潔凈室簡介及施工總結

胡安鋒,王沛釗

(中國建材國際工程集團有限公司，上海 200063)

相比于歐美等發達國家，國內的潔凈室工程行業起步較晚，所適用的潔凈廠房對潔凈度要求相對較低。但隨著國內經濟增長、科技發展以及相關規范要求的提高，市場對高等級潔凈室的需求也越來越旺盛。以光電行業TFT-LCD薄膜晶體管液晶顯示玻璃為例，從2005年北京京東方5代線的建設到2017年合肥京東方10.5代線投產使用，只用了短短數年，但技術確有巨大的飛躍，室內潔凈等級要求也是水漲船高，這就要求我們必須為其提供更高級別的潔凈室以滿足其發展要求。潔凈室要想建設成功，施工是很關鍵的一步，作為項目參與人員，應摒棄以往普通廠房施工的思維，取而代之以潔凈施工的理念，合理安排、嚴格把控，這樣才能建設出高等級的潔凈廠房，以滿足客戶的需求。

1 潔凈室的定義

潔凈室是指將一定空間范圍內空氣中的微粒子、有害氣體、細菌等污染物排除，并將室內的溫度、濕度、潔凈度、壓力、氣流速度與氣流流向、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內，而給與特別設計的空間。不論外界空氣條件如何變化，潔凈室內均能維持原設定的潔凈度、溫濕度及壓力等性能，以滿足使用需求。潔凈室最主要的作用在于控制在其內生產的產品所接觸的空氣的潔凈度及溫濕度等各項指標，使產品能在一個良好條件和高度穩定的環境空間中生產制造。

2 潔凈室的潔凈等級

空氣潔凈度級別的劃分各國不統一。世界上最早的潔凈室標準是美國的FS209標準，1963年頒布，最后更新至FS209E版本，該版本目前仍然在世界潔凈技術領域中被采用。1984年，中國參照美國FS209標準發布了《潔凈廠房設計規范》(GBJ73—84)。1989年，日本擺脫了FS209標準的影響，頒布了日本國家標準JISB9920。1999年，國際標準化組織ISO/TC209制定并頒布ISO 14644-1標準，該標準自頒布后逐漸被世界各國所接受，現在美國、歐洲、日本、俄羅斯均采用ISO 14644-1標準。

2001年11月，中國國家質量監督檢驗檢疫總局與建設部參照ISO 14644-1標準聯合修訂并發布了《潔凈廠房設計規范》(GB50073—2001)，代替原國家標準GBJ73—84。新標準以每立方米空氣中含0.1 μm的微粒數量為依據將空氣潔凈度劃分為9個等級，如表1所示。

表1 潔凈室及潔凈區空氣中懸浮粒子潔凈度等級表

3 潔凈室的分類

潔凈室分類方法有多種，該文僅列出按用途進行分類的方法。潔凈室按用途可以分為工業潔凈室和生物潔凈室。

工業潔凈室以無生命微粒的控制為對象，主要控制空氣中塵埃微粒對工作對象的污染。工業潔凈室主要適用于半導體、光伏、光電、宇航、原子能等行業。

生物潔凈室以有生命微粒(細菌與微生物)控制為對象，又可分為一般生物潔凈室與生物學安全潔凈室。生物潔凈室主要適用于制藥工業、醫院(手術室、無菌病房)、食品飲料生產、動物實驗室、理化檢驗室、血站等。

4 國內潔凈室工程行業發展

國內潔凈技術在發展的早期，主要是運用于軍工行業，隨著經濟的發展和科技的進步，潔凈室技術的應用越來越廣泛。目前，主要運用于電子產業和醫藥產業。

4.1 電子產業

電子產業中IC半導體、光電等行業目前為潔凈室應用最主要的行業，隨著數字家庭時代的到來，液晶面板的升級換代、3D技術和LED技術的國產化等，電子產業在未來很長一段時間內仍會處于高速發展時期。

4.2 醫藥產業

隨著國內醫藥生產企業新版GMP標準的實施，政府加大對醫療衛生的投入及人民對醫療衛生要求越來越高，都會促進潔凈室在該領域的快速發展。近十年我國潔凈室工程行業市場規模一直保持穩定增長趨勢，2017年以來在半導體和新型顯示產業的推動下，我國潔凈室工程行業呈現高速增長趨勢，見圖1。

5 潔凈室施工

潔凈室施工相對于普通廠房施工，最大的不同就是潔凈管控。潔凈管控的好壞直接關系到后期清潔的成本，甚至會影響正常生產的穩定性，潔凈管控應該貫穿于土建施工、機電安裝直至驗收移交的全過程。筆者曾參與過某一高世代TFT-LCD玻璃基板生產線潔凈廠房的建設，現結合該廠房的土建及管道施工談一談在潔凈廠房施工過程中的注意事項。

對潔凈室而言，每一個階段的施工要求都存在一定的差異，整個施工流程可以分為初級潔凈、一般潔凈、非常潔凈、超潔凈四個階段。

5.1 初級潔凈階段

該階段通常為潔凈室結構施工階段，潔凈室的主體結構一般都是鋼筋混凝土結構，磚墻圍擋，此道工序是潔凈室最外一層潔凈屏障。同時墻壁內的暗埋配管、技術夾層內的水、電、氣、風管等主要管線施工完成且驗收合格，墻面開孔已按要求進行封堵，幕墻施工完成，內部潔凈板墻施工完成，墻面門、窗等施工完成，地面溝槽、預埋件及設備基礎等施工完成。該階段完成的標志是建筑物已基本實現封閉，可能產生大量灰塵或殘渣的工作已經完成。施工時需注意以下幾點：

1)將混凝土、磚墻上的洞要補好，能減少墻面裂紋。

2)混凝土與磚墻連接處采取有效措施盡量防止裂紋的產生。

3)磚墻內外抹灰時應分層施工，防止裂紋及空鼓。

4)潔凈板墻體施工前根據建筑圖紙并結合現場實際尺寸先繪制好墻板排列圖，排列過程中盡量減少潔凈板間的縫隙。

5)施工時，潔凈板墻與混凝土及磚墻間的灰塵及雜物一定要徹底清除干凈，施工完成后，對現場進行及時清理。

6)潔凈板安裝完成后，板面保護膜先不要撕，待主體結構安裝完成后再予以清除，避免施工過程中損傷、污染板面。

7)潔凈室的門必須是氣密門，要有良好的密封性能，保證門內外的空氣、聲音隔絕，不設門檻。

8)為避免鑿墻、鑿地面及預埋暗管等工作返工，土建專業應同相關專業充分溝通后再行施工。

9)此階段施工人員需穿戴干凈、整潔的普通勞保裝備。

5.2 一般潔凈階段

此階段包括環氧地面施工、潔凈天花板施工、送排風系統施工、冷熱源系統施工、緩沖區設置。此階段完成的標志是潔凈區已經初步形成，進出潔凈區開始受限制。施工時需注意以下幾點：

1)潔凈天花板施工前根據建筑圖紙并結合現場實際尺寸線繪制好天花板排列圖，作用同潔凈板墻。天花板上通常需要上人檢修，因此潔凈天花板必須要有足夠的強度和剛度。

2)潔凈室地面一般采用環氧樹脂地面，應平整、防滑、耐磨、防靜電、易于清潔，地面不平處需打磨平整，打磨過程中用潔凈吸塵器將灰塵吸干凈。生產過程中有叉車行走的地面可以考慮鋪設不銹鋼板，不銹鋼板與地面要充分接觸，避免有空隙。地面施工完成后應進行有效保護。

3)潔凈天花板和地面施工完成后可以對潔凈墻板間接縫、潔凈天花板間接縫、潔凈墻板與天花板間接縫、潔凈墻板與地面接縫等所有接縫處進行打膠處理。

4)施工過程中，潔凈區嚴禁吸煙或飲食。

5)風管應在指定的潔凈場所進行制作，制作完成的風管應進行清洗，經檢查達到潔凈要求后應及時封口。存放時應保持環境清潔，不得積灰和受潮。安裝過程中的停頓或完成安裝后，應將各個封口接好。

6)盡量避免可能造成污染的切割、焊接或打磨作業，如果必須進行上述作業，需采取有效的保護措施并及時清理工作中產生的廢物和垃圾。

7)此階段施工人員需穿戴干凈、整潔的普通勞保裝備，但進出潔凈區需通過專設的出入口并進行登記，環氧地面施工完成后，潔凈區內人員需穿軟底球鞋或布鞋，并不得將軟底鞋穿出潔凈區外。

8)凈化空調系統安裝完成后，應按規定進行清潔、空吹，單機試運轉和測試以及全系統聯動試運轉，調試結束后最好請專業的清潔公司對清潔區進行一次徹底清潔。

5.3 非常潔凈階段

此階段包括機電設備安裝、潔凈管道安裝、電控設備安裝、風淋室安裝等。施工時需注意以下幾點：

1)未安裝的設備和未使用的材料應設立專用倉庫保存并做好有效防護，倉庫必須干凈，無污染源，避免潮濕，不得露天存放，倉庫存放時間不宜過長，盡量安排好采購和施工時間，避免設備和材料積壓。運往潔凈室的設備、物料必須在潔凈區外拆除包裝并清掃干凈，運輸過程中對地面做好防護，防止損壞地面。已安裝的設備、管道要注意及時清掃和防護，避免積塵。

2)接觸物料的管道材質需要能夠同時滿足介質的生產操作條件、清洗條件及蒸汽條件，必須具備操作條件下的防腐性、機械穩定性和極好的光滑平整性。金屬管道建議選用BA或者EP拋光管，最好采用材質為316或316L不銹鋼或者選用對于物料介質具有穩定性的其他材質。非金屬管除滿足化學穩定要求外，還應具有最少的顆粒產生性，聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、高密度聚乙烯HDPE、聚碳酸酯PC、乙縮醛共聚物都是通常可選的材料。

3)墊片必須具備絕對的緊實密封功能，安裝墊片時，壓緊力應控制好，避免因過度壓縮導致墊片損壞。EPDM、丁腈橡膠、硅橡膠等通常被選作墊片的材料，石墨纏繞墊片不得使用。

4)管道穿墻或樓板處管道外壁和土建孔洞周邊會有空隙，在管道安裝完畢后應迅速采取有效的密封措施，通常采用不銹鋼環片包在管道周邊并覆蓋孔洞縫隙后用密封膠進行密封。

5)管道安裝完畢后，需按設計要求進行強度試驗、嚴密性試驗和泄露性試驗，投入使用前應進行吹掃、置換，并按管內輸送介質的純度、雜質含量要求和物化性質進行檢測、調試。進行上述施工程序時，要對管道出口進行有效防護，防止再次污染潔凈室。

6)此階段應禁止任何熱工作業，嚴禁使用非潔凈室用的紙張、簽字筆等工具，木材需用塑料膜包裹防塵。

7)嚴格控制緩沖區，并設置粘塵墊等除塵設施。進入潔凈室的人員必須穿戴全套潔凈服，主要包括無塵衣、潔凈鞋、口罩、頭套、手套等。潔凈服不得帶出潔凈管控區，需置于無塵更衣室內。

5.4 超潔凈階段

此階段的主要工作內容包括潔凈室全面清潔和測試，高效過濾器安裝與啟動，工程驗收及移交。施工時需注意以下幾點：

1)安裝高效過濾器是潔凈室施工的關鍵。必須在凈化空調系統試運轉達12 h后再次清潔潔凈室，方可現拆高效過濾器包裝，檢查完成后進行安裝，在高效過濾器試運行階段，為了避免其被污染，可以在高效過濾器的進口放置無紡布或者初效過濾器。

2)要定期對室內環境和設備進行監測，主要包括室內懸浮粒子數、送回風風量和風速、室內外壓差、溫度、濕度等。

6 結 語

隨著時間的推移，潔凈室的需求量會越來越大，對其要求也會越來越高。潔凈室的建設是一個系統工程，多個工種、多道工序交叉作業和相互配合，組織協調至關重要。作為現場管理人員，應從“人機料法環”五個方面著手，每個方面均要以潔凈廠房的標準嚴格要求，將潔凈的概念深耕于每個參與者的思想里，深入到每個細節中，這樣才能建設出高質量、高標準、高品質的潔凈廠房，以滿足市場的需要。