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洁净度洁净度等级标准是如何确定？

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*上表中所示的级别上限仅定义为级别分类，而不是实际粒径分布值。

表7  美国联邦规格No.209B

净化间级别 粒子 室内压力Pa
mmH2O		 温度 湿度 气流
换气次数		 照度
粒径
um		 累计粒子数 范围
（℃）		 推荐值（℃） 差
（℃）		 高
（%）		 最低
%		 误差
%
100
 
1000
 
10000
 
100000		 ≥0.5  
 
≥0.5
≥5
≥0.5
≥5
≥0.5
≥5		 100
 
1000
10
10000
65
100000
700		 13
（ 1.3）
以上		 19.4―
25		 22.2  
 
±2.8
特别时为±1.4		 45 30  
 
±10
特别时为±5		  
层流方式
0.45m/s
±0.1m/s
非层流方式
≥20次/h		  
1080--1620

表8  美国联邦规格No.209E的洁净度级别分类
级别上限值是各级别名。上限值用指定粒径以上的浓度（单位堆积粒子数）表示
级别名称** 级别上限值
粒径
0.1um		 粒径
0.2um		 粒径
0.3um		 粒径
 0.5um		 粒径
5um
SI*** English
Unit		 (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3)
MI
M1.5   
M2
M2.5
M3
M3.5
M4
M4.5
M5
M5.5
M6
M6.5
M7		  
1
 
10
 
100
 
1000
 
10000
 
100000		 350
1240
3500
12000 
35000  
--
--
--
--
--
--
--
--		 9.91
35.0
99.1  
350
991
--
--
--
--
--
--
--
--		 75.7
265
757
2650
7570
26500  
75700
--
--
--
--
--
--		 2.14
7.50
21.4
75.0
214
750   
2140
--
--
--
--
--
--		 30.9
106
309
1060
3090
10600  
30900
--
--
--
--
--
--		 0.875
3.00   
8.75
30.0
87.5
300
875
--
--
--
--
--
--		 10.0
35.3
100
353
1000
3530
10000  35300 
100000
353000
1000000
3530000
10000000		 0.283
1.00
2.83
10.0
28.3
100
283
1000
2380
10000
28300
100000  
283000		 --
--
--
--
--
--
--
247
618
2470
6180
24700  
61800		 --
--
--
--
--
--
--
7.00
17.5
70.0
175
700
1750  



**用以下公式计算中间级浓度上限值。
粒径/m3=10m(0.5/d)2.2，其中M:SI单位的级别名称，D:粒径(um)
****国际单位(Systernationaldunites缩写)
图1，209E清洁度水平(图略)图中的●标记表示用于评价清洁度水平的对象粒子。
()内值用Englishunit表示。
图2，JISB9920洁净度上限浓度。

 
表10，美国航空宇宙局规范的主要内容。
生物净化间级别 粒子 生物粒子 室内
压力
Pa
mmH2O
 		 温度℃  湿度
%		 气流
换气次数
 		 照度
Lx
粒径
um		 累计
粒子数
个/ft
(个/l)		 浮游量
个/ft
(个/l)		 沉降量
 
100
 
10000
 
 
 
100000		 ≥0.5
 
 
≥0.5
 
≥5
 
≥0.5    
 
≥5		 100
（3.5）
 
10000
（350）
65（2.3）
 
100000
（3500）
700(25)		 0.1
（0.0035）
 
0.5
（0.0176）
 
 
2.5
（0.0884）		 1200
（12900）
 
6000
（64000）
 
 
30000
（323000）		  
 
13
（ 1.3）
以上		  
 
推
荐
值		  
 
40
―   
50		  
 
层流方式
0.45m/s
±0.1m/s
非层流式
≥20次/h		 1080―
1620
二、不同用途要求的清洁度。
如上所述，净化车间的级别一般分为M3.5(100)、M4.5(1000)、M5.5(10000)和M6.5(100000)。但是，根据不同行业的操作流程，形成必要的级别是不同的。比如在半导体制造厂，根据操作内容，要求有M1(10)-M5.5(1000)的净化室。而且在制药厂，根据产品的纯度和操作流程，需要有从M3.5到M6.5(1000，000)范围广泛的净化室。因此，各行业所需的净化室需要不同的洁净度。
一般来说，表11可作为参考。
表11，各行业要求的净化车间级别清单。
领域和产业 洁净度标准（级别） 内容
SI English unit
半导体工业
（IC、LSI等）		 掩模板对准工艺 M3.5 100  
刻蚀工艺 M3.5 100 腐蚀加工
扩散工艺 M3.5 100 高纯度扩散
蒸着工艺 M3.5 100 高纯度电镀
涂布工艺 M3.5 100 感光剂涂布
电子设备 计算器制造 M5.5 10,000 磁头
阴极射线管 M5.5 10,000, 遮屏
磁带 M5.5 10,000 防止杂音
精密仪器 陀螺、微型轴承 M5.5 10,000 提高精度
导弹部件、继电器 M5.5 10,000 防止误动作
钟表、小型计量仪器 M5.5 10,000 组立、封装、修理
光学、印刷 照相机、印刷电路板 M5.5 10,000 制作
镜头、胶片 M4.5 1,000 连接
电子制版 M5.5 10,000 制作、检查
化学药品 注射液充填 M3.5 100 调和、充填
无菌动物养育 M3.5 100 SPF
化学药品 抗生物 M5.5 10,000 充填、检查
一般医疗品 M6.5 100,000 制造
食品 酿造、发酵 M5.5 10,000 防止酱油、大酱腐坏
乳制品、生食品 M6.5 100,000 防止酸乳酪变质
食肉加工 M5.5 10,000 火腿、香肠
搅拌(弄成糊状)食品 M5.5 10,000 搅拌后备烤的圆筒形、半圆形鱼肉、鱼肉山芋丸子等食品制冷时防止细菌粘附上。
医疗 手术室 M3.5 100 股关节手术、脏器移植
特殊治疗室 M3.5 100 白血病、烫伤
恢复、新生儿室 M3.5 10,000 早产儿、术后防止感染
临床检查 M5.5 10,000 菌类培植、检查
农林畜产 蘑菇栽培 M5.5 10,000 防止蘑菇种菌被杂菌感染
植物 M6.5 100,000 兰花栽培（试验用无菌植物、强势培植植物）
养殖 M5.5 10,000 防止鱼、蚕类因菌侵袭致死
微生物工程 一般病原体 M3.5 100 马尔堡病毒、拉萨氏热、艾伯拉出血热（排出空气）
基因转换 M3.5 100 大肠菌（排出空气）
三、净化车间形式分类。
作为净化车间的分类方法，一般根据室内气流形状进行划分。根据该方法，净化室大致可分为以下三类。
1.垂直层流型(降流方式)
这是一种将HEPA或ULPA过滤器安装在天花板上，从上到下直接面对地面的方式，可以以同样的速度向净化室提供清洁空气。这种设备体积大，成本高，但作为净化室的性能，无论如何都是最好的。
2.水平层流(交叉流)
这是一种将HEPA或ULPA过滤器安装在墙板上，以同样的速度从墙壁提供清洁空气的方式。由于是水平层流，与气流上侧相比，下侧的清洁度较低。但与垂直层流方式相比，具有设备小、成本低的特点。
3.非层流(常规)
与上述层流形式相比，其设备成本要低得多，但由于非层流部分，房间。
内部气流紊乱，微粒漂浮在空中，难以保证高清洁度。
M3.5(100)和M4.5(1000)场合。
当洁净度要求达到M3.5和M4.5时，大部分都能达到层流。
垂直层流(降气流模式)
水平层流型（交叉流方式）
概要 特点
吹出口、过滤器位置 天花板（80以上）（图3） 优点：
● 不会被室内的作业人数、作业状态左右，能保证高度的洁净度。
● 由于是垂直层流，换气次数多，所以，在短时间内得到高水准的洁净度。
● 几乎不会发生尘埃堆积，即便是被污染，也能很快恢复。
缺点
● 设备费高
● 运转成本高
● 净化间面积很难扩建
吹入口位置 筛条或孔板（图3）
气流状态 垂直层流
换气次数（气流速度） 250―650次/h0.25m/s左右
温度范围 22℃    ±1―3℃
湿度范围 RH45% ±5-10%
室内外压力差 5-25Pa(0.5―2.5mmH2O)
所需机械室 大
建筑内装材料 有规定
工程的难易程度 需要很高的技术水平
房间大小的限制 没有特别的要求
房间有效作业面积 能得到很大的面积
作业性 好
运转经费 高
管理 实施高水平的管理


表13 水平层流型概要及特征

概要 特点
吹出口、过滤器位置 房间一侧的墙壁上（图4） 优点
● 因涡流、死角等引起的粉尘的堆积、再游离现象很少
● 室内的洁净度不大被作业人员数、作业状态左右。
缺点
● 在距吹出层面较近的地方可以保证有高水平的洁净度，但在距吸引层面较近的地方，洁净度会有所降低。
● 净化间扩建很困难
● 设备费用虽不像垂直型那么高，但仍很贵。
● 柜子、更衣室、风淋等准备室的完善及清扫作业服等要予以充分的注意。
 
吹入口位置 吹出口对面的墙壁（图4）
气流状态 虽是水平层流，但下侧风流处会逐渐被污染。
换气次数（气流速度） 30―650次/H(0.45m/s)
温度范围 22℃    ±1―3℃
湿度范围 RH45% ±5-10%
室内外压力差 5--25Pa(0.5―2.5mmH2O)
所需机械室 中等
建筑内装材料 有相当部分受限制
工程的难易程度 需水平稍高的技术
房间大小的限制 受限制
房间有效作业面积 受到限制
作业性 人员的移动受到限制
运转经费 中等
管理 稍微需要高水平的管理
5.5级(10，000)和6.5级(100，000)场合。
对于5.5级(10,000)和6.5级(100,000)的净化室，从设备成本的角度来看，不使用完整的层流型，而大部分是非层流型。无论是M5.5级(10,000)还是M6.5级(100,000)，设计都没有根本变化，而是根据单位时间内的通风次数而变化。
图中注解：
*活性炭过滤器被其他气体污染时使用。
**在净化车间，温度控制也很重要。建议使用阿姆斯特龙的干蒸汽加湿器，可以严格控制。

表12 垂直层流型的概要及特点

概要 特点
吹出口、过滤器位置 天花板（80以上）（图3） 优点：
● 不会被室内的作业人数、作业状态左右，能保证高度的洁净度。
● 由于是垂直层流，换气次数多，所以，在短时间内得到高水准的洁净度。
● 几乎不会发生尘埃堆积，即便是被污染，也能很快恢复。
缺点
● 设备费高
● 运转成本高
● 净化间面积很难扩建
吹入口位置 筛条或孔板（图3）
气流状态 垂直层流
换气次数（气流速度） 250―650次/h0.25m/s左右
温度范围 22℃    ±1―3℃
湿度范围 RH45% ±5-10%
室内外压力差 5-25Pa(0.5―2.5mmH2O)
所需机械室 大
建筑内装材料 有规定
工程的难易程度 需要很高的技术水平
房间大小的限制 没有特别的要求
房间有效作业面积 能得到很大的面积
作业性 好
运转经费 高
管理 实施高水平的管理


表13 水平层流型概要及特征

概要 特点
吹出口、过滤器位置 房间一侧的墙壁上（图4） 优点
● 因涡流、死角等引起的粉尘的堆积、再游离现象很少
● 室内的洁净度不大被作业人员数、作业状态左右。
缺点
● 在距吹出层面较近的地方可以保证有高水平的洁净度，但在距吸引层面较近的地方，洁净度会有所降低。
● 净化间扩建很困难
● 设备费用虽不像垂直型那么高，但仍很贵。
● 柜子、更衣室、风淋等准备室的完善及清扫作业服等要予以充分的注意。
 
吹入口位置 吹出口对面的墙壁（图4）
气流状态 虽是水平层流，但下侧风流处会逐渐被污染。
换气次数（气流速度） 30―650次/H(0.45m/s)
温度范围 22℃    ±1―3℃
湿度范围 RH45% ±5-10%
室内外压力差 5--25Pa(0.5―2.5mmH2O)
所需机械室 中等
建筑内装材料 有相当部分受限制
工程的难易程度 需水平稍高的技术
房间大小的限制 受限制
房间有效作业面积 受到限制
作业性 人员的移动受到限制
运转经费 中等
管理 稍微需要高水平的管理


表14，非层流行型概要及特征

概要 特征
吹出口、过滤器位置 空调风管前端（图5） 优点：
● 过滤器及空气处理简单且容易
● 设备费用便宜
● 规模扩张方便
● 通过使用净化台，可以得到级别高的洁净度。
缺点
● 室内的洁净度会因作业人员而改变。
● 易产生涡流、乱流，污染粒子在室内有发生循环的可能。
● 由于换气次数少，达到要求的洁净度所需时间较长，动力费用较高
● 柜子、更衣室、风淋室等房间的完备及清扫作业服等要充分注意。
吹入口位置 地板上侧面（图5）
气流状态 产生乱流
换气次数（气流速度） 20―50次/h
温度范围 22℃ ±1―5℃
湿度范围 RH50%±10%
室内外压力差 5―25Pa(0.5―2.5mmH2O)
所需机械室 小
建筑内装修材料 若干限制
工程的难易度 多少受些限制
室内大小的限制 没有什么限制
房间有效作业面积 受到限制
作业性 对人的移动没有没有制约
运转费用 低廉
管理 管理水准稍高
四、注意净化车间设计。
1.净化车间的组成。
为了保证室内的清洁度，将使用条件和空调条件作为最基本的内容，在考虑运行和气流条件后确定。在结构上，应有准备室、更衣室、清洁室、休息室、管理室等。
2.清洗方法。
作为室内清洁气流模式，有垂直层流、水平层流和非层流。其中，使用哪种方法取决于清洁度的水平和使用条件。
3.清洁度和气流。
清洁度可模式和通风次数可以改变清洁度。因此，气流模式应根据室内操作内容、人员和产品趋势来确定。
高粉尘作业不得放置在气流上方。此外，排气必须根据不同的场合设置。
4，构造
净化车间的结构具有气密性、粉尘、粉尘堆积少、不易振动等优点，而且要尽量不产生乱流。
5.使用材料。
作为一种内部装饰材料，它必须是一种无缝、裂纹、表面不易粘尘、无磨损、无表面剥离的材料。此外，良好的加工性能，如热贯流率、透湿性小、吸音性好、与其他材料结合等，也是必不可少的。
6.室内正压。
为了保证室内的清洁度，防止外部污染颗粒进入室内，室内必须保持在正压状态。为了保持室内总是处于正压状态，必须有足够的新鲜空气来弥补局部排气和自然泄漏造成的压力。
7.相关设备。
根据需要，净化室应在入口处设置风淋室，物流传动箱应设置在墙板墙上，安全风阀挡板可保证正压和排气。这些都非常重要。这些设备的选择必须适用于净化室。
8.消音装置。
由于净化室是一个对声音敏感的封闭空间，因此应有效控制空气供应系统中的噪声，以改善净化室的工作环境。
9、加湿设备。
湿度调节是防止静电影响，创造舒适的工作环境的必要条件。特别是在医院和研究室，保持微生物的湿度非常重要。
10.使用管理。
作为净化室内的粉尘源，主要是由操作人员带入室内的物品引起的。因此，我们应该充分注意这些问题。此外，还应管理每个房间的压力平衡、室内墙壁污染等细节。
11.所需设备。
根据不同的操作内容，净化室还应设置相应的给排水、电气和气体设备。这些设备应易于使用。此外，由于净化室是一个封闭的空间，在非常情况下必须有火灾、停电等应急对策。
五、清洁度的计算方法范例。
在净化室的设计中，应计算所需的风量，以确保所需的清洁度和温度和湿度的调整。在这里，只列出了确保室内清洁度的计算方法。假设室内粉尘量和新鲜空气的粉尘含量，并根据使用的空气过滤器的效率，通过通风量以下公式找到清洁度。

 
QR=房间体积x1小时换气次数。
C:室内粉尘浓度(个/m3)QE:排气风量(m3/h)
Co:外气粉尘浓度(个/m3)M:室内粉尘量(个/h)
Cs:供风粉尘浓度(个/m3)PT:粉尘穿透率(%)
QR:通风量(m3/h)PF1:预滤器穿透率(%)
PF2:主过滤器穿透率(%)
QS:斤气风量(m3/h)
●Co的外气粉尘浓度为前表2或表30.5um。
●P的粉尘穿透率是JISZ8901试验用13-14种粉尘DOP气溶胶形成的穿透率，用(P=1-捕集率)表示。
●QO外部空气量应考虑环境卫生环境中规定的局部给气量和有害物质的排气量。为使室内形成正压，所需风量应通过以下公式确定。

表15 针对洁净度级别的换气次数、新风量和使用末端过滤器的效率

洁净度（级） 换气次数（层流）
（次/h）		 新风量
（次/h）		 使用末端过滤器的效率
SI English unit 99.97% 99.5%
M3.5 100 250-650 10-20 ○ --
M4.5 1,000 100-200 5-10 ○ --
M5.5 10,000 50-70 2-4 ○ 换气次数的增加
○70―90
M6.5 100,000 20-30 1-2 ○ 换气次数的增加
○30―50

* 1：试验用尘埃颗粒JIS13种的效率（0.3umDOP）

* 2：试验用尘埃颗粒JIS14种的效率（0.5umDOP）

表16 所需压力差

相应处所 最低压力差
不同级别的净化间之间 5Pa
(0.5mmH2O)
净化间和准净化间 10Pa
(1.0mmH2O)
净化间与一般房间 15Pa
(1.5mmH2O)

国产滤料与进口滤料参数对照表

滤料类型 国产H13玻纤料 进口H13玻纤料 进口U15玻纤料
规格： 300*300*292 300*300*292 300*300*292
外框材质： 304镜面不锈钢 304镜面不锈钢 304镜面不锈钢
分隔物： 铝隔板 铝隔板 铝隔板
密封胶 耐高温无硅胶 耐高温无硅胶 耐高温无硅胶
耐温性 400℃ 400℃ 400℃
过滤效率： 99.99%@0.3μm 99.99%@0.3μm 99.999%@0.12μm
滤料面积： 5.0m2 5.0m2 5.0m2
额定风量： 550m3/h 550m3/h 270m3/h
初阻力： 180±10Pa 150±10Pa 140±10Pa
滤料类型 国产H13玻纤料 进口H13玻纤料 进口U15玻纤料
规格： 610*305*292 610*305*292 610*305*292
外框材质： 304镜面不锈钢 304镜面不锈钢 304镜面不锈钢
分隔物： 铝隔板 铝隔板 铝隔板
密封胶 耐高温无硅胶 耐高温无硅胶 耐高温无硅胶
耐温性 400℃ 400℃ 400℃
过滤效率： 99.99%@0.3μm 99.99%@0.3μm 99.999%@0.12μm
滤料面积： 10.3m2 10.3m2 10.3m2
额定风量： 1100m3/h 1100m3/h 550m3/h
初阻力： 180±10Pa 150±10Pa 140±10Pa

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