萬級潔淨實驗室建設中的氣流組織設計核心原則

 

　　首要原則是潔淨氣流優先覆蓋關鍵區域。萬級潔淨實驗室要求每立方米空氣中≥0.5μm的微粒數不超過350萬個，核心區域（如實驗操作台、精密儀器區）需實現更高潔淨等級保障。設計中應采用“重點區域優先送風”模式，通過高效過濾器（HEPA）送出的潔淨氣流直接覆蓋關鍵作業麵，形成局部高潔淨微環境。同時，送風氣流需具備足夠的動壓，避免因氣流衰減導致汙染物在核心區域積聚，通常要求核心區域送風速度控製在0.3-0.5m/s，確保潔淨氣流對汙染物的“推送”作用。

 

　　其次是氣流均勻性與單向性管控。不均勻的氣流易形成渦流區，導致汙染物滯留，破壞潔淨環境。萬級潔淨實驗室多采用亂流潔淨方式，設計需通過合理布置送風口與回風口，實現室內氣流的均勻擴散。送風口宜采用高效送風口均勻排布，回風口則應對應設置在房間下部或汙染物易產生區域，形成“上送下回”的主流氣流方向，促進室內空氣有序循環。此外，需通過CFD（計算流體力學）模擬優化風口布局，避免氣流短路，確保室內溫濕度偏差控製在±2℃、±5%RH以內。

 

　　第三是汙染物源頭控製與快速排出。實驗室運營中產生的粉塵、有害氣體等汙染物，需通過氣流組織實現源頭隔離與快速排出。對於產生汙染物的設備，應配套局部排風裝置，如通風櫥、排風罩，確保汙染物在擴散前被直接排出。同時，設計需合理控製室內壓力梯度，使潔淨區相對於非潔淨區保持5-10Pa的正壓，防止外界汙染空氣滲入；對於產生有害氣體的區域，可設置微負壓，避免汙染物向其他區域擴散。

 

　　最後是節能與運維適配原則。氣流組織設計需兼顧潔淨效果與節能需求，避免過度送風導致能耗浪費。通過優化送風參數、采用變風量係統（VAV），根據實驗負荷動態調節送風量，可有效降低空調係統能耗。同時，風口布局需便於設備安裝、維護及清潔，避免氣流死角，減少潔淨室運維成本。