如何解决无尘车间净化工程 超出建造预算成本的十五个因素（下）

　　典型的工艺排风系统包括：酸、溶剂和VOC、毒性物质、热和一般的房间排风。如果废气中有氨气出现，一些厂家会选择使用分开的风管系统和处理系统。使用*多、*普遍的酸消除方法，是水平或垂直气体洗涤塔。溶剂和VOC的去除通常运用就地或当场高温破坏的方法。需要认真选择支队的方式及必须支队的废气流量。

　　上等的空气处理设备能够将废气量降至*低，因此，在实施过程中可降低工程费用和能源浪费。保持排风量增加的潜在需求、扩大生产和安装这些备用品所需的经济价值之间的平衡是十分重要的。通常情况下，考虑到无尘车间将来的扩展，当其它动力设备和暖通、动力专业系统(例如新风和冷却)不能满足这种扩充的需求时，超大的昂贵的、不锈钢衬里的或FRP排风系统就已经建立了。没有考虑将来的需求而建立的酸排队系统也是十分普遍的。增加风量和新的风管支管，，就会使风管系统中的风速超过每分钟4000英尺。这样的系统保持平衡是十分困难的或不可能的，并且运行的费用昂贵。如何解决无尘车间净化工程 超出建造预算成本的十五个因素（下）

　　9. 振动和噪声控制。花费因素变量：-0.027至0.10设备的大小和重量影响振动的传播及控制。无尘车间地板下面的“华夫(waffle)”混凝土板层，能够很好地避免将设备的振动传送到其他生产区域或度量衡工具上。即使为了安装管道而在无尘车间的地面上钻洞，Waffle混凝土板层仍能保持其风性。因为地板的强度在于它的栅格系统，并可进行重新整理。因此可在地板上冲压额外的孔洞，而不会对振动因素有任何副作用。所有的暖通、动力专业设备应使用弹簧、软件接和隔离安装等隔绝振动的方式，将振动效应降到*低。低噪音的节能风机和马达，可以用来维护无尘车间NC水平。振动和噪声方面的专家应是评估小组的成员，他们来**用于振动和噪声方面的专家应是评估小组的成员，他们来核实用于振动和噪声控制中的机械和建筑学原理。完工后的再处理可能是十分昂贵的。如果建筑师、暖通、动力专业工程师、业主和顾问从设计的开始就考虑这些因素，可以免去许多潜在的昂贵的检测，或用更经济的办法取代。

　　10. 磁通量和电磁通量。花费因素变量：0.037至0.15磁通量被认为是银河系中海洋微粒背景的流量。银河系的放置也被认为是自然界的电磁循环。“通量”这个词代表流量，我们可以认为磁力线就象某种液体流动的路线那样穿过一个假想的表面。磁场的大小代表流动的速度，它的方向就是流动的方向。磁通量就是流过这个表面的所有的容量。为了更好地理解，我们可以认为磁通量就是穿过这个表面的磁力线的数量。对于给定的速度，当微粒移动的方向垂直于磁场方向时，磁力是*大的，当与磁场方向平等运动时，磁场力为零。在大多数基本水平，移动电荷之间的相互作用产生磁力，就象静电产生于导电电荷与其他导电电荷(不论他们是否运动)之间的相互作用。通过对行星的拍照研究表明，由于地球的放置和它熔化的金属内核使得它有一个强大的磁场。磁通量的密度(替代“牛顿的每安培米”)有它自己的单位---特斯拉。地球表面的磁场近似代表值是二分之一高斯，大约是200,000特斯拉。在对公众开放的区域内，职业**和健康要求磁场强度不能大于5个高斯。

　　无尘车间的磁场防护是十分昂贵的。例如，无尘车间使用4到5毫米厚的磁性(铁--硅)钢板(M15型)作为屏蔽材料仍不能满足要求。当前的半导体、度量衡和通讯实验室区域内要求磁通量的强度限制在0.05高斯或更低。

　  曾经有一个非常昂贵的无尘车间在建成后不久就关闭了，因为它所在的位置有很高的磁通量。另一个无尘车间失败因为安的生产地板下面埋了几英尺的一条高容量的高压电缆。再一次强调，如果在项目的开始对这些因素进行评估，可能会找到解决措施并且节约时间和成本。事实上，磁场屏蔽的成本也是应该考虑的。

　　11. 空气和物体表面的静电荷。花费因素变量：0.0327至0.12“静电”是由于两个独立的表面相互接触而产生的。不同表面产生的电荷，如果不能以足够快的速度传导到地面，那么它们会聚集并散布在材料的表面----这就是“静电”。

　　工业范围很多区域内残余的静电荷，会造成危险并引发问题。它能引起易燃气体的燃烧和人体触电。它能使薄的薄膜和轻纤维粘连、吸附空气中的尘埃和碎片、损害半导体设备和干扰微电子设备的运行。

　　关于易燃气体、水蒸汽和粉尘的危险与两方面的因素有关，其一是与电容储存能量相关，涉及到*小起爆能;另一方面是与*小间距的破坏电压相关，这可以引发着火。

　　典型的，一般碳氢化合物气体或空气混合物的*小起爆能是0.2 毫焦耳，并产生至少几千伏的击穿电压。对于粉尘，*小起爆能是几毫焦耳。静电荷放电引起的震动大约在1毫焦耳时是可以辨别的，当震动在10到100毫焦耳范围内时很可能使人感觉不舒服。1焦耳以上的能量将引起人体主要肌肉的收缩。当静电作用力与重力或其他约束力相当时，将产生机械操作难题。这与局部电场的引力有关，因此，绝缘体与表面电荷密度有关。一般情况下，静电作用力是微弱的，但是当电荷密度小于几毫焦耳10-7/㎡时，灰尘就将被吸附在它的表面。人们进行正常的活动时会产生静电，例如在地毯上行走、从椅子上站起、磨擦衣服的表面等。在湿度较低的环境和广泛使用人造纤维的环境，产生静电荷更高。身体电压可高达到15千伏。

　　通过带电织物、带电体、手持金属物体等可进行静电放电。这些静电放电可能产生高电压，能够越过设备外包装内的几毫米空隙直接进入内部电路。放电可产生几安培的电流，使频率上升到几百兆赫---特别是金属导体充当放电源时。

　　静电对于半导体设备的危害取决于设备的类型和设计方案。互补金属氧化物半导体(CMOS)设备和精细几何结构特别容易受影响。尽管损害很可能与放电能量和电压有关，但风险的表示方式与“人体模型”放电电压有关。经验表明大约在50伏特时，损害的灵敏度降低。微电子系统混乱所产生的问题通常也被表示成与人体模型放电有关。系统必须能经受几千伏特的电压(不受控制的环境应在15千伏特以上)，因为在正常工作环境中，人们在地板上走动等活动能很轻易的产生高电压。

　　为了减少风险，避免潜在的问题，必须确保能够比产生静电荷更快的速度将其驱散。对酝标准的手工操作和人体活动，电荷的衰减时间必须是0.25秒或者更少。与风险控制有关的新观念是，如果静电荷遇到高电容的某种材料，那么表面电压就会降低，于是潜在的问题和损害就可以防范。许多公司已经采取一些措施来预防静电，例如安装导电地板或导电的袋子来储存和传送零部件。

　　避免因静电放电对微电子系统产生影响的*基本的方法是，将设备安放在良好的静电和磁场屏蔽场所内，恰当减少所有的输入和输出连接。

　　12. 能源和生产费用。花费因素变量：-0.017至0.15

　　如表2所示，再循环AHU风机和冷却空气的DX装置产生的成本是引人关注的，大约是全部HVAC生产成本��35%。使用*新设计的装置能够节约生产成本，例如风机过滤VFD驱动、高效率马达、带有冷却塔的冷却系统、局部热水再热循环、绝热加湿。

　　无尘车间的严格清洁要求与它固有的高生产成本相关。然而，如果事先计划好，可以大大降低成本：

　　l **定义无尘车间级别，满足工艺要求。

　　l **定义无尘车间空气温度和湿度，满足工艺要求。

　　l 无尘车间外的排风量应满足工艺的*低要求，一开始就进行排风管理程序。在设计开始，就在所有的排气支管和工艺设备上提供气流和压差的批示仪器。如何解决无尘车间净化工程 超出建造预算成本的十五个因素（下）

　　l 通过确定设备风速的*大值和*小值，来降低风管和管道的压降，在施工整个过程中贯彻这些指导方针。

　　l 使用微环境、手套箱、真空室和模块式围挡;减少大窨的需求，从而降低生产成本。

　　l 使用带VFD(变频)驱动的高效率马达。

　　l 使用补充循环和排风系统来减少压降并节约空间。

　　13. 形式和功能。花费因素变量：-0.038至0.16

　　一般而言，20,000到30,000平方英尺的无尘车间面积需要60,000到90,000平方英尺的建筑面积。为了在高度方面有大约10英尺的间隙空间，建筑高度必须要在大约21到26英尺。另外应在无尘车间外层上面或下面另有12到16英尺的空间用于安装暖通、动力专业设备。

　　为了有*大限度的灵活性，无尘车间内部不应有任何的柱子。屋顶结构应有*小深度，并且能够随每平方英尺100至200磅的负荷，以便安装那些悬挂在上部结构的水管、风管和空气处理装置。

　　通常情况下，间隙空间被用来作为回风静压箱。因此，这些个空间和建筑物应用阴燃材料建造。间隙空间，也就是吊顶下面的空间，应该有喷淋装置。如何解决无尘车间净化工程 超出建造预算成本的十五个因素（下）

　　应严格执行现行的国家防火协会(NFPA)法规，连同当地**法规一起执行。获得施工许可证(生产许可证)可能是长期的、昂贵的，如果不执行全部建筑和防火**法规将是无效的。同样的，所有豁免和条款解释需要有文件证明，并事先通过官方的批准。

　　无尘车间的外面如果有足够的窨 用来安装暖通、动力和工艺设备，例如，冷冻机、热交换器、泵、DI水设备、储液槽等，那么洁净间可沿着无尘车间的内墙建立。理想的情况是，在设计者和业主确定处理管路沟槽的要求，和对振动敏感的设备的安装位置以前，无尘车间不应该灌注水泥地板。地下室或次地下室空间对于工艺和动力管道系统、工具和生产设备的电缆分布、排风和回风管道系统来讲是必需的。

　　通常需要有非常大的占有足够空间电器设备。在这种情况下，必须确认有足够的动力供应。与半导体和药品生产相关的高用水量，要求废话水处理的容量和下水管线足够大，以便对预其的污水进行处理。目标永远是排放*水的废水。今天，零排放的设备是十分普遍的，它不再是目前发展水平的特点。

　　一个有经验的建筑师对无尘车间设备输入能量的设计不能被夸大或忽略。这对于设备的品质和成本效率有巨大的影响。应对高科技设备的功能进行**了解，从而确定是否采用该设备。无尘车间外的细节决定了设备的建筑方案，就象速度的要求决定了赛车的大小和形状。

　　对设备作用及现在和将来的需求有充分认识的无尘车间建筑师，配合合格的无尘车间暖通、动力专业设计工程师、结构和电气专家和业主组成团队，是每个成功设计的必需。如何解决无尘车间净化工程 超出建造预算成本的十五个因素（下）

　　14. 微粒。花费因素变量：-0.040至0.15

　　15. 工艺管道系统。花费因素变量：-0.021至0.20

　　不应取消这些因素(14和15)对于成本影响的讨论，同时，因为这些变量对于每个工厂都是独特的，*好不要对它进行综合评论。不过，它们会在内部表格内提及。

　　只有时间能够告诉我们……

　　无尘车间设施的设计过程是动态的，并具有创造性的。我所说的内容不会一成不变，法净室可能发展成与我们今天所了解的完全不同的无尘车间。

　　微环境、屏蔽技术、手套箱和自动控制已经改变了无尘车间的外观和运行。但是，与今天的无尘车间在几十年前还是闻所未闻一样，明天生产设备的技术将勿庸置疑地向我们展现出非凡的惊喜，并向我们今天的所有发出挑战。