洁净厂房的建筑设计与工程实践

洁净厂房的建筑设计与工程实践

孙丹

上海城建职业学院

摘要：随着医药、电子、食品等行业的迅速发展对生产工序和生产环境的要求越来越高。洁净厂房为解决无菌无尘生产做出保障，紧随时代步伐应运而生。笔者也陆续接触到一些有洁净要求的厂房设计工程，如：费列罗食品（杭州）有限公司项目、阿斯利康医药中心、以及雀巢健康饮品项目。

关键词：洁净厂房；洁净厂房的防火

Withtherapiddevelopmentofmedicine，electronics，foodandotherindustries，therequirementsforproductionprocessandproductionenvironmentaregettinghigherandhigher.Cleanworkshoptoensureasepticanddust-freeproduction，followedthepaceofthetimescameintobeing.Theauthorhasalsocomeintocontactwithsomeplantdesignprojectsthatrequirecleaning，suchastheprojectofFerrierofood（Hangzhou）co.，Ltd.，AstraZenecamedicalcenterandnestlehealthdrinkproject.

CleanworkshopFirefightingincleanfactorybuildings

前言：

一.洁净厂房的概念及洁净技术的发展概述

1.1洁净厂房的概念界定

洁净厂房是指厂房内的温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动、照明、静电控制在某一需要的范围内，并排除其空气中的有害空气、微粒子、细菌等污染物，不论外在空气条件如何变化，其厂房内均能维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力。洁净厂房的主要作用就是在一个特殊净化要求的生产环境中制造出优良的产品，其重要性也越来越多地被人们所认识和接受。

1.2发展概述

科技革命日益渗透，各种高科技对于部件的质量和精度要求越来越高，越来越细。随着这种需求的增加，各国开始对生产部件的厂房进行改造和革新。首先在洁净技术方面实现突破的美国，20世纪初高效空气过滤器在美国实验成功，其具有过滤效果好，容尘量小等特点。日本在20世纪50年代开始在特定的行业引进洁净技术，保证产品的质量，70年代后期，大多数发达国家开始建造控制空气粒子，减少细菌的实验室。现在，随着集成电路的高速发展，洁净厂房的适应度加深。但是我国的洁净厂房发展开始较晚，起步较慢，水平较低，目前还处于依靠外来技术的引进。

二.洁净厂房的分类及特点

2.1洁净厂房的分类

2.1.1乱流式

乱流式厂房主要是通过空调的风筒将外部净化的空气输入到厂房内，从而加速空气的流动速度，提高厂房的空气质量，已达到净化的作用和要求。它的优点在于节省成本，易于建设，便于管理和操作，但是他的缺点是空气中微粒子并不会随着空气的变化而减少，有可能还会呈现增多的趋势，这对产品质量的保证是不利的。

2.1.2层流式

层流式主要分为两种：水平层流式和垂直层流式，区分的标准在于过滤空气的输出方向。水平式主要通过过滤器将空气净化后，从侧壁单方向吹出，并在对面侧壁进行回旋和反复，从而将尘埃排除厂房之外，实现净化的作用。其优点在于建造简单，效果明显，但是费用稍高，垂直式主要将过滤器安装在厂房的顶部，空气由上向下吹，接触到底部再回返。通过这样的方式进行净化，厂房存留的病菌及颗粒就可以快速排除室外，洁净空气。其优点在于管理简单，操作容易，但是顶部的构架设计费时费力。

2.1.3复合式

复合式主要通过将以上两种模式进行有机的结合和利用，已达到其预期的作用和效果。其主要的特点在于结合了乱流式和层流式的优点，实现了优势互补，是现在大型企业较为常用的方式。

2.2洁净厂房的特点

1）由于产品在每个生产工序中的洁净度不同甚至可能差异很大，这就需要在洁净厂房内设置大小不一的洁净室，以保证各工序的洁净度，厂房一般都分隔为若干小间作为洁净室；

2）为减少外界环境对其影响，其常处于密闭状态，门窗相对很少；

3）厂房生产要求较高，基本都属于精细类加工，内部有的设备昂贵，怕高温、忌水；

4）生产的机械化、自动化程度较高，同时为减少人员对内部洁净的影响，厂内工作人员较少，不利于发现火情和处理初期火灾；

5）、内部结构复杂，通道曲折；

6）若干洁净室都通过风管彼此串通

三.洁净厂房设计注意要点

通过实际工程（虽然只是部分有洁净要求），觉得洁净厂房的设计应注意以下几点：

3.1厂址选择及总平面布置

3.1.1合理选择厂址：洁净厂房与其它工业厂房的区别在于洁净厂房内的生产工艺有空气洁净度的要求，因此，在选择厂址时应重点考虑三点：

1）大气含尘和有害气体浓度较低，空气、土壤及水资源无污染自然环境较好的区域；

2）远离交通要道及有振动或噪声干扰的区域；

3）综合应考虑水、电、排污、燃料在目前使用及今后的发展。

3.1.2.总平面布置：由于洁净厂房有其特殊性，既在总平面布置时应按厂区内各建筑物的使用功能及洁净等级的要求划分。一般厂区可分为洁净生产区、一般生产区、污染区、辅助区，洁净生产区厂房一般放置在厂区的上风侧，人、流物流不穿越或少穿越的地段，且与市政交通干道的间距宜大于50m。

3.2洁净厂房建筑平面设计

洁净厂房的建筑平面应具有适当的灵活性，以便为生产工艺的调整创造条件，因此主体结构宜采用大空间及大跨度柱网。厂房的建筑平面一般是根据工艺流程布置形成的，在满足生产工艺条件的前提下，需要考虑的因素还很多如通风、防火疏散、卫生环境等。

3.2.1在工艺流程初设阶段，建筑师就应参与进来，确定门窗位置，疏散口的形式及数量，各种流线的关系等，以解决防火疏散的问题，并使得各个部分的联系顺畅，避免以后工作中作不必要的反复。

3.2.2辅助区的平面布置对生产活动有着重大的影响。如楼、电梯的设置，楼、电梯在生产活动中不单单起到疏散作用，同时还担负着运输功能的作用，因此这就要求我们设计者对生产活动中有流动性的包装物及原材料外形尺寸要有足够的了解，从而使楼、电梯除满足防火疏散使用要求外，更大的方便运输。

3.2.3建筑洁净措施设计：按洁净区、次洁净区、非洁净区分开，进入洁净生产区的人员设置人员净化用室。工人入口处设置了净鞋池及雨具存放处，在过渡区设有换鞋、存衣更衣、盥洗、厕所、消毒、烘干，通过风淋室进入洁净区。如图一

图四：内窗台45度斜面示意图

4.4踢脚线装修

洁净室踢脚不应突出墙面，踢脚宜采用弧型铝台金成压条，取代传统施工复杂的水磨石弧型踢脚，起到不积灰、易清洁的要求。

4.5门窗装修

洁净区是全封闭生产车间，一般不考虑外窗，洁净室内门窗的缝隙应在正压面密封，且必须用密封胶密封。物品进出经气闸室或传递窗维持洁净区的空气洁净度和正压。洁净室内的密闭门应朝空气洁净度较高的房间开启，并加设闭门器。内窗台要求有45度斜面如图四

结语

洁净厂房在国内的运用越来越多，通过以上几个方面的总结希望对以后的工作起到承上启下的作用。

参考文献

[1].洁净厂房安全疏散探析.中国安全生产科学技术.2008.06

[2].PromotingenergyefficientbuildinginChinathroughcleandevelopmentmechanism.EnergyPolicy.2016.03

[3].建筑设计防火规范（GB50016-2014）

[4].洁净厂房设计规范（GB50073-2013）