頂方向吹入清潔空氣通過地平面排出叫垂直層流式，從側(cè)壁方向刮入清潔空氣，從對面?zhèn)缺谂懦鼋兴綄恿魇?。亂流方式由于換氣次數(shù)的變化潔凈度也隨之變化。
潔凈室（區(qū)）的氣流應滿足潔凈度和人體健康的要求，如關鍵工作操作點應位于潔凈空氣流的上風側(cè)，對散發(fā)有害物質(zhì)的工作點，人的頭部應避免在其空氣流正對的下風側(cè)。應使?jié)崈羰遥▍^(qū)）氣流流向單一。非單向流潔凈室（區(qū)）內(nèi)設置操作臺時，其位置應遠離回風口。產(chǎn)品也不應擺放在回風口附近，因為回風口處的潔凈度比較差?；仫L口應均勻布置在潔凈室（區(qū)）的下部，高度應低于工作臺面。潔凈室（區(qū)）內(nèi)有局部排風裝置時，其位置應設在工作室氣流的下風側(cè)，以免氣流短路。
凈化車間的潔凈度往往受到氣流的影響，換言之，即人、機器隔間、建筑結(jié)構(gòu)等所產(chǎn)生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。
無塵車間系利用HEPA、ULPA過濾空氣，其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多，因此經(jīng)過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而無塵室內(nèi)除了人以外，尚有機器等之發(fā)塵源，這些發(fā)生的塵埃一旦擴散，即無法保持潔凈空間，因此利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。
無塵室內(nèi)的氣流是左右無塵室性能的重要因素，一般無塵室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間，此氣流速度屬微風區(qū)域，易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風速可抑制此一擾亂之影響而保持潔凈度、但因風速的提高，將影響運轉(zhuǎn)成本的增加，所以應在滿足要求的潔凈度水準之時，能以適當?shù)娘L速供應，以達到適當?shù)娘L速供應以達到經(jīng)濟性效果。
無塵車間裝修要求有哪些：
1、建設工業(yè)無塵車間圍護界區(qū)和室內(nèi)裝飾，選擇氣密性好、隨溫度和濕度變化變形小的資料。
2、要無塵車間內(nèi)墻面和天花板的外觀，平整、明亮、無裂縫、界面緊密、無顆粒。
3、無塵車間內(nèi)墻面和天花板的外觀應平整、無光澤、無裂縫、界面緊密、無顆粒狀物質(zhì)脫落。而且，耐清洗和酸堿。墻面、地面、天花板的結(jié)合部應做成拱形，踢腳不墻面。輕質(zhì)資料溶解斷裂時，應當選擇防碰撞措施。
4、無塵車間地面應整體性好、平整、耐磨、耐沖擊、不易蓄積靜電，易于除塵清洗。地面墊層配筋，濕潤地區(qū)要防潮處理。
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