净化空调设计

AHU系统循环
3. 净化空调设计
单向流洁净室（ISO5级 A级）设计方案:
3、AHU+FMU空气自循环系统

利用AHU和FMU分别实现循环
AHU——保证核心区内温、湿度要求，布置在机房；
FMU——保证核心区内净化循环风量要求，布置在吊顶； 用于大面积区域特别是全室ISO5级；
3. 净化空调设计
0.1um 10 100 1000 0.2um 2 24 237 10 102 4 35 8 0.3um 0.5um 1um 5um
ISO4
ISO5 ISO6 ISO7 ISO8 ISO9
10000
100000 1000000
2370
23700 237000
1020
10200 102000
352
3520 35200 352000 3520000 35200000
3. 净化空调设计
1、隔离器
（Isolator）
全封闭，
全自动控制
实时监控， 自带ISO5级 循环装置
3. 净化空调设计
单向流洁净室（ISO5级 A级）设计方案:
2、隔离器装置（RABS）
主动型——（开式、闭式）
工艺设备自带单向流循环系统。
开式
闭式
3. 净化空调设计
单向流洁净室（ISO5级 A级）设计方案:
2.3 洁净室控制参数
《洁净厂房设计规范》GB50073
空气洁净度级别 截面风速 换气次数
ISO 1~3 4、5 6 7 8、9
静态
m/s 0.3~0.5 0.2~0.4
ACH － － 50~60 15~25 10~15
2.3 洁净室控制参数

截面风速——指单向流工作区域的风速
工作区域的概念： 中国——距地0.8m以上1.5m以内的区域 美国——距地0.6m以上，天花板0.9m 以下的区域
1000000
1000000级
2.2 空气洁净度级别
最大允许悬浮粒子浓度限值(pc/m3) EU WHO 中国 GMP 洁净度级别 ≥0.5μm
A级 3520
静态 ≥5.0μm
20
动态 ≥0.5μm
3520
≥5.0μm
20
B级
C级 D级
3520
352000 3520000
29
2900 29000
352000
——合理气流组织
2.1 洁净室类型
混合流洁净室
1、单向流和非单向流同时存在
2、两种气流互不干扰（独立）
3、受控气流 ——局部区域单向流保护
——背景是非单向流状态
2.2 空气洁净度级别
ISO14644 洁净度等 级
ISO1 ISO2 ISO3
大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3) 最大允许悬浮粒子浓度限值(pc/m3)
单向流洁净室 （ISO5级 A级）设计方案:
5、FMU风机自循环系统

有2种方式
——带冷源：保证区域内温湿度和循环风量要求
——不带冷源：仅保证循环风量要求 风机布置在吊顶；
3. 净化空调设计
非单向流（乱流）洁净室设计要点:

1、对气流组织 的基本要求
** 作用：有效组织送风和回风方式，充分发挥洁净空气的稀
0.2m/s仍然是单向流的保证风速
2.3 洁净室控制参数

常规洁净室：
“单向气流系统应从终端过滤器或空气分配器系统以下
15-30cm 处的 规定检验位置 以（0.2~0.4m/s）*的
均衡速度（指导值）提供气流。”
*（0.2~0.4m/s 在此以GB50073规定值为例）
2.3 洁净室控制参数

—— 1966年，美国正式完善了无菌单向流洁净手术室的设计 与安装，第一次将洁净技术应用于手术室生物微粒控制环 境中，其术后感染率从8.9%下降到0.9%；
1.Fra Baidu bibliotek空气洁净技术发展简述
—— 1969年，世界卫生组织（WHO）制定了GMP（药品生 产质量管理规范）, 这在洁净技术领域中堪称又一重大事 件，第一次将洁净技术应用于药品生产中，极大地抑制了
——1961年，世界第一间单向流洁净室 在美国研制成功，取得了
空气洁净技术的重大突破，成为洁净技术发展史中第二座里程碑；
1. 空气洁净技术发展简述
—— 1963年颁布了 世界第一个洁净室标准 美国联邦标准209， 为后来国际标准化组织颁布的洁净室标准ISO14644-1（空 气洁净度分级）奠定了基础；
0.1
1 10 100 1级 10级 100级
1M3 = 35.2 ft3 国际——(pc/m3) 英制——(pc/ft3)
35 352 3520
ISO6
ISO7 ISO8
35200
352000 3520000
1000
10000 100000
1000级
10000级 100000级
ISO9
3520000
洁净区域非洁净区
不同级别洁净室之间 相同级别洁净室之间*
≥5
≥5 —
≥10
≥10 ＞0**
*：指相同洁净度级别的不同功能区域（间） **：＞0 指适当的压差梯度或流向
2.3 洁净室控制参数

照度——影响产品的工艺生产条件
洁净区里通常是人工 照明 ，最低照度不低于150lx ，主要 工作区通常200~300lx 非洁净区最低照度不低于100lx
83
832 8320 83200 832000 8320000 29 293 2930 29300 293000
2.2 空气洁净度级别
ISO14644 洁净度等 级
ISO14644 0.5um
FS209 0.5um
FS209 洁净度等级
ISO1
国际单位
英制单位
ISO2
ISO3 ISO4 ISO5
4
药品和化妆品的感染几率；
1. 空气洁净技术发展简述
—— 80年代以后，洁净技术不断发展，已成为电子、仪器 仪表、医学与药物、生物工程等尖端技术的一大支柱 ；
—— 1999年，国际标准化组织（ISO）颁布了第一个关于洁
净室的国际标准 ISO14644-1（空气洁净度分级），将空气 洁净度分级标准统一并规范化。 （随后陆续颁布该系列标准 ISO14644-2~7）
——靠送风气流“活塞”般的挤压
作用，推动室内脏空气迅速排 出室外，达到净化目的。
——高效过滤器满布率>80%
2.1 洁净室类型
非单向流洁净室
1、气流速度不均匀
2、气流具有多方向（回流、漩涡）
3、受控气流 ——依靠送风气流不断混合稀释室
内空气，把室内粒子逐渐排除
去，直至达到平衡。 ——保证足够的换气次数
按各行业规范要求制定
2.3 洁净室控制参数

噪声——控制噪声，保护人员健康，以利工人正常操作
单向流洁净室 <65dB(A) 空态
混合流洁净室
非单向流洁净室
<65dB(A)
<60dB(A)
空态
空态
3. 净化空调设计
净化空调设计目的—— 提供符合 洁净室 要求的系统，确保其满足产品的 生产环境。
3. 净化空调设计
3520000 不作规定
2900
29000 不作规定
2.2 空气洁净度级别
GMP 洁净区微生物监测的动态标准 级别 A B C D 浮游菌 cfu/m3 <1 10 100 200 沉降菌 cfu/4h <1 5 50 100 表面微生物
接触碟 cfu/碟
<1 5 25 50
5指手套 cfu/手套
2. 洁净室级别及环境参数
2.1 洁净室的类型
——按用途划分 工业洁净室：主要控制对象—微粒 生物洁净室：主要控制对象—微粒、微生物 ——按气流流型划分
单向流洁净室
非单向流洁净室
混合流洁净室
2.1 洁净室类型
单向流洁净室
1、气流通过洁净区整个断面
按气流流型划分
2、断面风速均匀稳定
3、流线单一、大致平行 4、受控气流

2.3 洁净室控制参数

单向流风速（A级 100级 ISO5级 ） 国际标准 ISO14644-4 —— v=0.2~0.5m/s 洁净厂房设计规范 GB50073-2013----v=0.2~0.4m/s
电子工业洁净厂房设计规范 GB50472-2008----v=0.2~0.45m/s
中国cGMP 2010版----v=0.36~0.54m/s
1966年有了国产洁净工作台（日本1965年）
—— 70年代~80年代——为大规模集成电路会战服务——第 一次大普及；（电子、机械、航空）
1. 空气洁净技术发展简述
——80年代中期~现在——为医药行业生产环境现代化服务 （GMP、洁净手术室）——第二次大普及；（制药、生物、
洁净手术室）
—— 本世纪初，超大规模集成电路，ISO1 级洁净室 （ 0.1μm 1 级）
净化空调设计
陈泽嘉
中国医药集团重庆医药设计院 2015.6.9.
目录
——1. 空气洁净技术发展简述 ——2. 洁净室级别及环境参数 ——3. 净化空调设计 ——4.其他
1. 空气洁净技术发展简述
空调分类：

舒适空调——以温度为主要控制对象——满足人的舒适
度要求；

精密空调——以温度和相对湿度为主要控制对象——满足
电子行业对洁净室的需求仍然占有主导地位。
2. 洁净室级别及环境参数
什么是洁净室？
——特殊设计的房间，要控制空气中的尘埃粒子数量， 在设计上要控制尘埃粒子对房间的侵入、生存和存留
达到最小，以及相关的温度、湿度和压力得到必要的
控制。（摘自：ISO14644-1）
——专门设计建造的有限空间，在空气微粒、温湿度、空气压力、空气 压力流动方式、空气运动、震动、噪声、滋生微生物以及照明方面进 行了特殊的控制。（摘自：ASHRAE ）
净化空调与一般空调的主要区别（暖通设计）
一般空调 空气过滤 温、湿度 控制精度 新风量 空气处理 送风量 房间压差 要求 无或粗效（中效）过滤 无明确控制要求 满足人员卫生要求 净化空调 粗效、中效（高中效）、高效三 （四）级过滤 控制精度：DB—±2℃ RH— 5~10%
工艺设备排风、房间正压、人员新 风 送风温差较小（再热、加湿）
<1 5
2.3 洁净室控制参数

悬浮粒子和微生物——影响产品纯度、交叉污染和无菌程
度;，实现洁净度级别重要参数

温度和相对湿度—— 影响产品工艺条件和细菌繁殖条件
以及人员舒适度。 20~24℃ 45~60%（A、B、C级）
18~26 ℃ 45~65% （D级以及以下）

换气次数和截面风速—— 保证洁净度的重要因素
静压差——洁净室保持其内部压力（静压）的重要参数
正压差：防止外界污染洁净室（大部分洁净室）
负压差：防止洁净室污染外界（某些危险微生物污染的洁
净室）
压差——指相邻房间的门关闭时 门两侧的压力差值
2.3 洁净室控制参数
静压差（Pa）
区域 洁净室对室外 洁净厂房设计 规范 ≥10 医药洁净厂房设计 规范 ≥10
有换气次数要求（≥15ACH） 风量较大 有压差要求（正压差、负压差）
最大送风温差
无换气次数要求 无明确要求
3. 净化空调设计
单向流洁净室（ISO5 A级）设计方案:


1、隔离器（Isolator）及隔离装置 （RABS）
2、AHU循环系统
3、AHU+FMU空气自循环系统
4、AHU+FFU 空气净化单元循环 5、FMU空气自循环系统
3. 净化空调设计
单向流洁净室（ ISO5级 A级）设计方案:
4、AHU+FFU 空气净化单元

与上述AHU+FMU有相同处，
AHU——保证核心区内温、湿度要求，布置在机房；
FFU——保证核心区内净化循环风量要求，布置在吊顶； 用于较小面积区域 ISO5级或A级；
空气洁净度级别
3. 净化空调设计
1. 空气洁净技术发展简述
—— 20世纪90年代之后，超大规模集成电路生产迅猛发展， 出现了ISO2 级洁净室。
—— 本世纪初，超大规模集成电路，ISO1 级洁净室
（ 0.1μm 0.1级）
洁净技术的发展成为电子尖端技术的一大支柱
1. 空气洁净技术发展简述
我国空气洁净技术发展简述
—— 60年代开始——初创发展阶段——为三线建设服务 （电子、机械、航空）1965年有了第一台国产高效过滤器，
1、隔离器装置（RABS）
被动型——（开式、闭式）
工艺设备只带屏障系统，
由暖通专业组织循环风。
开式
3. 净化空调设计
单向流洁净室（ISO5级 A级）设计方案:
2、AHU循环系统

AHU处理全部的循环空气并控制区域内的温、湿度，
一般用于小面积区域；

风管截面及占用空间较大，风管敷设有难度 AHU需要空调机房 最大优点——房间噪声低。
工业生产要求（恒温恒湿）

洁净（净化）空调——以空气微粒数为主要控制对象—— 满足工业生产要求（洁净度）
1. 空气洁净技术发展简述
世界空气洁净技术发展简述
—— 1950年，世界第一台高效空气粒子过滤器 在美国研制成
功，取得空气洁净技术的首次飞跃，成为洁净技术发展史中第一座里
程碑；实现了以0.5μm粒径的尘粒数为技术标准来衡量空气洁净度；