百級潔淨（jìng）室與千級潔淨室共用一個係（xì）統的設計方法

一、單向流、非單向流潔淨室合用一個係統（tǒng）的弊端
下圖所示為百級、千級合用一個係統的示意圖：

由圖可以看出，百級潔淨室與千級潔淨室合用（yòng）一個係統即共用一個組合式空調機組，采用同（tóng）一個送風參數送風。通常，百級潔淨室的送（sòng）風量比千級潔淨室的送風量大很多，根據相關公式計算可知：在百級與千級潔淨室冷負荷（hé）相差不太大的情（qíng）況（kuàng）下(大多數情況下冷、熱負（fù）荷相差都不大)，因係統采用同一送風參（cān）數，送風焓差不變(即送風溫差不變)，送風量越大（dà），在夏季送風帶走的熱量（liàng）就越多。所以送風量大的百級潔淨室在夏季會出現（xiàn）過冷現象（xiàng）；以（yǐ）此類推，送風量大的百級潔淨室在冬季會出現過熱現象。為（wéi）了避免上述過冷、過熱的現象出現，采用下圖所示（shì）係統。即百級潔淨室（shì）的熱濕負荷由集中空調機組承擔，潔淨度由循環機組（zǔ）與集中空調機組共（gòng）同承擔，如果（guǒ）百級潔淨室的熱濕負荷較小，也（yě）可由新（xīn）風機組承擔其負荷，係統更為簡單。

二、設計實例

由圖可知，該實驗（yàn）室有一小部（bù）分區域要求百級潔淨度（dù），而其餘部（bù）分要求千級潔淨度（dù）。綜合考慮該實驗室所在樓層的機房麵積級實驗（yàn）室（shì）的要求，如果把百級和千級、萬級分設成兩（liǎng）個（gè）係統，百級潔淨室的送回風管道尺寸（cùn）較大，布置在走廊吊頂（dǐng）夾層很困難，穿越剪力牆又不合適，管理起來也不太方便。如果把這兩個不同級別的潔淨（jìng）室（shì）合用一個係統，則便於管理但百級潔淨室存在過冷過共問題。在此情況（kuàng）下，就需要采用技（jì）術措施來解決這一問題（tí）。下（xià）麵就夏季工（gōng）況給出一舉兩（liǎng）得的設計方法。根（gēn）據送風量計（jì）算公式可得：
百級潔淨（jìng）室：麵積5.7x4.4m2=25.08m2
送風量25.08x0.35x3600m3/h=31600m3/h
千級潔淨室：麵（miàn）積8.8x5.3m2=46.6m2
送風（fēng）量46.6x2.6x60m3/h=7270m3/h
萬（wàn）級潔淨室：麵積2.3x1.8m2=4.1m2
送風量4.1x2.6x25m3/h=267m3/h
非單向流總送風量(7270+267)m3/h=7537m3/h
由負荷計算得：
百級潔淨室冷負荷3800W
幹級、萬級潔淨室冷負荷7600W
潔（jié）淨（jìng）實驗室總冷負荷為(3800+7600)W=11400W
百級潔淨室冷負荷占總冷負荷的比例(3800÷11400)x100%=33.3%
千級、萬級潔淨室冷負荷占總冷負荷的比例(7600÷11400)x100%=66.7%
潔淨實驗室用一台組合式淨化空調機組送（sòng）風(即合用（yòng）一套淨化空調係統)，送風參數相同，隻有把百級和千級(包含（hán）萬級，以下同)的送（sòng）風量按上述負（fù）荷比例分配方可滿足其溫（wēn）度要求。
千級、萬級潔淨室送風量7537m3/h
故應選7537m3/h÷66.7%=11300m3/h的組合式淨化空調機組即可滿足百級與千級潔淨室消除餘熱餘濕的（de）要求。考慮（lǜ）係（xì）統漏風係數及風量餘量，選用額定風量為12000m3/h、額定冷量15kW的組合式淨化空（kōng）調機組。這樣（yàng），送給百級（jí）潔淨室（shì）的風量應為12000m3/hx33.3%=3996m3/h方可滿足消除（chú）餘熱餘濕的要求。
但（dàn）由滿足潔（jié）淨度要求計算出的送風（fēng）量（liàng）為31600m3/h，對於百級（jí）潔淨室，送入3996m3/h風量不能滿足潔淨度的要（yào）求，怎麽辦（bàn）呢？處理方法就是采用循環機組來使百（bǎi）級潔淨室的送風（fēng）量達到31600m3h。
循環機組風量31600m3/h-3996m3/h=27604m3/h，如此（cǐ）大風量的循環機組不可能吊（diào）掛於吊頂夾層內，也不可能安裝於機（jī）房(否則，無風管安裝空間（jiān）)。通（tōng）常的做法是把（bǎ）大循（xún）環機組分成幾台（tái）小循環機組吊掛於吊頂夾層內，如（rú）果條件允許，小循環機（jī）組也可用FFU代替。
FFU作為（wéi）送風循環機組示意圖：

中效機組作為（wéi）送風循環機組示意圖：

三、FFU作為送風循環機組的特點
FFU即風機過濾器單元，其頂部進風口有裝粗效過濾器的（de），也有不裝粗（cū）效過濾器的。有裝設送風管接口的，也有不裝設的。不裝粗效過濾器的FFU外形尺寸的厚度比裝粗效過濾器的厚度小、阻（zǔ）力小。所以，其風機壓頭低、噪聲低（dī）、功耗小。上圖為不接送（sòng）風支管的自循環式FFU，通過（guò）夾道回風。若FFU進風口無粗效過濾器，應在潔淨室的回風口處裝粗效過濾（lǜ）布進（jìn）行保護，盡管加一層粗效無紡布（bù）保護，在循環回路上也隻有兩級過濾即粗效、高效，若新風機組未設高中效或亞（yà）高效級的過濾器，FFU的壽命將縮短（duǎn）。
百級潔淨室送風（fēng）量由循環機組FFU保證（zhèng），即係統組合式空調（diào）機組（zǔ）送（sòng）風（fēng）量的一部分(3996m3/h)送到吊頂夾層內（nèi），與回風混（hún）合後經FFU送入潔淨室，消除潔淨室的餘熱餘濕。吊頂夾層內被FFU的風機抽吸成負壓，這就降（jiàng）低了安裝工程的技術難度，即使FFU與（yǔ）支撐框架間的微小縫隙密封不嚴，在運行（háng）工況下，吊頂夾（jiá）層內的汙染物也不會滲入潔淨室內。但淨化係統（tǒng）停止運行時，這種汙染不可（kě）避免。這就增（zēng）加了係（xì）統啟動前的自淨時間（jiān）。這（zhè）種係統形式，對吊頂夾層內的壁麵裝飾也應嚴格要求，應采用滿足潔淨室裝修要求的材料進行裝飾。特別是對未裝設粗（cū）效過（guò）濾器（qì）的FFU機組，更應嚴格（gé）。否則，吊頂夾層的汙染會加速FFU內高效過（guò）濾（lǜ）器的（de）汙染、堵塞速度。對該夾層內的電纜（lǎn）橋架、通信管線、工（gōng）藝管線均應嚴格要（yào）求，做到不產塵、不宜積塵，不散發有害氣體。
該方案可通過中央（yāng）控製係統逐台控製FFU，如果在某些時段潔淨室（shì）不需要100級時可停止部（bù）分或全部FFU，這種運行（háng）方式節能潛力很大。FFU單台噪聲不太大，但當（dāng）聯片安裝時疊加噪聲（shēng）較大。盡管可把吊頂夾層和回（huí）風夾道做成消聲箱來減弱噪聲（shēng），但FFU的風機噪聲距潔淨（jìng）室隻隔一層高效（xiào）過（guò）濾器，進入潔淨室的噪聲很難處理，加之FFU直接安（ān）裝在吊頂框架上，其（qí）振動會影響該實（shí）驗室的實驗，故本設計（jì）不采用此方案。
FFU的（de）另一種應用是在進風口處裝有風管接口，在這種係統形式中，FFU中的風機起接力風機的作用，其全壓（yā）比（bǐ）不帶風管接口的要小，隻要能克服高效過（guò）濾（lǜ）器阻力即可。這樣，也可（kě）使空氣處理機組的（de）餘壓減小，降低係統（tǒng）噪聲，對吊頂夾層內（nèi）的裝（zhuāng）飾要求可降低。但這種係統大的缺點（diǎn）就是風管尺寸大，占用較大的建築空（kōng）間。FFU靈活布置的（de）*性也不能體現，這（zhè）種係統實際上是把FFU當作一般送風口來使用。優點是能保證每個FFU出風均勻，也能使空氣處理機組的餘壓降低（dī），從而使（shǐ）機組噪聲降低。但FFU產生的噪聲抵消了（le）上述噪聲的降低，且（qiě）FFU產生的噪聲位於送風（fēng）末端，增加了降噪消（xiāo）聲的困難。總之，在這種係統（tǒng）中，風機起的作用是弊大於利，故在該係統中也（yě）不采用。也可在回風夾道中設置冷卻幹盤管來消除潔（jié）淨室的餘熱，把（bǎ）新風送入吊（diào）頂夾層與經幹盤管處理過的回風混合後通過FFU送入潔淨室，這種（zhǒng）方（fāng）案的風管係統更為簡單。由於FFU的噪聲、振（zhèn）動不好處理，在本設計中也不（bú）采用。
四、中（zhōng）效機組作為（wéi）送風循環機組的特點（diǎn）
中效機組即裝有中效過濾（lǜ）器的送（sòng）風機組，吊掛在吊頂（dǐng）夾層，機組出風（fēng）口（kǒu）與送風天花的靜壓箱（xiāng）相連，而進風口與回風夾道頂部相連形成自（zì）循環係統。為什（shí）麽循環機組采用中效過濾器，是因為若采用粗效過濾器，雖然（rán）可降低風機壓頭減少噪聲的產生，但用粗效過濾器來保護末端（duān）的高效過濾器（qì）不太科學，這（zhè）樣做會（huì）降低高效（xiào）過濾器的壽命。若采（cǎi）用（yòng）亞高效或更高級別的過濾器，對末端高效過濾（lǜ）器的保護非常有（yǒu）效，但必然需要增加風機（jī）的壓頭，這樣做產生的噪（zào）聲（shēng）很難（nán）處理。所（suǒ）以，在實際設計（jì）選型時，經常采用中效循環（huán）機（jī）組。中效循環機組的作用與上述FFU的作（zuò）用相近，但消聲、減振效果要優於上述的（de）FFU。所以，在（zài）該潔淨室工程中采用中效循環機組。該方案（àn）的優點是（shì）：中效過濾器加回風口（kǒu）粗效過濾層共同保護送風末端的（de）高效過濾器，使高效過濾器的壽命得以延長；中效循環機組可配置低噪聲風機（jī），而（ér）風機又由機組箱體包圍，噪聲得到有效隔離；噪聲通過（guò）機組送風管衰減後進入送風（fēng）天花的靜壓箱，可由靜壓箱內的消（xiāo）聲裝置進一步減（jiǎn）弱，所以消聲效果較好。其缺點（diǎn）是要（yào）求較大的吊頂（dǐng）夾層空間。本方案采（cǎi）用8台中（zhōng）效循環機組，每台風量為27604m3/h÷8=3451m3/h，取（qǔ）3500m3/h.之所以選8台機組(單台風量3500m3/h/)是（shì）綜合考慮了送入靜壓箱風量的均衡性及吊掛機組的體積與重量，機組太大、太重（chóng）不（bú）適於吊掛且占用吊頂夾層空間（jiān）較大。這方麵需平時積累施（shī）工經驗，了解不同風機及機組的性能、體積與重量。下圖為該潔淨室送（sòng）風管平麵圖。

五、百級送風天花的設計
百級送風天花即滿布高（gāo）效（xiào）過濾器的送風頂棚，有多種形式，本設計采用液槽密封形式的送（sòng）風天花。目前，液槽（cáo）密封結（jié）構有兩（liǎng）種形式。其一，高效過（guò）濾（lǜ）器（qì）上裝，即帶液槽的高（gāo）效過濾器從上部（bù）裝入與之配套的框架刀口上，依靠高效過濾器邊框液槽內的密封（fēng）膠與框架刀口來實施對氣流（liú）的密封。這種結（jié）構需要的靜壓箱高度較大（dà），否則，高效過濾器調轉不開（kāi）。雖（suī）然高效過濾器在刀口框架上方，但並非在吊頂夾層內安裝，而是在（zài）潔淨室內把高效過濾器穿過框架口伸入（rù）靜壓箱後再轉（zhuǎn）向放於框架的刀口上。所以，如果（guǒ）夾層空間小（xiǎo），高效過（guò）濾（lǜ）器轉不（bú）開。其二，高效過濾器下裝，即高效（xiào）過濾器帶液槽（cáo）的（de）邊在下方，帶刀口的框架位於液槽（cáo）的上方，與前一種情況正好相反，框架的刀口向下，把高效過濾器伸入靜壓箱內，液槽邊在刀口正下方，用壓件托住（zhù）高效過濾器，使其邊框液槽（cáo）與刀（dāo）口接（jiē）觸來密封空氣，高效過濾器的重量由4個壓件承擔。
帶刀口的框架常用的材質有鋁合金型材、不鏽鋼型材。鋁型材運輸、安裝比較（jiào）方（fāng）便（biàn），可工廠化製作現場組裝。但在連接縫處需靠密封膠密封，組裝後（hòu）鉚釘外露，不太美觀。不（bú）鏽（xiù）鋼型（xíng）材（cái）采用氬弧焊焊接（jiē），比鋁型材的插件（jiàn）鉚（mǎo）接密封性好。但如果在施工現場焊接，質量不（bú）好保證（zhèng）。如果送（sòng）風天花麵積小，可工廠化製作（zuò），現場安裝，這樣質量可得到（dào）保證。如果送（sòng）風天花麵積大，工（gōng）廠化製作後的（de）成品運輸又有困（kùn）難。在本設計中（zhōng）綜合上（shàng）述優缺點，采用不鏽鋼型材工廠化製作。由於送風天花的麵積較（jiào）大，考慮到運輸的（de）因素（sù），把（bǎ）送風天花（huā）分（fèn）割成三部分(即（jí）用25mm厚的彩鋼夾芯板（bǎn）將靜壓箱分割成三等分)。每部分（fèn）安裝一整片刀口框架，把每一片框架分割成15個高效過濾器單元。這樣做比采用一個大的靜（jìng）壓箱均壓效（xiào）果好（hǎo），但整個送風麵的盲區有所增大，不過，經驗算滿布比能滿足垂直單向流的要求。盡管如此，在（zài）本設計中采用了（le）高效過濾器下部裝設阻尼孔板來消除送風麵盲區的影響，以保證百級單向流氣流組織。