什么是非单向流洁净室
空气洁净技术第四章 空气洁净原理
满布情况与洁净控制
理想满布比为100%时，过滤器后房间内含尘浓 度只决定于过滤器送风浓度。
情况满布为一个比例时，此时就有涡流区，满 布比不同的单向流洁净室，其含尘浓度是不同 的。人员密度不同的单向流洁净室含尘浓度也 不同，所以要适当控制单向流洁净室的人员数 量。
满布比和洁净气流满布比
满布比
非单向流洁净室的换气次数
空气洁净度等级 换气次数（次/h）
备注
ISO6级(千级) ISO7级(万级) ISO8～9级(10万~100万)
③ 不能用把压力提高到比周围环境高的方法防止和 排除污染，而是靠空气的速度防止污染的侵入；
④ 内部的温湿度宜与环境温湿度相同。
单向流隧道式的回风方式
• 该气流组织形式的室 内回风穿过工作台进 行循环，对工作台台 面会造成污染，并且 可能会对界面处产生 诱导气流，降低洁净 工作台的洁净等级。
图4-18 全侧墙回风式气流组织
单向流洁净室不是靠掺混稀释作用，而是靠推出 作用将室内的污染空气沿整个断面排至室外。
单向流洁净室气流组织
保证单向流洁净室洁 净的先决条件：
• 来流的洁净度； • 来流的活塞流情况。
重要措施：在顶棚或 墙面满布高效过滤器
不可能百分之百地满布过
滤器。
图4-1 单向流气流组织
垂直单向流洁净室
图4-25 非单向流洁净室的基本原理
非单向流洁净室的基本原理
非单向流气流组织
图4-26 非单向流气流组织示意图
非单向流洁净室的特性指标
• 非单向流洁净室的特性指标
–换气次数
• 与舒适性空调相同
–气流组织
• 保证能均匀的送风和回风，充分发挥洁净气流 的稀释作用。
气流组织_精品文档
混合流(局部单向流)洁净室
4.1 非单向流式气流组织
作用原理
当一股干净气流从送风口 送入室内时，迅速向四周 扩散、混合。同时把差不 多同样数量的气流从回风 口排走，这股干净气流稀 释着室内污染的空气，把 原来含尘浓度很高的室内 空气冲淡了，一直达到平 衡。所以气流扩散的越快 ，越均匀，那么稀释的效 果当然越好。 非单向流洁净室的原理就 是稀释作用。
4.2 单向流式气流组织
作用原理
在单向流洁净室内， 干净气流充满全室断 面，所以这种洁净室 不是靠掺混作用，而 是靠推出作用将室内 脏空气沿整个断面排 至室外，从而达到净 化室内空气的目的。 单向流洁净室的原理 就是“活塞”作用。
特点
单向流式气流组织方式要求室内断面保持一定的 风速，其折算的换气次数高达每小时数百次（200 ～600次/h），为非单向流的10～20倍，故可以使 室内达到较高的洁净度。洁净气流本身对污染源 会产生隔离作用，抑止了尘菌等污染物向房间的 扩散。
③当污染气流与送风气流逆向时，送风气流能 把污染气流抑制在必要的距离之内；
④在全室被污染的情况下，足以在合适的时间 内迅速使室内污染空气自净。
下限风速建议值
洁净室 下限风速 （m/s）
条
件
《医药工业洁净厂
房设计规范》值（ m/s）
垂直 单向流
0.12 0.3 不大于0.5
平时无人或很少有人进出，无明显热源
乱流度是为了说明速度场的集中和离散程 度而定义的，用于不同的速度场的比较。 《洁净室施工及验收规范》中规定乱流度 的计算式为：
（3）下限风速 下限风速主要式为了保证洁净室能控制以下四 种污染而制定的。
①当污染气流多方位扩散时，送风气流要能有 效控制污染的范围；
生物安全实验室洁净等级划分
生物安全实验室洁净等级划分二、洁净室（区）微生物洁净室（区）微生物可检测沉降菌或者浮游菌。
沉降菌检测是通过自然沉降原理，收集空气中的生物粒子于培养基平皿中，经若干时间，在适宜的条件下让其繁殖到可见的菌落进行计数，以平板培养皿中的菌落数来判定洁净环境内的活微生物数，并以此来评定洁净室（区）的洁净度。
浮游菌的检测是使用计数浓度法，即通过收集悬浮在空气中生物粒子于专门的培养基，经若干时间，在适宜的生长条件下其繁殖到可见的菌落进行计数，从而判定洁净环境内单位体积空气中的活微生物数，以此来评定洁净室（区）的洁净度。
实际检测浮游菌与沉降菌时，先确认洁净室（区）的检测条件能否达到级别要求。
达到要求后，测试人员与检测仪器等按洁净室（区）的进出规定（如穿戴符合环境级别的工作服、紫外照射、仪器外体消三、洁净室（区）风速与换气次数风速与换气次数检测根据为JGJ71-90。
风速、换气次数务必首先进行检测，洁净室的各项效果务必是在设计的风速风量条件下获得的。
以风口截面平均风速乘以风口净截面面积确定风量。
洁净室（区）换气次数以送风量除以洁净室（区）的体积来确定，从而判定洁净室（区）是否符合级别规定，百级洁净室（区）只需以最低风速进行判定。
检测要点见表10。
检测四、洁净室（区）压差、照度、噪声、温度与湿度这些参数指标要紧以JGJ71—90为检测根据，以各检测仪的原理进行检测。
检测要点见表11~14。
检测需注意：1.噪声检测时，检验人员不得发出任何又碍于结果测定的声音（如摩擦声，说话声等）。
2.照度检测时，仪器的采样探头不能有杂物污染，采样时应在照明亮处，不能在物体的阴影处采样，且洁净室（区）照度只测定除特殊局部照明之外的通常照明。
万级微生物洁净室设计生物安全实验室生物安全实验室定义•1生物安全至关重要，生物安全实验室建设更是重中之重，病毒从实验室流出不是没有的，国内外病毒流出实验室的例子数不胜数，有关单位的领导与个人都受到过处理。
浅谈医院洁净手术部的建筑技术气流组织
浅谈医院洁净手术部的建筑技术气流组织摘要：医院洁净手术室必须严格控制细菌、灰尘等菌类，才可以有效保护手术部位，防止在术后发生感染。
多年来，国内外的一些学者都对如何提高医院洁净手术室的洁净率进行了研究，文章简单介绍了国内外对此的研究现状，分析了洁净手术室的原理。
关键词：医院；洁净室；气流组织；研究手术室是医院中一个非常重要的部门，它的内部环境已经成为反映医院医疗水平的一个重要指标。
手术室对温度、湿度、洁净度、送风的出口流速都有很严格的要求。
随着人们生活水平的提高，人们对医院手术室的洁净系统提出了更高的要求。
不当的手术室洁净系统不能有效的消灭手术室细菌，这将严重影响患者的手术质量，也会造成巨大的经济损失，除此之外，手术室内感染，很难使患者的手术达到预期的效果，甚至导致患者死亡。
近年来，我国在此项技术的研究上也取得了较大的进展，但是因我国对医院洁净手术室的研究起步较晚，目前仍存在很多问题需要解决。
1 洁净手术室的原理1.1 单向流、非单向流洁净室原理1.1.1 单向流洁净室。
目前，单向流洁净室主要有两大类：垂直单向流洁净室和水平单向流洁净室。
最早的一间单向流洁净室出现在1961年的美国，稍晚一段时间，这项技术才正式应用于手术室中。
1966年，世界上第一个100级垂直层流洁净手术室建成于美国的新墨西哥州巴登纪念医院，从此成为生物洁净室应用于医疗领域的先河。
单向流洁净手术室的净化原理：它不是依靠洁净气流的稀释掺混作用，而主要是由洁净气流的“活塞式”运动将室内的污染空气沿手术室整个断面挤压出回风口，从而使手术室内空气得到更新净化。
1.1.2 非单向流洁净室。
非单向流洁净室的气流组织原理：它是将送入手术室内的干净气流与室内污染空气混合来稀释手术室内的污染物浓度，逐渐把手术室内的污染物排出，直到与手术室内的污染物发生率维持某种动态平衡。
通过多年的实践证明，这种非单向流气流组织对手术室的洁净只能达到1000级以下的洁净度。
洁净室简介
洁净室洁净室洁净室(Clean Room)，亦称为无尘室或清净室。
它是污染控制的基础，没有洁净室，污染敏感零件不可能批量生产。
在FED-STD-2里面，洁净室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间，其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度，从而达到适当的微粒洁净度级别。
目录二、洁净室原理1.单向流（层流）洁净室原理2.乱流洁净室原理三、控管项目四、分类1.乱流式（Turbulent Flow)2.层流式（Laminar)3.复合式（Mixed Type)五、气流的流动1.气流的重要性2.风速的控制3.影响因素六、洁净室之构成七、洁净室按用途分类（可分为两大类）1.工业洁净室2.生物洁净室八、洁净室污染源知识1.1、发尘量2.2、发菌量九、洁净室标准规范1.国内标准规范2.国际标准规范十、行业应用详细参数十一、洁净室八大特点十二、洁净室从业人员规范一、定义洁净室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。
亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。
洁净室最主要之作用在于控制产品（如硅芯片等）所接触之大气的洁净度日及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之为洁净室。
按照国际惯例，无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数量来规定。
也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘，而是控制在一个非常微量的单位上。
当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小的微乎其微，但是对于光学构造而言，哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响，所以在光学构造产品的生产上，无尘是必然的要求。
每立方米将小于0.3微米粒径的微尘数量控制在3500个以下，就达到了国际无尘标准的A级。
洁净室基本常识
洁净室基本常识什么是洁净室？典型的洁净室洁净室又可称作无尘室（Cleanroom），通常用作专业工业生产或科学研究的一部分，包括制造药品，集成电路，CRT，LCD，OLED和microLED显示器等。
洁净室的设计是为了保持极低水平的微粒，如灰尘，空气中的生物体，或汽化的微粒。
确切地说，洁净室有一个受控的污染水平，该水平由在指定的颗粒尺寸下每立方米的颗粒数来规定。
洁净室也可指任何给定的容纳空间，在该空间中设置了减少微粒污染和控制其他环境参数，如温度，湿度和压力。
在药学意义上，洁净室是指符合GMP无菌规范（即EU和PIC/S GMP 指南附件1以及当地卫生当局要求的其他标准和指南）中定义的GMP规范要求的房间，是将普通房间转换为洁净室所需的工程设计、制造、完成和操作控制（控制策略）的组合。
很多行业会使用无尘室，只要是小颗粒会对生产过程产生不利影响的地方都会有洁净室的身影。
它们的尺寸和复杂度各不相同，广泛应用于半导体制造，制药，生物技术，医疗设备和生命科学等行业，以及航空航天，光学，军事和能源部中常见的关键工艺制造。
洁净室的发展历程现代无尘室是由美国物理学家威利斯·惠特菲尔德发明的。
惠特菲尔德作为桑迪亚国家实验室的雇员，于1966年为无尘室设计了最初的设计方案。
在惠特菲尔德发明之前，早期的无尘室经常遇到颗粒和不可预测的气流的问题。
Whitfield设计的无尘室具有恒定的且经过严格过滤的气流来保持空间内的洁净。
硅谷的大部分集成电路制造设施由三家公司制造:MicroAire，PureAire和Key Plastics。
他们制造了层流装置，手套箱，洁净室和空气淋浴器，以及用于集成电路“湿法工艺”建造的化学罐和工作台。
这三家公司也是将特氟龙用于气枪，化学泵，洗涤器，水枪和其他集成电路生产所需设备的先驱。
William（Bill）C.McElroy Jr.曾担任三家公司的工程经理，制图室主管，QA/QC和设计师，他的设计为当时的技术增加了45项原始专利。
什么是非单向流洁净室？
什么是非单向流洁净室？——喜格非单向流洁净室也称乱流洁净室：从美国联邦标准209C开始，称乱流洁净室为非单向流洁净室。
而我国《洁净室施工及验收规范》（JGJ71 —1990)仍然沿用乱流洁净室这一称谓。
一、非单向流洁净室的原理：非单向流洁净室的原理是靠洁净送风气流扩散、混合、不断稀释室内空气，把室内污染逐渐排出，达到平衡。
简言之，非单向流洁净室的原理就是稀释作用。
由此看来，非单向流洁净室是气流以不均匀的速度，呈不平行流动，并伴有回流或涡流的洁净室。
要想保证有很好的稀释作用，需选择扩散性能好的送风口，以及合理布置送风口及回风口。
这些内容在后面章节中介绍。
二、非单向流洁净室的特性指标：表示非单向流洁净室性能好坏的特性指标有换气次数、气流组织及自净时间。
1.换气次数换气次数就是洁净室送风量除以其净容积。
而洁净室净容积是不变的。
所以，换气次数的大小也即洁净室送风量的大小，其作用是保证有足够的洁净稀释气流。
在工程设计中，换气次数是按照相关标准的推荐值来取用的。
可见，换气次数大，用于稀释室内微粒污染的洁净送风量就大，就有可能使室内洁净度提高。
这里为什么说“有可能”提高室内洁净度，因为如果送回风U布置不合理，即使换气次数大，也未必能有好的效果，这就关系到洁净室气流组织的问题。
2.气流组织洁净室的气流组织，是通过正确选择送回风U形式且合理布置，使洁净送风气流很好地扩散、稀释污染物并尽可能减少涡流，能使稀释后的气流很快地排人回风口。
所以，同样的换气次数，送风n 多点，布置均衡点，加之回风口也能与送风口相适应，控制污染的能力就会增强。
有关送回风n 的选型及布置技巧在后面章节中介绍。
气流组织可采用数值模拟方法，得到速度矢量分布图来进行分析。
虽然与实际有不少偏差，但由于计算机技术快速发展，CFD软件的不断开发，数值模拟在洁净技术领域受到不少技术人员的青睐。
气流组织也可通过测定流速场流线来进行分析。
3.自净时间非单向流洁净室是靠洁净送风气流的稀释作用，把室内含尘浓度降到所需要求。
如何进行洁净室的气流组织设计
如何进行洁净室的气流组织设计
为保证室内空气的温度、湿度、流速及洁净度等满足工艺要求和人员的舒适度要求，就必须设计合理的气流组织，使室内空气的流动符合洁净室设计要求。
洁净室气流组织洁净室按气流组织可以分为以下四类：单向流洁净室、非单向流洁净室（又称：乱流洁净室）、辐（矢）流洁净室、混合流（局部单向流)洁净室。
洁净室的气流组织与一般空调的气流组织方式不同。
而洁净室气流组织的主要任务，是供给足量的清洁空气，稀释并替换室内所产生的污染物质，使室内洁净度保持在允许范围之内。
一般空调房间多采用乱流度大的气流组织形式，利用较少的通风量尽可能提高室内的温、湿度场的均匀程度，使送风与室内空气充分混合，形成均匀的温度场和速度场。
因此，洁净室气流组织设计应遵循以下一般原则：
1、要求送入洁净室的洁净气流扩散速度快、气流分布均匀，尽快稀释室内含有污染源所散发的污染物质的
空气，维持生产环境所要求的洁净度。
2、使散发到洁净室的污染物质能迅速排出室外，尽量避免或减少气流涡流和死角，缩短污染物质在室内的滞留时间，降低污染物质与产品的接触几率。
3、满足洁净室内温度、湿度等空调送风要求和人的舒适要求。
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什么是非单向流洁净室
非单向流洁净室也称乱流洁净室：
从美国联邦标准209C开始，称乱流洁净室为非单向流洁净室。
而我国《洁净室施工及验收规范》（JGJ71 —1990)仍然沿用乱流洁净室这一称谓。
1，非单向流洁净室的原理：
非单向流洁净室的原理是靠洁净送风气流扩散、混合、不断稀释室内空气，把室内污染逐渐排出，达到平衡。
简言之，非单向流洁净室的原理就是稀释作用。
由此看来，非单向流洁净室是气流以不均匀的速度，呈不平行流动，并伴有回流或涡流的洁净室。
要想保证有很好的稀释作用，需选择扩散性能好的送风口，以及合理布置送风口及回风口。
这些内容在后面章节中介绍。
2，非单向流洁净室的特性指标：
表示非单向流洁净室性能好坏的特性指标有换气次数、气流组织及自净时间。
1.换气次数
换气次数就是洁净室送风量除以其净容积。
而洁净室净容积是不变的。
所以，换气次数的大小也即洁净室送风量的大小，其作用是保证有足够的洁净稀释气流。
在工程设计中，换气次数是按照相关标准的推荐值来取用的。
可见，换气次数大，用于稀释室内微粒污染的洁净送风量就大，就有可能使室内洁净度提高。
这里为什么说“有可能” 提高室内洁净度，因为如果送回风U布置不合理，即使换气次数大，也未必能有好的效果，这就关系到洁净室气流组织的问题。
2.气流组织
洁净室的气流组织，是通过正确选择送回风U形式且合理布置，使洁净送风气流很好地扩散、稀释污染物并尽可能减少涡流，能使稀释后的气流很快地排人回风口。
所以，同样的换气次数，送风n 多点，布置均衡点，加之回风口也能与送风口相适应，控制污染的能力就会增强。
有关送回风n 的选型及布置技巧在后面章节中介绍。
气流组织可采用数值模拟方法，得到速度矢量分布图来进行分析。
虽然与实际有不少偏差，但由于计算机技术快速发展， C F D软件的不断开发，数值模拟在洁净技术领域受到不少技术人员的青睐。
气流组
织也可通过测定流速场流线来进行分析。
3. 自净时间
非单向流洁净室是靠洁净送风气流的稀释作用，把室内含尘浓度降到所需要求。
在降低含尘浓度的过程中，有的洁净工程所花的时间少，有的多。
这与送回风口形式、布置的位置及换气次数有关。
我们把洁净室从某种污染状态到达要求的洁净状态所需要的时间称为自净时间。
自净时间是洁净室从污染状态回复到稳定的所需洁净状态的能力的体现，自净时间越短越好。
当送回风n 的形式、数董及布置位置确定后，换气次数越大（能耗越大），自净时间就越小。
所以，在确定自净时间时应根据洁净室的性质、用户的需求综合考虑。
有的洁净室用户，如洁净手术室，要求的自净时间短，在两台手术之间使洁净手术室尽可能快地回复到所要求的洁净状态，提高手术室的使用率。
而对于固体制剂生产车间，就没必要要求太短的净时间，上班开机后，到正式生产需较长的准备时间。
3，非单向流洁净室的净化效果：
非单向流洁净室能达到1000级及其以下的洁净度。
作者对所建造的某1000级洁净室(8m2) 做洁净度检测时发现，在空态下，有部分测点的微粒浓度（> 0 .5 j j im )小于100级的上限值，涡流区内的测点浓度大丁100级的上限值，当自净时间较长时，只有一个检测人员贴墙站立不动，进行反复检测，把移动测点后的第一个检测数据删掉（因为检测人员的移动，导致第一个数据不稳定），每个测点都从第二个数据开始记录，取三次检测数据的平均值作为该测点的微粒浓度值。
经计算发现，全室测点（10点）的浓度平均值接近于100级的h 限值。
似这也不能说明该洁净室达到100级（空态），因为根据规范要求：①每个采样点的平均粒子浓度应小于或等于洁净度等级规定的限值。
②全部采样点的平均粒子浓度/V的95%置信度上限值，应小于或等于洁净度等级规定的限值。
很显然不能满足规范的规定。
尽管只有8m2的洁净室，气流组织设计得很顺畅，也不能满足100级的要求。
在检测中发现，只要检测人员稍有小幅的动作，粒子浓度很快增加。
说明非单向流的气流组织控制污染的能力比起单向流来要弱很多，这是由“稀释” 原理所决定的。