潔凈廠房建設安裝階段潔凈度控制措施探討

陳國才

特易購企業管理（上海）有限公司 200061

潔凈廠房建設安裝階段潔凈度控制措施探討

陳國才

特易購企業管理（上海）有限公司 200061

當今潔凈廠房在多行業均有廣泛的應用。在此前提下，作者根據多年潔凈廠房建設施工管理經驗，分析潔凈廠房建設過程中影響潔凈度的因素，嘗試著對潔凈廠房建設安裝階段潔凈度控制方案進行探討。

潔凈廠房；潔凈室；無塵室；潔凈度；控制措施

前言

潔凈室技術起源于19世紀末細菌的發現，作為醫院手術室防止細菌污染之對策開始。20世紀初，英國、日本、美國等國將無塵室技術用于軍事研發、原子能技術、航空航天技術等領域。20世紀中后期，隨著工業生產的迅速發展，對實驗、研究和生產的環境要求越來越高，加工的精密化、產品的微型化、高純度、高可靠性的要求，進一步推動了潔凈室技術的發展，并廣泛應用于大規模集成電路、光電子、微電子工業生產、制藥、醫療等領域。因此潔凈室技術已經成為科學實驗與工業化生產現代化的標志之一。

1 潔凈廠房及潔凈度概述

潔凈廠房也稱潔凈室、無塵室（Clean Room, CR），是特定產品生產、研發所需要的特殊環境。潔凈廠房是指將一定空間范圍內之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除，并將室內之溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內，而所給予特別設計之房間。亦即是不論外在之空氣條件如何變化，其室內均能具有維持原先所設定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。簡言之潔凈室就是指空氣潔凈度達到規定級別空間。

潔凈度是指潔凈環境內單位體積空氣中所含大于或等于某一粒徑的懸浮粒子的允許統計數。按照通用標準，不同等級的潔凈室允許存在的懸浮粒子以每立方米0.5μm的大小計數，特殊設計要求的潔凈室允許存在的懸浮粒子以0.3μm、0.2μm及0.1μm計數，標準更高。

由此可見，用于高科技生產的潔凈廠房設計標準要求是相當嚴格的，為了實現潔凈廠房的設計目標，我們在建設安裝階段對潔凈度的控制予以重視，并采取必要有效的措施是十分重要的。

2 建設安裝過程中潔凈度影響因素分析

根據潔凈廠房生產環境特性的要求，潔凈廠房環境必須從微塵粒、微生物、氣體分子(Chemical…..)、溫度、相對濕度、風速、氣流型態、壓力、照度與波長、噪音、靜電、電磁波等因素的予以控制。除設計階段必須對上述因素予以充分考慮并滿足因素控制的功能與技術要求外，在施工建設安裝過程中采取必要的管理手段與控制措施，嚴格控制好各方面因素的施工質量要求，控制好影響潔凈度的各種污染源。污染源控制主要表現以下幾方面：

2.1 大氣中含有塵埃顆粒及微生物。空中的大氣不是簡單的氧氣、氮氣等氣體的組合，大氣中懸浮著大量的塵埃顆粒，以及微生物，潔凈廠房的建設就是將室外的大氣隔離開來，防止室外的渾濁的大氣污染潔凈廠房環境。

2.2 人的活動是最大的污染源。統計數據顯示，人在靜坐時穿著無塵服每分鐘產生0.5μm以上顆粒約10萬個，漫步時每分鐘產生約500萬個，快步時每分鐘產生1000萬個，因此潔凈廠房管理好人的活動是至關重要的。

2.3 施工物料與機具。潔凈廠房建設安裝過程中離不開物料和機具，隨著物料和機具堆放、保管和搬運難免不沾染的污染物、灰塵顆粒、微生物等，這就需要對機具和物料加以管理和控制，避免對建設過程中的潔凈廠房產生過多的污染。

2.4 施工過程產生灰塵顆粒。施工過程中，切割、鉆孔、預制、加工、連接等工作都會產生塵埃顆粒，尤其是潔凈廠房墻、頂、地的施工已基本結束，初步的環境已基本形成，這種施工產生的灰塵顆粒會滯留在環境中，對潔凈度的影響非常大，故應予以重點控制。

2.5 施工后產生垃圾。施工階段，難免會產生工程廢料、工業垃圾，這些都會造成灰塵顆粒的堆積、滯留，阻礙空氣流通，或者改變氣流的方向和速度，影響凈化系統的效率。

2.6 施工品質的控制。施工品質關乎潔凈廠房系統運行的效果，關系到潔凈室系統架設的成敗關鍵。隔間墻、天花板、地板、送回風管道等空間的氣密性是安裝施工控制的主要要素，氣密性差則無法阻擋污染源對環境的污染和破壞。當然溫度、濕度、壓力、風速等的控制系統的有效調試運行也是非常重要的。

2.7 日常清潔管理。就潔凈廠房的建設的所處的各個階段而言，日常的清潔要求也不同，但清潔主要目的是及時清走污染物，避免灰塵的堆積和微生物的滋生，減少對環境的破壞。

2.8 其他污染源。當然污染源的類別不能一一全部列舉，但就影響程度來看并不是潔凈度控制的重點內容。故這里暫不多述。

見圖1：污染源類別比例分析。污染源經測試統計分析，人、物料機具及施工活動對環境的污染影響約占85%，施工的品質控制約占8%，因此做好建設安裝過程中的潔凈度控制，必須從對人、物料機具及人的生產作業的活動予以重視，采取必要管理和控制措施。

圖1 污染源類別比例圖

3 建設安裝過程中潔凈度的控制方案探討

通過上述影響因素分析，加強建設安裝階段的管理，要做好建設安裝過程中潔凈度的控制，為后期的調試、測試驗收做好先期準備，必須加強對建設區域范圍內的作業人的管理，加強對物料和機具的管理，加強對人的生產活動管理，加強對施工質量的控制。通過多個潔凈廠房建設的實例經驗，我們認為以下管控措施行之有效，可供借鑒。

3.1 有效執行管理四原則。

管理四原則的運用是針對潔凈廠房的環境建設和維護而言，是對污染源、塵埃顆粒、垃圾等進行有效控制，所采取的管理原則，即：不攜入、不產生、不儲備、及時排除。

3.1.1 不把污染物帶入現場。要點：FFU設備、高效濾網ULPA filter、吊頂、送回風道須密封不能有泄漏，讓氣流按照設定的方向流動、過濾；單體控制空間Frame須密封不能有泄漏，防止外氣滲漏、乘虛而入；室內必須維持設計之壓力，阻止外氣乘虛而入；作業人員著裝打扮須符合規定，進出潔凈廠房須更衣，經過Air Shower后進入C/R；所有使用材料、設備、工具必須清掃、擦拭干凈后始可帶進。

3.1.2 不讓現場產生污染物。要點：人員必須穿無塵衣、戴頭套、口罩、手套等，限制污染物排放到所處的室內環境中；不可使用容易發塵之材料，例如不得使用鉛筆、普通紙張，普通地坪需要用抗靜電PVC地磚替代或環氧Epoxy地坪等；減少不必要之動作，杜絕快跑、嬉鬧等行為；沒有必要的物品不可帶進。

3.1.3 不讓現場堆放污染物。要點：施工物料、機具須于使用時帶入，使用完或暫時不用時不得堆放于現場；不能有不易清潔、清掃之角落及機器周邊；盡量減少風管、水管、建筑體等之室內露出；與生產無關之物品、物料、廢料等必須按照標準方法與規定及時間實施清掃、清理。

3.1.4 粉塵顆粒等迅速排出現場。要點：根據潔凈廠房建設的各個階段要求，越是后期控制越嚴格，施工過程中使用必要的潔凈專用吸塵器，將施工廠商的污染物直接控制在小范圍內，直至最終帶離環境；減少陰角、拐角，防止塵埃顆粒藏匿，減少排除不暢之風險；在發塵部位附近排氣系統，直接將產生的塵埃排到室外進行處理；改善氣流形狀使氣流趨于平緩以免塵埃附著于產品上。

然而落實管理四原則，采取必要的措施和手段，還需要結合潔凈廠房的建設過程中的各個階段執行，這樣才能少投入多產出，起到事半功倍的效果。

3.2 實施分階段施工管制措施

廠房潔凈工程通常始于建筑主體結構施工至建筑水密完成，經驗收、移交，具備潔凈室營建開始的條件。根據多年來執行潔凈廠房施工的經驗，依照不同時期施工作業的內容和污染源產生的特點，我們將整個施工過程分成四個階段進行施工過程管制，建立管制制度予以監督執行，對污染源進行有效控制。

3.2.1 管制前階段——準備階段。當建筑結構完成，潔凈室工程開始之初，開始進行管制前的準備工作，人員、機具、物料開始批量到場，應設置管制區。

主要管制內容：①設置區域規劃，包括物料堆置區、預制加工區、暫存區等；②無塵室內作業員之教育訓練；③進退無塵室路徑及脫鞋架之架設；④建筑移交前清掃狀況之確認；⑤替換用鞋之準備；⑥警衛之籌備及教育訓練；⑦教育完成記錄、考試、考核。

3.2.2 管制第一階段——一般潔凈階段。當隔間工作開始，室內通風管道、工業管道、水電管線開始架設，主設備開始安裝至潔凈空間初步完成。

主要管制內容：①焊接切割研磨必須進行局部管制；②身著一般無泥巴之工作服；③人員由指定出入口進出無塵室；④材料由指定的地方進行進出；⑤使用掃把及一般型吸塵器清掃。

3.2.3 管制第二階段——準潔凈化階段。Epoxy涂裝開始, 天花板安裝至空調送風

主要管制內容：①產生灰塵作業禁止；②身著一般無泥巴之工作服；③穿戴無泥巴之安全帽及安全帶；④人員由指定出入口進出無塵室；⑤材料由指定的地方進行進出；⑥攜帶進入無塵室之物品須用水擦拭；⑦禁止攜帶會產生灰塵之物品進入；⑧搬出之物品需用塑料袋封住；⑨使用吸塵器清掃禁止使用掃把。

3.2.4 管制第三階段——潔凈化階段。MAU已經完成送正壓，無塵室清掃、清潔開始，FFU、Final Filter安裝至風量調整完成。

主要管制內容：①禁止產生灰塵作業；②無塵室內穿無塵衣；③人員使用臨時無塵室更衣室；④材料在臨時搬運室重擦拭后再行搬入；⑤使用無塵紙進行書寫；⑥禁止攜帶鉛筆進入；⑦使用無塵室專用吸塵器或以純水擦拭；⑧使用無塵室專用之安全帽、安全帶。

3.2.5 管制第四階段——Ultra潔凈化階段。各項凈化設備已經運行，性能測試開始至凈化室移交。

主要管制內容：①禁止產生灰塵作業；②無塵室內穿無塵衣；③人員使用臨時無塵室更衣室；④材料在臨時搬運室重擦拭后再行搬入；⑤使用無塵紙進行書寫；⑥禁止攜帶鉛筆進入；⑦使用無塵室專用吸塵器或以純水擦拭；⑧使用無塵室專用之安全帽、安全帶；⑨無室內除無塵衣外加上口罩、手套。

實施分階段管制，必須注意以下幾個方面：⑴必須事先界定好各階段的起始點，時間點界定合理，不過早或過遲；管制的手段和措施適當，不過緊或過松，則事半功倍，否則會適得其反。⑵做好各階段的培訓和督導工作。由于各階段的管制要點各異，務必重視培訓和日常的宣導，以便養成良好的習慣。⑶規則、制度須全員遵守，沒有例外，并做到獎罰分明。

3.3 運用PDCA異常矯正措施

PDCA循環在全面質量管理方面已經發揮的淋漓盡致，作為一項科學的管理措施運用在潔凈廠房的潔凈度控制中持續改善建設過程中的潔凈度也是行之有效。運用PDCA管理方法建立潔凈度控制與管理工作圈，設置管理委員會，由制度建立、完善計劃、落實執行、進度追蹤、評估考核、缺失改善6大步驟組成（圖2），形成特色的質量管理機制，體現PDCA四個階段全面質量管理精神（圖2），落實建設安裝階段的潔凈度的控制。

圖2 潔凈廠房潔凈度 改善控制步驟

在潔凈廠房建設安裝階段潔凈度管理與控制實施PDCA循環圈6大步驟的過程中，應特別注意與PDCA四個階段的有機結合，抓住重點環節，提高潔凈度改善機制運行效率，達到事半功倍的效果（如圖3）

圖3 潔凈廠房潔凈度管制改善機制

潔凈廠房建設安裝過程中各階段的質量管理PDCA循環圈的控制機制在執行中一定注意以下幾點：（1）管理委員會的成員必須有強烈的責任心，決不放過任何異常點或異常行為，決不馬虎大意，放松管理；（2）異常改善計劃必須有針對性，針對主要問題和主要矛盾，采取必要、可行的措施；（3）改善計劃必須落實到施工班組，甚至具體落實到每個人，在執行過程中必須不折不扣，不能投機取巧；（4）異常改善檢查的重點是異常整改全過程的跟蹤檢查，而不是單純的改善結果的檢查；（5）通過培訓、宣導，進行經驗總結和傳承，減少缺失的發生頻率。

3.4 推行6S管理文化的運用

5 S源于日本，是在生產現場中將人員、機器、材料、方法等生產要素進行有效管理，針對企業中每位員工的日常行為方面提出要求，倡導從小事做起，力求使每位員工都養成事事“講究”的習慣，從而達到提高整體工作質量的目的。在5S現場管理的基礎上，增加了安全 (safety) 要素, 形成“6S”，也即：整理、整頓、清掃、清潔、教養、安全。

①整理(Seiri)，把工作場所內不要的東西堅決清理掉。

②整頓(Seiton)，使工作場所內所有的物品保持整齊有序的狀態，并進行必要的標識。杜絕亂堆亂放、產品混淆、該找的東西找不到等無序現象的出現。

③清掃(Seiso)，使工作環境及設備、儀器、工夾量具、材料等始終保持清潔的狀態，消除臟亂，保護質量。

④清潔(Seiketu)，養成堅持清潔的習慣，并輔以一定的監督檢查措施。

潔凈廠房在建設安裝階段推行6S管理文化，就是從上述六方面進行整頓，訓練員工，強化文明生產的觀念，使得每個場所的環境、每位員工的行為都能符合6S精神的要求，日常作業中養成習慣，從而達到規范化管理目標，更好地執行污染源的管控，從而提高全面質量管理。

4 結束語

以上內容分析了建設安裝階段影響潔凈度的因素，介紹了潔凈廠房建設安裝階段控制潔凈度的原則、措施、異常矯正辦法，以及推行6S管理文化的建議。當然潔凈廠房的應用各異，設計要求也不盡相同，因此在建設安裝過程中遇到的問題、采取的控制措施也不盡相同。但總體上講基本的標準是一致的，在實際操作過程中仍需結合實際靈活運用，不斷探索、借鑒、發展國內外先進技術和管理經驗，學以致用，更好地做好建筑工程項目的管理工作。

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⑤教養(Shituke)，養成遵守規定做事之習慣，養成自動自發的精神。

⑥安全(safety)，消除不安全狀態，避免不安全行為。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.012