电子洁净厂房机电安装施工技术研究与应用

电子洁净厂房机电安装施工技术研究与应用

唐耀佳,赵小昂,袁彪

中建四局安装工程有限公司  广东省广州市 510700

1 引言

近年来受国际影响，我国大力支持半导体行业的发展。现中国已成为世界上较大的半导体市场，在强力的需求和政策推动下，快速发展已成为不可阻挡的趋势。无尘车间工程将迎来新的发展时期，对无尘车间市场需求量不断增大。

因此，我司对洁电子净厂房机电安装施工工艺流程进行研究总结，降低管理成本，保证施工质量，确保施工进度的顺利实施。

2 洁净室概念

2.1洁净度等级

空气洁净度等级指洁净空间单位体积空气中以大于或等于被考虑粒径的粒子最大浓度限值进行划分的等级标准。

2.2洁净室洁净度状态

洁净室洁净度状态可分为空态、静态、动态。空态指洁净室基础建设已全部安装完成，无生产设备。静态指生产设备已安装完成并运行，无人员。动态指生产设备运行并有人员材料等进入。

2.3换气次数

在各国的洁净室标准中，相同级别的非单向流洁净室的经验换气次数并不相同。洁净室设计规范（GB 50073-2013）中规定了换气次数。

2.4洁净室净化空调系统原理

室外新风与洁净室的回风结合，通过空调机组初效、中效过滤器过滤，分别通过冷却段、加热段、加湿段进行恒温恒湿处理后通过送风风管送入末端高效送风口进入洁净室，如图1所示。

图1净化空调系统原理图

千级及以上洁净室洁净度要求高，如果采用AHU一次回风空调系统，系统回风量大，送风风管太大无法操作，考虑综合因素主要采用MAU+DCC+FFU空调净化系统，MAU主要负责湿度的控制和保证室内的正压，FFU主要通过空气循环过滤保证洁净度，DCC通过去除室内显热保证室内温度，如图2所示。

图2 MAU+FFU+DCC净化空调系统原理图

3.1洁净室空调设备组成及原理

3.1.1空气处理机组

夏季工况：室外空气经过一次表冷段除湿降温，送风温度较低的情况下通过加热段进行再加热。

冬季工况：室外空气通过一次加热段进行加热，当湿度较低的情况下通过加湿器进行加湿，温度过高情况下通过二次冷却段进行降温调节。

3.5.2 风机过滤单元（FFU）

FFU是由风机与高效过滤网组合在一起的末端过滤单元，自带动力送风的过滤装置，具有过滤功能，FFU可模块化连接使用。

FFU风量和布置数量决定洁净室内换气次数与洁净度。

箱体常用材质为镀铝锌、不锈钢、铝合金，用于固定风机；电机主要分为直流电机和交流电机，直流电机噪声低，运行稳定，能耗相对较低，但造价高，交流电机噪声大，造价较低。

3.2.3干盘管（DCC）

干盘管采用13℃以上冷冻水，处于室内露点温度以上，一般不会产生冷凝水，仅处理室内显热负荷，不负责潜热负荷。室内潜热由空调处理机组（MAU）负责处理。

3 洁净厂房的施工

3.1洁净室施工前准备

洁净室应于主体结构、外墙围蔽、门窗等工程完成后进行。在洁净室施工过程中，始终有粉尘产生，仅靠最后阶段清洁是无法完全清理干净，系统运转时残留灰尘四处飘散，增大高效过滤器负荷，降低使用寿命。所以在施工阶段应采取相应措施降低过滤器负荷。

3.2施工流程

图3工艺流程图

3.2.1顶棚洁净彩钢板安装

彩钢板具有防尘、抗菌、耐腐蚀、防锈、放静电等作用，顶棚安装彩钢板可防止建筑面破裂损坏产生灰尘对洁净室造成污染，且具有隔音和保温效果，可隔绝上下楼层之间温差产生冷凝水。

一般洁净室顶棚彩钢板于梁下安装，占用梁下约100mm空间。对于层高不足的无下夹层洁净室，机电管线密集，可采用环氧涂料喷涂对梁底进行防尘处理，彩钢板仅包裹楼板底，腾出梁上空间，避免管线安装空间不足，占用FFU安装空间。

3.2.2机电管线安装

管道支架主要固定与梁上，风管、桥架等支架间距小、重量轻的管线可采用吊杆固定于顶棚吊顶龙骨上，风管、桥架安装后薄膜密封处理，避免污染。

3.2.3地面地坪漆及装饰洁净墙板施工

装饰彩钢板围蔽前应进行地面底涂、中涂施工，可起到封闭表面的灰尘及细小孔洞缝隙，使表面平整光滑，避免彩钢板安装后底部产生灰尘，及防止潮气上浮的作用。

3.2.4干盘管施工

回风夹道根据干盘管有效尺寸进行开孔，干盘管与墙面处采用密封胶条密封，确保安装后无缝隙，干盘管安装完毕后采用塑料薄膜密封，避免污染。

3.2.5 FFU箱体及滤网安装

吊顶上管线施工完毕后可进行吊顶龙骨施工，安装FFU箱体、天花末端机电管线等同步进行。灯具安装完毕并通电，确保足够照度进行地坪漆施工。地坪施工完后对洁净室进行初步清洁并空吹完毕后进行FFU滤网安装。

4 洁净室的洁净度测试

4.1高效过滤器检漏

检漏时将采样口放在距离被检过滤器表面2~3cm处，经5~20mm/s的速度移动，对被检过滤口整个断面，封头胶和安装安装框架处进行扫描检漏。风量和风速的检测是整个检测项目中首先进行的。

4.2洁净取样

1）使用取样量大于1L/min的光学粒子计算器，在仪器选用时应考虑粒径鉴别能力、粒子浓度适用范围和计数效率，仪器应有有效的标定合格证。

2）取样点应均匀分布于洁净室或洁净区的整个面积内，并位于工作活动的高度，活动高度宜距地面0.8m，每个取样点的最小采样时间为1min。

5 洁净室施工过程问题总结

5.1干盘管选型

图纸设计尺寸与厂家实际选型会存在偏差，若洁净室内干盘管布置密集，可能会导致回风夹道宽度不足，无法安装干盘管。

各大厂家盘管在同种工况下性能及构造会存在差异，选型后根据施工图纸复核并进行深化，确保图纸深度。调整设备宽高、回风夹道尺寸等。

5.2吊顶夹层内管线布置

管线排布时避免穿越或紧贴回风夹道，否则干盘管无法安装，若管线穿越回风柱，管线高度需高于干盘管高度并预留500mm排水高度。

机电管线施工时回风夹道尚未施工，施工现场无法一眼查看，管理人员需定期复核现场，避免占用干盘管安装空间。

管线安装高度不宜太低，管底净高应保证吊顶以上至少有600mm空间安装FFU。

FFU箱体安装完成后，应注意吊顶末端各系统线管、消防喷淋等管线避开FFU箱体上方，且尽高安装，留出足够空间抬高FFU箱体安装高效过滤网。

高度不满足FFU滤网安装不利情况下，只能采用滤网下挂方式安装，项目定制 FFU下挂滤网配件，固定于龙骨上，滤网由吊顶底下放入，紧贴FFU箱体，龙骨与滤网间打胶处理，确保密封。

结语

为满足电子洁净厂房的洁净度要求，需严格遵守施工工艺流程进行施工；对于过程中常遇到的安装空间不足、尺寸不匹配问题，可通过前期更合理的施工组织及深化设计进行规避；针对已出现的问题及特殊情况，文中也给出合理的解决措施，来保证施工质量。