一、高級別凈化無塵車間在電子工廠中的應(yīng)用 

本文所指的高級別無塵車間是指無塵車間的潔凈度高（ISO-2、3、4、5級），生產(chǎn)環(huán)境溫濕度的精度高，其他一些環(huán)境參數(shù)，例如：靜壓差、靜電、微振、電磁、噪聲、照度等參數(shù)都必須按生產(chǎn)工藝的要求進(jìn)行嚴(yán)格控制的無塵車間。這類面積大、環(huán)境參數(shù)要求高的凈化無塵車間廣泛地應(yīng)用在電子工業(yè)廠房中，如：大規(guī)模集成電路（LS1）、超大規(guī)模集成電路（VLS1）等微電子產(chǎn)業(yè)的電子工廠以及彩色薄膜液晶顯示器（TFT-LCD）；發(fā)光二級管（LED）以及等離子技術(shù)（PDP）等光電子產(chǎn)業(yè)的電子工廠之中。 

當(dāng)今世界，微電子和光電子產(chǎn)業(yè)已成為一個(gè)國家、一個(gè)地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和平臺，也是衡量一個(gè)國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。發(fā)達(dá)國家（美國、日本以及歐洲各國）都極為重視，紛紛投入大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行開發(fā)、研究和生產(chǎn)。我國在“十五”規(guī)劃中也明確指出“重點(diǎn)發(fā)展集成電路、新型元件、器件、計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備。”爭取用10~15年的時(shí)間，把我國建設(shè)成為世界電子信息產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)國。 

以超大規(guī)模集成電路為代表的微電子產(chǎn)業(yè)，在今后十年中全世界年平均增長率高達(dá)15%。到2010年全世界微電子產(chǎn)品的銷售額將高達(dá)6 000~8 000億美元。到那時(shí)我國將成為全球第二大半導(dǎo)體市場。而光電子是繼微電子技術(shù)之后近十年內(nèi)迅速崛起的新興高科技產(chǎn)業(yè)，它是集固體物理、導(dǎo)波光學(xué)、材料力學(xué)、微細(xì)加工和微電子技術(shù)為一體，是微電子技術(shù)和光電子技術(shù)的結(jié)合和擴(kuò)展。光電子產(chǎn)業(yè)以液晶顯示器（LCD）、等離子技術(shù)（PDP）和發(fā)光二極管（LED）為代表，尤其是彩色薄膜液晶顯示器（TFT-LCD）它是微電子技術(shù)與透射式彩色液晶顯示器技術(shù)的完美結(jié)合。它對生產(chǎn)環(huán)境的參數(shù)，原材料的純度以及生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)都等同甚至超過大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)要求。到2010年以光電子產(chǎn)業(yè)為代表的信息產(chǎn)品的總產(chǎn)值將突破50 000億美元。 電子廠無塵凈化車間

我國在微電子產(chǎn)業(yè)方面，“八·五”、“九·五”“十。五”期間發(fā)展很快，繼“華越”和“華虹”之后又有“中芯”、“宏力”、“貝嶺”、“先進(jìn)”等超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線相繼建成投產(chǎn)。在光電子產(chǎn)業(yè)方面“LCD”、“PDP”、“LED”、“TFT-LCD”已成為我國光電子產(chǎn)業(yè)的新的增長點(diǎn)，隨著“吉林通海高科”TFT-LCD生產(chǎn)線建成投產(chǎn)后又有更大規(guī)模的“上廣電”、“京東方”等TFT-LCD生產(chǎn)線相繼建成投產(chǎn)。深圳的“深超”和具有第六代TFT-LCD生產(chǎn)線的“京東方”也在建設(shè)之中。  

二、電子工廠高級別凈化無塵車間的建造特點(diǎn) 

（一）電子工廠生產(chǎn)工藝對無塵車間生產(chǎn)環(huán)境的要求非常嚴(yán)格 

電子工廠尤其是微電子和光電子產(chǎn)業(yè)的電子工廠，工藝生產(chǎn)對大面積高潔凈度潔凈室所要求的生產(chǎn)環(huán)境不僅僅有：建筑圍護(hù)、結(jié)構(gòu)、空氣、水以及氣體、溶劑等原材料，而且還有聲、光、電、磁、振等各種環(huán)境。例如：建筑形式、層高承重、圍護(hù)的裝修材料；空氣的潔凈度、溫濕度、靜壓力；水和氣體的純度和重金屬等含量以及噪聲、照度、靜電、電磁波、微振動等等?？偟膩碚f，微電子和光電子對生產(chǎn)環(huán)境的要求可用“精”、“凈”、“純”、“大”來描寫。 

建造電子工廠的高級別無塵車間最重要的是要使建造的無塵車間應(yīng)能滿足生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)環(huán)境的嚴(yán)格要求，使之能高效率、高成品率地生產(chǎn)出高質(zhì)量的電子產(chǎn)品。這是建造高級別無塵車間最根本的目的。下表給出了微電子、光電子生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)環(huán)境所要求的條件和參數(shù)：

電子廠凈化車間/SMT凈化車間/光電廠凈化車間/電子廠無塵車間

（二）電子工廠高級別無塵車間的建造投資費(fèi)用非常高 

高級別無塵車間建造投資的費(fèi)用很高。一般來說，4級（10級）`5級（100級）垂直單向流潔凈室，其室內(nèi)建筑圍護(hù)裝修（包括墻、頂、地、門窗等）和凈化空調(diào)系統(tǒng)（包括制冷和空調(diào)、凈化設(shè)備、管道和配件）其建設(shè)初投資大約為10 000~15 000元/m2；如果再加上純水制備設(shè)備和系統(tǒng)管線配件，純氣的發(fā)生設(shè)備和系統(tǒng)管線配件、廢水廢氣排放設(shè)備和系統(tǒng)管線配件；消防系統(tǒng)設(shè)備管線配件；供配電和自動控制系統(tǒng)的設(shè)備管線配件以及集中式真空清掃系統(tǒng)設(shè)備配件管線等等，其單位面積的初投資可高達(dá)25 000~30 000元/m2。 

現(xiàn)以1998年已建成投產(chǎn)的上海某超大規(guī)模集成電路前工序生產(chǎn)線舉例來說，其月投片（8"硅片）30000片，有無塵車間面積約10 000 m2，其中4000 m2 3級（1級）、4級（10級）高潔凈度垂直單向流無塵車間，另外6000 m2為6級（1 000級）、7級（10 000級）非單向流無塵車間?？們艋惋L(fēng)量約6 400 000 m3/h。 

該項(xiàng)目總投資約100億人民幣，其中動力設(shè)備和土建部分投資約為20億人民幣。占總投資的20%。其核心部分10 000 m2高級別潔凈室建造投資費(fèi)高達(dá)6000萬美元（不含土建結(jié)構(gòu)部分）折合單位面積投資為6000美元/m2，大約折合人民幣50000元/m2。 

再舉目前正在建造即將竣工的深圳某精密光電有限公司建造的TFT-LCD基板生產(chǎn)線，其總面積約800 m2，其中3級（1級）、4級（10級）垂直單向流潔凈室的面積約200 m2；其余為5級（100級）垂直單向流潔凈室。 

除了土建結(jié)構(gòu)以外潔凈室的建筑圍護(hù)裝修、冷凍和凈化空調(diào)系統(tǒng)、廢水廢氣的排放系統(tǒng)、純水純氣的制備和輸配系統(tǒng)、供配電和自動控制系統(tǒng)等的總投資約3200萬元人民幣，折合單位面積約40000元/ m2人民幣。 

由上述兩個(gè)實(shí)例說明建造這樣的微電子、光電子工廠高級別無塵車間的建造投資費(fèi)用是非常高的。這是另一個(gè)特點(diǎn)。 

（三）電子工廠高級別無塵車間的運(yùn)行管理費(fèi)用非常貴 

因?yàn)殡娮庸S高級別潔凈室的凈化送風(fēng)量大、工藝設(shè)備局部排風(fēng)量大、新風(fēng)量大，溫、濕度要求嚴(yán)格，所以送風(fēng)的空氣熱濕處理的冷量、熱量、加濕量也大，空氣輸配的能量消耗量大，運(yùn)行費(fèi)用很貴。 電子廠無塵凈化車間

電子廠凈化車間/SMT凈化車間/光電廠凈化車間/電子廠無塵車間

還拿上述兩個(gè)項(xiàng)目為例來說明： 

上海某超大規(guī)模集成電路前工序生產(chǎn)線10 000 m2無塵車間總送風(fēng)量為6 400 000 m3/h，空氣輸配的風(fēng)機(jī)總耗電量為3840 kw/h，全年電費(fèi)為1659萬元（每度電按0.6元/度計(jì)），空氣熱濕處理耗電量約8000 kw/h，全年電費(fèi)為3456萬元。全年凈化空調(diào)系統(tǒng)本身的運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)5115萬元人民幣。折合單位面積凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用為5115元/ m2。 

而深圳某精密光電的基板生產(chǎn)線高級別無塵車間面積約800 m2，凈化送風(fēng)量1 200 000 m3/h，新風(fēng)量90 000 m3/h，空調(diào)冷量約2 000 kw。其凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣輸配風(fēng)機(jī)（新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)和FFU風(fēng)機(jī)）總耗電量約為300 kw/h，全年電費(fèi)約130萬元人民幣（每度電按0.6元/度計(jì)），而空氣熱濕處理的耗電量約760kw/h，（其中：冷凍機(jī)電量為400kW，冷凍水泵電量為本130kW，冷卻水泵電量為160kW，干冷水泵電量為44kW，冷卻塔電量為22kW）全年電費(fèi)約為330萬元人民幣。全年凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行總費(fèi)用高達(dá)約460萬元，折合單位面積年運(yùn)行費(fèi)用約為5750元/ m2。 

由上述兩個(gè)例子來看，電子工廠高級別無塵車間僅僅保持室內(nèi)的潔凈度、溫濕度每平方米所花的運(yùn)行費(fèi)用就要高達(dá)5000~6000元/ m2人民幣。由此可見它的運(yùn)行管理費(fèi)用相當(dāng)貴。這是第三個(gè)特點(diǎn)。 

（四）電子工廠高級別無塵車間的適應(yīng)性、靈活性要非常強(qiáng) 

微電子集成電路的發(fā)展規(guī)律告訴我們，每隔2~3年就上一個(gè)臺階，其芯片的集成度就要增加4倍，特征尺寸（線寬）就要縮小30%，年銷售價(jià)格就要下降30%。因?yàn)椋呻娐酚质前l(fā)展速度十分迅速的產(chǎn)業(yè)，隨之而來的為其服務(wù)的生產(chǎn)環(huán)境技術(shù)和高級別潔凈室技術(shù)也必須隨之發(fā)展而發(fā)展，才能適應(yīng)微電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。 

繼微電子之后發(fā)展起來的光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度比微電子產(chǎn)業(yè)還快。如TFT-LCD技術(shù)每1~2年就更新一代，去年前年還是第五代TFT-LCD；今年就發(fā)展到第六代產(chǎn)品了。因此，為其服務(wù)的生產(chǎn)環(huán)境技術(shù)、高級別潔凈室技術(shù)必須具有極大適應(yīng)性、靈活性以滿足微電子、光電子技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的要求。因?yàn)?，建一個(gè)廠房，建造一個(gè)高級別潔凈室是百年大計(jì)，不是一年二年就能拆掉重建。因此，在設(shè)計(jì)和建造這樣高級別潔凈室時(shí)，就應(yīng)考慮到生產(chǎn)工藝的發(fā)展、變更，使?jié)崈羰揖哂泻芎玫倪m應(yīng)性和靈活性。多年建造經(jīng)驗(yàn)告訴我們，從潔凈室的靈活性角度可將潔凈室分為三個(gè)層次，第一個(gè)是不可變的部分，無論怎樣變化這部分是不能變化的。這就是基礎(chǔ)、柱、梁等結(jié)構(gòu)部分；第二個(gè)層次是可變便不易改變的部分。如潔凈室的圍護(hù)、裝修等；第三個(gè)層次是可變且容易改變的部分。如：電氣、動力、空氣、水、氣體、溶劑等的供給系統(tǒng)和廢氣、廢水、廢液、廢料和排放系統(tǒng)。因此，建造電子工廠的高級別潔凈室時(shí)必須考慮到它們對生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展的靈活性和可變性。這是第四個(gè)特點(diǎn)。 

（五）電子工廠高級別潔凈室的安全性、可靠性要非常好 

從前面敘述可以得出這樣一個(gè)看法和結(jié)論，即建造和使用高級別潔凈室是要付出極高的代價(jià)。但是，為了生產(chǎn)出高可靠、高質(zhì)量、高成品率的高科技電子產(chǎn)品還必須具備這樣的生產(chǎn)環(huán)境。因此，為了滿足生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)環(huán)境的嚴(yán)格要求，設(shè)計(jì)和建造潔凈室時(shí)必須把安全可靠放在第一位，即保證所建造的潔凈室的全部生產(chǎn)環(huán)境：潔凈度、溫濕度、風(fēng)速、壓力、噪聲、照度以及靜電微振、電磁等等都必須百分之百的滿足生產(chǎn)工藝的要求。保證環(huán)境參數(shù)可靠，穩(wěn)定不出差錯(cuò)。另外，從安全角度上講，即建筑結(jié)構(gòu)承重的安全和防火防爆防毒的安全更是十分重要的，要遵照“以人為本”的方針，保證人員的生命安全和保護(hù)工廠財(cái)產(chǎn)的安全更是設(shè)計(jì)、建造和使用潔凈室時(shí)應(yīng)注意的頭等大事。 

因此，努力降低高級別潔凈室的建造投資和運(yùn)行費(fèi)用；努力提高潔凈室的靈活性和適應(yīng)性以滿足生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展的要求和保證高級別潔凈室的安全、可靠是給潔凈室的設(shè)計(jì)和建造者提出的重要課題。 

三、電子工廠高級別無塵車間的空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)和節(jié)能 

（一）潔凈室的空調(diào)負(fù)荷 

潔凈室的凈化空調(diào)負(fù)荷由下面幾部分組成： 、

1、室內(nèi)負(fù)荷 

主要包括： 

① 室內(nèi)作業(yè)人員的散熱、散濕負(fù)荷。 ② 室內(nèi)照明燈具的散熱負(fù)荷。 

③ 潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、頂、地、門、窗）的傳熱、傳濕負(fù)荷。 ④ 生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的散熱、散濕負(fù)荷。 

2、潔凈室新風(fēng)處理的熱、濕負(fù)荷。夏季是降溫去濕；冬季是加熱、加濕。 3、空氣輸配時(shí)風(fēng)機(jī)（或FFU）的溫升和水泵的溫升負(fù)荷。 

（二）高級無塵車間的空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn) 

1、高級別潔凈室（100級，10級，1級）是垂直單向流潔凈室，其送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量非常大，高達(dá)400~500次/h換氣，而且風(fēng)機(jī)的壓頭也很高，一般多在1000~1500Pa，因此風(fēng)機(jī)溫升的負(fù)荷大。按理論計(jì)算：在集中送風(fēng)方式的系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)的溫升為1.5℃，僅此一項(xiàng)的負(fù)荷就是500~700W/m2；如果采用FFU送風(fēng)方式，風(fēng)機(jī)溫升的負(fù)荷也要250~350 W/m2。因此，風(fēng)機(jī)溫升的負(fù)荷大是其一個(gè)負(fù)荷特點(diǎn)。 電子廠無塵凈化車間

2、服務(wù)于微電子和光電子的高級別潔凈室因工藝排風(fēng)量大，所以新風(fēng)量也很大，新風(fēng)量一般在10~20次/h換氣；因此，處理如此多新風(fēng)的負(fù)荷大約為400~800 W/m2；個(gè)別工藝的排風(fēng)量更大，固新風(fēng)負(fù)荷也還會更大。因此新風(fēng)負(fù)荷大是其第二個(gè)負(fù)荷特點(diǎn)。 

3、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的散熱、散濕負(fù)荷大，是高級別潔凈室的第三個(gè)負(fù)荷特點(diǎn)。生產(chǎn)負(fù)荷的大小是與工藝生產(chǎn)本身的性質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備的密閉、保溫、通風(fēng)以及水冷卻的情況有關(guān)。 

4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱、照明燈具的散熱以及作業(yè)人員的發(fā)熱這三項(xiàng)負(fù)荷相對比較小，三項(xiàng)負(fù)荷之和還不足總空調(diào)負(fù)荷的10%（其中：照明負(fù)荷大約25~30 W/m2；圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷大約20~30 W/m2；作業(yè)人員負(fù)荷大約10~15 W/m2），這是高級別潔凈室第四個(gè)負(fù)荷特點(diǎn)。 

（三）電子工廠高級別無塵車間空調(diào)凈化系統(tǒng)的節(jié)能 

研究高級別無塵車間的空調(diào)凈化系統(tǒng)節(jié)能，應(yīng)首先從分析其空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)入手，抓住空調(diào)負(fù)荷中的主要矛盾，才能事半功倍。從前面可知，高級別潔凈室空調(diào)負(fù)荷中占90%以上的負(fù)荷是：新風(fēng)負(fù)荷、風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷和工藝設(shè)備和工藝過程負(fù)荷三項(xiàng)。這是它的主要矛盾。 

1、降低新風(fēng)空調(diào)負(fù)荷的節(jié)能措施 

① 減少排風(fēng)量。改進(jìn)工藝和工藝設(shè)備，盡可能不排風(fēng)，少排風(fēng)。采取密閉式排風(fēng)罩在同等的排風(fēng)效果下盡量減少排風(fēng)量。 

② 減少正壓漏風(fēng)量。加強(qiáng)潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性，既能保持潔凈室必要的正壓值，又可減少所需的正壓漏風(fēng)量。 

③ 提高新風(fēng)空氣處理設(shè)備的效率。 2、降低風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷的節(jié)能措施 

① 在確保潔凈室潔凈度的前提下，盡量減少送風(fēng)量，盡量用局部高凈化來替代全面高凈化。 

② 加強(qiáng)空調(diào)設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng)的密閉性，減少漏風(fēng)量。 

③ 采取凈化送風(fēng)與空調(diào)送風(fēng)分離的送風(fēng)方案，使90%的凈化送風(fēng)量就近循環(huán)以減少風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷。 

④ 采用FFU加新風(fēng)機(jī)組加干盤管的送風(fēng)方式以減少風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷。 ⑤ 提高風(fēng)機(jī)效率，采取變頻措施。 

3、工藝設(shè)備和工藝過程的發(fā)熱是工藝生產(chǎn)本身的問題，只能依靠工藝自己來解決。 4、除上述措施之外，還可采取如下措施

① 加強(qiáng)水管和風(fēng)管的保溫。 

② 減少冷熱源的跑、冒、滴、漏。 

③ 采取熱回收，充分利用廢熱。 

④ 盡量利用天然能源作空調(diào)系統(tǒng)的預(yù)冷和預(yù)熱，如：太陽能、地下水、土壤能等。 

⑤ 利用蓄冰和蓄熱等優(yōu)惠政策。 

四、電子工廠高級別無塵車間的消防和排煙 

（一）高級別潔凈室消防的重要性 

1、潔凈室尤其是高級別潔凈室，多居于建筑的中心部位，是無外墻、無外窗、無外門又極為密閉的無窗廠房或密閉廠房。這樣的建筑一旦發(fā)生火災(zāi)給人員的疏散帶來極大的困難，處理不好會給人員和財(cái)產(chǎn)帶來極大的損失。 

2、微電子和光電子用的高級別潔凈室在生產(chǎn)過程中使用和產(chǎn)生大量的有毒有害、易燃、易爆的特氣、烷類、有機(jī)物質(zhì)和酸堿氣體（如上節(jié)所述），這些物質(zhì)不僅是助燃、爆炸的物質(zhì)而且還會傷及人員的生命。一旦產(chǎn)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。

3、如前所述，高級別潔凈室的初投資十分昂貴，單就其基建本身單位造價(jià)要25000~50000元/m2；其中的生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格貴得更加驚人，有的設(shè)備一臺就數(shù)百萬美元，因此，消防對保護(hù)這樣建筑的財(cái)產(chǎn)損失就更加重要了。 

4、潔凈室內(nèi)的靜電也是誘發(fā)火災(zāi)的隱患，因此要重視靜電的消除。  

（二）無塵車間的消防措施 

按“潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范”GB 50073-2001規(guī)定： 

1、在潔凈室的建筑和裝修上面規(guī)定：“潔凈廠房的耐火等級不應(yīng)低于二級”。潔凈室的頂棚和壁板（包括夾心材料）應(yīng)為不燃燒體，且不得采用有機(jī)復(fù)合材料”?！绊斉锏哪突饦O限不應(yīng)低于0.4h，疏散走道的頂棚的耐火極限不應(yīng)低于1.0h，在同一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間應(yīng)設(shè)置不燃燒體隔斷，其墻和頂棚的耐火極限不應(yīng)低于1h，其墻上門、窗的耐火極限不應(yīng)低于0.6h?！?nbsp;

2、在消防條文中還規(guī)定，“在潔凈室的生產(chǎn)層、上技術(shù)夾層和下技術(shù)夾層均應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)。消火栓用水量≥10 l/S，潔凈廠房內(nèi)各場所必須設(shè)置滅火器”。并且還規(guī)定，“潔凈廠房宜設(shè)置預(yù)作用式自動噴水滅火系統(tǒng)”?！皾崈魪S房的疏散走廊，應(yīng)設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施?！薄皾崈羰覚C(jī)械防排煙系統(tǒng)宜與通風(fēng)和凈化空調(diào)系統(tǒng)合用，但必須采取可靠的防火安全措施。” 

3、還規(guī)定，“潔凈室使用可燃?xì)怏w處應(yīng)設(shè)可燃?xì)怏w的報(bào)警裝置和事故排風(fēng)裝置，報(bào)警裝置應(yīng)與相應(yīng)的事故排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖”，“無塵車間的地面應(yīng)具有導(dǎo)靜電性，地面表層應(yīng)采用靜電耗散性材料制作，其表面電阻率應(yīng)為105~1012歐姆，并且設(shè)置有導(dǎo)電泄放和接地措施。對地的泄放電阻值應(yīng)為105~109歐姆”?！皾崈羰业膬艋照{(diào)系統(tǒng)應(yīng)采取防靜電接地措施”等。 

（三）高級別無塵車間的防排煙 

前面已敘述過，在“潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范”GB 50073-2001中明確規(guī)定：“潔凈廠房的疏散走廊應(yīng)設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施”?！皾崈羰覚C(jī)械防排煙系統(tǒng)宜與通風(fēng)、凈化空調(diào)系統(tǒng)合用，但必須采取可靠的防火安全措施，并應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GBJ-16）”。而在兩規(guī)范中均沒有明確要求潔凈室一定要設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。而且，這樣的潔凈室凈化級別高，頂棚滿布高效過濾器（HEPA），面積很大（大多在4000m2 ~ 10000m2），又因生產(chǎn)工藝的原因，不可能劃分成若干個(gè)防煙分區(qū)，因此排煙量極大，設(shè)置排煙系統(tǒng)的難度很大。而且各地方的消防部門對這一要求的掌握也不盡一致。但這一類型的潔凈室往往都投保于國外的保險(xiǎn)公司，這些保險(xiǎn)公司為了自身的利益都要求對潔凈室設(shè)置排煙系統(tǒng)，否則就要提高投保費(fèi)用。一般對這樣的潔凈室設(shè)置排煙系統(tǒng)，目前常用的有下排煙和上排煙的兩種方式： 

1、下排煙方式：下排煙一般是在潔凈室的回風(fēng)技術(shù)夾層（下技術(shù)夾層）或回風(fēng)豎井內(nèi)設(shè)置排煙口，當(dāng)潔凈室發(fā)生火災(zāi)時(shí)，開啟排煙口，聯(lián)鎖啟動排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙。此時(shí)新風(fēng)機(jī)組繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充新風(fēng)，新風(fēng)由FFU送入潔凈室。但是，采用下排煙方式時(shí)應(yīng)特別注意，F(xiàn)FU向下送風(fēng)的風(fēng)速應(yīng)大于煙氣上升的速度排煙效果好，否則煙氣就會在潔凈室的頂部集聚，影響煙氣的排除。一般情況下，F(xiàn)FU的送風(fēng)速度為0.25~0.5m/s，而火災(zāi)的熱釋放只要大于3Kw時(shí)煙氣的上升速度就會大于0.5m/s。故一般下排煙的方式只有在火災(zāi)剛剛發(fā)生時(shí)排煙效果才好。下排煙方式在國外的集成電路生產(chǎn)廠采用的較多，但國內(nèi)的消防部門一般不容易接受。 

2、上排煙方式：上排煙一般是在潔凈室吊頂上設(shè)置排煙口，當(dāng)潔凈室發(fā)生火災(zāi)時(shí)，開啟排煙口，聯(lián)鎖啟動排煙機(jī)，此時(shí)新風(fēng)機(jī)組照常運(yùn)行，補(bǔ)充新風(fēng)。因排煙氣流方向與煙氣上升方向一致，因此排煙效果好。但最大的問題是排煙口的設(shè)置問題，對于非單向流潔凈室高效過濾器在吊頂上不是滿布的，這一問題還容易解決，但對于高級別垂直單向流潔凈室而言， 吊頂上滿布了高效過濾器或FFU，排煙口的設(shè)置就成了一個(gè)大問題。還好，目前已有一些凈化設(shè)備公司已經(jīng)開發(fā)了FFU和排煙口相結(jié)合的產(chǎn)品，這就很巧妙地解決了這一難題。 電子廠無塵凈化車間

還有一個(gè)由于工藝的要求不能將整個(gè)大面積的潔凈室劃分為若干個(gè)防煙分區(qū)的問題，目前還只能將4000~10000m2的潔凈室看做一個(gè)防煙分區(qū)。因此排煙量非常大，為了減少排煙量，通常把工藝設(shè)備的局部排風(fēng)系統(tǒng)也兼作排煙系統(tǒng)來滿足偌大的排煙量的要求。 

（四）我國某TFT-LCD高級別無塵車間消防的設(shè)計(jì)實(shí)例 

1、設(shè)計(jì)前與當(dāng)?shù)叵乐鞴懿块T聯(lián)系，提前匯報(bào)，加強(qiáng)溝通，介紹工程情況和消防設(shè)計(jì)方案并申訴道理，征求消防主管部門意見，如有困難，分析原因，取得理解，找到出路，保證安全。消防的設(shè)計(jì)原則是以防為主，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，將火災(zāi)消滅在初期，盡量減少損失。 

2、具體消防措施 

① 報(bào)警措施： 

 重要的工藝設(shè)備本身自帶消防設(shè)備和溫感、煙感探頭，能做到及時(shí)報(bào)警，及時(shí)滅火。 

 實(shí)現(xiàn)早期報(bào)警。采用空氣采樣器和溫感探頭聯(lián)合報(bào)警，能作到對明火和陰火都能早期預(yù)測，早期報(bào)警。 

因?yàn)椋捎每諝獠蓸悠鞯奶綔y來采集空氣中的粒子來進(jìn)行分析，對于陰火要比煙感和溫感早預(yù)知、早報(bào)警。對于明火溫感探頭要比空氣采樣器和煙感探頭早預(yù)知、早報(bào)警。 

② 采用自動噴淋滅火系統(tǒng)和消火栓滅火系統(tǒng) 

 在潔凈室和上下技術(shù)夾層內(nèi)均設(shè)消火栓滅火系統(tǒng)。 在潔凈室和上下技術(shù)夾層內(nèi)均設(shè)預(yù)作用自動噴淋滅火系統(tǒng)。

③ 設(shè)防排煙系統(tǒng) 

 疏散走廊設(shè)置機(jī)械防排煙系統(tǒng)，保證人員疏散安全。 

利用工藝設(shè)備的局部排風(fēng)兼作火災(zāi)時(shí)的排煙系統(tǒng)，并采用雙速排風(fēng)機(jī)。 

④ 對于工藝生產(chǎn)用的易燃易爆的火災(zāi)危險(xiǎn)物品（特氣、烷類、有機(jī)物質(zhì)??）做到火災(zāi)時(shí)能迅速撤離現(xiàn)場，有毒有害的全部迅速排空，一般排風(fēng)不間斷運(yùn)行，及時(shí)啟動事故排風(fēng)系統(tǒng)。 

⑤ 對于易燃易爆、有毒有害氣體而言，在氣源和使用氣體的生產(chǎn)設(shè)備之間設(shè)中間分配箱。分配箱與氣源和設(shè)備之間均設(shè)有切斷閥門。在正常狀態(tài)下，分配箱內(nèi)的氣體與氣源是斷開的，即使發(fā)生事故也不致于造成危險(xiǎn)氣體的大量泄漏。火災(zāi)時(shí)還要切斷分配箱與使用設(shè)備之間的聯(lián)系，以利滅火和排空。 

⑥ 火災(zāi)時(shí)的自動控制程序 

 早期工作一切正常 

火災(zāi)發(fā)生，即空氣采樣器和溫感探頭提前感知和報(bào)警后： 

 組織人員立即疏散。 

 關(guān)閉著火處的FFU，防止火災(zāi)時(shí)煙氣順氣流到處漫延。非著火處的FFU

繼續(xù)運(yùn)行，HEPA可過濾煙塵冷盤管可降低煙氣溫度。 

預(yù)作用噴淋滅火系統(tǒng)排氣、充水，但不立即噴淋，當(dāng)著火處的玻璃泡碎后，

自動噴淋滅火，這樣可提早作用2分鐘，以保護(hù)不著火處的生產(chǎn)設(shè)備。 

停止新風(fēng)機(jī)組的運(yùn)行。 

啟動排煙系統(tǒng)，有助人員疏散。 

火災(zāi)起來了，明火出現(xiàn)了，停止全部通風(fēng)、空調(diào)、凈化設(shè)備運(yùn)行，采用其

他方法救火，此時(shí)人員已全部疏散完畢。