第6章　無塵室的配置

6.1前言

無塵室的建築佈局和淨化空調系統有密切的關係，淨化空調系統既要服從建築佈局的總體，建築佈局也必須符合淨化空調系統的原則，才能充分發揮相關功能作用。

6.2無塵室的平面配置

無塵室的建築狀況有很多種，有新建的、也有改建的；有整個廠房都為無塵室，也有把無塵室附設在廠房之一部份。另外，一個廠房內兼一般生產和無塵室的情況也很常見。這種情況下，首先應將兩生產過程分區集中佈置，盡可能為無塵室創造有利的條件。

就無塵室來說，它一般包括無塵區、準無塵區和輔助區三部份，其內容如下：

1. 1.    無塵區—需達到一定潔淨度級別

¨          無塵室

¨          無塵室內走廊

1. 2.    準無塵區—需達到一定潔淨度或只有潔淨送風要求

¨          人身淨化

¨          物料淨化

¨          無塵室外走廊

1. 3.    輔助區—沒有潔淨級別的要求，也無潔淨送風的要求

¨          空調淨化機房

¨          技術夾層

¨          純水站

¨          氣體淨化站

¨          其他

就無塵室的平面配置可以為下列幾種方式：

1. 1.          外廊環繞式：外廊可以有窗或無窗，以兼作參觀和放置一些設備用，而一般採用10萬級和外窗必須是雙層密封窗。
2. 2.          內廊環繞式：無塵室設在外圍，而走廊設在內部，這種走廊的潔淨度級別一般需較高，甚至和無塵室同樣的等級，此外無塵室設在外圍時，需注意並無外窗設置。
3. 3.          兩端式：無塵室設在一邊，另一邊設準無塵和輔助用房間。
4. 4.          核心式：為了節約用地、縮短管線，可以將無塵區設在中心，上下左右被各種輔助房和隱蔽管道的空間包圍起來，減少與外氣的熱交換。

6.3人員淨化路線

        為了在操作中盡量減少人活動產生的污染，人員在進入潔淨區之前，必須更換無塵衣並吹淋、洗澡、消毒。對於同時設有無塵生產區和一般生產區的建築物，其人身淨化區的入口為通往無塵區的主要入口；對於全作為無塵生產區時，其人身淨化區往往也就是廠房的主要入口。

    無塵生產區需要的生活用室，包括休息、衛生設備、雜物和雨具存放等房間，而這通常與人身淨化區設置在一起，但一般在穿無塵衣之前的區段內。有人把這兩區域又統一劃分為〝非無塵區〞、〝過渡區〞和〝準無塵區〞三區，靠近廠房入口處宜佈置污染較高的區域，如門廳、存放室外衣物和雨具污染物等，可視為非無塵區，而靠近無塵室的區域就配置一些有潔淨度要求的房間，如gowning room等，其都視為入口外的準無塵區，於是在上述兩區之間配置盥洗室、休息室等過渡區。人身淨化室與生活用室要佔有的面積較大，一般控制在每人4~6m²。

        依上文述說人身淨化室的目的，它與潔淨室的關系應為串聯配置，即中間不能被非無塵室阻斷，圖6.1與圖6.2即是串聯配置的例子。

圖6.1 人員進入無塵室串聯動線例（一）

圖6.2 人員進入無塵室串聯動線例（二）

        在系統設計上，人淨化使用房間的二次更衣因為是換穿無塵衣的地方，所以應給予送風，並對入口側一次更衣房間保持正壓，此時一次更衣也可以少許送風，對廁所、淋浴等保持零壓或些許正壓，而廁所、淋浴則應排風維持負壓。如果僅有一次更衣，則可以稍許送風，對入口方向保持正壓或作為無塵區向外排風的中間站，保持零壓；對於人員進入的完整動線可參考圖6.3。

圖6.3 人員完整動線圖

6.4物料淨化路線

各種物件在入無塵區前時，都必須經過淨化處理。而有的物件只需一次淨化處理，也有的需二次淨化處理，然而一次淨化處理不需要求室內環境淨化處理，所以可設在非無塵區內；二次淨化處理要求室內也具備一定的無塵潔淨度以上，故宜設在無塵區內或無塵區相鄰區域。物料進入的方式可分為兩種，一個是物料路線與人員路線盡可能的分開，如圖6.4所示；另一個是物料與人員在同一處進入無塵，但要注意物料與人員還是分門進入，如圖6.5所示。另外，對於生產流水性不強的場合，在物料路線中間可設中間庫，其同圖6.5所示。

圖6.4 物料與人員明顯分開路線圖

圖6.5 物料與人員分門進入路線圖

如果生產流水性很強，則採用直通式物料路，如圖6.6所示。若有時還需要在直通路線中間設多次淨化、傳遞設備，如圖6.7所示單晶矽區熔車間，物料分別由兩個入口沿兩條路線進入，其中多晶矽材料要通過幾次傳遞窗，從多晶切割到粒晶清洗、腐蝕、烘乾和不斷的淨化，直到準備投料。

在系統設計上，物料淨化用房的粗淨化和精淨化階段，由於會吹落很多微粒，所以只設排風或既有淨化送風、消毒、排風等措施，但都應對無塵區保持負壓或零壓；如果污染危險性大，則有的對入口方向也應保持負壓，而對於物料進入的完整動線可參考圖6.8。

圖6.6 直通式物料傳遞路線圖

圖6.7 多次淨化傳遞的物料路線圖

圖6.8 物料完整動線圖

6.5無塵室輔助房間的佈置

無塵室輔助房間做為防止無塵室污染的門戶，在佈置上可以監視人及貨物出入，為了維持無塵室的潔淨度，則要與設備結合起來考慮。另外，無塵室的輔助房間有防止污染的基本功能，同時在佈置上必須考慮人員使用方便。圖6.9為無塵室輔助房的佈置實例，而有關事項如下：

1. 1.    維持潔淨度目的的設備佈置

為防止人、物出入無塵室而產生的污染，所以要確保穩定的無塵室正壓，而設置空吹淋室、傳遞窗、餘壓閥等，圖6.10為這些設備的佈置實例。

1. 2.    確保器材潔淨度處理用房間

在無塵室器材入口處，必須要設置物料無塵室、物料用空氣吹淋室及藥品清洗機等用房間，其和圖6.10所示。

1. 3.    無塵衣的隔離保管

在無塵室內使用的無塵衣和一般工作服要分開，同時應設隔離保管無塵衣的場所。

1. 4.    廁所、洗手間、換氣用通風管的佈置

廁所、洗手間的佈置，是為了加強廁所排風及洗手後乾燥器排風，應有通風管道的設置空間。

1. 5.    監控（管理）室

無塵室的監控設備，應佈置在便於監控無塵室內外情況及非常時期指揮監控的位置。

1. 6.    管理部門的佈置

管理部門對無塵室是必要的，與工廠、研究所等不同。這些房間通常設有潔淨度要求，由於有各種人員的出入會成為大的污染源，並且由於人員的走動，構成樓面微振的振源，而給無塵室管理帶來許多問題。

圖6.9 無塵室輔助房間佈置實例

圖6.10 維持潔淨度的設備佈置實例

圖6.11 半導體集成電路製造工廠的佈置實例

6.6機房位置佈置

空調機房最好靠近要求送風量大的無塵室，力求風管線路短，但從防止噪音和振動來說，又要求把機房和無塵室隔離，而這兩種方面都考慮，則隔開方式有：

1. 1.  構造分離方式
   1. a.    沈降縫隔開式：使沈降縫在無塵室與機房之間通過，起分隔作用。
   2. b.    夾壁牆隔開式：如果機房緊靠無塵室，不是公用那一面隔牆，而是各自有各的隔牆，兩面隔牆之間留有一定寬度的夾縫。
   3. c.    輔助室隔開式：在潔淨室與機房之間設輔助室，起緩衝作用。
   4. 2.  分散方式
      1. d.    屋面上或吊頂上分散式：現在尚有把機房設在頂樓屋面上的做法，使之遠離下面的無塵室，但頂樓下一層最好設為輔助或管理室，此外機房地面應全部作防水處理，並應設排水措施。
      2. e.    地面下分散式：把機房設於地下室。
      3. f.    獨立建築方式：在無塵室之外單獨建立機房，但其離無塵室最好很近。

6.7無塵室的安全問題

無塵室是一種無窗，且密閉結構要求高的建築物，而內部人員流動路線複雜，但無塵區內地廣人少，所以當事故發生時，為了便於疏散，應在無塵室至少設兩個不靠近的安全出口，可是在平時需嚴加密封。

安全出口間需用安全通道連接起來，如圖6.12所示。此外，要假設發生事故時，確實防止面向安全通道的裝置和台架倒下來，而如果化學物品類到下來後流到地下，堵塞了通道了，則通道即失去作用。

圖6.12 無塵室安全通道示意圖