高级别洁净室气流组织的优化

洁净室的洁净度要达到要求必须具备的四大条洁净室要获得良好的洁净效果，不仅要着重采取合理的空调净化措施，而且也要求工艺、建筑及其他专业采取相应的措施:不但要有合理的设计，而且还要精心的符合规范的施工安装，以及正确的使用洁净室和科学的维护管理。

为使洁净室获得良好的效果，国内外已有不少文献从不同的角度作过阐述。

实际上，不同专业之间很难做到理想地配合，而且设计者很难把握施工安装质量以及使用和管理情况，尤其后者。

就洁净室净化措施而言，许多设计者，或者还有施工方，往往对其必要条件未予足够重视，造成洁净效果不理想。

本文仅就洁净室净化措施中达到洁净度要求的四个必要条件简要论述。

一、送风洁净度：要保证送风洁净度符合要求，关键是净化系统末级过滤器的性能和安装。

净化系统末级过滤器一般采用高效过滤器或亚高效过滤器。

按我国标准[1]规定高效过滤器效率分四档:A类为≥99.9%，B类为≥99.9%，C类为≥99.999%，D类为(对≥0.1μm粒子)≥99.999%(亦称超高效过滤器);亚高效过滤器[2]为(对≥0.5μm粒子)95~99.9%。

效率越高，过滤器的价格也越贵。

所以选择过滤器时应本着既要满足送风洁净度要求，又要考虑经济合理。

从洁净度要求考虑，以低级别洁净室选用低性能过滤器、高级别洁净室选用高性能过滤器为原则。

一般说来:100万级可选用高中效过滤器;低于1万级可选用亚高效或A类高效过滤器;1万~100级选用B类过滤器;100~1级选用C类过滤器。

这里每个洁净度级别似乎都有两类过滤器可供选择，选择高性能的还是低性能的，要视具体情况而定:当环境污染严重，或室内排风比例很大，或该洁净室特别重要，需要较大安全系数，在这些或其中之一情况下，均要选择高一类过滤器;反之可选择较低性能过滤器。

对0.1μm粒子要求控制的洁净室，不论控制的粒子浓度高低均要选择D类过滤器。

以上所述仅从过滤器角度出发，实际上要选择好过滤器还要全面考虑洁净室特性、过滤器特性和净化系统特性[3]。

洁净室维护管理的四个基本原则和实施途径
1.防止微尘直接侵入室内。

可通过以下途径来解决：
(1)室内维持正压，防止洁净度比该洁净室低的周围空气直接渗人。

(2)经高效过滤后的空气，不得被送风口等再污染，同时注意高效过滤器与安装的密封设施，以免未经高效过滤的空气渗漏人室。

(3)应防止操作人员、工艺设备等进人洁净室时带人灰尘，故需经过人、物净化设施。

2.防止微粒堆积。

可通过以下途径来解决：
(1)室内建筑内表面不应有凸出物和沟缝，以免堆积尘埃。

(2)设备、管路、等应易于清扫。

(3)设置真空清扫系统或真空扫除机，定期清扫。

3.尽量防止微粒的发生。

可通过以下途径来解决：
(1)易发尘的建筑材料、家具、用具不能使用。

(2)人员的个人卫生、洁净服、操作(动作)均遵循洁净规程，以减少发尘。

(3)提高工艺过程的机械化、自动化程度，这对高级别洁净室尤为重要。

4.把室内发生的尘粒有效、迅速地排除。

可通过以下途径来解决：
(1)利用经超净(高效过滤)的空调空气排除室内发尘，可以采用“稀释冲淡”或“活塞置换”的手段来排除室内的发尘；
(2)必须比常规空调有足够的风量和合理的气流组织来实现尘粒的排除。

气流组织要考虑到室内工艺设备和发尘点的位置等实际情况。

由此可知，洁净室技术是由土建、工艺、空调净化、设备等多方面共同配合才能达到要求的。

Part 1、影响厂房洁净室品质的直接因素1.1换气次数送风房间的气流充满整个洁净室房间，稀释空气中的含尘浓度，并最终将污染空气排放至室外，保证室内空气品质。

工程中房间换气次数是一个经验值。

与房间的体积、层高、送风方式及室内压差要求密切相关［１］。

ＧＢ５００７３—２０１３《洁净厂房设计规范》、ＧＢ５０４７２—２００８《电子工业洁净厂房设计规范》和ＩＳＯ１４６４４国际规范等对不同行业、不同洁净度等级的房间换气次数都有着具体要求，如表１所示［２－３］。

表１３本规范对不同洁净等级风量及换气次数要求1.2工作区截面的风速工业洁净厂房洁净等级为１００级及更高级别的洁净室对洁净区单向流断面风速有着严格的要求。

对于医药厂房Ａ级洁净室单向流的断面风速，它是保证Ａ级洁净级别的重要参数。

1.3气流组织洁净室按气流组织主要有单向流、非单向流、辐流、混合流。

对于百级或更高级别洁净室要求的洁净室气流组织必须为单向流，利用“活塞”般的挤压作用，迅速把室内污染物排出。

1.4房间压差为保证房间洁净度要求，洁净室维持一定的正压，防止室外空气进入洁净室。

1.5温湿度为防止静电的产生，电子洁净室厂房对洁净室温湿度有着严格的控制要求。

在生物制药洁净室中，温湿度对产品工艺生产和细菌繁殖等有重要的影响。

1.6自净时间指在全室被污染的情况下，空气净化系统运行使室内空气颗粒浓度迅速下降到静态设计要求的范围内的时间。

空气自净与洁净室的气流速度有很大的关系。

垂直单向流洁净室的自净时间在３０～１２０ｓ左右［１］。

Part 2气流组织设计要求气流组织形式要根据项目工艺生产对洁净度的要求而设计，保证送风能够均匀送到洁净室，充分发挥干净气流稀释作用，带走室内粉尘颗粒，减少灰尘对洁净室生产工艺的影响。

在设计洁净室气流组织时要尽量避免和减少涡流的产生，避免工作区外污染物随气流带入工作区；控制洁净室内气流工作区风速，避免二次扬尘的产生，减少工艺生产的风险；合理布置送风口及回风口，使室内的污染空气能被有效地排出。

洁净厂房洁净度的影响因素及洁净度不合格原因的排查方法洁净度不合格是洁净室检测中经常出现的问题之一。

其表现形式为我们所关注的粒径的尘埃粒子浓度超过标准要求中相应级别的限值。

通常一个结构完整的净化车间的送、回风系统中，造成洁净度不合格的原因是错综复杂的。

不同厂家之间、同一厂家不同洁净室之间甚至同一洁净室内不同区域之间的影响洁净度形成的因素都会有所不同。

相对于其他项目而言，洁净度不合格的原因排查起来是比较复杂的。

这也就迫切地需要我们归纳总结以往经验，尝试找出其内含的规律，从而为在今后的工作中更准确、快速地帮助企业找到不合格原因、规划整改方案等工作提供重要的理论支持和实践指导。

1 保持洁净度的主要因素1.1 空气过滤利用初效过滤器、中效过滤器及高效过滤器对空气的滤过作用，依次逐级地滤除空气当中的各种粒径的尘埃粒子，从而控制送入室内的空气的洁净度。

初效过滤器适用于净化系统的初级过滤，主要用于过滤粒径在5μm以上的尘埃粒子;中效过滤器用于滤除1μm ～ 5μm 的尘埃粒子及各种悬浮物;高效过滤器主要用于滤除0.5μm或更微小的尘埃粒子颗粒。

采用超细玻璃纤维纸作滤料，具有过滤效率高、阻力低、容尘量大等特点。

1. 2 气流组织利用合理的气流组织能够将洁净室内部已经发生的污染排除。

其作用原理是由送风口送入经过逐级过滤的洁净空气，使室内产生的尘埃粒子和微生物被洁净空气得到稀释后，强迫其由回风口进入系统的回风管路，形成由上至下、由中心至四周的气流流向，通过反复循环就可以把洁净室内部的污染程度控制在一个稳定的水平上，这个水平要低于相应洁净度级别要求的限值。

1. 3 静压差通过调整送风量和回风量，使不同洁净室室内的空气静压力不同，从而在可能的连通处产生静压差。

不同级别洁净室间的静压差保持大于5Pa (包括与非洁净区);洁净室与室外大气间的静压差保持大于10Pa，防止外界污染或交叉污染从门或各种缝隙部位侵入室内。

2 洁净度不合格的原因及排查方法2. 1 洁净度不合格的表现首先，根据GB/T16292－2010《医药工业洁净室( 区) 悬浮粒子的测试方法》中的要求，选择正确的采样点数和点位。

第一章总则第1．0．1 条洁净厂房设计必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和环境保护的要求。

第1．0．2 条本规范适用于新建和改建、扩建的洁净厂房设计，但不适用于以细菌为控制对象的生物洁净室。

本规范有关防火和疏散、消防设施章节的规定，不适用于建筑高度超过24米的高层洁净厂房和地下洁净厂房的设计。

第1．0．3 条在利用原有建筑进行洁净技术改造时，洁净厂房设计必须根据生产工艺要求，因地制宜、区别对待，充分利用已有的技术设施。

第1．0．4条洁净厂房设计应为施工安装、维护管理、测试和安全运行创造必要的条件。

第1．0．5条洁净厂房设计除应按本规范执行外，尚应符合现行的国家标准、规范的有关要求。

第二章空气洁净度等级第2．0．1条空气洁净度应按表2.0.1规定划分为四个等级。

空气洁净度等级表2.0.1注：对于空气洁净度为100级的洁净室内大于等于5微米尘粒的计算应进行多次采样。

当其多次出现时，方可认为该测试数值是可靠的。

第2．0．2条洁净室空气洁净度等级的检验，应以动态条件下测试的尘粒数为依据。

洁净室空气洁净度的测试，应符合附录二规定。

第三章总体设计第一节洁净厂房位置选择和总平面布置第3.1.1条洁净厂房位置的选择，应根据下列要求并经技术经济方案比较后确定：一、应在大气含尘浓度较低，自然环境较好的区域；二、应远离铁路、码头、飞机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。

如不能远离严重空气污染源时，则应位于其最大频率风向上风侧，或全年最小频率风向下风侧；三、应布置在厂区内环境清洁、人流货流不穿越或少穿越的地段。

第3．1．2条对于兼有微振控制要求的洁净厂房的位置选择，应实际测定周围现有振源的振动影响，并应与精密设备、精密仪器仪表允许环境振动值进行分析比较。

第3．1．3条洁净厂房最大频率风向上风侧有烟囱时，洁净厂房与烟囱之间的水平距离不宜小于烟囱高度的12倍。

医院手术室净化空调系统的管理运行及维护引言:随着人们生活水平的不断提高，人们逐渐开始关注自身的健康问题。

手术治疗是医院对病人进行治疗的一种重要手段，但手术后一旦发生感染，将会造成极其严重的后果，以往很多医院为了避免类似情况的发生，不得不加大对病人抗生素的用量，这种方法对病人的伤害很大，日前国家也在立法通过行政手段来控制抗生素的用量。

因此为降低术后感染率，对手术中各个环节的无菌控制越来越受到各家医院的重视。

随着科技的不断发展，洁净手术室净化空调系统出现在了人们的视野，这种方式可以达到更好的除菌效果，因而人们也更加关注洁净手术室净化空调系统的设计和研究。

一、洁净手术部基本情况概述1、洁净手术部设计理念洁净手术部的总体设计理念就是经济、有效、洁净，实现无菌环境的全过程控制。

洁净手术部的设计实质是为了消除一切有可能感染的隐患、避免任何感染事故的发生，保证患者在整个手术过程中免受一切外在因素的伤害。

这种设计理念具体体现为：第一，手术室细菌控制将工程学和卫生学有机结合起来，达到有效控制细菌浓度的目的，比如在工程学上就需要水、电、建筑、设备等方面的支持和配合；第二，手术室细菌控制是一个全过程控制，包含整个手术的所有环节，切实切断可能导致感染的隐患，达到真正实现无菌环境的目的；第三，手术室对细菌控制主张区域控制的理念，区域内安排有序、洁污分流、有恒定的梯度压力，严格禁止外界空气的侵入。

手术室对细菌的控制不仅仅局限于单室控制，而是以手术核心区为中心，以手术切口为保护关键点，使整个工程的各个阶段都完整有效，充分体现出洁净手术部的综合保障体系。

二、洁净手术室净化空调系统设计的分析1、气流组织的设计医院洁净手术室净化空调系统的要求是非常高的，同时洁净手术室也是医院比较特殊的地方。

其中洁净手术的内部设计就具有一定的特殊性，室内送风由手术台的上方向周围散开，然后由此形成气流组织，这种组织形式可以集中手术台的送风，可以满足进行手术时气流的需要，同时还可以有效的保证洁净手术室净化空调系统的洁净程度。

洁净室的系统建设及技术要求洁净室是空气悬浮粒子浓度受控的房间，其建造和使用方式可最大限度减少房间进入的、产生的和滞留的粒子。

房间内的温度、湿度、压力等其他相关参数均按要求受控。

洁净室的四大技术要素一、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。

二、洁净室应有足够的净化和空调的送风量。

三、洁净室应维持必要的压力梯度（正压梯度或负压梯度）。

四、洁净室应有合理的气流组织。

洁净室的分类按气流流型洁净室可划分为：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。

非单向流洁净室非单向流洁净室的气流流型又可分为顶送下回；顶送下侧回；顶送顶回等。

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。

混合流洁净室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。

某工业厂房气流组织优化模拟摘要：本文以某工业厂房为研究背景，利用计算流体力学软件模拟该不同空调送风方案，并比较不同方案的空调送风效果。

通过模拟结果表明，优化后方案空调送风温度分布均匀，速度合理，并且满足设计要求，从而为暖通空调节能设计提供依据。

关键词：大空间气流组织厂房建筑前言工业厂房属大空间建筑具有以下特点：1）厂房空间高大，高度高设备多，发热量大；2）厂房内空调一般只要求人们活动区，即满足1.5-2米高范围内满足人员舒适要求；3）厂房内垂直和水平温度分布较难控制，容易造成室内温度分布不均匀现象。

由于厂房的上述特点，在空调设计时往往很难达到预期效果，如果方案不合理会导致建筑能耗高，同时空调效果差。

目前，计算机模拟技术广泛应用于暖通空调设计，可快速通过模拟结果验证空调方案的合理性。

因此，本文通过计算流体力学软件，模拟某工业厂房不同空调方案指导设计。

常见的气流组织方式：1 侧送风方式侧送风方式是厂房常用的最广泛的一种空调送风方式，其中采用喷口送风方式最为常见。

2 上送风方式上送风方式是指将送风口安装在厂房顶棚，回风口设在周边侧墙或顶棚。

由于厂房空间高大，使用的风口主要有喷口和旋流风口旋流风口具有风量大、送风深度广、噪音低、送风流型可调、人员区风速易控制、阻力特性稳定等特点，因此，广泛应用于厂房。

另一方面，从使用效果讲，上送风方式是比较好的，它能将处理好的空气均匀送到各个部位，以满足不同区域所需的空调参数。

但也有一定缺点，将悬浮于上部的热和污浊空气带入人员去，比其他方式更耗费能源。

3 下送风方式下送风方式是指将送分口安装在地面上，直接向室内人员送风，回风口设在顶棚或侧墙上部。

其优点是：空气直接送至人员区，空气品质好，避免了将灯光和屋面负荷的对流部分带入空调区域，减少了设计负荷和空间设备，节省了能耗；人员区温度和速度场均匀，舒适感强。

其缺点是：风口数量多，地下管道布置较为困难；室内清洁工作较难处理；风口占用地面面积。

层流洁净手术室空气净化标准
现今层流清洁手术室应用广泛。

为改善医院清洁手术室的医疗环境，满足卫生、安全、合格、环保的要求，制定了严格的规范。

层流清洁手术室采用空气净化技术，将手术环境中的微生物颗粒和颗粒总量降低到允许水平，大大提高了手术空间环境的安全性。

层流净化手术室的空气净化标准是通过高效过滤器首先净化进入手术室的空气，严格控制手术空间内的气流方向，使气流从高清洁度的手术区流向低清洁度区，带走和排出气流中的灰尘颗粒和细菌。

层流是一种小而薄的气流，以均匀的流速输送到一定的方向。

净化气流的方向分为垂直层流式和水平层流式两种。

根据GB洁净手术部建筑技术规范GB50333-2013规定：
洁净手术室用房的分及标准为
以下是手术室送回风设计图纸：
垂直层流高效过滤器安装在手术病床的正上方，气流垂直吹，回风口位于墙的四角，以确保手术台的清洁度符合标准。

一般来说，垂直层流效果较好。

《GB505912010洁净室施工及验收无尘车间》一、洁净室施工要点1. 设计阶段在洁净室施工前，要确保设计方案的合理性。

设计单位应根据无尘车间的使用需求，充分考虑空气流动、温湿度控制、尘埃粒子控制等因素，制定出科学、合理的设计方案。

同时，设计方案需符合GB505912010的相关规定。

2. 施工材料（1）墙体材料：应选用不起尘、不积灰、易清洗的材料，如彩钢板、铝塑板等。

（2）地面材料：应选用耐磨、防滑、易清洗的材料，如环氧地坪、PVC地板等。

（3）净化设备：包括空气过滤器、风管、风机等，应选用高效、低噪音、节能的产品。

3. 施工过程（1）施工现场管理：施工现场应保持清洁、整齐，严格遵循施工规程，确保施工质量。

（2）施工顺序：先进行主体结构施工，再进行净化系统安装，进行装修工程施工。

（3）施工工艺：严格按照设计图纸和施工方案进行，确保各道工序质量。

二、无尘车间验收标准1. 空气质量（1）尘埃粒子数：根据GB505912010标准，无尘车间内尘埃粒子数应达到相应等级的要求。

（2）微生物含量：无尘车间内微生物含量应符合国家标准。

2. 噪音无尘车间内的噪音应控制在规定范围内，确保工作人员的身心健康。

3. 照明无尘车间内的照明应满足工作需求，光线均匀，无眩光。

4. 温湿度无尘车间内的温湿度应控制在规定范围内，确保产品质量。

5. 安全防护无尘车间内的安全设施应齐全，包括消防、疏散、警示等标识。

《GB505912010洁净室施工及验收无尘车间》三、无尘车间的日常维护与管理1. 人员管理（1）进出控制：无尘车间应实行严格的人员进出管理制度，所有进入无尘车间的人员必须更换专用工作服、鞋帽，并经过必要的清洁程序。

（2）培训教育：对无尘车间的操作人员进行专业培训，确保他们了解并遵守无尘车间的各项规定。

2. 设备维护（1）定期检查：对无尘车间的净化设备、空调系统等进行定期检查，确保设备运行正常。

（2）故障处理：发现设备故障应及时处理，避免影响无尘车间的正常运行。

净化车间温湿度标准
一、温度控制
净化车间的温度控制应保持在22℃-26℃之间，这是最适合洁净室（区）的温度范围。

对于不同洁净等级的区域，温度可适当调整，但不应超过规定范围。

二、湿度控制
净化车间的湿度应控制在45%-65%之间，这是合适的相对湿度范围。

对于高洁净等级的区域，湿度可以稍微降低，但不应低于40%或高于70%。

三、洁净度要求
净化车间的洁净度应符合相应的标准和规定。

例如，对于药品生产企业，应符合《药品生产质量管理规范》（GMP）的要求，对于电子行业，应符合《电子工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法及标准》（SJ/T 10663-2002）等标准。

四、压差控制
净化车间的压差控制对于保持空气洁净和防止污染非常重要。

相邻洁净室（区）之间的压差应保持正压，即高级别洁净室（区）对低级别洁净室（区），同时应避免不同洁净级别的相邻区域存在压差波动。

五、噪音控制
净化车间的噪音水平应控制在60分贝以下，这是大多数工作人员可以接受的噪音水平。

对于高洁净等级的区域，噪音水平可以适当降低。

六、照明控制
净化车间的照明应足够明亮，以保证工作人员能够清晰地看到操作对象。

同时，照明应均匀、避免直射炫光，以减少视觉疲劳。

七、风速控制
净化车间的风速应保持稳定，对于不同的洁净等级和操作要求，风速可适当调整。

但是，过高或过低的风速都可能影响空气净化效果和产品质量。

八、气流组织
净化车间的气流组织应合理设计，以确保空气从高洁净等级区域流向低洁净等级区域，实现空气的定向流动。

同时，应注意避免涡流和死角，以减少污染的风险。

参考资料洁净室（区）基本知识的定义的预期用途适用的产品的构成的洁净度级别和设置原则的日常监测项目区）洁净度的主要因素洁净室（区）管理要求总体要求设计和装修要求环境控制要求验证要求运行管理和日常维护要求附件1第一部分 一、洁净室（区） 二、洁净室（区） 三、洁净室（区） 四、洁净室（区） 五、洁净室（区） 六、洁净室（区） 七、影响洁净室（ 第二部分 一、洁净室（区） 二、洁净室（区） 三、洁净室（区） 四、洁净室（区） 五、洁净室（区）第一部分洁净室（区）基本知识一、洁净室（区）的定义洁净室（区）是指将一定空间范围内的空气中的尘粒、微粒子、有害空气、细菌、微生物等污染物排除，并将室内温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计的房间。

其建筑结构、装备及其作用均具有减少该房间（区域）内污染源的介入、产生和滞留的功能。

不论外在空气条件如何变化，其室内均能具有维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能的特性。

对于医疗器械而言，洁净室（区）包括洁净生产区域和洁净检验区域。

《无菌医疗器具生产管理规范》（YY/T0033-2000）标准中对洁净室（区）定义有了明确的规定，即需要对尘埃及微生物含量进行控制的房间（区域），其建筑结构、装备及其作用具有减少对该房间（区域）内污染源的介入、产生和滞留的功能。

《洁净室及相关受控环境第1部分：按粒子浓度划分空气洁净度等级》（GB/T25915.1-2021）中规定,洁净室是指空气悬浮粒子浓度受控并分级的房间，其设计、建造到运行均使进入、产生、滞留于房间的粒子受控。

洁净区是指空气悬浮粒子计数浓度受控并分级的限定空间。

其建造和运行使进入、产生和滞留于空间的粒子受控。

洁净区可以是限定于洁净室内的空间，也可用隔离装置实现。

隔离装置既可设在洁净室内也可在洁净室外。

二、洁净室（区）的预期用途洁净室（区）最主要的作用在于控制产品所接触大气的洁净度及温湿度，使产品能在一个良好的环境空间中生产、制造和微生物检验，此空间我们称之为洁净室（区）。