摘要：本文結合工程設計實例，從集成電路芯片廠的一般排風系統(tǒng)、工藝排風系統(tǒng)、凈化空調系統(tǒng)設計等方面對該類型項目通風空調專業(yè)的設計進行了總結。
　　關鍵詞：排風系統(tǒng)；有害氣體；凈化空調；設計
　　
　　1一般排風系統(tǒng)
　　一般排風主要是指動力站房（如冷凍站、鍋爐房、廢水處理站、化學品庫等）排風。
　　1.1冷凍站排風
　　冷凍站排風分全室通風和緊急排風兩種。
　　全室通風主要用于站房內夏季通風降溫，通風量可根據(jù)設備發(fā)熱量、夏季室外氣象參數(shù)和室內允許溫度來確定。
　　緊急排風應根據(jù)制冷劑的有毒性等級和燃燒性等級確定，若制冷劑為可燃的或有毒的時，需要設置緊急排風。一般按12次/h考慮，由于制冷劑相對密度一般大于0.75，則緊急排風口設于接近地面處，靠近冷凍機附近的位置，該排風系統(tǒng)與制冷劑監(jiān)測報警系統(tǒng)連鎖，當制冷劑發(fā)生泄漏時，報警系統(tǒng)報警，并自動啟動緊急排風系統(tǒng)。
　　1.2鍋爐房排風
　　鍋爐房排風系統(tǒng)設計應根據(jù)室內發(fā)熱量來確定夏季全室排風量，并根據(jù)燃料的種類，確定事故通風量，一般不小于12次/h，該排風系統(tǒng)與可燃氣體監(jiān)測報警系統(tǒng)連鎖，當可燃氣體濃度超過允許值時，報警系統(tǒng)報警，并啟動事故排風系統(tǒng)。
　　1.3廢水處理站排風
　　廢水處理站排風主要保證室內通風良好，降低室內有害氣體濃度，保證人身安全，排風量按照6次/h計算，為保證系統(tǒng)可靠性，應設置備用排風系統(tǒng)。
　　1.4化學品庫排風
　　化學品庫一般儲存可燃氣體、氧化劑、有機溶劑、有毒氣體、惰性氣體等，儲存量較大，危險性也很大，因此，必須設置通風系統(tǒng)，排風量按照6次/h計算。按照《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GB50019-2003）規(guī)定，事故排風量應根據(jù)工藝設計所提供的資料通過計算確定，當工藝設計不能提供有關計算資料時，應按照每小時不小于房間全部容積的12次換氣量確定。設計時，應根據(jù)儲存化學品的密度大小，來確定排風口的安裝高度，當化學品密度大于空氣密度時，應設置下排風口。為保證系統(tǒng)可靠性，應設置備用排風系統(tǒng)。
　　2工藝排風系統(tǒng)
　　凈化廠房工藝設備排風分為一般排風系統(tǒng)、酸性排風系統(tǒng)、有機溶劑排風系統(tǒng)、氨排風系統(tǒng)，此外，還有事故排風系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。
　　一般排風系統(tǒng)風管采用鍍鋅鋼板制作或采用鍍鋅螺紋風管，有機溶劑排風系統(tǒng)風管采用鍍鋅焊接風管或不銹鋼焊接風管，酸性排風系統(tǒng)和氨排風系統(tǒng)風管有三種形式：不銹鋼內襯四氟乙烯、難燃玻璃鋼、安裝有自動噴灑系統(tǒng)的普通玻璃鋼風管。工藝排風管道應設置一定坡度（防止化學品積聚在風管內），并在低點設置收集管道，收集液通過廢液收集系統(tǒng)輸送至廢水處理站集中處理。
　　由于集成電路生產使用大量化學品、有害有毒氣體和液體，為保證排風系統(tǒng)的可靠運行，建議工藝排風系統(tǒng)不設置防火閥，工藝排風管道穿越非使用房間采用防火構造的豎井或夾套進行保護。
　　2.1一般排風系統(tǒng)
　　一般排風系統(tǒng)由排風收集管道、排風機、變頻器、排風立管等組成。一般排風主要為熱排風和濕排風，其中不含任何污染物，排風由排風機通過排風立管直接排入大氣中。
　　2.2酸排風系統(tǒng)
　　酸排風系統(tǒng)由排風收集管道、濕式洗滌塔、NaOH日用罐及加藥系統(tǒng)、排風機、變頻器、排風立管等組成。酸排風在洗滌塔內通過NaOH中和液噴淋，排風達到國家排放標準后，由排風機通過排風立管高空排入大氣中。
　　2.3VOC排風系統(tǒng)
　　VOC排風系統(tǒng)由排風收集管道、預冷卻器、VOC熱力氧化裝置、排風機、變頻器、排風立管等組成。VOC排風經過預冷卻器冷卻使部分氣態(tài)VOC物質冷卻液體進行分離，并使排風溫度降低，有利于VOC被轉輪吸附裝置吸附。經轉輪吸附裝置吸附處理后的清潔空氣，由排風機和排風立管高空排入大氣中。吸附在轉輪吸附裝置內的VOC通過熱空氣加熱被解析，濃縮后的VOC排風進入熱力氧化裝置內燃燒，VOC被徹底氧化，生成二氧化碳和水蒸氣，隨排風一起排入排風立管內，最終高空排入大氣中。
　　2.4事故排風和排煙系統(tǒng)
　　集成電路芯片廠房內大量使用化學品和特種氣體，且廠房密閉性強，因此應設置事故排風和火災排煙系統(tǒng)。一般在上夾層設置排煙系統(tǒng)。可以采用排煙系統(tǒng)作為事故排風系統(tǒng)，當發(fā)生化學品泄漏事故時，通過手動按鈕啟動排煙系統(tǒng)作為緊急事故排風系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)的設置應滿足《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）的要求，同時，應得到當?shù)叵�防部門的認可。
　　為保證排風系統(tǒng)安全可靠，應設置備用裝置，并提供應急電源；當發(fā)生火災時，工藝排風系統(tǒng)仍應保證正常運行排風量的一半。
　　3凈化空調系統(tǒng)
　　3.1空調凈化方式的選擇和比較
　　為補充排風量和維持潔凈室正壓，集成電路生產廠房必須設置新風空調機組。新風機組一般由初效過濾段(G4)、預加熱段、噴淋段、表冷段、再加熱段、風機段、中效過濾段(F8或F9)、化學過濾器段、亞高效空氣過濾段(H10)、出風段等組成。噴淋段可用來去除新風中的水溶性化學物質和部分沙塵，冬季可用于新風加濕。隨著，空氣中的化學物質不斷溶于噴淋循環(huán)水中，水中化學物質濃度不斷升高，其吸收效率也逐漸下降，因此，通過噴淋循環(huán)水的導電率來控制補水量，保持噴淋循環(huán)水水質。冬季通過控制預加熱器的加熱量來調節(jié)進入噴淋室的空氣溫度，改變噴淋加濕能力來實現(xiàn)新風濕度控制。新風空調機組內安裝亞高效空氣過濾器(H10)目的是有效去除新風中的灰塵，延長末端空氣過濾器的壽命。
　　所采用生產技術不同，對生產環(huán)境的要求也不相同。氣流組織形式可分為單向流和非單向流。隨著微環(huán)境技術的應用�？諝廨斔托问揭部煞譃檠�環(huán)空調器、軸流風機塔、FFU三種形式。
　　三種不同形式的比較
　　 循環(huán)空調器 軸流風機塔 FFU
　　初投資 高 低 中
　　運行費 高 中 低
　　靈活性 差 差 好
　　安裝空間 大 少 少
　　維護 難 難 易
　　施工期 長 較短 短
　　
　　集成電路生產廠房潔凈度要求較高，通常為ISO6、ISO5及ISO4級，所需要的循環(huán)空氣量很大。單臺循環(huán)空調器的送風量一般在20000-35000m³/h，循環(huán)空調器外形尺寸較大，需要較大的安裝空間，為便于維護和檢修，通常設置專用的空調器夾層，這樣勢必額外增加土建費用。由于循環(huán)空調器方式空氣流通路徑長，且在送回風管道風速較大，循環(huán)空調器形式空氣流通阻力較FFU+干盤管或軸流風機塔+干盤管形式的空氣流通阻力大，因此，循環(huán)空調器風機所消耗的功率大，不僅增加了電力消耗，而且增大了發(fā)熱量，加大空調系統(tǒng)的耗冷量。
　　由于FFU的獨特結構，靜壓箱內壓力相對于潔凈室壓力為負壓，空氣只可能從潔凈室向靜壓箱內，這樣，可以有效地保證潔凈室的潔凈度。正是這種原因，F(xiàn)FU安裝非常簡便快捷。
　　隨著微環(huán)境技術應用，在關鍵生產采用微環(huán)境保證極高的潔凈度，對集成電路生產廠房的環(huán)境要求不再那么苛刻，一般為ISO6、ISO5及ISO4級，高效空氣過濾器的覆蓋率通常采用50%到25%。由于FFU安裝框架為浮動式安裝，即FFU安裝框架與潔凈室壁板之間采用柔性連接，可以防止FFU的振動傳遞到生產層。微環(huán)境通常也是采用懸掛的方式安裝在FFU安裝框架。這樣，對工藝設備的布置和調整帶來了很大的便利，與傳統(tǒng)的潔凈室相比，潔凈室的有效利用率也提高了5-10%。
　　FFU由高效空氣過濾器、風機、控制器等組成。風機電機有直流（DC）電動機、交流（AC）異步電動機、EC電動機三種形式。交流電動機可選用手動調速、變壓調速、網(wǎng)絡控制方式，變壓調速一般成組控制，一臺變壓調速器最多可控制8臺FFU，同時調節(jié)FFU轉速；而一臺網(wǎng)絡控制器最多可控制256臺FFU，可以分別調節(jié)每臺FFU的轉速。EC電動機效率高，一般在90%左右，節(jié)能效果顯著。EC電動機可采用網(wǎng)絡控制，一個控制網(wǎng)絡最多可控制32000臺FFU，可通過FFU控制中心同時、或者成組、或分別調控FFU。DC電動機目前較少采用。
　　由于FFU形式具有節(jié)省空間和投資、安裝方便靈活、調控自如、能夠適應工藝調整和升級，因此，越來越受青睞。
　　3.2空調機房的布置和要求
　　隨著工藝布局、結構形式和氣流組織形式的不同，空調機房的布置也有所不同。新風空調機組可布置在生產層的輔助區(qū)、上夾層或下夾層內。新風空調機房宜布置在靠近屋頂或外墻位置，便于引入室外新風，新風口宜布置在上風側，應遠離排風口和污染源。空調機房應避開防微振要求高的區(qū)域。