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【摘 要】净化空调是空调工程中的一种，它不仅对室内空气的温度、湿度有一定要求，而且对空气中的含尘粒子、细菌浓度等均有较高的要求。因此它不仅对空调工程的设计施工有特殊要求，而且对建筑布局、材料选用、施工工序、建筑方法、水暖电及工艺本身的设计、施工均有特殊的要求与相应的技术措施。本文通过在电子厂房设计中的经验提出一些自己的观点，可供此类工程师参考借鉴。
【关键词】净化空调；设计参数；关键设备；气流组织；压力控制；
前言
我国人均能源资源占有量约为世界平均值的1/2，且不及同期发达国家的20%，而我国能源消费量约占世界能源消费总量的10%，能源利用效率很低，近些年来依靠消耗大量的能源来支撑经济的增长，不仅使我国能源供需矛盾更加突出，环境保护压力加大，而且也制约着我国经济增长质量的进一步提高，影响着可持续发展战略的实施。因此，国家《节能法》规定“节能是国家发展经济的一项长远战略方针”，强调能源节约与能源开发并举，把能源节约放在首位。空气净化一方面是送入洁净空气对室内污染空气进行稀释，另一方面是加速排出室内浓度高的污染空气。为保证生产环境或其他用途的洁净室所要求的空气洁净度，需要采取多方面的综合措施才能达到目标。
1 设计参数分析
净化空调设计参数的确定与普通舒适性空调系统有很大的区别。从温湿度来说，舒适性空调的室内温湿度的确定只考虑工作人员的舒适性要求，而净化空调不仅要考虑舒适性，更重要的是保证工艺所要求的特殊的温度、湿度环境（包括减少静电荷）。除了温湿度以外，净化空调的设计参数还包括室内外的发尘量和发菌量。室外大气尘计数浓度各地差异很大，最高值为106粒/L。对于高效空气净化系统的5级及其以下的洁净室，当大气尘浓度在106粒/L以内变化时，对洁净室含尘浓度的影响可以忽略不计。高效空气净化系统的设计大气尘浓度宜取M=106粒／L。而中效空气净化空气系统，其洁净度受大气尘浓度影响很大，所以设计大气尘浓度宜分区决定。室内发尘量主要包括人和建筑表面、设备表面以及工艺发尘。实践证明，人的发尘量是最主要的，人稍许动作或进出洁净室，洁净室含尘浓度均可有成倍到几倍的增高，洁净室灰尘主要来源于认，占80%一90 %。
2 负荷特性分析
一般来说，对一些高级别的洁净室，室内的工艺设备的散热负荷和设备排风所引起的新风负荷占主要部分，其次是空调系统中循环风机的动力负荷，围护结构传热、照明、人体散热等传统的空调负荷只占总负荷的10%左右。 高级别的洁净区一般布置在建筑物的中央部位，因此只存在冷负荷，在正常运行状态下，要长期供氛由于室内主要是工艺设备负荷，因此当工艺设备刚启动时，室内没有设备负荷，和正常运行时有很大区别。不但供冷量差别很大，而且在特定的气候条件下，有可能出现供热状态，然后再逐步切换到正常运行的供冷状态。在这种情况下，对洁净厂房的空调系统设置两套可以方便转换的工作模式是必需的，即“启动状态”和’‘运行状态”，并考虑启动状态的热负荷。
3 空调净化处理部件分析
空气过滤器是净化空调中的关键设备之一，它的性能优劣直接影响到空调净化的效果以及洁净度级别。净化空气用过滤器应满足效率高、阻力小、容尘量大等性能要求。过滤器按其效率可以分为粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器三个级别。对于净化空调系统而言，不同级别的过滤器往往是串联使用的。粗效过滤器设置在新风口，用于新风过滤，去除空气中大部分大微粒。中效过滤器设置在正压段，用于过滤新风与回风，延长高效空气过滤器的使用年限。高效过滤器设置在系统末端，作为整个净化空调系统实现洁净度的保障。用于生物洁净室的净化空调机组要求有防止细菌滋生的措施，空调机组所采取的主要措施有:
3.1 与传统的空调机组相反，将热交换盘管设置在正压段，从根本上消除盘管积水、不易排水的问题。处于正压段可以消除水封，彻底杜绝了因积水而滋生细菌、污染和臭气问题。
3.2 与传统提高盘管热湿交换效率的做法相反，采用亲水膜平翅片，从而在冷却除湿的过程中铝箔表面不会形成小水珠，有效减少气流中的水滴，故而不易产生带水现象。平翅片也不易积尘滋菌，很容易被流水带走。
3.3 用气封防止停机时机外污染空气倒灌。
3.4 将中效过滤器设在风机后的均流板与盘管之间，使中效过滤器既满足处于机组正压段的要求，又能保护蒸发盘管，减少其积尘积菌，还可完全避免中效过滤器受潮而易长霉。
3.5 用吹风或特殊自循环的消毒办法，保持表冷器等易带菌部位的干燥和灭菌。
4 气流组织分析
目前洁净室的气流组织形式主要采用单向流和非单向流两种类型。
非单向流式的气流组织利用送风的干净气流的混合稀释作用，把原来含尘浓度较高的室内空气冲淡，同时使室内污染源所产生的污染物质均匀扩散并及时排出室外，达到动态平衡，满足室内洁净度要求。非单向流式一般采用上送下回的形式，使气流自上而下，与尘粒所受的重力方向一致。由于送风口形式和布置的限制，它不可能获得很大的换气次数，而且室内不可避免地存在涡流，因而其所能实现的洁净度不可能很高。构造简单、施工方便、投资和运行费用较小。
单向流气流组织主要利用送入净化房间的充满整个洁净室断面的气流所产生的“活塞效应”，把室内随时产生的污染物质压至下风侧，再将其排出室外。采用单向流的洁净室，其气流分布形成一股流线平行（流层间无扰动，不会横向污染）、流向单一（以最短的路线排走尘埃）、流速均匀（对尘源抑制）的气流。单向流分为垂直单向流和水平单向流两种形式，垂直单向流更有效，氣流方向与尘粒的重力作用方向相同，断面风速较小，要求回风口整个地面布置，或侧向（单侧或双侧）长条布置。单向流式气流组织的特（努旨标主要包括下面三项:（1）流线平行度，平行的气流流线是保证污染源散发的污染物不作垂直于流向传播的必要条件；（2）乱流度（速度不均匀度）；（3）下限风速，保证洁净室对污染物的控制作用。
5 压力控制分析
为了维持洁净室的洁净度免受邻室的污染或污染邻室，在洁净室内维持某一个高于邻室或低于邻室的空气压力，是洁净室区别于一般空调房间的重要特点，也是净化原理的重要组成部分。保持一定的正压值可以在门窗密闭的情况下，防止洁净室外的污染由缝隙渗入洁净室；在开启门窗时保证有足够的气流向外流动，尽量削减由开门动作和人的进出瞬时带来的气流量，并且在以后门开启状态下，保证气流方向是向外的，以便把带入的污染减小到最低程度。
静压是由送风与回风、排风量之间的差值风量透过缝隙而产生，这个差值是由系统新风量来补偿的。因此，洁净区域内各室内的送风、回风、排风量和新风量的平衡是维持各洁净室静压值的前提条件。根据洁净室的工艺要求设定室内合适的相对静压值，根据静压值确定室内的正压换气次数，计算正压渗透风量。由渗透风量和工艺要求的排风量根据风量平衡原理计算得出新风量。新风量、渗透风量和排风量相互藕合，在正常运行时，它们都是定值。正压渗透风量越多、房间缝隙越小，所建立的正压就越大。因此，实现相同静压要求时，加强围护结构气密性，减少补风量，可有效降低运行能耗。
传统的压力控制思路比较简单，主要有:①机械式风阀—风阀调整送、回、排风量；②余压阀—根据室内外静压差调节阀门，改变渗透到走廊的风量；③压差传感器。它们都通过压差信号完成对洁净室的压力控制，容易实现，然而由于压力信号具有滞后性，而且不易稳定。当前洁净室工艺要求不断提高，对控制的响应时间要求越来越短，依靠压差信号的控制已不能满足准确快速的要求。流量追踪法较前面的方法更稳定准确，它采用室内控制器控制调节风门和流量测量传感器，调节房间新风量和排风量保持其差值稳定，从而实现室内静压值恒定。
【关键词】净化空调；设计参数；关键设备；气流组织；压力控制；
前言
我国人均能源资源占有量约为世界平均值的1/2，且不及同期发达国家的20%，而我国能源消费量约占世界能源消费总量的10%，能源利用效率很低，近些年来依靠消耗大量的能源来支撑经济的增长，不仅使我国能源供需矛盾更加突出，环境保护压力加大，而且也制约着我国经济增长质量的进一步提高，影响着可持续发展战略的实施。因此，国家《节能法》规定“节能是国家发展经济的一项长远战略方针”，强调能源节约与能源开发并举，把能源节约放在首位。空气净化一方面是送入洁净空气对室内污染空气进行稀释，另一方面是加速排出室内浓度高的污染空气。为保证生产环境或其他用途的洁净室所要求的空气洁净度，需要采取多方面的综合措施才能达到目标。
1 设计参数分析
净化空调设计参数的确定与普通舒适性空调系统有很大的区别。从温湿度来说，舒适性空调的室内温湿度的确定只考虑工作人员的舒适性要求，而净化空调不仅要考虑舒适性，更重要的是保证工艺所要求的特殊的温度、湿度环境（包括减少静电荷）。除了温湿度以外，净化空调的设计参数还包括室内外的发尘量和发菌量。室外大气尘计数浓度各地差异很大，最高值为106粒/L。对于高效空气净化系统的5级及其以下的洁净室，当大气尘浓度在106粒/L以内变化时，对洁净室含尘浓度的影响可以忽略不计。高效空气净化系统的设计大气尘浓度宜取M=106粒／L。而中效空气净化空气系统，其洁净度受大气尘浓度影响很大，所以设计大气尘浓度宜分区决定。室内发尘量主要包括人和建筑表面、设备表面以及工艺发尘。实践证明，人的发尘量是最主要的，人稍许动作或进出洁净室，洁净室含尘浓度均可有成倍到几倍的增高，洁净室灰尘主要来源于认，占80%一90 %。
2 负荷特性分析
一般来说，对一些高级别的洁净室，室内的工艺设备的散热负荷和设备排风所引起的新风负荷占主要部分，其次是空调系统中循环风机的动力负荷，围护结构传热、照明、人体散热等传统的空调负荷只占总负荷的10%左右。 高级别的洁净区一般布置在建筑物的中央部位，因此只存在冷负荷，在正常运行状态下，要长期供氛由于室内主要是工艺设备负荷，因此当工艺设备刚启动时，室内没有设备负荷，和正常运行时有很大区别。不但供冷量差别很大，而且在特定的气候条件下，有可能出现供热状态，然后再逐步切换到正常运行的供冷状态。在这种情况下，对洁净厂房的空调系统设置两套可以方便转换的工作模式是必需的，即“启动状态”和’‘运行状态”，并考虑启动状态的热负荷。
3 空调净化处理部件分析
空气过滤器是净化空调中的关键设备之一，它的性能优劣直接影响到空调净化的效果以及洁净度级别。净化空气用过滤器应满足效率高、阻力小、容尘量大等性能要求。过滤器按其效率可以分为粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器三个级别。对于净化空调系统而言，不同级别的过滤器往往是串联使用的。粗效过滤器设置在新风口，用于新风过滤，去除空气中大部分大微粒。中效过滤器设置在正压段，用于过滤新风与回风，延长高效空气过滤器的使用年限。高效过滤器设置在系统末端，作为整个净化空调系统实现洁净度的保障。用于生物洁净室的净化空调机组要求有防止细菌滋生的措施，空调机组所采取的主要措施有:
3.1 与传统的空调机组相反，将热交换盘管设置在正压段，从根本上消除盘管积水、不易排水的问题。处于正压段可以消除水封，彻底杜绝了因积水而滋生细菌、污染和臭气问题。
3.2 与传统提高盘管热湿交换效率的做法相反，采用亲水膜平翅片，从而在冷却除湿的过程中铝箔表面不会形成小水珠，有效减少气流中的水滴，故而不易产生带水现象。平翅片也不易积尘滋菌，很容易被流水带走。
3.3 用气封防止停机时机外污染空气倒灌。
3.4 将中效过滤器设在风机后的均流板与盘管之间，使中效过滤器既满足处于机组正压段的要求，又能保护蒸发盘管，减少其积尘积菌，还可完全避免中效过滤器受潮而易长霉。
3.5 用吹风或特殊自循环的消毒办法，保持表冷器等易带菌部位的干燥和灭菌。
4 气流组织分析
目前洁净室的气流组织形式主要采用单向流和非单向流两种类型。
非单向流式的气流组织利用送风的干净气流的混合稀释作用，把原来含尘浓度较高的室内空气冲淡，同时使室内污染源所产生的污染物质均匀扩散并及时排出室外，达到动态平衡，满足室内洁净度要求。非单向流式一般采用上送下回的形式，使气流自上而下，与尘粒所受的重力方向一致。由于送风口形式和布置的限制，它不可能获得很大的换气次数，而且室内不可避免地存在涡流，因而其所能实现的洁净度不可能很高。构造简单、施工方便、投资和运行费用较小。
单向流气流组织主要利用送入净化房间的充满整个洁净室断面的气流所产生的“活塞效应”，把室内随时产生的污染物质压至下风侧，再将其排出室外。采用单向流的洁净室，其气流分布形成一股流线平行（流层间无扰动，不会横向污染）、流向单一（以最短的路线排走尘埃）、流速均匀（对尘源抑制）的气流。单向流分为垂直单向流和水平单向流两种形式，垂直单向流更有效，氣流方向与尘粒的重力作用方向相同，断面风速较小，要求回风口整个地面布置，或侧向（单侧或双侧）长条布置。单向流式气流组织的特（努旨标主要包括下面三项:（1）流线平行度，平行的气流流线是保证污染源散发的污染物不作垂直于流向传播的必要条件；（2）乱流度（速度不均匀度）；（3）下限风速，保证洁净室对污染物的控制作用。
5 压力控制分析
为了维持洁净室的洁净度免受邻室的污染或污染邻室，在洁净室内维持某一个高于邻室或低于邻室的空气压力，是洁净室区别于一般空调房间的重要特点，也是净化原理的重要组成部分。保持一定的正压值可以在门窗密闭的情况下，防止洁净室外的污染由缝隙渗入洁净室；在开启门窗时保证有足够的气流向外流动，尽量削减由开门动作和人的进出瞬时带来的气流量，并且在以后门开启状态下，保证气流方向是向外的，以便把带入的污染减小到最低程度。
静压是由送风与回风、排风量之间的差值风量透过缝隙而产生，这个差值是由系统新风量来补偿的。因此，洁净区域内各室内的送风、回风、排风量和新风量的平衡是维持各洁净室静压值的前提条件。根据洁净室的工艺要求设定室内合适的相对静压值，根据静压值确定室内的正压换气次数，计算正压渗透风量。由渗透风量和工艺要求的排风量根据风量平衡原理计算得出新风量。新风量、渗透风量和排风量相互藕合，在正常运行时，它们都是定值。正压渗透风量越多、房间缝隙越小，所建立的正压就越大。因此，实现相同静压要求时，加强围护结构气密性，减少补风量，可有效降低运行能耗。
传统的压力控制思路比较简单，主要有:①机械式风阀—风阀调整送、回、排风量；②余压阀—根据室内外静压差调节阀门，改变渗透到走廊的风量；③压差传感器。它们都通过压差信号完成对洁净室的压力控制，容易实现，然而由于压力信号具有滞后性，而且不易稳定。当前洁净室工艺要求不断提高，对控制的响应时间要求越来越短，依靠压差信号的控制已不能满足准确快速的要求。流量追踪法较前面的方法更稳定准确，它采用室内控制器控制调节风门和流量测量传感器，调节房间新风量和排风量保持其差值稳定，从而实现室内静压值恒定。