【干货】洁净厂房系统全解析:六大系统构筑“无尘世界”
Cleanroom Systems Explained: The Six Foundations of a Particle-Free World
在半导体、生物医药、光电显示、新能源电池等高端产业中,一座真正意义上的洁净厂房(Cleanroom),远不是在空房里装个空调那么简单。它是由六大系统高度协同构成的精密控制空间。
今天,我们带你系统梳理:
洁净厂房的六大系统分类、功能作用及核心要点!
一、六大系统一览图
Six Cleanroom Systems Overview
系统名称 |
英文名称 |
核心功能 |
|---|---|---|
空气净化系统 |
Air Purification System |
控尘、控粒子、气流组织 |
空调通风系统 |
HVAC System |
控制温湿度、维持压差 |
洁净装修系统 |
Clean Envelope System |
封闭、防尘、防霉防静电 |
电气照明系统 |
Electrical & Lighting System |
照明、防静电、智能控制 |
工艺介质系统 |
Process Utility System |
特气、纯水、CDA等介质 |
自动化监控系统 |
Automation & Monitoring |
粒子、压差、温湿监控 |
每一套系统,都是洁净空间的“守护者”。
二、系统功能详解
System Function Explained
1. 空气净化系统
Air Purification System
洁净厂房的“肺”,通过高效过滤器(HEPA/ULPA)、FFU、风淋室等设备,去除空气中悬浮颗粒。
关键指标:
洁净等级:ISO Class 1-9(或GMP A~D)
换气次数:10~600次/h,随等级变化
风流组织:垂直单向流 or 非单向流
每一立方米空气中粒子的数量,决定产品的良率。
2. 空调通风系统 HVAC
Heating, Ventilation, and Air Conditioning
控制洁净室的“微气候”:
温度控制:常为22±2℃
湿度控制:常为45%±5% RH
压差控制:≥5Pa 防止污染回流
常用设备:MAU、AHU、风量控制器、HEPA终端过滤箱
3. 洁净装修系统
Clean Envelope System
洁净厂房的“外壳”,以高气密性、低尘、防静电、防霉为核心。
墙体:彩钢板 + 镀锌骨架
地面:环氧树脂 or 防静电PVC
门窗:气密洁净门、观察窗、传递窗
所有细节都要“无尘思维”。
4. 电气与照明系统
Electrical & Lighting System
照度:≥300~500 Lx
色温:5000K 白光还原性强
接地:防静电ESD保护
灯具:嵌入式LED洁净灯,IP65以上
可集成智能照明控制系统,支持节能与分区控制。
5. 工艺介质系统
Process Utility System
包括:
特种气体(SiH₄、N₂、Ar、H₂等)
超纯水(UPW)、纯化水(PW)
CDA压缩空气系统、真空系统
管道材质:不锈钢316L、PVDF、PFA等
安全措施:气体检测、泄漏报警、自动切断
一次泄露,就可能引发爆炸或生产停摆。
6. 自动化与监控系统
Automation & Monitoring System
核心系统包括:
BMS(楼宇管理系统):集中控制空调、通风、照明等
EMS(能耗监测系统):跟踪能源消耗、优化运维
粒子监测仪、压差传感器、AMC监测系统
可视化界面 + 自动报警,保障洁净环境实时稳定。
三、协同运行示意图
洁净厂房六大系统结构图
洁净室送回风、气流组织示意
洁净区压差梯度层级图
四、洁净厂房设计建议
Tips for Cleanroom Design & Operation
初期设计务必依据工艺洁净需求分区分级
风速、换气次数应结合粒子释放速率动态调整
智能系统集成BMS/EMS,构建数字洁净厂房
强调维护培训,保持运行稳定才是关键!
五、写在最后
洁净厂房,是精密制造背后的“看不见的基础设施”,六大系统的合理组合、稳定运行,是产品良率的保障。
未来,洁净系统将进一步走向:
智能化(Smart)+ 节能(Green)+ 模块化(Modular)
谁掌握了洁净厂房的系统能力,谁就掌握了未来高端制造的“通行证”。
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