凈化工程的設計與施工是系統(tǒng)性工程,需圍繞 “合規(guī)性、穩(wěn)定性、實用性、節(jié)能性” 四大核心目標,綜合考量行業(yè)標準、環(huán)境控制需求、施工可行性、后期運維等多維度因素,避免因細節(jié)疏漏導致潔凈度不達標、能耗過高或運維困難。以下是具體關鍵因素:
設計是凈化工程的基礎,需先明確核心目標,再拆解落地細節(jié),重點考慮以下 6 點:
不同行業(yè)對凈化工程的要求有明確標準,設計需先滿足合規(guī)底線,避免后期驗收整改:
- 明確核心標準:如制藥行業(yè)需符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)》,要求無菌區(qū)與非無菌區(qū)隔離、微生物濃度達標;電子行業(yè)遵循 ISO 14644-1 潔凈度等級標準,重點控制微粒和靜電;醫(yī)療手術室需符合 GB 50333《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》,強調(diào)壓差梯度和氣流組織。
- 適配場景細節(jié):比如生物安全實驗室需額外考慮 “負壓控制”(防止有害微生物外泄),食品車間需預留清潔消毒通道,半導體車間需強化防靜電設計(接地電阻≤1Ω)。
需根據(jù)生產(chǎn) / 科研需求,確定核心控制參數(shù),避免 “過度設計”(增加成本)或 “設計不足”(不滿足使用):
- 潔凈度等級選型:明確全室或局部區(qū)域等級(如芯片車間核心區(qū)為 1 級,周邊輔助區(qū)為 100 級),避免全室高等級導致能耗浪費;
- 溫濕度精準區(qū)間:按場景定制(如光學車間溫度 ±0.5℃、濕度 ±2%,制藥固體車間溫度 18-26℃、濕度 30%-65%),同時考慮工藝散熱 / 產(chǎn)濕影響(如設備密集區(qū)需預留制冷余量);
- 壓差與氣流設計:確定潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)的壓差梯度(≥5Pa),明確氣流類型(百級區(qū)用垂直單向流,萬級區(qū)用非單向流),避免氣流短路(如送風口與回風口位置不當導致污染積聚)。
布局直接影響潔凈效果和生產(chǎn)效率,核心是 “減少交叉污染 + 優(yōu)化人流 / 物流”:
- 分區(qū)隔離:劃分潔凈區(qū)、準潔凈區(qū)、非潔凈區(qū),設置緩沖間(風淋室、傳遞窗)作為過渡,避免人員 / 物料直接進出導致污染;
- 流程優(yōu)化:人流(員工→更衣→風淋→潔凈區(qū))、物流(原料→凈化傳遞→生產(chǎn)區(qū)→成品傳遞)分離,避免交叉路徑(如成品通道與廢料通道分開);
- 功能預留:預留設備占地面積(如大型生產(chǎn)設備、空調(diào)機組)、檢修空間(過濾器更換通道、管線檢修口),以及未來擴容空間(如預留風管接口、地面承重余量)。
凈化工程的穩(wěn)定性依賴各系統(tǒng)協(xié)同,設計時需確保設備選型與需求匹配:
- 空氣處理系統(tǒng):根據(jù)潔凈度等級選過濾器(百級區(qū)用 ULPA 超高效過濾器,萬級區(qū)用 HEPA 高效過濾器),空調(diào)機組需匹配空間負荷(考慮圍護結構保溫性、設備散熱),避免冷量 / 熱量不足;
- 圍護結構材料:選用防塵、密封、易清潔的材料(如彩鋼板需選防火等級 A 級,接縫用密封膠杜絕漏風),墻角設計為圓弧(R≥50mm),避免直角積塵;
- 管線與地面系統(tǒng):管線需 “隱蔽安裝”(吊頂內(nèi)或地面墊層),氣體管道(如純氣、氧氣)需做潔凈處理,地面材料匹配場景(電子車間用防靜電 PVC 地板,制藥車間用耐消毒環(huán)氧樹脂地面)。
凈化工程能耗較高(空調(diào)機組、風機持續(xù)運行),設計時需嵌入節(jié)能思路:
- 負荷優(yōu)化:采用高效保溫材料(如圍護結構用 50mm 厚彩鋼板夾芯棉),減少外界溫濕度干擾,降低空調(diào)負荷;
- 設備節(jié)能:選用變頻風機(根據(jù)壓差自動調(diào)節(jié)轉速)、高效過濾器(降低風阻),局部高潔凈區(qū)采用 “潔凈送風天花”(替代全室高風速,減少能耗);
- 環(huán)??剂?/strong>:廢水(如制藥車間清潔廢水)需預留處理接口,廢氣(如實驗室有害氣體)需設計過濾排放系統(tǒng),避免污染環(huán)境。
設計時需考慮后期設備更換、清潔、監(jiān)測的便利性,避免 “重建設、輕運維”:
- 預留檢修空間:吊頂內(nèi)預留≥800mm 檢修通道,高效過濾器送風口設計為可拆式,便于更換;
- 監(jiān)測點布局:在關鍵區(qū)域(如核心生產(chǎn)區(qū)、緩沖間)安裝在線粒子計數(shù)器、溫濕度傳感器,數(shù)據(jù)可實時上傳,便于運維監(jiān)控;
- 清潔無死角:避免復雜結構(如凸起、凹陷),地面向地漏找坡(坡度 1%-2%),便于排水和清潔。