无尘室送风量的计算
非单向流洁净室洁净送风量计算探讨
2020年22期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application非单向流洁净室洁净送风量计算探讨王奇勋（中国电子系统工程第二建设有限公司，江苏无锡214000）1概述在高科技厂房建设领域，洁净室是其核心组成部分。
洁净室空调的设计的水平会直接决定项目建设的成败和后续运营的效果。
其中重要的一个环节即是计算洁净室的送风量。
经过过滤处理送入洁净室内的清洁空气，除了要承担保证室内的温、湿度的送风量外，还要排除、稀释室内的污染物，以维持室内的空气洁净度，所以与一般房间的送风量计算方法不同。
洁净室，不管是单向流，还是垂直层流，净化原理都是一样的，就是利用清洁空气稀释冲淡室内的污染物，从而达到所要求的空气洁净度等级。
GB50073-2013《洁净厂房设计规范》规定，洁净室的送风量应取下列三项中的最大值[1]：（1）满足空气洁净等级要求的送风量。
（2）根据热、湿负荷计算确定的送风量。
（3）按本规范第6.1.5条的要求向洁净室内供给的新鲜空气量。
对于洁净室，洁净等级需求的风量往往远大于温湿度及新鲜空气需求的风量。
在洁净室建设中，空调投资往往站到机电投资的三分之一以上，而空调系统的投资和运营很大一部分取决于循环风量的处理，因此洁净室送风量的计算是设计工作中非常重要的环节之一，它直接影响洁净室建设费用的大小，以及后期运行费用的高低。
目前关于洁净风量的计算，没有详细的解释与比较，基本只是一笔带过，但由于公式复杂，参数较多，容易混淆，许多工程师不清楚计算方法，对相关影响参数认识模糊。
希望通过本文的实例的研究分析，明确了解各个参数对于洁净风量的影响，夯实基础理论知识。
2实例分析根据风量平衡原理，结合图1所示的常见非单向流的洁净室系统模型，可知：式中，Q s :洁净送风量，m 3/h ；V ：洁净室体积，m 3；G ：洁净室的单位容积发尘量，个/（m 3·min ）；N ：洁净室的含尘浓度，个/L ；M ：室外空气的含尘浓度，个/L ；S ：回风比，回风量与送风量之比；ηh ：回风通路上过滤器的总效率，ηh =1-（1-η1）（1-η3）；ηx ：新风通路上过滤器的总效率，ηx =1-（1-η1）（1-η2）（1-η3）。
动态千级换气次数标准
动态千级换气次数标准如下：
千级无尘车间的换气次数是指车间内空气的更新频率。
换气次数的多少直接影响着车间内的空气质量和颗粒物浓度。
一般来说，千级无尘车间的换气次数应该在15-25次/小时之间。
换气次数的计算公式为：换气次数=车间内空气总量÷排风量。
其中，车间内空气总量的计算公式为：车间内空气总量=车间面积×车间高度×车间内空气温度×1.2。
排风量的计算公式为：排风量=车间内空气总量×换气次数。
此外，各种等级包括10万级净化车间洁净度标准参考如下：ISO根据悬浮粒子浓度这个指标来划分洁净室（区）及相关受控环境中空气洁净度的等级，并且仅考虑粒径限值（低限）在0.1um～5.0um范围内呈累积分布的粒子群。
其中，100000（10万）级要求每小时换气18-25次，完全换气后空气净化时间不超过40分钟。
10000（1万）级别要求每小时换气25-30次，完全换气后空气净化时间不超过30分钟。
1000（1千）级别要求每小时换气40-60次，完全换气后空气净化时间不超过20分钟。
以上信息仅供参考，如需获取更多信息，建议咨询净化工程专家或查阅净化工程行业规范。
风量计算公式
风量计算公式ehaut风量计算公式风量计算：风量计算风量（Q）：所谓风量（又称体积流率）指的是风管之截面积所通过气流之流速，一般在使用上以下式来表示：Q=60VAQ（风量）=m3、minV（风速）=m、ecA（截面积）=m2压力常用换算公式1Pa=0。
102mmAq1mbar=10。
197mmAq1mmHg=13、6mmAq1pi=703mmAq1Torr=133、3pa1Torr=1、333mbar常用单位换算表-风量1m3、min（CMM）=1000l、min=35、31ft3、min（CFM）常用名词说明（1）标准状态：为20℃，绝对压力760mmHg，相对湿度65％。
此状态简称为STP，一般在此状态下1m3之空气重量为1、2kg。
（2）空气之绝对压力：为当地大气压计所显示的大气压力再加上表压力之和，一般用kgf、m2或mmaq来表示。
（3）基准状态：为0℃，绝对压力760mmHg，相对湿度0％。
此状态简称为NTP，一般在此状态下1m3之空气重量为1、293kg。
压力（1）静压（P）：所谓静压就是流体施加於器具表面且与表面垂直的力，在风机中一般是由於重力与风扇之推动所造成，在使用上常以kgf、m2或mmaq来表示，且可以直接经过量测取得。
而在风机之风管中，任何方向之静压值皆为定值且也有正负之分，若静压值为正则表示风管目前正被胀大，若静压值为负则表示风管目前正受挤压。
（2）动压（Pv）：所谓动压就是流体在风管内流动之速度所形成之压力，在使用上常以kgf、m2或mmaq来表示。
（3）全压（PT）：所谓全压就是静压与动压之和，在使用上常以kgf、m2或mmaq来表示。
在风机中全压值是属固定，并不会因风管缩管而产生变化。
风压与温度温度变化会影响空气之密度。
故在其他条件不变的情况下，温度变化时，其风压必须依下面之关系加以校正，以获得标准情况下之风压值P=P’[（273+t）、293]（mmAq）同样，当空气密度变更时，其风压值可作如下之修正：P=P’（1、2、γ）（mmAq）式中，等号右侧之值如P’、t、γ等之实测压力、温度与空气密度。
送风量计算公式
送风量计算公式【实用版】目录1.引言2.送风量的定义和重要性3.送风量计算公式的推导和解释4.送风量的实际应用5.结论正文1.引言在建筑物内部，空气流通对于维持良好的室内空气质量和舒适度至关重要。
送风量，指的是通过空调、通风系统等设备向室内供应的新鲜空气量。
准确的送风量计算对于建筑物的舒适度和健康有着重要的影响。
本文将介绍送风量的计算公式，并探讨其在实际应用中的价值。
2.送风量的定义和重要性送风量是空调和通风系统设计的关键参数之一。
足够的送风量可以保证建筑物内部空气的新鲜度和舒适度，同时可以降低室内空气的湿度，防止霉菌和细菌的生长。
在人员密集的场所，如办公室、商场和医院等，送风量的充足更为重要，因为这些场所往往存在着大量的空气污染物，如二氧化碳、细菌和病毒等。
3.送风量计算公式的推导和解释送风量的计算公式如下：送风量（m/h）= 室内空间体积（m）×空气更换次数（次/h）×空气密度（kg/m）其中，室内空间体积可以通过建筑物的平面面积和高度来计算；空气更换次数是指每小时需要更换的空气体积与室内空间体积的比值，一般取值为 5-10 次/h；空气密度一般取值为 1.2 kg/m。
例如，一个 100 平方米、高度为 3 米的办公室，其室内空间体积为300 立方米。
如果取空气更换次数为 6 次/h，空气密度为 1.2 kg/m，则该办公室每小时需要送风1800立方米。
4.送风量的实际应用在实际的建筑空调和通风系统设计中，送风量的计算是一个重要的环节。
准确的送风量可以保证建筑物内部的空气质量，提高舒适度和工作效率。
同时，合理的送风量也可以降低能耗，减少运营成本。
5.结论送风量是建筑物内部空气流通的重要参数，其计算对于空调和通风系统的设计具有重要意义。
无尘室要求
一、过滤原理大气中存在大量的悬浮尘埃粒子，它们的存在极大地影响产品的精密化、微型化、高质量、高纯度和高可靠性。
空气中悬浮的粒状污染物质是由固体或液体微粒子所组成。
大气尘可分为狭义大气尘和广义大气尘：狭义大气尘是指大气中的固态粒子，即真正的灰尘；大气尘的现代概念既包括固态微粒也包括液态微粒的多分散的气溶胶，是专指大气中的悬浮微粒，粒径小于10μm，这就是广义的大气尘。
对于大于10μm的粒子，因为较重，经过一段时间的无规则的布朗运动后，在重力的作用下，它们会逐渐沉降到地面上，是通风除尘的主要目标；大气中0.1---10μm的灰尘粒子也在空气中做无规则的运动，因重量较轻，则容易随气流漂浮，而很难沉降到地面上。
因此，空气洁净技术中的大气尘的概念和一般除尘技术中的灰尘的概念是有所区别的。
通风除尘用的尼龙网过滤器、金属网过滤器、泡沫海绵过滤器过滤的灰尘，因为滤料的孔径较大，一般大于10μm，主要是过滤大于10μm的灰尘，因此对0.1~~10μm的粒子，过滤效率很低；如果是对环境的净化有一定的洁净度要求，必须采取洁净技术中的空气过滤技术，才能达到净化要求。
空气净化的主要任务是根据各种产品的生产工艺、不同工序、各类房间的空气洁净度级别需要，采取空气过滤技术来捕集大气中的0.1---10μm悬浮尘埃粒子和微生物，使洁净室或局部净化区域中的尘埃粒子浓度或含菌浓度控制在允许范围之内，以保证洁净度的级别要求。
空气中的悬浮粒子除微小液滴成球形外，其它粒子为结晶状、片状、块状、针状、链状等，很难从几何形状去度量其尺寸。
在洁净技术中，粒径的意义是指通过微粒内部的某个长度因次，并不含有规则几何形状的意义，只是便于比较粒子大小的一种“名义尺寸”。
空气中的悬浮粒子分为非生物性粒子和生物粒子：非生物粒子是由固体、液体的破碎、蒸发、燃烧、凝聚产生的，其形成过程有物理作用或化学作用。
生物粒子有微生物、植物的花粉、花絮及绒毛等；微生物一般包括病毒、立克次氏菌、细菌、菌类、原生虫及藻类，其中与净化关系较直接的是细菌和菌类。
无尘车间培训教材
温湿度控制
1.单侧墙下部布置回风口 2.走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风) 3.顶部布置回风口(有粉尘和有害物质的洁净室除外)
1.单侧墙下部布置回风口 2.走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风) 3.顶部布置回风口(室内粉尘量大和有害物质的洁净室除外)
送 风 量
气流流经室内断面风速(m/s)
不小于0.25
99.99%@0.3um
Pre-filter
HEPA filter
Bag-filter
HEPA filter
FAN Filter HEPA/ ULPA
肉眼可见
头发断面
15μm
送风量及FFU数量计算
*
1.洁净室的新鲜送风量应取以下两项中的最大值: a.补偿室内排风量和保证室内正压值所需空气量之和Q1; b.保证洁净室工作人员所需足够的新鲜空气量Q2(依据<洁净厂房设计规范>每人每小时新风量不小于40m3); Q=Max(Q1&Q2)或 Q=Max( Q1&Q2 )+ Q泄漏量 Q泄漏量=µA(ΔP)0.5 µ-泄漏系数,A-泄漏面积, ΔP-压差; 2.FFU数量=QS/QFFU额定风量, QS=V*ACH (V-房间体积;ACH-换气次数.)
垂直单方向流方式
FFU
层流式典型结构形式 适用洁净等级 1-100级
3.复合式
混流方式
复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用，可提供局部超洁净之空气。 (1)洁净隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域100%覆盖使洁净度等级提高至10级以上，可节省安装运转费用。此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离，以避免机器维修时影响了工作及品质。洁净隧道另有二项优点：A.弹性扩充容易； B.维修设备时可在维修区轻易执行。 (2)洁净管道(Clean Tube)：将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理，将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离，少量之送风即可得到良好之洁净度，可节省能源，不需人工的自动化生产线为最适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。 (3)并装局部洁净室(Clean Spot)：将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上。
FFU使用数量计算公式
1、S
*V FFU αα= FFU α：FFU 使用数量
V ：设备体积（m ³）
α：FFU 换气次数（次/小时）
S ：FFU 额定风量（m ³/h ）-------750~1200、750~1500 （一般情况下选择750）
2、c *b *a V =
3、换气次数：查标准表
4、FFU 额定风量：750-1200 （m ³/h ）
750-1500 （m ³/h ）
一般的情况下FFU 额定风量选择750
5、换气次数
ISO5 百级进化 换气次数：>=200 一般情况下选择230
ISO6 千级进化 换气次数：>=50<100 一般情况下选择70
ISO7 万级进化 换气次数：>=25-30
ISO8 十万级进化 换气次数：>=15-20
ISO9 百万级进化 换气次数：>=12-15
6、无尘室的材料：PVC 软帘 铝型材 FFU 风机 FFU 过滤网 FFU 支架（钣金件） Foot master 脚轮 底脚板 调整脚 铝条 双面胶 平封槽条
型材端盖 门吸 合页 把手 PC 板 亚克力板 间隔连接块 直角件 角槽连接件 转向角件 三维球面角件 斜角连接件 吊耳 滑钩 端面连接板 各种螺栓 各种型材螺母。
千级无尘车间洁净空调系统设计与应用
ANZHUANG2023年第5期50缪家琦1 李玉2（1.中建八局第一建设有限公司 济南 250000；2.济南城市建设集团有限公司 济南 250000）摘 要：本文结合济南某实验装置项目，根据千级无尘车间的空调系统设计原则，介绍了该空调系统所选用的空气处理方式，以及空调负荷计算、冷热源选择、净化风量计算、气流组织及新风量确定和新风处理等过程，并提出了在施工过程中会遇到的问题和解决方法，为此类洁净室空调系统的设计提供了参考。
关键词：千级洁净室 净化空调系统 一次回风系统 施工安装中图分类号：TU834.8 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）05-0050-03千级无尘车间洁净空调系统设计与应用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[1]。
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[2]，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[3]。
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1117.25m 2，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GB 50019-2015《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）。
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无尘室送风量计算无尘室送风量计算主要是指在已知洁净级别或允许菌浓等条件下计算风量，其步骤是：一、正压无尘室送风量QⅠ计算 1．乱流无尘室送风量计算Q1-1 乱流无尘室1000级
无尘室送风量计算
无尘室送风量计算主要是指在已知洁净级别或允许菌浓等条件下计算风量，其步骤是：
一、正压无尘室送风量QⅠ计算
1．乱流无尘室送风量计算Q1-1
乱流无尘室——1000级、10000级、100000级、300000级的洁净室，送风量是以换气次数为准来计算的：
QⅠ-1=KV
式中：K——换气次数；
V——无尘室净体积；
N——非单向流无尘室稳定含尘浓度；
G——无尘室内单位体积发尘量；
M——室外空气含尘浓度；
S——回风量与送风量之比；
ηH——回风通路上过滤器的总效率；
ηX——新风通路上过滤器的总效率。
实际工程计算中换气次数K很难用以上公式计算，一般均采用经验换气次数。
在各国的洁净室标准中，相同级别的非单向流洁净室的经验换气次数并不相同。
我国《洁净厂房设计规范》（GB 50073-2001）中明确规定了不同级别的非单向流洁净室洁净送风量计算所需的经验换气次数，见下表：
换气次数适用于层高小于4.0m的无尘室。
② 室内人数少、热源小时，宜采用下限值。
③ 大于100000级的洁净室换气次数不小于12次。
二、系统送风量QⅡ计算
系统送风量应在无尘室送风量基础上再加上系统漏风量。
对于严格按《洁净室施工及验收规范》制作安装的风道系统和空调设备，建议其漏风率取下表数值：
式中：ΣQⅠ为各洁净室送风量之和。
三、系统新风量QⅢ计算
1．满足卫生要求洁净室所需的新风量Q1
（1）对于室内无明显有害气体发生的一般情况，按《洁净厂房设计规范》每人每小时新风量不得小于 40m3计算：Q1-1=人数×40 m3/h。
（2）对于室内有多种有害气体发生的情况：
Q1-2= Qa＋Qb＋…＋Qn
Qa= La/Ta Qb= Lb/Tb … Qn= Ln/Tn
式中：Qa…Qn——稀释各种有害气体必需的通风量；
La…Ln——各有害气体的发生量；
Ta…Tn——各有害气体允许最高浓度
有害气体允许最高浓度（mg/ m3）
2．保持室内正压所需新风量Q2
（1）局部排风量= Q2-1；
（2）通过余压阀的风量= Q2-2，可从余压阀的说明书中查得；
（3）由缝隙的漏出风量= Q2-3
式中：F1——缝隙面积；
E1——流量系数通常取0.3～0.5
v1——漏出风速
ΔP——室内外压差
ρ——空气重力密度常取1.2kg/ m3。
以上缝隙法公式计算繁琐，还可以采用另一种换气次数法进行计算，换气次数根据经验值估算，即当无尘室的压差值为5Pa时，压差风量相应的换气次数为1～2h－1，当无尘室的压差值为10Pa时，压差风量相应的换气次数为2～4h－1。
因为无尘室压差风量的大小是根据无尘室维护结构的气密性及维持的压差有关，所以在选取换气次数时，对于气密性差的房间可以取上限，对于气密性好的房间可以取下限。
综上所述保持室内正压新风量：
Q2= Q2-1＋Q2-2＋Q2-3
对正压室要求特别严时，还应在Q2加上开关门和传递窗的漏风量。
3．满足一定比例的新风量Q3
当不能确切知道人员数或漏泄情况时，或者在初步方案时作为估计用，可采用新风应占总风量一定比例的方法来确定新风量。
按《洁净厂房设计规范》规定，对于乱流洁净室，新风量不应小于总风量的10%～30%，对于单向流无尘室，新风量应不于总送风量的2%～4%。
原则是：无尘室度越低新风比越大。
当然，对于全部用循环风的场合，或者工艺需要或允许时，新风比可不按以上比例取。
4．补充送风系统漏泄所需的新风量Q4
Q4=系统送风量×εΣ
=QⅡ×εΣ
5．系统新风量QⅢ
比较ΣQ1、ΣQ2和ΣQ3，取其最大值，“Σ”为各室该风量之和。
然后加上系统漏风量Q4，即为系统的最后所需新风量。
QⅢ=（ΣQ1、ΣQ2、ΣQ3）max＋Q4
四、系统的回风（循环风）量QⅣ的计算
系统的循环风量应为系统总送风量减去新风量。