无尘车间为对空气洁净度、温湿度等参数进行调控的密闭性较好的空间，是空气洁净技术创造洁净微环境的最重要、最具代表性的措施。千级无尘车间为洁净度在1000级标准以上的无尘车间，其中洁净度是按照每一立方米空气中含有的0.5微米粒数计算得出。因此对洁净度要求等级较高的洁净室车间进行空调系统的设计时，不仅要对市场和客户需求进行分析，还要对空调行业与现场实际需求匹配度进行调研，保证空调技术和施工工艺符合厂房洁净指标，从而达到既节省成本投资和运行费用，又满足净化工程的要求。

1 工程概况

某激光实验装置多功能性科研试验楼地上四层，总建筑面积1117.25m²，建筑总高度24m，其中激光实验无尘车间主要集中于一、二层，包括一层非晶体镀膜区（建筑高度5m）、晶体镀膜区（建筑高度4m）；一层测试间（建筑高度3m）、超声波清洗间（建筑高度3m）；二层测试间（建筑高度3.5m），洁净等级均为千级洁净室。本文以一层晶体镀膜区域房间为例，对千级无尘车间洁净空调系统进行设计分析。

2 室内外设计参数及设计原则

2.1室内外空气计算参数

本项目空调系统为冬夏两季使用，根据GB50019-2015《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》确定当地冬夏两季室外空气设计参数（见表1）。

尽管实验室各房间功能性不同，但均属于千级洁净室，故综合功能性和经济性考虑，千级无尘车间洁净实验室的室内设计参数设定为：温度（21±3）℃，相对湿度25%～50%。

2.2设计原则

本设计采用一次回风加新风的全空气系统，空调机组采用风冷型直接膨胀式热泵空调机组，利用空气处理机组把新、回风混合后的空气处理到送风要求的状态，净化过程见图1。为了满足洁净度的要求，本设计采用了具有三级过滤的空气处理系统（见图2）：首先在空气处理机组内设置了初效过滤器对新风进行处理，将处理后的新风和回风混合后，在出风口处进行中效过滤和亚高效过滤，从而完成空气净化的处理过程。

本项目千级无尘车间洁净室的气流组织形式为紊流形式，为使洁净室内空气混合的更均匀，在送风口处加设了扩散板；本项目利用彩钢板在洁净室侧墙上做了回风夹道，利用回风夹道输送回风到机组，避免送回风短路；另外系统利用了电加湿方式对新风进行加湿处理。

为提高整个洁净区域的空气品质，在超声清洗间和各洁净区的更衣间设置了机械排风系统，用于平时排风并与所对应房间的空调机组连锁启闭，排风经由房间侧下排风百叶、排风管接至排风机。通过外墙百叶直接排至室外，并在排风管上设置电动密闭阀，其中超声清洗间计算换气次数不小于5次/h，更衣室计算换气次数不小于4次/h。

3 空调系统设计及施工安装

3.1相关参数的设计计算

3.1.1送风量计算

送风量是洁净度的量化指标，本次设计送风量按换气次数法进行计算，查阅GB50073-2013《洁净厂房设计规范》可知千级洁净室换气次数取值范围为50~60次/h，本项目千级无尘车间换气次数取55次/h，该区域送风量Q_o=55×（5×51）×105%≈15,000m³/h。

3.1.2新风量计算

全空气空调系统除实现对室内的温湿度控制外，还需提供足够的新鲜空气。本工程夏季使用的全空气空调系统新风量应满足下列要求：

（1）保证室内人员对卫生的要求。根据GB50073-2013《洁净厂房设计规范》，满足卫生要求，洁净室所需的新风量Q₁=人数×40m3/h=10×40=400m3/h。

（2）保持洁净室正压所需的新风量Q₂包括通过余压阀的风量Q_2-1和由缝隙的漏出风量Q_2-2，通过查阅说明可知Q_2-1=550m³/h；计算得出Q_2-2=4×51×5=1020m³/h。比较两者取较大值Q₂=1020m³/h。

另外对于紊流洁净室来说，新风量应不小于总送风量的10%～30%，即Q₃=20%×15,000m³/h=3000m³/h。综上，取Q₁、Q₂、Q₃中最大者作为洁净室的新风量，即新风量Q_x为3000m³/h。

3.1.3回风量确定

全空气空调系统的回风量应为总送风量减去系统新风量，即Q_h=Q₀－Q_x=15,000－3000=12,000m³/h。

3.2净化空调系统的布置及施工要求

3.2.1净化空调的布置

送风口布置在FFU附近，由FFU从上部静压箱层吸风进入净化区域，回风支管下接至回风夹道内，以免送回风短路。机组风机变频，以送风总管上或生产区内的正压值调节风机转速。回风口和新风口均采用铝合金单层百叶风口。调节新风口时，风管连接处配套电动对开多叶调节阀、回风口自带调节阀并附带可拆式滤网以方便清理，并在房间入口侧墙上方安装压力传感器，用于房间内风量压力，保证房间内一定的正压，排除多余的风量。

在进行管线路由设计时，不论是从经济成本考虑还是阻力消耗考虑都要尽量保证风管路线最短，因此洁净室的净化空调机房最好靠近送风需求量较大的洁净室。

3.2.2施工要求

（1）风管采用含锌量为100g/m²的优质镀锌钢板制作，镀锌层厚度为1.2mm，不允许表面有锈蚀、氧化或锌皮脱落。风管及设备等的保温材料根据系统输送气体的性质和所处环境采用不燃材料或B1级耐火材料。新风洞口开在外墙侧墙直通室外，新风取自室外空气，在新风口处须安装防护雨罩和防虫网。

（2）空调系统中所采用的对开多叶开、关密闭阀，调节阀等，要求转动轻巧、灵活，叶片平直且具有足够的刚性，调节不变形，搭接严密，气密性好。

（3）净化空调风管断面尺寸高＞500mm时，根据现场情况设置密闭检查门。