潔淨室(Clean Room)，亦稱為無塵（chén）室或清淨室。它是汙染控製的基礎，沒有潔淨室，汙染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2裏麵，潔淨室被定義為具備空氣過（guò）濾、分配、優化、構造材料（liào）和裝置的房間，其（qí）中特定的規則的操作程序（xù）以控製空（kōng）氣懸浮微粒濃度，從而達到適當的微粒（lì）潔淨度級別（bié）。
  潔淨室要獲（huò）得良好的潔淨效果，不僅要著重（chóng）采取合理的空調（diào）淨（jìng）化措施，而且也要求工藝、建築及其他專業采取相應的措（cuò）施:不但要有合理的設計，而且還要精（jīng）心（xīn）的符合規範的施工安裝，以及正確的（de）使用潔淨室和科學的維護管理。為使潔淨室獲得良好的效果，國內外已有不少文獻從（cóng）不同的角度作過闡（chǎn）述。實際上，不同專業（yè）之間（jiān）很難做到理想地配（pèi）合，而且設計者很難把握施工安裝質量以及（jí）使用（yòng）和管理情況，尤其後者。就潔淨室淨化措施而言，許多設計者，或者還有施工方，往往對其必要條件未予足夠重視，造成潔淨效果不理想。本文僅就潔（jié）淨室（shì）淨化措施中達到（dào）潔淨度要求的四個必要條件簡要論述。
  一、送風潔淨（jìng）度
  要保證送風潔淨度（dù）符合要求，關鍵是淨化係統末級過（guò）濾器的性能和安裝。
淨化係統末級過濾器一般采用高效過濾器或亞（yà）高效過濾器。按我國標準[1]規定高效過（guò）濾器效率分（fèn）四檔（dàng）:A類為（wéi）≥99.9%，B類為≥99.9%，C類為≥99.999%，D類為(對≥0.1μ m粒子)≥99.999%(亦稱超高效過濾器);亞高效過濾器[2]為(對≥0.5μm粒子)95~99.9%。效率越高，過濾器的價格也越貴。所以（yǐ）選擇過濾（lǜ）器時應本著既要滿足送風潔淨度要求，又要考慮經濟合理（lǐ）。從潔淨度要求考慮，以低級（jí）別潔淨室選用低性能過濾器、高級別潔淨室選用高性能過濾器為原則。一般說來:100萬級（jí）可（kě）選用高中效過濾器;低於1萬級可選（xuǎn）用（yòng）亞高效（xiào）或A類高效過濾器;1萬~100級選用B類過濾器;100~1級選（xuǎn）用（yòng）C類過濾器。這裏每個潔淨度（dù）級別似乎都（dōu）有兩類過濾器可供選（xuǎn）擇，選擇高性能（néng）的還是低性能的，要視具體情況而定:當環境汙染嚴重，或室內排風比例很大，或該潔淨室特別重要，需要較大安全係數（shù），在這（zhè）些或其中之一情況下，均要選（xuǎn）擇高一類（lèi）過濾器;反之（zhī）可選擇較低性能過濾器（qì）。對0.1μm粒子（zǐ）要（yào）求控（kòng）製的潔淨室，不論控製的粒子濃（nóng）度（dù）高低均要（yào）選擇D類（lèi）過（guò）濾器。以（yǐ）上所述僅從（cóng）過濾器角度出發（fā），實際上要選擇好過濾器還要全麵考慮潔淨室特（tè）性、過濾器特性和淨化係（xì）統特性。
  要保證送風潔淨度，僅（jǐn）有（yǒu）合格的過濾（lǜ）器是不夠的，還要保證:a.運輸、安（ān）裝過程不損壞過濾器;b.安裝嚴密。要做到第a，則要求施工安裝人員訓練有素，既要有安裝淨化係統方麵的知識，又要具備較熟練的安裝技能（néng），否則將（jiāng）難以保證不損壞過濾器，這（zhè）方麵是有深（shēn）刻（kè）教訓的。其次，安裝嚴密性問題，主要（yào）取決於（yú）安裝結構型式優劣，設計（jì）手冊一般推薦:對於單個過濾器采用明裝（zhuāng）型式，這樣即便發生滲漏，也不致（zhì）漏到室內;采用成品高效送風（fēng）口，嚴密性也（yě）比較容易得到保證。對於多個過濾器的風□,近幾（jǐ）年（nián）常采用液槽密封和負壓密封。液（yè）槽密封必須保證液（yè）槽接縫嚴密和整體（tǐ）框架都處於同一水平麵上。負壓密封（fēng）就是使過濾器與靜壓箱和框架（jià）接縫的外周邊處於負壓狀態，與明裝型式一樣即使滲漏也（yě）不會漏到室內。實際上（shàng）隻要（yào）做到安（ān）裝框（kuàng）架平整，過濾器端麵與安裝（zhuāng）框架接觸均勻，任何安裝型式使過濾器達到安裝嚴密性（xìng）要求應該說是不難的。
  二、氣流組織
  潔淨室（shì）的氣流組織與一般空調房間有所不同，它要求將最幹淨的空氣首先送到（dào）操作部位，它的作用在於限（xiàn）製和減少對加工（gōng）物（wù）的汙染（rǎn）。為此，在設計氣流組織時應考慮這些原則:盡量減少渦流，避免（miǎn）將工作區以外的汙染帶入工（gōng）作區;盡量防止灰（huī）塵（chén）的二次飛揚以減少灰塵對工件的汙染（rǎn）機會;工作區的氣流要盡量均勻（yún），且其風速要滿足工藝和衛生要求，當氣流向回風（fēng）口流動時要使空氣中的灰塵能有效的帶走。根據不同的潔淨度要求，選擇不同的送、回風方式（shì）。
不同的氣（qì）流組織，各有其特點和範（fàn）圍:
  1) 垂直單向流:均可獲得均勻向下（xià）氣流，便於工藝設備布置，自淨能力強，可簡化人身淨化設施等（děng）共同設施等共同優點外，四種送風方式還（hái）有（yǒu）其各自優缺點（diǎn）:滿布高效過濾器具（jù）有阻力低、更換過濾器周期長（zhǎng）等優點，但（dàn）頂棚結構（gòu）複雜，造價高;側布（bù）高效過濾器（qì）頂送、全孔板頂送與滿布高效過濾器頂送的優缺點相（xiàng）反，其中全（quán）孔板（bǎn）頂送（sòng）在係統（tǒng）非連續運行時，孔板內表麵易積塵，維護不好，對潔淨（jìng）度有些影響;密集散流器頂送，因需要一段混和層，所以隻適用於4m以上高大潔淨室，其特點與全孔板頂送相仿;對於相（xiàng）對（duì）兩側（cè）格柵的板和相對兩側牆（qiáng）下部均勻布（bù）置回風口的回風方式（shì）僅適（shì）用兩側淨間距（jù）小於6m的（de）潔淨室;單側牆下（xià）部布回風口僅適用對（duì）牆間（jiān）距較（jiào）小(如（rú）≤<2~3m)的潔淨（jìng）室。
  2) 水平單（dān）向流:隻在第一工作區達到100級潔淨度，當空（kōng）氣流向另一側的過程中含塵濃度逐漸升高，所以僅適用於同一房間工藝過程有不同潔淨度要求的潔（jié）淨室;送風牆局部布高效過濾（lǜ）器較（jiào）滿布水平送可減少高效過濾器用量，節約初投資，但局部區域有渦流。
  3) 亂流型氣（qì）流:孔板頂送和密集散流（liú）器頂送的特點與前述相同:側送的優點易於（yú）管道布置，無需技術夾層，造價低，有利於舊（jiù）廠房改造，缺（quē）點是工作區風速較大，下風側比上風側含塵濃度高;高效過濾器風口頂送具有（yǒu）係統簡單、高效過濾器後無管道（dào）、潔淨氣流（liú）直（zhí）接送達（dá）工作區等優點，但潔淨氣（qì）流擴散緩（huǎn）慢，工作區氣流較均（jun1）勻;不過（guò）當均勻地布置多個風口或采用帶擴散板地高效過濾器風口時，也可使得工作區氣（qì）流較均（jun1）勻;但（dàn）在係統非連續運行地情況下，擴散板（bǎn）易積塵。
  以上論（lùn）述均屬於（yú）較理想狀（zhuàng）態，也是國家有關規範、標（biāo）準或設計手冊所推薦。實際工程中或受限於客（kè）觀條件，或由於設計者地主觀原因而未設計好氣流組織，常見的有:垂直單向（xiàng）流采取相鄰兩側牆下部回風，局部百級采用上送上（shàng）回(即局部送風口下未加下垂圍簾)，亂流型（xíng）潔淨室（shì）采用高效過濾器風（fēng）口頂送上回或單側下（xià）回(對牆間距較大（dà）)等，這些氣流組織方式經實測，其潔淨度大多數都達不到設計要求。由於（yú）現行規範[6]規定空態或靜態驗收，個（gè）別的這類潔淨（jìng）室在空態或（huò）靜態下勉強達到（dào）設計的潔淨度級別，但抗汙染（rǎn）幹擾能力很低，一旦潔淨室進入工作狀態就達不（bú）到要求。正（zhèng）確的氣（qì）流組（zǔ）織局部區域應設圍簾下垂（chuí）至工作區高度，10萬（wàn）級也不應采用上送上回。還有目前大多數工廠生產的帶擴散板的（de）高效送風口，其擴散板都隻是裝（zhuāng）飾性孔板（bǎn）而不起擴散氣流作用，請設計者和用（yòng）戶要特別注意。
  三、送風量或風速
  足夠（gòu）的通風換氣量是為了稀釋和排除室內汙染空氣（qì），根據不同的潔淨度要求，當潔淨室淨高較高時（shí），適當增加換（huàn）氣次數。其中，100萬（wàn）級潔淨室的（de）通風量是按高中效淨化係統考慮[7]，其餘均按高效淨化係統考慮（lǜ）;當（dāng）10萬級潔淨室高效（xiào）過濾器集中布置在機房（fáng）或係統末端采用亞高效過濾器時，可適當（dāng）提高（gāo）換氣次數10-20%。
  對於上述通風量推薦數值筆者認為:單向流潔淨室（shì）通過房間截麵風速偏低，亂流型潔淨室（shì）是（shì）有較充分（fèn）安全係數的推薦值。垂直單向流≥0.25m/s，水平單向流≥0.35m/s，在空態或靜態下檢測潔淨度，雖（suī）然能達到要求，但抗汙染能力較差，一旦室內進（jìn）入工作狀態，潔淨度就可能（néng）達不到要求，這類實例已不（bú）屬於個別（bié）;同時，我國通風機係列中尚未有較適合淨化係統用的風機，一般設計者又往往對係統空氣阻力未作準確計算，或未注意到所選用（yòng）的風機是否處（chù）於特性曲線（xiàn）上比較有利的工作點，使得係統（tǒng）在投入運行後不久，風量或風（fēng）速就達不到設計值。美國聯邦標準(FS209A~B)在1987年10月27日之（zhī）前（qián）一直這樣規定:單向流潔淨室通過潔淨室截麵的氣流速度通常保（bǎo）持在9Oft/min(0.45m/s)，在整個房（fáng）間無幹擾的條件下，其速（sù）度不均勻度（dù）在士20%以內，氣流速度任何明顯的下降都會增加自（zì）淨時間和工作位置（zhì）之間汙染影（yǐng）響的可能性(1987年10月FS209C頒布之後對含塵濃度以外的所有參（cān）數指標均未作規定)。為此，筆（bǐ）者認為宜適當提高目前國內對單向流速度的設計值，我們單位在實際工程中照此做（zuò）了，效果還是比較好的。亂流（liú）型潔淨室是有較充分（fèn）安全係數（shù）的推薦值，但許多設計（jì）者仍不放心，在做具（jù）體設計時將10萬級潔淨室通風量加大到20~25次/h，1萬級（jí）加大（dà）到30~40次/h，1000級加大到60~70次/h，這樣做不僅加大（dà）了設備容（róng）量、加大了初投資（zī），也增加了日後維護管理費用，實際上也沒有必要（yào）這樣做。在編製我國空氣潔淨技術（shù）措施[7]時曾調查測定了國內100多個潔淨室，許多潔淨室還是在動態下檢測的，結果表明:10萬級≥10次/h、1萬≥20次（cì）/h、1000級（jí）≥50次/h通（tōng）風（fēng）量即可滿足要求。美國聯邦標準(FS2O9A~B)規定（dìng）:非單向流潔淨室(10萬級、1萬級)，室高8~l2ft(2.44~3.66m)，通常（cháng）考慮全室至少每3分鍾換氣一次(即20次/h)。因此，設（shè）計（jì）規範的（de）規定[6]已經考（kǎo）慮了較大的（de）富裕係數，設計者完全可以放心地按照表1通風量地推薦（jiàn）值選用。
  四、靜（jìng）壓（yā）差（chà）
  潔淨室維（wéi）持一定的正壓是保證（zhèng）潔淨室不受或（huò）少受汙染、以維持設計潔淨（jìng）度等級必不可少地條件（jiàn）之一。即便是負壓潔淨室，它也（yě）必須有不低於它潔淨度級別地相鄰房間或套間維持（chí）一定地正（zhèng）壓（yā），負（fù）壓潔淨室的潔淨度才能得以維持。
  潔淨室正壓值是指門（mén）窗（chuāng）全部關閉狀態下，室內靜壓大（dà）於室外靜壓的數值。它是通過（guò）淨（jìng）化（huà）係（xì）統送風量大於回風量和排風量的方法（fǎ）來達到。為了保證潔淨室正壓值，送風、回風（fēng）和排風機最好聯鎖，係統開啟時先啟動送風機，再啟動回風機（jī）和排風機;係統關閉時先關排風機，再關回風機和送風機（jī），以防止潔淨室（shì）在係統開啟和（hé）關（guān）閉時受到汙染。
  維（wéi）持潔淨室正壓所需的風量主要根（gēn）據維護結（jié）構密閉性（xìng）好壞來確定。我國潔淨（jìng）室建設初期由於圍護結構密閉性較差，要維持≥5Pa的正壓就要2~6次/h送風量;目前維護結構密閉性（xìng）已大為提高（gāo），維持同樣的正壓隻要1~2次/h送風量;維持≥1OPa也（yě）隻要2~3次/h送風量。
  我國設計規範[6]規定:不同等級的潔淨室以及潔淨區和非潔淨區之間的靜（jìng）壓差應不小於0.5mmH2O(~5Pa)，潔淨區與室外的（de）靜（jìng）壓（yā）差應不小於1.OmmH2O(~l0Pa)。筆者認（rèn）為該值（zhí）似偏低，原因有三:1.正壓（yā）是表（biǎo）示潔淨室抑製（zhì）通（tōng）過門窗縫隙（xì）汙染室內空氣的能力，或（huò）在短時間（jiān）打開（kāi）門窗時使滲入室（shì）內的汙（wū）染物減（jiǎn）少到最低限度的能力，正壓（yā）大小表示抑製汙染（rǎn）能力的強弱，當然不是正壓越（yuè）大越好(後麵（miàn）將談到)。2.正壓所需的風量有限，5Pa正壓與10Pa正壓所需風量僅（jǐn）差約（yuē）1次/h，何樂（lè）而不為呢?顯然正壓（yā）值低限取l0Pa更優越些。3.美國聯邦標（biāo）準(FS209A~B)規定:當所有出入口關（guān）閉時，潔淨室與任何相鄰的低潔淨度區域之間的最低正壓差為0.05英寸水柱(12.5Pa)，這數值已（yǐ）被（bèi）許（xǔ）多（duō）國家采用（yòng）。
  但潔淨室的（de）正（zhèng）壓值並非越大越（yuè）好，根據本單位30多年實際工程檢測（cè）表明:當正（zhèng）壓值≥30Pa時，開門就比較困難，關門稍不留意，砰一聲!嚇人一跳（tiào）;當正壓值≥50~70Pa時，門窗（chuāng）縫（féng）隙就會發（fā）出哨音，體弱者或（huò）有某種不適應症者不適感覺。可是國內和國（guó）外許多國家的有關規範或標準均未規（guī）定（dìng）正（zhèng）壓的上限值，這樣的結（jié）果許（xǔ）多單位都隻求下限值滿足要求，而（ér）不（bú）管上限（xiàn）值達到多少，在筆者遇到的實際潔淨室中正（zhèng）壓值有高達100Pa以上，造成很不好的效果。實際上調整正壓（yā）並不是一件很難（nán）的事，把它控製在一（yī）定範圍內是完全可能的。曾有文獻介紹東歐某國將正壓值規定為1-3mmH20(約10~30Pa)，筆者認為這個範圍是比較合適的。
  對於一個潔（jié）淨室來說，以上四個必要條件必須同時（shí）得到滿足（zú），才能保證潔（jié）淨度達到要求並具（jù）備應有的（de）抗汙染幹擾能（néng）力（lì）。