作為潔凈室顧問，我們在客戶的設施中花費了大量時間，建立現行條件的文檔，觀測操作。有一次，潔凈室中一條ISO 7級醫療設備包裝線產生超過要求的微粒數，要求我們對潔凈室設計進行糾正。我們在調查中發現潔凈室設計正確，設備安裝也合適；但是，有一天我們在潔凈室外邊發現真正的問題是客戶的污染控制。我們觀察到一位潔凈室技術人員從更衣室走出來，穿著工作服從大廳走到一臺自動售貨機買了一塊糖又轉回潔凈室。后來我們訪問潔凈室工作人員，很清楚，他們有操作規程，但是從未執行過。
與此形成鮮明的對照的是，一些公司只有我們稱為“非常基本”的潔凈室，卻取得了異常低的微粒數，遠遠高于原設計潔凈水平。在這些例子中，每個潔凈室都嚴格地按照確定的規程操作，每天都使用真空吸塵器打掃和清洗。所有潔凈室員工都盡職盡責，包括保持他們的工作環境的清潔水平。
一家潔凈室給予負責日常潔凈室維修的人員權利，不遵守規程或不穿適當工作服的人員不得進入潔凈室。一位被稱為“潔凈室將軍”的工作人員，他常引以自豪的是一次他阻止公司總裁進入潔凈室，讓他返回更衣室戴上口罩，這是對所有留有胡須的人員的規定。因此，該公司的產品廢品率非常低是不足為怪的。保持潔凈一定會得到好的結果的。
納米技術和工業應用
隨著納米技術的發現和在越來越多的工業和學術研究中的應用，ISO 7級潔凈室（ISO 8和 ISO 9）越來越普遍。原來只在集成電路組裝、試驗室和制藥廠中應用，現在在生物化學、生物技術、醫療設備、汽車、先進材料、冶金和光學器件等工業部門中，ISO 7級潔凈室已非常普遍。大專院校也增加了ISO 7潔凈室，以支持在化學、生物、生物化學和生物醫學應用科學中的研究計劃。
圖1. 適當的工作服是執行潔凈室規程第一步。照片由Facility Planning & Resources股份有限公司提供。
潔凈室進口和出口
在ISO7潔凈室中，兩項常見的錯誤是更衣室尺寸不足和缺乏中間支持潔凈空間。潔凈室工作人員應通過更衣室進入潔凈室，更衣室應有足夠大的空間，應能供進入人員的進入、更衣和準備，以及出來人員的出來和更衣同時進行。在潔凈室和更衣室之間應設置氣閘室，作為防止微粒進入受控空間的最后措施。風淋室應提供高速空氣流（6,000fpm+），沖刷進入潔凈室人員的衣服。人流多時，可采用風淋通道以適應一群人而不是一次一人進行風淋。對離開潔凈室的人員，應提供單獨的門通向更衣室，因為氣閘室只供進入潔凈室時使用。
中間支持空間包括傳遞窗和清洗室。傳遞窗安在墻壁上將潔凈室與非受控空間分開，用于將器材、化學品和^***物品送入潔凈室，而不是通過更衣室。同樣，將成品和廢品送出潔凈室時使用的傳遞窗要分開。這兩種傳遞窗應有連鎖門以防止兩個門同時打開。氣閘室的尺寸的大小可以變化，從高寬深12英寸變到大到可以容納實驗室推車。應制定通過傳遞窗進入潔凈室的物品的準備和控制的專門規程。
表 1. 空氣流指南 需要設備和器材開箱和清洗用的清洗室，因為設備和器材經常進入潔凈室。雖然這樣的空間看起來有些奢侈，但是他們的使用常常可以防止潔凈室污染、徹底清洗和重新分級。我們上個月把工作原理描述為“清潔島”。不管多高的清潔等級，如果遵循和保持這種原則，污染控制成功的機會就非常高。 我們了解一下ISO 7潔凈室一些基本的物理組成：墻壁、天花板、地板、氣流結構和照明。 潔凈室墻壁和天花板 10,000級潔凈室墻壁系統采用鋼質龍骨加乙烯樹脂覆面的石膏構成的墻板，這種墻壁已經使用了多年，由于成本較低，將會繼續受到歡迎。然而，由于面板本身的組成問題，在需要重構或經常更換設備或設施時，不會推薦使用它們。這種墻壁系統的許多制造廠家都非常自豪地稱它們的面板符合聯邦標準209D，該標準在過去20年中已經修訂過兩次。 在 ISO 5級和以上的潔凈室，粉末涂敷的蜂巢鋁板墻壁系統作為工業標準已經幾十年了；這種墻壁防靜電，不脫落微粒，不釋放氣體。^***優點包括：不可燃、輕便和容易遷移。在上述因素重要時，用它們可以為ISO 7潔凈室構造極好的墻壁系統。 生命科學和醫藥部門通常需要經常徹底清洗墻壁系統。因此，完工表面必須能經受住用抗真菌和抗微生物生長的各種化學品清洗和衛生處理。用于生命科學和醫學的墻壁系統需要考慮的另一種因素是墻壁和地板相接處要有弧度。這里要遵循現行良好的制造慣例要求，以保持無病菌和/或無菌環境條件。 對于ISO 7潔凈室，有各種復合墻壁系統可供選擇。壁板可為鋁蜂窩、紙蜂窩、發泡聚苯乙烯或者異氰脲酸酯絕緣內核。除粉末涂敷鋁表面外，許多潔凈室墻壁制造廠家還提供高壓層板、甲醛塑料、乙烯樹脂、不銹鋼和聚氯乙烯。建議潔凈室天花板與壁板采用相同的工藝。天花板或者吊頂系統需要能支持消防噴水系統。這么多選擇中，重要的是選擇的墻壁和天花板能支持操作，并符合聯邦的規章和^***要求。 窗戶是潔凈室墻壁系統的另一個考慮因素。窗戶的凈側應與墻壁齊平以防止微粒積累。提供有與墻壁兩側平齊的窗戶設計，這對于相鄰潔凈空間之間的窗子是非常有用的特性。不管是公司的、研究所的，還是學院的潔凈室，窗子安置對于視覺安全、從外側監督都是非常重要的。窗子對于支持銷售觀摩也是非常重要 要的，因為它們不可避免地要觀察潔凈室。 地板表面 地板常常采用合適的混凝土表面覆蓋高固態環氧樹脂。根據應用，還可使用具有標準的、靜電耗散或者導電特性的乙烯基樹脂地磚和乙烯薄板。潔凈室是否采用活動地板，取決于循環空氣流量、地板下設施或排氣裝置的需求和定期清洗的重要程度。 空氣流量 空氣流指南表（表1）指出了潔凈等級與換氣率范圍的關系，這種關系隨著ISO潔凈度等級的增加越來越重要。該表提供了值的范圍，強調這種觀念并不是精確的科學。空氣每小時的換氣率的最終選擇依據是需保護的工藝、潔凈室內工作的人數、他們的行為和動作，以及合格成品的比率。
圖2. 地面回風應直接放置在主要設備附近。照片由Facility Planning & Resources股份有限公司提供。
注意，對于ISO 7潔凈室，表中的兩個變量是空氣流速和每小時的換氣次數。需要考慮的^***因素是室內空氣流模型的均勻性和潔凈室本身的構造。因此，雖然ISO 7的高效微粒空氣過濾器覆蓋率推薦值是20%，但要提供令人滿意的ISO 7清潔度，過濾器覆蓋率是可以變化的。重要的是要記住提供的數值是推薦值，并非嚴格的規定。我們成功地建造過具有各種百分比過濾面積的ISO 7潔凈室。
應注意空氣流模型的設計依賴于過濾器在天花板中的仔細安排以及空氣回風在潔凈室地面上的仔細安排。重要的是潔凈室設計者應完全明白在潔凈室內的工藝過程，保證以最低的成本實現最佳的設計。
溫度
在潔凈室內要保持的溫度取決于舒適程度或工藝的要求。在ISO 7潔凈室內的舒適度一般可將溫度保持在72oF（±2o）來實現，這時穿實驗室外套或者工作服、鞋套、發帽（hair bouffants）即可。在更嚴格的ISO 7潔凈室中，需要整套“連身（bunny）”服。在這些情況下，將溫度保持在68oF（±2o），就可以使人感到舒適。前邊，我們提到關于IS0 7潔凈室通過連續保持低的微粒數取得成功的一些經驗。其中在一些潔凈室中，工作人員就是要穿整套連身服的。
在規定溫度值和容差時應當小心，因為是工藝感受性需要的結果。保持高或者低的溫度值都需要昂貴的花費。保持嚴格的但不必要的容差，花費更大。±1oF容差要比±2oF容差花費大得多。±0.5oF的容差的花費呈指數增加。如果室外空氣條件波動巨大，工藝設備還在發熱，一天24小時，一年四季要在整個潔凈室內保持高的容差，花費更大的情況就會更明顯。 這樣會產生高的原始成本、高的運營成本和很多“不合格”周期。
一些潔凈室管理者常見的錯誤觀念是溫度始終可通過改變空氣流來控制，這不總是準確的。當空氣流量增加時，在空間內的負載的影響在減少。但是，送風溫度變化的影響增加了。
濕度
許多關于溫度控制的評論也適用于濕度控制。選擇的值和容差對應用應是現實的。如果將溫度保持在舒適的水平，在百分之三十到六十五相對濕度范圍內也可實現舒適水平。唯一需要嚴格容差的原因是工藝需要。多數區域內，如果需要正負百分之五的相對濕度容差，機械系統中必須采用加濕和去濕設備。如果需要正負百分之二相對濕度容差，應特別注意控制系統以及增加和減少空氣中的水分。
壓力控制
受控潔凈空間和非受控空間之間的壓差是潔凈室管理中另一項重要因素。一般，控制最嚴格的空間的壓力是最高的。保持潔凈空間的空氣壓力比相鄰的控制嚴格程度較低的空間高0.02英寸水柱（in.w.c.）或比相鄰的非額定空間高0.05in.w.c。更高的壓差也行；但是，如果壓差太高，就會產生噪音問題，難于將門打開或保持門的關閉。同時也會使運營成本升高。
圖3. 潔凈室在建造的最后的階段期間應每天清洗。照片由Facility Planning & Resources股份有限公司提供。
使用風機過濾機組
我們注意到幾年來，企業大多數采用在現有建筑里構建ISO 7潔凈室。這對于工業或者生產設施來說，通常帶來問題少。但在學校的研究潔凈室方面卻有很多限制。許多情況下，從地板到下層地板結構的可用空間大于或約13英尺，甚至凈高大于15英尺。新風管和空氣循環裝置要求的空間比可用的空間更大。這樣大的空間需要使用風機過濾機組代替空氣再循環裝置、風管或送風靜壓箱。
但是，使用風機過濾機組來代替過濾的再循環空氣并不總是因為高度限制。根據一般的經驗，低于20臺過濾器時，風機驅動的高效微粒空氣過濾器（FFU）設計的成本要低于傳統風管系統。利用一定的送風靜壓箱和風機驅動模組允許使用標準的現成空調設備和常規的風管系統，無需采用密封進行壓力控制，從而降低了制造和安裝成本。
照明
由于在潔凈室內要進行精細的工作，現在趨勢是采用高照明度（即100燭光，即1000勒克斯），結果帶來高能量輸入，需要高能量來冷卻負載。如對精細工作采用工作崗位照明，一般只需要70到80基本燭光，從而降低了冷負荷，通過降低照明器具的數量也降低了成本。我們發現在ISO 7潔凈室中，天花板系統采用T-5燈向吊頂龍骨系統中照明，可提供足夠大的均勻的照明和高技術圖像，支持潔凈室業主的市場部分。
本篇文章的全部以及以前的文章大部分是關于ISO 7和ISO 5潔凈室的論述，也適用于^***污染控制。重要的是什么樣的潔凈室用途，用于生產還是研究，這是設計的基礎，并且極力說明隨著時間的推移，工藝是可能改變的。
Thomas E. Hansz是Facility Planning & Resources股份有限公司的創始人，Flad & Associates公司的高級技術工程主任，潔凈室編輯咨詢委員會成員。
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