凈化工程潔凈環(huán)境的質(zhì)量等級標準
潔凈環(huán)境指的是某個室外環(huán)境，或者室內(nèi)環(huán)境，再或者是局部空間環(huán)境凈化后的無污染環(huán)境區(qū)域。就環(huán)境而言，后兩者也可稱為微環(huán)境，空氣潔凈技術就是研究微環(huán)境的污染控制技術，令環(huán)境更加適合人或者某種對象物所適應的空間。
潔凈環(huán)境的主要品質(zhì)是空氣潔凈度，即對空氣的微粒濃度的要求，但是由于在潔凈環(huán)境中所進行的工作往往具有特殊性，所以對潔凈環(huán)境的品質(zhì)也往往還有其它的要求。如下表所示。
潔凈環(huán)境品質(zhì)所要求的方面 表 5—1
有關熱的方面 | 空氣溫度、濕度、表面熱輻射 |
有關空氣方面 | 氣流速度、壓力、微粒（包括非生物微粒和生物微粒）有害氣體、負氧離子、臭味 |
有關光的方面 | 照度、眩光、色彩 |
有關聲的方面 | 噪聲 |
有關電的方面 | 靜電量 |
一、空氣潔凈度與潔凈標準
空氣潔凈度是指潔凈環(huán)境中空氣含塵量多少的程度。空氣含塵濃度高則潔凈度低，空氣含塵濃度低則潔凈度高。
空氣潔凈度的高低用空氣潔凈度級別來區(qū)分。而這種級別又是用操作時間內(nèi)空氣的計數(shù)含塵濃度來表示的。也就是把從某一個低的含塵濃度起到不超過另一個高的含塵濃度止，這一個含塵濃度范圍定為某一個空氣潔凈度級別。
我國《潔凈廠房設計規(guī)范》（GBJ73—84）中對空氣潔凈度提出了四級劃分，見表5—2。
空氣潔凈度級別劃分 表5—2
等 級 | 每立方米（每升）空氣中≥0.5μm塵粒數(shù) | 每立方米（每升）空氣中≥5μm塵粒數(shù) |
100級 | ≤35×100（3.5） | |
1000級 | ≤35×1000（35） | ≤250（0.25） |
10000級 | ≤35×10000（350） | ≤2500（2.5） |
100000級 | ≤35×100000（3500） | ≤25000（25） |
美國聯(lián)邦標準FS209E的潔凈度等級劃分見表5—3。
美國聯(lián)邦標準FS209E的潔凈度等級劃分 表5—3
級別名稱 | 粒徑（μm） |
0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 5 |
單 位 體 積 粒 子 數(shù) |
SI | 英制 | (m3) (ft3) | (m3) (ft3) | (m3) (ft3) | (m3) (ft3) | (m3) (ft3) |
M1 M1.5 M2 M2.5 M3 M3.5 M4 M4.5 M5 M5.5 M6 M6.5 M7 | 1 10 100 1000 10000 100000 100000 | 350 9.91 1240 35.0 3500 99.1 12400 350 35000 991 — —— —— —— —— —— —— —— — | 75.7 2.14 265 7.5 757 21.4 2650 75.0 7570 214 26500 750 75700 2140 — —— —— —— —— —— — | 30.9 0.875 106 3.0 309 8.75 1060 30.0 3090 87.5 10600 300 30900 875 — —— —— —— —— —— — | 10 0.283 35.3 1.0 100 2.83 353 10.0 1000 28.3 3530 100 10000 283 35300 1000 100000 2830 353000 10000 1000000 28300 3530000 100000 10000000 283000 | — —— —— —— — — —— —— — 247 7.0 618 17.5 2470 70.0 6180 175 24700 700 61800 1750 |
二、氣流速度
在潔凈室內(nèi)，一方面是送入潔凈空氣對室內(nèi)污染空氣進行稀釋，另一方面是加速排出室內(nèi)濃度高的污染空氣，所以潔凈室內(nèi)空氣的流速既要有一定的速度，才能防止其他因素（如熱流）的擾亂，但又不能太大，流速太大將使室內(nèi)積塵飛揚，造成新的污染。
凈化工程潔凈環(huán)境的質(zhì)量等級標準
氣流速度有以速度限制的，也有以換氣次數(shù)限制的：
亂流潔凈室：吹過水平面的氣流速度＜0.2 m/s
層流潔凈室：垂直平行流潔凈室≥0.25m/s
水平平行流潔凈室≥0.35m/s
當按潔凈級別劃分時，換氣次數(shù)為：
100級 ≥360次/h
1000級 ≥50次/h
10000級 ≥25次/h
100000級 ≥15次/h
三、壓力
對于大部分潔凈室，為了防止外界污染侵入，需保持室內(nèi)壓力（靜壓）高于外部的壓力（靜壓），壓力差的維持一般應符合以下原則：
1.潔凈空間的壓力要高于非潔凈空間的壓力。
2.潔凈度級別高的空間的壓力要高于相鄰的潔凈度級別低的空間的壓力。
3.相通潔凈室之間的門要開向潔凈度級別高的房間。
凈化工程潔凈環(huán)境的質(zhì)量等級標準
《潔凈廠房設計規(guī)范》規(guī)定：
不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差，應不小于4.9Pa。
潔凈區(qū)與室外的靜壓差，應不小于9.8 Pa。
潔凈室維持不同的正壓值所需的正壓風量，宜按下式計算：
Q=a?Σ(q l) m3/h
a——根據(jù)維護結(jié)構的氣密性確定的**系數(shù)，一般取a=1.1~1.2
q——潔凈室為某一正壓值時，其維護結(jié)構單位長度縫隙的漏風量，m3/h?m。
l——維護結(jié)構的縫隙長度，m。
維護結(jié)構單位長度縫隙的漏風量q（m3/h?m） 表5—4
壓差（Pa） | 門窗形式 |
非密閉門 | 密閉門 | 單層固定密閉木窗 | 單層固定密閉鋼窗 | 單層開啟式密閉鋼窗 | 傳遞窗 | 壁板 |
漏風量（m3/h?m） |
4.9 | 17 | 4 | 1.0 | 0.7 | 3.5 | 2.0 | 0.3 |
9.8 | 24 | 6 | 1.5 | 1.0 | 4.5 | 3.0 | 0.6 |
14.7 | 30 | 8 | 2.0 | 1.3 | 6.0 | 4.0 | 0.8 |
19.6 | 36 | 9 | 2.5 | 1.5 | 7.0 | 5.0 | 1.0 |
24.5 | 40 | 10 | 2.8 | 1.7 | 8.0 | 5.5 | 1.2 |
29.4 | 44 | 11 | 3.0 | 1.9 | 8.5 | 6.0 | 1.4 |
34.3 | 48 | 12 | 3.5 | 2.1 | 9.0 | 7.0 | 1.5 |
39.2 | 52 | 13 | 3.8 | 2.3 | 10.0 | 7.5 | 1.7 |
44.1 | 55 | 15 | 4.0 | 2.5 | 10.5 | 8.0 | 1.9 |
49.0 | 60 | 16 | 4.4 | 2.6 | 11.5 | 9.0 | 2.0 |
對于生物學潔凈室，為了防止危險的微生物從操作或研究對象散發(fā)到控制空間以外而造成污染，需保持內(nèi)部的壓力低于外部的壓力。一般根據(jù)生物學危險級別來確定負壓的程度。
四、溫、濕度
潔凈空間的溫、濕度主要是根據(jù)工藝要求來確定的。在滿足工藝要求的條件下，應考慮人的舒適感。
溫度對生產(chǎn)工藝的影響，主要是從產(chǎn)品精度和合格率來考慮的。另一方面也從污染角度考慮。因為溫度升高后，會引起人出汗，汗水會對產(chǎn)品產(chǎn)生污染。
濕度過高產(chǎn)生的問題也很多，如相對濕度超過55%以后，冷卻水管壁面上會結(jié)露。如果發(fā)生在精密裝置或電路中，就會引起各種事故。相對濕度在50%時易生銹。
此外，濕度太高會使物體表面的灰塵難以**。但是相對濕度低于30%時，又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于物體表面，在半導體生產(chǎn)車間，靜電會使半導體器件發(fā)生擊穿。所以，在潔凈室內(nèi)應對溫、濕度加以控制。
人體舒適感一般與下列因素有關：空氣溫濕度，吹過人體的空氣速度、所在空間內(nèi)各種表面溫度、人的活動強度、生活習慣、衣著情況、年齡、性別等。
上述幾種不同因素組合，可以給人以相同的冷熱感覺即舒適感。相同的舒適感用等效溫度來表示。
所謂等效溫度，是對應于相對濕度φ=50%，空氣流速v=0.15m/s時的空氣溫度，此時的空氣溫度有許多個。這許多個溫度的集合叫等效溫度。
凈化工程潔凈環(huán)境的質(zhì)量等級標準具有相同等效溫度的狀 態(tài)點所對應的干球溫度和相對濕度是不同的，但是給人的冷熱感覺和等效溫度時是一樣的。在潔凈室中由于工作人員都穿工作服工作，而潔凈工作服一般情況下和普 通衣服有所不同，所以在潔凈室中感到較舒適的溫濕度比一般環(huán)境溫濕度要低，在《潔凈廠房設計規(guī)范》中規(guī)定：生產(chǎn)工藝無溫、濕度要求時，潔凈室溫度為20~26℃，濕度為70%。
五、空氣新鮮度
前已敘述，空氣潔凈度是指空氣含有的灰塵微粒濃度的高低而言。并且和具體的級別相聯(lián)系。實際上這樣的潔凈只是物理學上的意義，是廣義上的潔凈度。而從化學和生理學角度看，應用保證潔凈空間內(nèi)氧氣的數(shù)量和質(zhì)量以及負氧離子量。
1.有害氣體
在潔凈室中除了含有CO2外，還有因生產(chǎn)工藝的不同含有其他各種有害氣體，因此必須使這些有害氣體含量控制在一定范圍內(nèi)。
2.臭味
空氣中的氣味主要是針對臭味而言的，沒有物理量的評價方法。一般用感覺性等級來評價臭味強度。
3.空氣離子
空氣離子一般分為小離子、中離子、大離子三類。
①.空氣離子的生物作用
空氣離子對人體有一定的的生物作用，一般表現(xiàn)在可以降低血壓、抑制**、對神經(jīng)系統(tǒng)有**作用、并能使使恢復疲勞。
②.空氣離子對室內(nèi)氣候的作用
1）使充電表面中性化。
2）使微粒加速沉降。
凈化工程潔凈環(huán)境的質(zhì)量等級標準在空氣潔凈系統(tǒng)中，除用換氣次數(shù)來保證空氣的新鮮度外，《潔凈廠房設計規(guī)范》規(guī)定取下列風量的*大值：
?亂流潔凈室總送風量10%~30%，
層流潔凈室總送風量2~4%
?補償室內(nèi)排風和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量。
?保證室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3。
六、噪聲
潔凈室噪聲標準一般均嚴于健康的標準，目的在于保障操作正常進行，滿足必要的談話聯(lián)系及**舒適的工作環(huán)境。衡量潔凈室噪聲的主要指標是：
1.煩惱效應
由于噪聲，使人感到不安寧而產(chǎn)生煩惱情緒，一般分為極安靜、很安靜、較安靜、稍嫌吵鬧、比較吵鬧和極吵鬧7個煩惱等級。
凡反應水平屬于很吵鬧和極吵鬧者，即為高煩惱。
2.對工作效率的影響
主要看三方面的反應水平：
集中精神、動作準確性、工作速度。
3.對綜合通訊的干擾
主要分為：清楚或滿意、稍困難、困難、不可能。
在《潔凈廠房設計規(guī)范》中，對噪聲做了如下規(guī)定：動態(tài)測試時，不超過70dB(A)，*高不超過75dB(A)，空態(tài)測試時，亂流潔凈室不超過60dB(A)，層流潔凈室不超過65dB(A)。
七、照度和眩光
1.照度 由于潔凈室內(nèi)的工作內(nèi)容大多有精細的要求，而且又都是密閉性房屋。所以對照明有很高的要求。
照明方式：一般照明、局部照明、混合照明（混合照明為一般照明和局部照明合成的照明）。
2.眩光
照度是關于照明量的指標，而照明質(zhì)量的指標則采用眩光這一概念。如果照明的明亮度得到滿足，但若由于眩目而無法工作，則這種照明效果是不好的。
八、靜電
潔凈室中由于靜電引起的事故屢有發(fā)生，因此潔凈室的防靜電能力如何已成為評價其質(zhì)量的一個不可忽視的方面。
空氣潔凈等級是對經(jīng)過凈化的環(huán)境污染測試評級，如以上內(nèi)容，污染并不只針對空氣中的微生物等顆粒污染，還包括眩光、靜電、噪音、溫濕度、室壓等環(huán)境污染。
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