最全的空气洁净工程技术（洁净室与手术室）
空气洁净技术（又称洁净技术或洁净室技术）最初是指以控制室内空气中悬浮颗粒物浓度为目标的相关技术，悬浮颗粒物的浓度用单位体积空气中大于等于某一粒径颗粒物的允许数量来表示，通常也称为空气的洁净度，并以此来划分洁净度等级或级别。
洁净室的分类
按洁净室主要控制对象划分洁净室又可划分为：工业洁净室、生物洁净室。
1.工业洁净室主要的控制对象是灰尘粒子（不分有生命的、无生命的）,某些工艺过程还要求控制分子态污染物AMC。
工业洁净室主要应用在电子、航天、航空、机械、化工、化学制药、能源、纳米等工业中。尤其是电子工业和光电子工业更是离不开洁净室和洁净技术。
2.生物洁净室主要控制对象是有生命的、活的微生物粒子，如病菌、病毒等对人类、动物、环境有害的粒子。
生物洁净室广泛地应用在医疗（洁净手术室、洁净病房）、生物制药、实验动物饲养、生物安全实验室、卫生防疫检疫的事业中。生物洁净室的发展速度非常快，而且得到了各方的认同和重视。
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比较项目 |
工业洁净室 |
生物洁净室 |
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研究对象（主要） |
灰尘、粒子只有一次污染。 |
微生物、病菌等活的粒子不断生长繁殖，会诱发二次污染（代谢物、粪便）。 |
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控制方法净化措施 |
主要是采取过滤方法。粗、中、高三级过滤，粗、中、高、超高四级过滤和化学过滤器等。 |
主要是采取：铲除微生物生长的条件，控制微生物的孳生、繁殖和切断微生物的传播途径。过滤和灭菌等。 |
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控制目标 |
控制有害粒径粒子浓度。 |
控制微生物的产生、繁殖和传播，同时控制其代谢物。 |
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对生产工艺的危害 |
关键部位只要一颗灰尘就能造成产品的极大危害。 |
有害的微生物达到一定的浓度以后才能够成危害。 |
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对洁净室建筑材料的要求 |
所有材料（墙、顶、地等）不产尘、不积尘、耐磨擦 |
所有材料应耐水、耐腐且不能提供微生物孳生繁殖条件。 |
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对人和物进入的控制 |
人进入要换鞋、更衣、吹淋。物进入要清洗、擦拭。人和物要分流，洁污要分流。 |
人进入要换鞋、更衣、淋浴、灭菌；物进入要擦拭、清洗、灭菌；空气送入要过滤、灭菌，人物分流，洁污分流。 |
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检测 |
灰尘粒子可用粒子计数器检测瞬时粒子浓度并显示和打印。 |
微生物检测不能测瞬时值，须经48小时培养才能读出菌落数量。 |
按气流流型洁净室的分类：单向流洁净室、非单向流洁净室、混合流洁净室、矢流洁净室。
单向流（层流）洁净室，其中又分垂直单向流洁净室和水平单向流洁净室。
单向流气流的净化原理是活塞和挤压原理，把灰尘从一端向另一端挤压出去，用洁净气流置换污染气流。包括有垂直单向流和水平单向流。
垂直单向流是气流以一定的速度（0.25m/s~0.5m/s）从顶棚流向地坪的气流流型。这种气流能创造100级、10级、1级或更高洁净级别。但其初投资很高、运行费很高，工程中尽量将其面积压缩到最小，用到必须用的部位。
水平单向流是气流以一定的速度（0.3m/s~0.5m/s）从一面墙流向对面的墙的气流流型。该气流可创造100级的净化级别。其初投资和运行费低于垂直单向流流型。
非单向流气流的净化原理是稀释原理。一般型式为高效过滤器送风口顶部送风；回风的型式有下部回风、侧下部回风和顶部回风等。依不同送风换气次数，实现不同的净化级别，其初投资和运行费用也不同。
混合流气流是将垂直单向流和非单向流两种气流组合在一起构成的气流流型。这种气流的特点是将垂直单向流面积压缩到最小，用大面积非单向流替代大面积单向流以利节省初投资和运行费。
矢流（对角流）洁净室：选上侧圆弧型高效过滤器风口送风，对侧下回风口回风的气流流型。
矢流洁净室的气流是以放射型的流线流出，流线之间没有竖向交叉，可用相对少量的送风获得较高级别的洁净度。多用在医药、医疗和电子等行业的小洁净室中。在某些特殊的实验室中也得到广泛的应用。
各种气流流型洁净室的风量、冷量、初投资和运行费的比较（仅供参考）。
不同洁净级别洁净厂房的送风量、冷量投资耗电的指标
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气流流型 |
洁净级别（级） |
送风量（m/s）（次/h） |
耗冷指标（W/m2） |
投资指标（元/ m2） |
耗电指标（W/m2） |
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单向流 |
垂直 |
10 100 |
>0.25m/s |
1300~1500 |
10000~13000 |
1.25~1.35 |
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水平 |
100 |
>0.3m/s |
800~1000 |
5000~6000 |
0.9~1.0 |
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非单向流 |
1000 |
50~60次/h |
600~700 |
2800~3000 |
0.25~0.33 |
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10000 |
25~30次/h |
500~600 |
2000~2200 |
0.22~0.26 |
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100000 |
15~20次/h |
350~400 |
1400~1600 |
0.13~0.16 |
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注：表中的送风量、单向流以断面风速表示，非单向流以换气次数表示。
表中冷量指标一般指电子工业洁净厂房。
表中的初投资包括洁净厂房的围护、冷冻供应系统、空调净化系统，不含土建结构和自动控制的投资。
表中的耗电量系指制冷系统和空调送风系统耗电不含电加热和电加湿的耗电量。
洁净室的等级标准
洁净系统控制–要素
洁净室的四大技术要素：
1.送风至少经过三级过滤（粗效、中效和高效），并且高效过滤器应设置在系统的末端。
2.洁净室应有足够的净化和空调的送风量。
3.洁净室应维持必要的压力梯度（正压梯度或负压梯度）。
4.洁净室应有合理的气流组织。
洁净室的系统构成：大风量的循环空气（考虑局部排气）和高性能的过滤器；符合需要的控制温湿度的空调设备（要考虑内部发热）；设置控制外部尘埃带入室内的风淋室，传递窗等设备。四周不易粘附尘埃，表面光滑，洁净的房间。
空气过滤器
洁净空调系统和普通空调系统的主要区别是，它采用多级过滤技术�p保证尘粒不进入系统和洁净室内的特殊措施，以及满足洁净室要求的气流组织等。
空气过滤器是空气洁净系统中最主要的设备。过滤器有三大类：初效过滤器�p中效过滤器�p高效过滤器（或亚高效过滤器）。
初效过滤器主要是阻挡粒径在10微米以上的沉降性尘粒和多种异物。这种过滤器大多采用金属丝网�p铁屑�p玻璃丝粗孔聚氨酯泡沫和多种人造纤维做滤材。
中央空调系统
空调机组典型结构图：
空调箱由新风段、初效过滤段、预热段、新回风混合段、表冷段、送风段、加热段、加湿段、高中效过滤段组成。
静压差控制
洁净室的正压要求：为了保持空气免受邻室或外界大气的污染，洁净必须维持一
个比邻室和大气高的空气压力，简称维持正压。
静压差涉及两个问题：
（1）需要维持多大的静压差；防止室外空气从门窗缝隙渗透的静压差；防止开门时室外空气侵入的静压差。
通常无尘室均需�S持正压以防止外部污染流入,并有利于内部微尘的排出。正压值一般遵循以下两条设计：
1、不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差，应不小于5Pa；
2、洁净厂房室内与室外的压差应不小于10Pa，一般为10~20Pa。(1Pa=1N/m2)
（2）需要多大的送风量（换气次数）才能维持住该静压差。维持静压差采用缝隙法和换气次数法进行计算。
换气次数法，宜按下列数据选用：压差5Pa时，取1次/h~2次/h；压差10Pa时，取2次/h~4次/h。
洁净室的风量
洁净室的送风量应取下列三项中的最大值：
1 满足空气洁净度等级要求的送风量
2 根据热、湿负荷计算确定的送风量。
3 按下面规范6.1.5 的要求向洁净室内供给的新鲜空气量。
洁净室的检测项目
空气洁净度等级测试、风速和风量测试、静压差的测试、空气过滤器安装后的检漏、气流流型的检测、温度的检测、密闭性测试、相对湿度的检测、噪声测试、照度测试、超微粒子的测试、宏粒子的测试、微振测试、静电测试、自净时间。
空气洁净度等级测试
空气洁净度等级的测试一般采用粒子计数器，采样量应大于1L/min。测试粒径大于等于0.5μm粒子时，宜采用光散射粒子计数器；测试粒径大于等于0.1的粒子时，宜采用大流量激光粒子计数器（采样量每分钟28.3L）；测试粒径小于0.1μm的超微粒子时，宜采用凝聚核激光粒子计数器。
洁净度等级测试前，应先进行风速，风量、静压差、过滤器检漏和围护结构密闭性检测。
采样点确定：
应下式计算最少采样点：NL = √A ，采样点应均匀分布于洁净室（区）的面积内，并位于工作区高度。 每个采样点的每次采样量：对于单向流洁净室，采样口应对着气流方向，对于非单向流洁净室，采样口宜向上。采样速度宜接近室内气流速度。
室内测试人员必须穿洁服，不得超过3人，应位于测试点下风侧并远离测试点，并应保持静止。进行换点操作时动作要轻，应减少人员对室内洁净度的干扰。
风速和风量测试
风速测试仪器可使用热球式风速计、超声风速计、叶片式风速计等；风量测试可使用带流量计的风罩、文丘里流量计、孔板流量计等。
仪器：热球风速仪，精度0.01m/s±3%,量程0~30m/s，集风罩。
方法：用集风罩住送风口，测出风口平均风速 。
单向流设施的截面风速、面风速和风量测试。
对单向流设施的风速测试，应将测试平面垂直于送风气流，该测试平面距离高效空气过滤器出风面150～300mm,宜采用300mm。将测试平面分成若干面积相等的栅格，栅格数量不少于测试截面面积（ｍ2）的平方，测点在每个栅格的中心，全部测点不少于3点。
直接测量过滤器面风速时，测点距离过滤器出风面为150mm。将测试面划分为面积相等的栅格，每个栅格尺寸为 600mm×600mm或更小，测点在每个栅格的中心。
对单向流设施的风速分布测试，一般选取工作面高度为测试平面，平面上划分的栅格数量不少于测试截面面积（m2）的平方，测点在每个栅格的中心。
对非单向流设施的风速、风量的测试。
风口法测试风速、风量。风管法测试风量。风罩法测试风量。
若在高效空气过滤器或散流器风口的上风侧已安装有文丘里或孔板流量装置时，可利用该流量计直接测量风量。
静压差的测试
静压差的测试可采用电子压差计、斜管微压计或机械式压差计。
在进行静压差检测之前，应确定洁净室送、排风量均符合设计要求。
静压差测试时应关闭洁净区内所有的门，从洁净区最里面的房间开始向外依次检测。检测时应注意使测试管的管口不受气流影响。
空气过滤器安装后的检漏
高效空气过滤器安装后的检漏 方法有光度计法和粒子计数器法。
光度计法一般用于带小型空气处理系统的洁净室或安装有气溶胶注入点的管路系统，可达到规定的 高浓度测试气溶胶。
由于粒子计数器法的灵敏性好和污染少，一般都采用粒子计数器法进行高效空气过滤器安装后的检漏。
检漏扫描时，采样口距离被测部位应小于5.0cm，以0.05m/s的速度移动。空气高效过滤器下风侧测试得到的泄漏浓度换算的透过率，不得大于该过滤器出厂合格透过率的3倍。
DOP（邻苯二甲酸二辛酯）气溶胶（d=0.3μm,>3500个/升) 检查过滤介质、密封垫是否有泄漏。
操作方法：
过滤器额定风速下，在过滤器入口处导入每升空气中含80～100微克的DOP气溶胶，然后使用一只适当的测光仪探头在过滤器气流出口处扫描，采样速度不得低于0.3m3/min。扫描整个过滤表面及框架，探头位置距滤器表面50～100mm。
产生粒子：0.3μ
上游浓度：>百万级
高效过滤器应达到的滤除率：99.97％，穿透率：～ 0％，一些企业采用拆除中效过滤器测试法。
检漏评价：
下游侧0.3μm和0.5μm粒径分别＜3×10-4与1×10-4，作合格论。
如某点读数的窜透率＞0.01％，说明该点有泄漏，应修补。
累计修理面积＞总面积的5%时，过滤器应报废。
气流流型的检测
气流流型的检测包括气流目测和气流流向的测试。
气流目测可采用示踪线法、发烟（雾） 法和采用图像处理技术等方法。
气流流向的测试一般采用示踪线法、发烟（雾）法和三维法测量气流速度等方法。
温度的检测
洁净室（区）的温度测试可分为一般温度测试和功能温度测试。
温度测试可采用玻璃温度计、电阻温度检测装置、数字式温度计等。
温度测试应在洁净室（区）进行调试，气流均匀性测试完成，并在净化空调系统连续运行24h以上后进行。
一般温度测试的测点，每个温度控制区或每个房间1个测点，测试点高度宜为工作面高度。测量时间应至少1.0h，并至少6min测量一次，读数稳定后作好记录。
功能温度测试，应将洁净工作区划分为等面积的栅格，每个分格的面积不超过100�O或与建设方协商确定，每格测点1个以上，每个房间测点至少2个。
相对湿度的检测
湿度测试可采用通风干湿球温度计、数字式温湿度计、电容式湿度计、毛发式湿度仪器。相对湿度测试的测点，测试时间、频度与温度测试相同，宜一同测试。
密闭性测试
密闭性测试用于确认有无被污染的空气从相邻洁净室（区）或非洁净室（区）通过吊顶、隔墙等表面或门、窗渗漏入洁净室（区）。
一般适用于1级至5级的洁净室（区）进行测试。采用光度计法和粒子计数器法进行测试。
采用粒子计数器法时，测量被评价的表面的洁净室（区）外部的空气中悬浮粒子浓度，应比洁净室（区）内的浓度大一个10a(a=4)的倍数，并至少大于等于3.5×106/m3待测粒径；若其空气中悬浮粒子浓度小于该值，应添加气溶胶提高浓度。
粒子计数器扫描时，仪器应距离洁净室（区）内待测试的接缝密封处或啮合面5～10cm；扫描速度5cm/s。对敞开的门廊处的测试，应在距离洁净室（区）内敞开的门0.3 ～ 3.0m处检测空气中悬浮粒子浓度。
噪声测试
噪声测试宜采用倍频程噪声分析仪，一般检测A声压级的数据。洁净室（区）噪声测试状态为空态或与建设方协商确定。
噪声测试点应在工作面高度进行，一般宜为距地面1.2~1.5m。测试点数量可按每100�O洁净室（区）面积一个点计算，但每个房间至少1点。
照度测试
照度测试宜采用便携式数字照度计。
洁净室（区）照度的检测应在室内温度稳定和光源光输出稳定的状态后进行；对新荧光灯区应使用100h以上，并在点燃15min后进行测试。
照度测试点应选择在工作面高度进行，一般宜为0.85m，通道测试高度宜为0.2m；测试点数量可按每50�O洁净室（区）面积一个点计算，但每个房间不得少于1点。
自净时间
洁净室的自净时间检测通常只适用于非单向流洁净室，一般以大气尘或烟雾发生器等人工尘源为基准，采用粒子计数器测试。
洁净室的自净性能还可以采用粒子浓度变化率评估，或者直接测量洁净室的100:1-自净时间进行评估。
超微粒子的测试
对洁净室（区）内粒径小于0.1μm的超微粒子的测试，可在三种占用状态中的任一种状态下进行测试。
超微粒子的测试，宜采用凝聚核粒子计数器进行。
宏粒子的测试
对洁净室（区）内粒径大于5μm的宏粒子的测，可在三种占用状态中的任一种状态下进行测试。
宏粒子的测试，宜采用过滤法、粒子计数器计数法等进行测量。
微振测试
根据生产工艺要求，对洁净厂房中需要微振控制的精密设备仪器或房间（区域），进行微振控制设施的建造质量进行检测。一般采用微振测试分析系统进行测试，包括微振动传感器、专用仪器和计算机分析系统等。
静电测试
洁净室（区）内的地面、墙面和工作台面等的表面导静电性能的测试，应根据生产工艺要求确定。宜采用高阻计进行测试。
浮游菌、沉降菌的检测
根据生产工艺要求必须控制洁净室（区）内的微生物污染时，应进行洁净室（区）内空气中微生物污染的检测。微生物污染的检测可在三种占用状态中的任一种状态进行。宜采用浮游菌的测试方法和沉降菌的测试方法。
浮游菌的测试方法是通过采样器采集在空气中的活微生物粒子，通过专门的培养基，在适宜的生长条件下繁殖到可见的菌落数。浮游菌的测试方法应符合现行国家标准《洁净室施工及验收规范》GB_50591-2010的要求。
沉降菌的测试方法是通过培养皿收集到的活微生物粒子，通过专用的培养基，在适宜的生长条件下繁殖到可见的菌落数。沉降菌的测试方法应符合现行国家标准《洁净室施工及验收规范》GB_50591-2010的要求。
沉降菌/浮游菌最少培养皿数/量
洁净空调三大领域
洁净手术室结构
防锈铝板结构大圆角形
防锈铝板结构大圆角形设计：具人性化、有效消除气流死角；实现最大空间利用效果，使医务人员不会产生抑郁感。
防锈铝板结构墙身：强度高，防撞防火，坚固耐用，不会生锈。墙板在厂内精确加工后运至工地安装，施工快捷，质量保证。
防锈铝板结构内壳：弹性设计，有良好的增容性，方便随时在内部安装。
固定设备而不会导致泥水、尘土的大量污染。
彩钢板结构
彩钢板结构设计：形状可以综合钢结构和防锈铝板结构，能有效消除气流死角；实现空间利用效果，经济实用。
钢彩钢板结构墙身：质地轻、强度较好，防撞防火；
所有配件和墙板都在厂内精确加工，运至工地安装，施工快捷，质量保证。
彩钢板结构内壳：弹性设计，有良好的增容性，方便随时在内部安装固定设备而不会导致泥水、尘土的大量污染。
洁净手术室墙面装饰材料
洁净手术室基本装备组成
手术室内、药品柜、器械柜、麻醉柜、书写台
、Ｘ光观片灯、多功能控制面板、医用气体系统、其他装备、气密封自动门、洗手池、无影灯、吊塔。
净化空调系统
先进的空气处理系统，创造可靠的洁净效果：
配套设备先进，性能良好；符合洁净技术要求；高效洁净，恒温恒湿；调控灵活，节约能源。
净化室的各种区域
净化手术部、净化层流病房、ICU—EICU(急诊)、PICU（儿科重症）、CICU（心脏监护室）、NICU（新生儿监护室）、SICU（外科重症）、CCU（心内科监护室）、中心供应室、静脉配置中心、解剖室、IVF(体外受精-胚胎移植)、病理科、检验科、制剂室。
来源：暖通南社
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