4.1.1 潔凈廠房與其他工業(yè)廠房的區(qū)別在于潔凈廠房內(nèi)的生產(chǎn)工藝有空氣潔凈度要求。因此,設(shè)有潔凈廠房的工廠廠址宜選在大氣含塵濃度較低的地區(qū),如農(nóng)村、城市遠(yuǎn)郊、水域之濱等,不宜選擇在氣候干旱、多風(fēng)沙地區(qū)或有嚴(yán)重空氣污染的城市工業(yè)區(qū)。
根據(jù)國內(nèi)外測試資料,農(nóng)村空氣污染程度較低,其含塵濃度一般只相當(dāng)于城市含塵濃度的幾分之一,甚至低一個(gè)數(shù)量級。而城市工業(yè)區(qū)的含塵濃度又遠(yuǎn)高于城市市區(qū)及市郊。不同地區(qū)含塵濃度也不同,如表1~表3所示。不同季節(jié)的含塵濃度也不相同,表4所列是天津市某地段不同季節(jié)室外含塵濃度的實(shí)測值。
表1 大氣中含塵濃度
場所計(jì)重濃度(mg/m3)≥0.5μm計(jì)數(shù)濃度(pc/m3)
市中心0.10~0.355.3×107~2.5×108
市郊0.05~0.303.5×107~1.1×108
田野0.01~0.101.1×107~3.5×107
大洋1.1×105~2.5×106
表2 天津地區(qū)的大氣含塵計(jì)重濃度
場所大氣計(jì)重濃度(mg/m3)
測值范圍平均值
校園、住宅區(qū)0.18~0.320.206
商業(yè)街區(qū)0.23~0.410.291
工業(yè)區(qū)0.27~0.590.437
從表1、表2中可以看出,各地區(qū)、場所大氣環(huán)境質(zhì)量差別較大,若在環(huán)境質(zhì)量較差的地區(qū)建廠,設(shè)計(jì)中應(yīng)采取有效的技術(shù)措施以確保潔凈廠房的技術(shù)要求。
表3 大氣含塵濃度平均值(大于或等于0.5μm)(pc/L)
地區(qū)年平均月平均最大值月平均最小值
北京(市區(qū))190 956293 4819274
北京(昌平農(nóng)村)35 643156 6204591
上海(市區(qū))128 052365 10334 327
西安(市區(qū))131 644317 56129 738
表4 不同季節(jié)室外大氣含塵濃度的實(shí)測值
季節(jié)時(shí)間環(huán)境溫濕度含塵濃度(pc/m3)
溫度(℃)濕度(%)≥0.5μm≥5.0μm
夏(陰、雨后)9:0026.1898.20×1073.23×105
10:0027.0868.35×1073.58×105
11:0027.4828.35×1074.20×105
12:0028.8797.25×1072.95×105
13:0029.8737.21×1072.81×105
14:0029.6737.42×1073.36×105
15:0030.6707.60×1074.82×105
16:0030.2706.81×1074.81×105
17:0030.2768.30×1075.50×105
秋(晴、無風(fēng))8:0014.0641.21×1082.21×106
9:0016.2541.32×1082.03×106
10:0019.0421.31×1081.80×106
11:0021.1391.23×1082.01×106
12:0022.4341.43×1081.83×106
13:0023.0297.94×1078.70×105
14:0024.2371.03×1081.04×105
15:0023.5391.12×1082.01×105
冬(晴)8:00-6.1515.4×1073.9×105
9:00-4.5446.6×1074.0×105
10:00-2.8407.5×1077.7×105
11:00-0.8285.9×1074.1×105
12:001.2243.7×1074.1×105
13:002.3162.4×1074.3×105
14:003.6142.9×1074.6×105
15:003.6142.7×1075.1×105
16:003.5223.2×1079.3×105
17:003.0255.3×10712.4×105
4.1.2 潔凈廠房內(nèi)當(dāng)布置有精密設(shè)備和精密儀器儀表,若它們有防微振要求時(shí),為解決防微振問題,在廠址選擇或已建工廠內(nèi)的潔凈廠房場地選擇過程中,需要對周圍振源的振動(dòng)影響作出評價(jià),以確定該廠址或場地是否適宜建設(shè)。
周圍振源對精密設(shè)備、精密儀器儀表的振動(dòng)影響,是若干單個(gè)振源振動(dòng)的疊加結(jié)果。這種疊加,目前還沒有系統(tǒng)的參考數(shù)據(jù)及實(shí)用的計(jì)算方法。因此,應(yīng)立足于實(shí)測。過去有的工廠,由于建廠前沒有對周圍各類振源的振動(dòng)影響進(jìn)行實(shí)測,建成后發(fā)現(xiàn)對精密設(shè)備、精密儀器儀表影響很大,有的甚至難以工作,給生產(chǎn)、試驗(yàn)帶來很大困難,這說明實(shí)測振源振動(dòng)影響是非常必要的。
4.1.3 本條規(guī)定仍以規(guī)范編制組的科研成果報(bào)告《環(huán)境塵源影響范圍研究》為依據(jù)。根據(jù)上述報(bào)告,道路灰塵“嚴(yán)重污染區(qū)”位于道路下風(fēng)側(cè)50m范圍之內(nèi),100m以外為“輕污染區(qū)”。潔凈廠房最好離開車輛頻繁的干道100m以外,但考慮到廠區(qū)總平面布置的可能性以及廠區(qū)圍墻或廠內(nèi)路沿綠化的阻塵作用等因素,本條規(guī)定潔凈廠房與車輛頻繁的干道之間的距離宜大于50m。
在《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50073-2001(以下簡稱原規(guī)范)實(shí)施中,各地區(qū)、各設(shè)計(jì)單位認(rèn)為本條規(guī)定距離的界定不明確,且考慮到道路的污染物對潔凈廠房的影響主要是影響凈化空調(diào)系統(tǒng)新鮮空氣的質(zhì)量,而潔凈室(區(qū))圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性較好的特點(diǎn),本次修改為“新風(fēng)口與交通干道邊沿的最近距離宜大于50m”。
4.1.6 綠化有良好的吸塵、阻塵作用。潔凈廠房周圍場地綠化應(yīng)以種植草坪為主,小灌木為輔,不宜種植觀賞花卉及高大喬木。因?yàn)橛^賞花多為季節(jié)性一年生植物,需經(jīng)常翻土、播種、移植,從而破壞植被,反而使塵土飛揚(yáng);而高大喬木樹冠覆蓋面積大,其下部難以形成植被,也易產(chǎn)生揚(yáng)塵。
潔凈廠房外圍宜種植枝葉茂盛的常綠樹種。潔凈廠房周圍綠化樹種應(yīng)選用不產(chǎn)生花絮、絨毛、粉塵等對大氣有不良影響的樹種。
4.2 工藝平面布置和設(shè)計(jì)綜合協(xié)調(diào)
4.2.2 因生產(chǎn)工藝的不同,潔凈廠房內(nèi)常有多種氣體、液體供應(yīng)管道,如氫、氧、氮、氬、壓縮空氣和純水、上水等管道,以及電氣管線、凈化空調(diào)系統(tǒng)的送回風(fēng)管和局部排風(fēng)管等,管線交叉復(fù)雜。因此,在進(jìn)行管線綜合布置時(shí),必須在平面和標(biāo)高上密切配合,綜合考慮,才能做到安裝、調(diào)試、清掃、使用和維修的方便及整齊美觀。
對國內(nèi)已建成的潔凈廠房調(diào)研中,了解到為布置各種管道和高效過濾器等一般均設(shè)置了技術(shù)夾層或技術(shù)夾道,大多使用效果良好,但有的新建工程把技術(shù)夾層設(shè)計(jì)得過高是不經(jīng)濟(jì)的。改建工程由于空間較小,管線布置比較緊湊,但如果布置合理,效果也是不錯(cuò)的。因此,在進(jìn)行管線綜合布置設(shè)計(jì)和確定技術(shù)夾層層高時(shí),應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,做到技術(shù)上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理。
通過原規(guī)范實(shí)施以來反饋的信息,雖然本條具有確保潔凈廠房安全可靠的作用,但主要還是影響產(chǎn)品質(zhì)量的提高、成品率高低和經(jīng)濟(jì)性問題,因此本次修訂修改為推薦性條文。
4.2.3 隨著各類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高和改進(jìn),近年來潔凈廠房建設(shè)中大都采用大開間,以滿足生產(chǎn)工藝要求。
潔凈廠房內(nèi)除考慮生產(chǎn)安全性需增設(shè)隔斷外,一般不設(shè)隔斷。由于本條第2款、第3款的內(nèi)容只是為了有利于運(yùn)行管理作出的規(guī)定,故本次修訂修改為推薦性條文。
4.3 人員凈化和物料凈化
4.3.1、4.3.2 人員與物料進(jìn)入潔凈室會把外部污染物帶入室內(nèi),特別是人員本身就是一個(gè)重要的污染源,不同衣著、不同動(dòng)作時(shí)的人體產(chǎn)塵量見表5。從表5中數(shù)據(jù)可見,身著普通服裝的人走動(dòng)時(shí)的產(chǎn)塵(大于或等于0.5μm)量可達(dá)近300×104pc/(min·人)。根據(jù)國外有關(guān)資料報(bào)道,潔凈室中的灰塵來源分析見表6,來源于人員因素的占35%。對潔凈室空氣抽樣分析也發(fā)現(xiàn),主要的污染物有人的皮膚微屑、衣服織物的纖維與室外大氣中同樣性質(zhì)的微粒。由此可見,要獲得生產(chǎn)環(huán)境所需要的空氣潔凈度,人員與物料的凈化是十分必要的。
存放雨具、換鞋、存外衣、更換潔凈工作服用室是人員凈化用室的基本組成部分,也是人員凈化用室的必要部分。生活用室應(yīng)視車間所在地區(qū)的自然條件、車間規(guī)模及工藝特征等具體情況,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。如車間規(guī)模較大、人員集中或工藝為暗室操作的潔凈室應(yīng)設(shè)必要的休息室。
鑒于第4.3.1條、第4.3.2條僅為原則性通用規(guī)定,本次修訂修改為推薦性條文。
表5 不同衣著、不同動(dòng)作時(shí)的人體產(chǎn)塵
產(chǎn)塵
衣著
狀態(tài)≥0.5μm顆粒數(shù)[pc/(min·人)]
一般工作服白色無菌工作服全包式潔凈工作服
靜站339×103113×1035.6×103
靜坐302×103112×1037.45×103
腕上下運(yùn)動(dòng)2980×103300×10318.7×103
上身前屈2240×103540×10324.2×103
腕自由運(yùn)動(dòng)2240×103289×10320.5×103
脫帽1310×103--
頭上下左右運(yùn)動(dòng)631×103151×10311.2×103
上身扭動(dòng)850×103267×10314.9×103
屈身3120×103605×10337.3×103
踏步2300×103860×10344.8×103
步行2920×1031010×10356×103
表6 潔凈室內(nèi)粒子來源分析
發(fā)生源百分比(%)發(fā)生源百分比(%)
從空氣中漏入7從生產(chǎn)過程中產(chǎn)生25
從原料中帶入8由人員因素造成35
從設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生25
4.3.3 本條對人員凈化用室和生活用室的設(shè)計(jì)作出規(guī)定。
1 凈鞋的目的在于保護(hù)人員凈化用室入口處不致受到嚴(yán)重污染。國內(nèi)多數(shù)潔凈廠房人員入口處設(shè)有擦鞋、水洗凈鞋、粘鞋墊、換鞋、套鞋等凈鞋措施。
為了保護(hù)人員凈化用室的清潔,最徹底的辦法是在更衣前將外出鞋脫去,換上清潔鞋或鞋套?,F(xiàn)有潔凈廠房工作人員都執(zhí)行更衣前換鞋的制度,其中不少潔凈廠房對換鞋方式作了周密考慮,換鞋設(shè)施的布置考慮了外出鞋與清潔鞋接觸的地面要有明確的區(qū)分,避免了清潔鞋被外出鞋污染,如跨越鞋柜式換鞋,清潔平臺上換鞋等都有很好的效果。
2、3 外出服在家庭生活及戶外活動(dòng)中積有大量微塵和不潔物,服裝本身也會散發(fā)纖維屑,更衣室將外出服及隨身攜帶的其他 物品存放于專用的存外衣柜內(nèi)??紤]到國內(nèi)潔凈廠房當(dāng)前的管理方式和習(xí)慣,外出服一般由個(gè)人閉鎖使用,按在冊人數(shù)每人一柜計(jì)算是必要的;潔凈工作服柜一般也可按每人一柜設(shè)計(jì),但也有集中將潔凈工作服存放于潔凈柜中的,置于潔凈柜中更為理想。為避免外出服污染潔凈工作服,為此本條明確規(guī)定存外衣、更換潔凈工作服的房間應(yīng)分別設(shè)置。
4 手是交叉污染的媒介,人員在接觸工作服之前洗手十分必要。操作中直接用手接觸潔凈零件、材料的人員可以戴潔凈手套或在潔凈室內(nèi)洗手。
洗凈的手不可用普通毛巾擦抹,因?yàn)槠胀硪桩a(chǎn)生纖維塵,最好的辦法是熱風(fēng)吹干,電熱自動(dòng)烘手器就是一種較好的選擇。
由于人員凈化的凈鞋措施、存外衣和更換潔凈工作服房間的分隔以及洗手設(shè)施的設(shè)置,均為了減少甚至消除潔凈室工作人員帶入的污染物對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,所以本次修訂將本條第1款、第2款、第4款改為推薦性條文。
5 工業(yè)潔凈室設(shè)置空氣吹淋室的理由是:
1) 在一定風(fēng)速、一定吹淋時(shí)間的條件下,空氣吹淋室對清除人員身上的灰塵有明顯效果。
本規(guī)范編制組進(jìn)行了“吹淋室效果的測定”的科研項(xiàng)目,對于經(jīng)吹淋與不經(jīng)吹淋兩種情況的人員散塵量作了大量的測試對比。結(jié)果表明,吹淋室的吹淋效果,對大于或等于0.5μm的塵粒約為10%~30%,對大于或等于5μm的塵粒約為15%~35%。
2) 吹淋室具有氣閘的作用,能防止外部空氣進(jìn)入潔凈室,并使?jié)崈羰揖S持正壓狀態(tài)。
3) 吹淋室除了有一定凈化效果外,它作為人員進(jìn)入潔凈區(qū)的一個(gè)分界,還具有警示性的心理作用,有利于規(guī)范潔凈室人員在潔凈室內(nèi)的活動(dòng)。
4) 國內(nèi)潔凈廠房的現(xiàn)狀是:在統(tǒng)計(jì)的38個(gè)潔凈廠房中,約80%設(shè)有空氣吹淋室。
關(guān)于吹淋室的使用人數(shù),主要取決于每人吹淋所需時(shí)間和上班前人員凈化的總時(shí)間。參考計(jì)算方法:假定潔凈室自凈時(shí)間為30min,換鞋、更衣占去10min,上班人員總吹淋時(shí)間為20min。設(shè)每人吹淋30s,另加準(zhǔn)備時(shí)間10s,則一臺單人吹淋室可供30人使用。
當(dāng)最大班使用人數(shù)超過30人時(shí),可將兩臺或多臺單人吹淋室并聯(lián)布置。
垂直單向流潔凈室由于自凈能力強(qiáng),無紊流影響,人員產(chǎn)塵能迅速被回風(fēng)帶走而不致污染產(chǎn)品,鑒于這種有利條件,也可不設(shè)吹淋室而改設(shè)氣閘室。
吹淋室旁設(shè)通道,可使下班人員和衛(wèi)生清掃或檢修人員的進(jìn)出不必通過吹淋室,起到保護(hù)吹淋設(shè)備的作用,同時(shí)也方便檢修期間設(shè)備、工具等進(jìn)出。
潔凈室(區(qū))是否設(shè)置空氣吹淋室,各潔凈廠房做法不一,但在原規(guī)范中規(guī)定:“空氣吹淋室應(yīng)設(shè)在潔凈區(qū)人員入口處,并與潔凈工作服更衣室相鄰?!币?yàn)楸究钭鳛閺?qiáng)制性條款,在實(shí)施過程中,一些單位以為“所有潔凈室均應(yīng)設(shè)置空氣吹淋室”。實(shí)際上本款規(guī)定并不是要求所有潔凈室均應(yīng)設(shè)置空氣吹淋室,只是要求當(dāng)需設(shè)置空氣吹淋室時(shí),應(yīng)如何設(shè)置。為此,本次修訂將本款改為推薦性條款。
7 潔凈區(qū)內(nèi)設(shè)置廁所不僅容易使?jié)崈羰沂艿轿廴?,還會影響潔凈區(qū)的壓力控制。原規(guī)范規(guī)定潔凈區(qū)內(nèi)不宜設(shè)廁所,為了強(qiáng)調(diào)潔凈區(qū)內(nèi)不得設(shè)廁所的要求,本次修訂將“不宜”改為“不得”,但該款條文仍為推薦性。人員凈化用室內(nèi)的廁所應(yīng)設(shè)在盥洗室之前,廁所設(shè)前室作為緩沖,前室還應(yīng)放置供人員入廁穿用的套鞋。
4.3.4 人員凈化應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn),有一個(gè)合理的程序,在凈化過程中,避免已清潔部分被臟的部分所污染。根據(jù)目前國內(nèi)潔凈廠房常用的人員凈化程序,本規(guī)范提出了一次更衣(盥洗前存外衣)、一次吹淋的人員凈化程序。由于本條第1款只是對潔凈廠房中人流路線的原則性規(guī)定,本次修訂改為推薦性條文。
4.3.5、4.3.6 關(guān)于人員凈化用室建筑面積控制指標(biāo),主要參考了有關(guān)資料提出的面積指標(biāo)和部分潔凈廠房實(shí)際采用的指標(biāo),并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后得出的。人員較多時(shí),面積指標(biāo)采用下限;人員較少時(shí),面積指標(biāo)采用上限。
近年來,國內(nèi)設(shè)計(jì)、建造的潔凈廠房,一般是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求或潔凈廠房的布局情況按相鄰潔凈室(區(qū))的潔凈度等級確定潔凈工作服更衣室的空氣潔凈度等級,還有一些潔凈廠房雖然沒有對潔凈工作服更衣室、潔凈工作服洗滌室提出空氣潔凈度等級要求,但室內(nèi)采用高效空氣過濾送風(fēng)系統(tǒng),或?qū)崈羰覂?nèi)的凈化空氣部分地引入更衣室、潔凈工作服洗滌室。為此,本次修訂時(shí)對潔凈工作服更衣室的空氣潔凈度等級宜低于相鄰潔凈區(qū)1級~2級和“潔凈服洗滌室的空氣潔凈度等級不宜低于8級”的規(guī)定取消,修改為將更衣室與潔凈工作服洗滌室對空氣凈化要求的相關(guān)內(nèi)容的規(guī)定合并在一條內(nèi):“宜根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求和相鄰潔凈室(區(qū))的空氣潔凈度等級確定”。不再規(guī)定具體的“等級”或“等級范圍”。
4.3.7 鑒于本條有關(guān)物料凈化的規(guī)定主要涉及影響空氣潔凈度或產(chǎn)品生產(chǎn)過程的可能被污染,且在原規(guī)范實(shí)施過程中一些行業(yè)的潔凈廠房設(shè)計(jì)、建造中執(zhí)行本條規(guī)定難度較大,為此本次修訂改為推薦性條文。
4.4 噪聲控制
4.4.1 潔凈室的噪聲一般不算高,但數(shù)據(jù)差額較大,相差近10dB(A)。國內(nèi)關(guān)于噪聲對健康影響的研究表明,低于80dB(A)的一般工業(yè)噪聲,對健康的影響不太大。因此,潔凈室噪聲標(biāo)準(zhǔn)的制訂主要考慮噪聲的煩惱效應(yīng)、語言通訊干擾和對工作效率的影響。
國外潔凈室噪聲標(biāo)準(zhǔn)的研究工作開始于20世紀(jì)60年代。1966年制定的美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)《潔凈室環(huán)境控制要求》209a和1974年修訂的209b規(guī)定:“潔凈室的噪聲控制在可能進(jìn)行必要的通話,滿足操作或產(chǎn)品的要求,并使人員保持在舒適和安全的范圍內(nèi)”。
在《潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境——第四部分,設(shè)計(jì)、施工和啟動(dòng)》IS0 14644-4-2001標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:“應(yīng)依據(jù)潔凈室內(nèi)人的舒適和安全要求及環(huán)境(如其他設(shè)備)的背景聲壓級來選擇適宜的聲壓級。潔凈室的聲壓級范圍為40~65dB(A)”。
從收集的國內(nèi)外潔凈室噪聲標(biāo)準(zhǔn)來看,有以下幾個(gè)特點(diǎn):潔凈室的噪聲標(biāo)準(zhǔn)一般均嚴(yán)于保護(hù)健康的標(biāo)準(zhǔn)。在潔凈室的環(huán)境下,噪聲條件主要在于保障正常操作運(yùn)行,滿足必要的談話聯(lián)系,提供舒適的工作環(huán)境。絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)給出的允許值在65dB(A)~70dB(A)范圍,醫(yī)療行業(yè)則更低?,F(xiàn)行的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均以A聲壓級作為評價(jià)指標(biāo),也有少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對各頻帶聲壓級提出了限制。少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)按不同的空氣潔凈度等級分別給出了噪聲容許值,而大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對不同的空氣潔凈度等級潔凈室提出了一個(gè)統(tǒng)一的容許值。
根據(jù)“潔凈廠房噪聲評價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)的研究”所得到的成果,我國59個(gè)潔凈廠房平均噪聲級的分布,電子工業(yè)216個(gè)潔凈室的噪聲分布狀況和不同聲級下各種效應(yīng)的主觀評價(jià)指標(biāo)如圖1所示:
由圖1可見,若以65dB(A)作為潔凈室噪聲允許值標(biāo)準(zhǔn),工人感到高煩惱的百分率低于30%,對集中精神感到有較高影響的百分率不到10%,而對工作速度、動(dòng)作準(zhǔn)確性的影響則可忽略,從主觀評價(jià)調(diào)查看,語言通訊干擾可以屬于輕微的等級。如按這一限值來衡量現(xiàn)有潔凈室的噪聲,則有75%超過標(biāo)準(zhǔn),就電子工業(yè)而言,也有47%的潔凈室超過標(biāo)準(zhǔn)。
近年來,我國的潔凈室環(huán)境技術(shù)有了一定的發(fā)展,但對噪聲的控制技術(shù)還相對滯后,從1996-1997年對國內(nèi)部分行業(yè)的部分潔凈室進(jìn)行的調(diào)研結(jié)果來看,還有相當(dāng)一部分的潔凈室噪聲在65dB(A)以上,就電子工業(yè)而言,還有約35%的潔凈室超過標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 潔凈廠房噪聲分布與評價(jià)圖
1-59個(gè)潔凈廠房超過某一聲級的百分率;
2-電子工業(yè)216個(gè)潔凈室超過某一聲級的百分率;
3-高煩惱率,4-準(zhǔn)確性高影響率;5-工作速度高影響率;
6-集中精神高影響率;7-交談及電話通訊高干擾率
同樣由圖1得知,若以70dB(A)為噪聲允許值標(biāo)準(zhǔn),工人感到高煩惱的百分率將達(dá)到39%,對于集中精神感到有較高影響的百分率為12.4%,對工作速度和動(dòng)作準(zhǔn)確性影響仍不顯著,對語言通訊的干擾則屬于較高的等級。如按70dB(A)的限值來衡量現(xiàn)有潔凈廠房的噪聲,則多數(shù)可以滿足標(biāo)準(zhǔn)。
目前國內(nèi)的相當(dāng)一部分潔凈室的隔墻使用的是進(jìn)口或國產(chǎn)的金屬壁板,由于壁板的隔聲量存在著某些薄弱環(huán)節(jié)而造成隔聲不理想,且室內(nèi)的噪聲仍過高。如上海某公司使用的是進(jìn)口壁板,其室內(nèi)噪聲平均值達(dá)69dB(A);上海某公司使用的也是進(jìn)口壁板光刻間,測得其室內(nèi)平均噪聲值為70dB(A),其他一些潔凈室的生產(chǎn)環(huán)境的噪聲也偏高,也就是說,從噪聲的效應(yīng)來看,標(biāo)準(zhǔn)低于65dB(A)為好。
對國內(nèi)幾個(gè)行業(yè)不同氣流流型潔凈室的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)噪聲所進(jìn)行的分析表明,不同氣流流型的靜態(tài)噪聲有較大差異。非單向流潔凈室的靜態(tài)噪聲實(shí)測值在41dB(A)~64dB(A)范圍內(nèi),平均為54dB(A);單向流、混合流潔凈室的靜態(tài)噪聲實(shí)測值在51dB(A)~75dB(A)范圍內(nèi),平均為65dB(A)。非單向流潔凈室比單向流潔凈室的靜態(tài)噪聲平均值約低11dB(A)。
由于噪聲控制要求是確保人員健康的重要條件,本條為強(qiáng)制性條文。
4.4.3~4.4.6 控制設(shè)備噪聲首先要從聲源上考慮,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用低噪聲設(shè)備。在某些情況下,由于技術(shù)或經(jīng)濟(jì)上的原因而難以做到時(shí),則應(yīng)從噪聲傳播途徑上采取降噪措施,如把高噪聲工藝設(shè)備遷出潔凈室或隔離布置于隔聲間內(nèi)。有些由于與生產(chǎn)聯(lián)系密切,必須置于潔凈區(qū)內(nèi)的高噪聲設(shè)備,亦可采用隔聲罩隔絕噪聲。
國內(nèi)現(xiàn)有潔凈廠房中,不少潔凈室將機(jī)械泵一類高噪聲設(shè)備置于潔凈室外套間或技術(shù)夾道內(nèi),潔凈室內(nèi)噪聲有明顯降低。
潔凈室的靜態(tài)噪聲主要來源于凈化空調(diào)系統(tǒng)和局部凈化設(shè)備運(yùn)行噪聲,靜態(tài)噪聲的大小與潔凈室氣流流型、換氣次數(shù)等因素有關(guān)。但關(guān)鍵在于凈化空調(diào)系統(tǒng)的布置及合理的降噪措施,不合理的設(shè)計(jì)方案必然導(dǎo)致較高的靜態(tài)噪聲。
關(guān)于降低潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)噪聲的措施,國內(nèi)外有關(guān)資料提出了一些有效的措施:
如《現(xiàn)代潔凈室概念》一文中強(qiáng)調(diào)“選擇那種能滿足氣流要求的噪聲最低的風(fēng)機(jī),還應(yīng)該采用彈性減振基礎(chǔ)”。關(guān)于消聲器的使用,文中說:“管道消聲器在中頻和高頻范圍內(nèi)降低噪聲是有效的,當(dāng)風(fēng)管敷設(shè)長度在50ft以內(nèi)時(shí),就應(yīng)考慮采用消聲器”。關(guān)于風(fēng)管的連接,文中又說:“通風(fēng)機(jī)和送風(fēng)管道與回風(fēng)管道之間,應(yīng)采用柔性連接管隔開”。還要求“將通風(fēng)機(jī)外殼、靜壓箱和管道等加上襯里”。如北京某大學(xué)微電子研究所回風(fēng)管道在未處理前噪聲高達(dá)83.5dB(A),經(jīng)過加設(shè)襯墊處理后噪聲降到66.2dB(A),使光刻間的室內(nèi)環(huán)境噪聲平均下降了7dB(A)~9dB(A)。由此可見,只要對風(fēng)道系統(tǒng)采取消聲和防止管道固體傳聲等措施,潔凈室噪聲可以大幅度降低。
國內(nèi)還有不少潔凈室,由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,并采取了降噪措施,室內(nèi)噪聲得到有效控制。
排風(fēng)系統(tǒng)噪聲對潔凈室影響極大,以集成電路生產(chǎn)為例,在生產(chǎn)過程中,外延、擴(kuò)散、腐蝕、清洗等多種工序都需設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)。近年來,潔凈廠房排風(fēng)系統(tǒng)的噪聲治理日益受到重視,要注意選用低噪聲風(fēng)機(jī)等。
由于潔凈室內(nèi)的工作環(huán)境要求比較安靜,潔凈室的密封性能較好,噪聲不易衰減。按規(guī)定限制風(fēng)管風(fēng)速,既減小了凈化空調(diào)系統(tǒng)的阻力,降低了風(fēng)機(jī)壓頭和轉(zhuǎn)速,減弱了風(fēng)機(jī)的噪聲,又防止了風(fēng)速過大而產(chǎn)生附加噪聲。
如上所述,第4.4.3條~第4.4.6條的規(guī)定均為潔凈廠房設(shè)計(jì)中,從平面和空間設(shè)計(jì)到各類設(shè)備、系統(tǒng)及其附屬設(shè)備等的選擇都應(yīng)充分考慮噪聲控制措施,以確保達(dá)到潔凈廠房要求的噪聲控制值。原規(guī)范中將第4.4.3條、第4.4.4條規(guī)定為強(qiáng)制性條文,但在實(shí)施中各單位認(rèn)為規(guī)定過嚴(yán),可操作性也不強(qiáng),為此本次修訂改為推薦性條文。
4.5 微振控制
4.5.1 有微振控制要求的潔凈廠房,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮建筑結(jié)構(gòu)的選型及地面(樓面)的構(gòu)造做法,如增加基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)垂直及橫向剛度,增加地面(樓面)剛度,能有效減小振動(dòng)影響。此外,還應(yīng)考慮隔振縫設(shè)置及其有效的構(gòu)造措施,壁板與地面及頂棚采用柔性連接等,均能減小振動(dòng)傳遞。即減小了對精密設(shè)備、儀器儀表的振動(dòng)影響。
在潔凈廠房設(shè)計(jì)中,應(yīng)首先考慮對強(qiáng)振源采取隔振措施,以減小強(qiáng)振源對精密設(shè)備、儀器儀表的振動(dòng)影響,在此基礎(chǔ)上,精密設(shè)備、儀器儀表再根據(jù)各自的容許振動(dòng)值采取被動(dòng)隔振措施,就大致能夠達(dá)到預(yù)定目的。
在原規(guī)范中,本條為強(qiáng)制性條文,雖然明確規(guī)定本條只用于有微振控制要求的潔凈廠房,但由于沒有量化的規(guī)定,容易引起執(zhí)行不準(zhǔn)確的問題,實(shí)施以來確有此種情況發(fā)生,為此本次修訂將本條改為推薦性條文。
4.5.4 精密設(shè)備、儀器儀表的被動(dòng)隔振措施,由隔振臺座及隔振器(或隔振裝置)組成。根據(jù)隔振設(shè)計(jì)計(jì)算需要,設(shè)定隔振臺座為不變形剛體,為此應(yīng)對隔振臺座的形狀、幾何尺寸及材質(zhì)選用等方面加以考慮,使之具有足夠的剛度。
某些精密設(shè)備、儀器儀表在運(yùn)行時(shí),由于移動(dòng)部件位置變化或加工、測試件的質(zhì)量及質(zhì)心位置變化,使各隔振器的變形量不相等,隔振臺座發(fā)生傾斜,導(dǎo)致精密設(shè)備、儀器儀表難以正常工作。為此,應(yīng)設(shè)置校正傾斜裝置,使隔振臺座保持原有的水平度,以保證精密設(shè)備、儀器儀表的正常運(yùn)行。
隔振系統(tǒng)阻尼過小,會產(chǎn)生較大的自振,以及受外界突發(fā)干擾(如對隔振臺座的沖擊、室內(nèi)氣流的擾動(dòng)影響等),造成隔振臺座晃動(dòng),這種振動(dòng)值有時(shí)會大于精密設(shè)備、儀器儀表的容許振動(dòng)值,影響其正常運(yùn)行。為此應(yīng)增大隔振系統(tǒng)阻尼值,才能減小此類振動(dòng)。通過多項(xiàng)工程實(shí)踐表明,隔振系統(tǒng)阻尼比不小于0.15是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>
4.5.5 空氣彈簧的垂直向、橫向剛度很低,使隔振系統(tǒng)具有很低的固有振動(dòng)頻率,同時(shí)它具有可調(diào)節(jié)阻尼值的特性,隔振系統(tǒng)可獲得需要的阻尼,因此,隔振系統(tǒng)具有良好的隔振效果。當(dāng)配用高精度控制閥時(shí),可自動(dòng)校正隔振臺座的傾斜。由于空氣彈簧具有其他隔振材料及隔振器不可替代的優(yōu)越性,已被我國及國際工程界普遍采用作為精密設(shè)備、儀器儀表的隔振元件。
用于被動(dòng)隔振措施的空氣彈簧隔振裝置由空氣彈簧隔振器、高精度控制閥、儀表箱及氣源組成。由于空氣彈簧隔振裝置在校正隔振臺座傾斜時(shí)會排出氣體(如壓縮空氣、氮?dú)獾?,因此對氣源應(yīng)進(jìn)行凈化處理,使其達(dá)到潔凈室的空氣潔凈度等級,才能保證排出的氣體不致對潔凈室造成污染。
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