在精密制造、生物制药等领域，普通的空气调节技术已无法满足要求。空气洁净技术通过对空气中悬浮微粒的浓度进行严格控制，为高精尖工艺与实验研究提供至关重要的环境保障。
一、核心定义——不止于“干净”
空气洁净技术是一种特殊的空调技术，其核心目标是控制特定空间内空气中悬浮微粒（包括无生命微粒和有生命的微生物）的浓度、尺寸及分布，同时精确调控温度、湿度、压力等参数。
根据控制微粒性质的不同，主要分为两类：
✦工业洁净主要控制无生命微粒，如灰尘、化学污染物等。服务于电子、精密机械、光学等产业。
✦生物洁净主要控制有生命微粒，如细菌、病毒及其载体（如皮屑）。应用于制药、医疗手术、生物实验室、食品加工等领域。
二、洁净室——多参数控制的综合工程
洁净室是实施洁净技术的核心场所，它是一个多功能综合体，具有以下核心特点：
❖多参数控制 密闭空间，控制空气洁净度、温湿度、流速、压力、噪声等。
❖多功能综合体 需建筑、空调、净化、纯水、纯气等多专业配合。
❖全流程质量管控 设计、施工、运行管理缺一不可。
洁净度的等级标准
洁净室的等级由其内部空气中允许的微粒数量来定义。需注意，洁净度关注的是粒子数量浓度（个/立方米），而非环境空气质量中的质量浓度（毫克/立方米）。
| 标准体系 | 核心分级逻辑 | 典型应用领域 |
| 国际标准 ISO 14644-1999 | 按每立方米空气中≥0.1μm/0.5μm等特定粒径的最大允许粒子数量划分等级（如ISO 5级）。 | 电子、精密制造等国际项目。 |
| 国家标准 GB 50073-2013 | 用“N”级表示，原理与ISO标准类似，划分N1至N9级。 | 国内工业洁净室设计。 |
| 医药行业标准 | 同时严格限定悬浮粒子数和微生物（浮游菌、沉降菌）数量，沿用“百级、万级”等传统表述。 | 制药、医疗器械、无菌手术室。 |
污染源分析
要控制洁净度，必须识别并管理所有污染来源：
| 污染源类型 | 主要构成与特点 | 控制策略 | |
| 外部污染 | 大气尘（城市>郊区>野外）、大气微生物。 | 建筑密闭，空气经多级过滤后送入。 | |
| 内部污染 | 人员 | 发尘/发菌量与服装材质、洁净程度、动作幅度强相关。 | 严格的人员净化程序（更衣、淋浴、风淋），规范行为。 |
| 工艺生产 | 生产过程中产生的粉尘、废气、热量等。 | 设备局部排风、隔离或密闭。 | |
| 建筑围护结构 | 与材料、施工有关，优质材料占总产尘量10%以下 | 选用低产尘、光滑耐腐蚀的材料，定期清洁。 | |
洁净室的分类
① 按受控粒子性质
★工业洁净室:正压，控无生命微粒;
★生物洁净室:一般正压/生物安全型负压，控有生命微粒。
② 按气流流型
✪单向流（层流），均匀截面速度，平行流线，100级及以上，分水平/垂直流。
✪非单向流（乱流），方向多变，速度不均、伴有涡流，1000级及以下。
✪辐（矢）流，送回风异侧对角，1000级及以下，效果优于非单向流。
✪混合流，在关键工艺区域采用局部单向流保护，其他区域采用非单向流，局部高等级，全局节能。
三、基石措施——如何实现空气洁净？
➱控制污染源，减少工艺/设备产污，人员/物料净化。
➱阻止室外污染侵入，空调送风三级过滤（粗、中、高效），室内压力控制。
➱排除室内污染，合理气流组织，避免死角和二次污染。
➱流速控制，平衡防干扰与防积尘飞扬。
➱系统气密性，封堵缝隙，防止粉尘渗漏。
➱建筑措施，选低产尘、不易滋生微生物的材料，合理布局。
四、核心部件——空气过滤器
空气过滤器是洁净空调系统的关键设备，其性能直接决定送风空气的洁净程度。（厂务技术专栏）
1. 关键性能指标
面速（m/s）：过滤器断面通过气流的速度，反映过滤器通过气流的能力，也是反映过滤器安装面积的性能指标。
滤速（cm/s）：滤料面积通过的气流速度，反映滤料通过气流的能力，高效/超高效过滤器2～75px/s。
效率：过滤掉微粒的比例。常用计数法测定，针对特定粒径（如0.3μm或0.5μm）的效率是评价过滤器性能的核心。
阻力：滤料阻力+过滤器结构阻力，与滤速呈指数关系。初阻力是新过滤器时的阻力；终阻力是需更换时的阻力（通常为初阻力的2倍）。阻力随积尘增加而上升，影响风机能耗。
容尘量：过滤器达到终阻力时所能容纳的灰尘质量，反映其使用寿命。
2. 分类与选用
（1）按国家标准分类
我国标准将空气过滤器分为以下类别，选型时需对照其额定风量下的效率与阻力：
| 性能类别 | 代号 | 对≥0.5μm微粒效率η | 典型初阻力（Pa） | 常见形式 |
| 粗效 | C1~C4 | 仅对≥2.0μm微粒计重效率η≥50% | ≤50 | 平板式、折皱式、袋式、卷绕式、筒式、静电式等 |
| 中效 | Z1~Z3 | 20%~70% | ≤80 | |
| 高中效 | GZ | 70%~95% | ≤100 | |
| 亚高效 | YG | ≥95% | ≤120 | |
| 高效/超高效 | A~F类 | ≥99.9%~99.99999% | ≤190~280 |
（2）组合选型
三级过滤（粗+中+高）：常用于10万级至100万级洁净室。
四级过滤（粗+中+高中/亚高+高）：用于1万级至100级洁净室，增加的第三级能显著提升送风洁净度，保护末端高效过滤器。
（3）应用原则
初效过滤器不应选用浸油式过滤器。
中效过滤器宜集中在系统正压段。
高效/亚高效过滤器必须设置在系统末端（如送风口）。
可能产生有害物的房间，高效过滤器应尽量靠近洁净室安装。
五、洁净室空调配套设备
| 设备名称 | 核心组成 | 特点与应用 |
| 过滤器送风口 | 高效过滤器+箱体+扩散孔板 | 结构紧凑，用于洁净室送风末端 |
| 风机过滤器单元（FFU） | 风机+高效过滤器+外壳 | 安装方便，噪声可≤50dB(A)，适用于高洁净度工业洁净室 |
| 洁净工作台 | 风机+高效过滤器+预过滤器 | 局部无尘无菌，分水平/垂直单向流，用于操作区净化 |
| 自净器 | 风机+多级过滤器+送/回风口 | 可移动，用于局部临时净化或涡流区辅助净化 |
| 洁净层流罩 | 预过滤器+风机+高效过滤器（有风机型） | 局部100级以上，分立式/悬吊式 |
| 装配式洁净室 | 标准化基本构件 | 安装周期短，拆装方便，按材质/功能/气流流型分类 |
| 空气吹淋室 | 高速气流喷嘴 | 人身净化，风速≥25m/s，兼作气闸 |
| 传递窗 | 联锁门+（灭菌/气闸装置） | 物流净化，防止跨区域污染 |
| 余压阀 | 单向开启机构+重锤 | 维持室内静压，风量5~20m³/min，压差5~40Pa |
| 洁净空调机组 | 过滤器+温湿度处理单元 | 密封性要求高，分柜式、组合式、净化新风机组 |
六、洁净空调系统
1. 系统类型
✦集中式
设备集中在机房，风管送风，分单风机（占地小，噪声大）、双风机（阻力分担，便于灭菌）、风机串/并联系统。
✦分散式
在普通空调环境中设局部净化设备（FFU、洁净工作台等），灵活节能。
2. 送风方式
❖集中送风
大型机组集中处理，通过风道+高效过滤器送风。
❖隧道送风
分生产核心区（高洁净度）和维护区（回风区），分区调控。
❖风机过滤单元（FFU）送风
吊顶安装FFU，无净化机房，负压静压箱利于密封。
❖模块式风机单元送风
无管道，能耗低，维修方便。
❖微环境+开放式
微环境高洁净度（ISO1级），周边低洁净度，节能灵活。
3. 排风与新风系统
➱排风系统
局部排风：产污处设置，避免污染扩散，特殊介质需单独设置。
排风处理：有毒/易燃/超标气体需净化，含尘气体需除尘。
➱新风系统
新风量取两者最大值：①补偿排风+维持正压所需；②≥40m³/(h・人)。
集中处理：粗+中+亚高效三级过滤，必要时水喷淋或化学过滤。
4. 防排烟要求
疏散走廊设机械防排烟，可与通风/空调系统合用。
排烟口距安全出口≥1.5m，距可燃物体≥1m，最远水平距离≤30m。
七、洁净空调系统设计
1. 设计原则
不同类型系统分开设置（一般空调与洁净空调、单向流与非单向流等）。
避免交叉污染，有毒/易燃易爆/温湿度要求差异大的区域单独设系统。
2. 设计步骤
确定洁净度等级、气流流型、净化范围（全室/局部/混合）。
计算新风量（取最大值）。
计算冷/热/湿负荷。
计算送风量（取保证洁净度、负荷需求、新风量的最大值）。
确定气流组织参数、空气处理方案、回风方式。
计算状态点、循环风量，选择设备。
校核微粒与细菌浓度。
3. 关键设计参数
✦温湿度
无特殊工艺要求时，温度一般控制在18-26℃，相对湿度30%-70%。工艺要求高时恒温恒湿（波动±0.5℃/±5%）。
✦送风量——设计的决定性计算
▶非单向流洁净室——按“换气次数”确定。
▶单向流洁净室——按“截面风速”确定。
最终送风量需取以下三者的最大值：
①满足洁净度计算的风量；
②消除室内热湿负荷所需风量；
③补偿排风并维持正压所需的新风量。
✦压差控制
∆原则：洁净度高的区域压力>洁净度低的区域压力>室外压力。洁净区与非洁净区≥5Pa，洁净区与室外≥10Pa。
∆实现：通过调节送风量>回风量+排风量来维持正压，差值部分即“压差风量”，由新风补充。常用余压阀或变风量阀进行自动控制。
∆计算：按缝隙法或换气次数法计算。
八、总结：从设计到运行的体系思维
洁净空调系统不是设备的简单堆砌，而是一个从设计（合理的参数计算与系统划分）、到施工（严格的气密性、材料与工艺控制）、再到运行（规范的人员操作、定期检测与维护）的全生命周期质量体系。
设计是源头，一个考虑了气流组织优化、节能措施（如FFU变频、热回收）和未来工艺变动的灵活设计方案，将为洁净室长期高效、经济运行奠定坚实基础。
