浅谈洁净室结构工程的设计与施工

翟志轩

南京市住宅建设有限公司 江苏 南京 210004

洁净室是一种具有特殊环境要求的工程空间，用于控制空气中的微粒物质、温度、湿度、压力和气流等参数，以满足特定的生产工艺和产品要求。洁净室的设计与施工是保证洁净室工作环境达到预期要求的重要环节。本文将从洁净室结构工程的设计和施工两个方面进行探讨。

1 洁净室结构工程设计

1.1 洁净室结构设计的目标

1.1.1 空间布局及清洁需求

一般来说，工作区域内的人员行走路线应该是合理的，尽量减少人员在洁净室内的走动造成的污染。在平时生产中，尽量不要有不必要的人员进入洁净室，以保证工作区内的洁净度要求。在操作过程中，如果工作区域内有必要的人员流动，应该尽可能减少交叉污染。如果工作区内存在交叉污染问题，将会严重影响工作区域的洁净度。所以在操作过程中应尽量减少交叉污染问题。同时，也要采取措施保证工作区域内保持一定的洁净度。

1.1.2 工作区硬件要求

工作区内需要设置一定数量的室内送风和排风系统，以便提供足够的风量使工作区域保持一定的洁净度，并在相应的送风口和排风口位置设置过滤器或消声器。搭载过滤系统净化室内空气，使室内达到所需要求的洁净度等级。由配套的空调系统进行调节控制，保证工作区具有一定的温度和湿度条件。同时要具有必要的照明设备、通风设备、应急照明和疏散指示等设施，保障工作人员正常活动[1]。

1.1.3 安全保障措施

工作区内应有消防、安防等设施，保证在发生突发事件时，能及时对人员进行疏散。在工作区入口、入口处及工作区内应设置防火门、防火卷帘等防火分隔设施，并应保证其位置和形式满足消防疏散的要求。在工作区出入口应设置明显的疏散标志及必要的围护结构，维护结构可以隔绝外部环境对工作区内空气品质的影响。同时注意工作区内的电气系统应保证工作区域内正常用电和用电安全可靠。在工作区设置照明时，其照度不应低于该房间正常照明的照度水平。在工作区域设置的所有开关、插座、配电箱等设备应符合消防安全规范要求，并按消防规范进行防火保护。空调系统应有自动运行控制功能，有事故报警和自动恢复功能。

1.2 洁净室结构设计的要点

1.2.1 洁净室的平面布置

图1 S级洁净室高效过滤器平面图布置图

洁净室的平面布置应考虑到工艺要求，便于生产操作，同时也要便于人员进出。平面布置应力求合理，避免对生产造成不良影响。洁净室的平面布置宜采用单向流，以保证人流、洁净室的相对独立性。洁净室内主要功能分区可分为工艺区、非工作区和控制区。一是工艺区包括洁净室的工作区域、辅助车间（包括控制室）等。这些区域应符合无尘车间的要求。二是非工作区包括缓冲间、更衣室、卫生间和管理用房等。这些区域的设置，应与工作区有一定的距离，避免交叉污染。三是控制区包括管理用房和控制室等。这些区域应满足洁净度等级和环境对温度、湿度等的要求。此外，为了满足工艺要求，在平面布置时应尽可能减少辅助用房，例如，压缩空气站、储气罐、空压机、冷却塔、消防水泵房等。这些辅助用房的设置，应尽可能集中，以减少人员进出和减少干扰。值得注意的是控制区应尽量靠近生产设备布置，避免设置在与生产设备布置距离较远的地方。例如，对于工艺上要求无菌的生产设备应尽可能设置在远离洁净室的地方；对于化学要求较高的生产设备，宜设置在远离洁净室的地方；对于精密仪器则宜设置在远离洁净室的地方[2]。

1.2.2 结构选型

洁净室的结构形式是设计和施工中的一个重要问题，结构形式的选择应综合考虑工艺要求、建筑材料、建筑结构等因素。为了保证洁净室的密闭性能，防止交叉感染和污染，在设计时应考虑洁净室结构形式，洁净室应采用多层，且层数不宜少于4层，层高不宜大于3.5m，当层高超过3.5m时，宜采用双层或三层结构形式。当洁净室采用无吊顶式结构形式时，应在洁净室内设置风管系统；当局部楼层高度大于3.5m时，可采用全吊顶式结构形式；对于采用全吊顶式结构形式的洁净室，可在楼层净高3m以下布置无吊顶式送风口或排风口，楼层净高3m以上布置全吊顶式送风口或排风口。

1.3 洁净室结构设计的技术要求

1.3.1 结构的密封性

在洁净室的建设中，如果建筑结构采用了不适合洁净室的材料，或者设计存在不合理的地方，都会导致洁净室的密闭性较差，造成空气中的灰尘和微生物容易进入室内。所以在结构设计时，要保证建筑材料不会释放出有害气体或有害物质。例如，在建造框架结构时，要考虑到墙体和梁柱之间是否有缝隙，如果存在缝隙，就要采用密封胶等材料进行处理；在建造彩钢板时，要选择具有良好气密性的材料。在建造彩钢板时，要注意彩钢板与墙体之间是否有缝隙或间隙不均匀；在建造彩钢板时，要注意彩钢板与柱子之间是否有缝隙；在建造彩钢板时，要注意彩钢板与墙体之间是否有缝隙或间隙不均匀。

1.3.2 抗震性

洁净室的结构设计必须考虑到地震问题。地震问题是一个不可预测的因素，它可能会影响到洁净室的安全。例如，当地震来临时，建筑物会出现倾斜甚至倒塌。为了保证洁净室的结构稳定和安全可靠，必须在建筑物设计阶段考虑地震问题。例如，在建筑设计阶段要考虑到地基变形、基础沉降、楼板挠度和墙体变形等因素；在结构设计阶段要考虑到结构的稳定性和安全性；在施工阶段要考虑到施工的可行性和经济性。

1.3.3 可维护性

洁净室是一个相对封闭的空间，需要经常性地保持洁净度，所以必须保证建筑结构具有良好的可维护性。例如：洁净室的顶部一般采用钢筋混凝土顶盖与彩钢板吊顶相结合的方式进行设计，可以将洁净室内的空间有效地进行划分，避免出现死角。另外在建造洁净室时一定要考虑到后期的维护和检修[3]。

1.3.4 经济性

洁净室结构工程设计时要考虑到造价因素。例如：当采用轻质砌块材料建造彩钢板洁净室时，不会因为使用过多的材料而增加造价；当采用彩钢夹芯板建造彩钢板洁净室时，可以避免使用大量彩钢瓦以降低造价；当采用轻质砌块材料建造彩钢板洁净室时，可以避免使用大量钢材来降低造价；当采用彩钢板建造彩钢板洁净室时，可以避免使用大量彩钢夹芯板来降低造价。因此，在设计时要根据实际情况选择合适的结构材料和建造方式。

2 洁净室结构工程施工

2.1 洁净室施工的基本流程

在施工准备阶段，要对建筑施工图进行全面认真的检查，熟悉建筑的各项功能，确定好施工方案，做好图纸会审工作。根据项目建设的总体进度计划，结合工程实际情况，合理安排施工进度计划、质量计划和安全生产计划。同时要组织好技术交底工作。

基础施工阶段主要包括土建和给排水工程，包括基层处理、设备安装和装饰装修。主体结构施工是指建筑物在结构上的施工，主要包括混凝土、钢筋混凝土和钢结构的安装。装饰装修工程包括地面找平、墙面涂料、吊顶和其他装饰工程。设备安装调试是指洁净室设备的安装和调试。

验收交付阶段包括洁净室建设项目交付是指洁净室验收工作，包括洁净室竣工验收、清洁、功能性测试、质量检查和工程交接。交付使用后，洁净室必须经过一系列的测试，以确保其符合要求并具备投入使用的条件。

2.2 洁净室施工的关键技术

2.2.1 在基础施工过程中

洁净室结构工程的施工是一个复杂而又烦琐的过程，在洁净室结构工程的施工中，对材料的选择和使用是有严格要求的，一是用于生产过程的材料必须符合国家相关标准，并且在使用前进行严格的质量检查和测试。二是洁净室结构工程的施工工艺对洁净室质量也是有很大影响的，特别是一些关键工序上的施工工艺对洁净室的质量更是至关重要。

2.2.2 在结构施工过程中

洁净室结构施工是洁净室施工的关键环节，主要包括钢架安装、室内装饰装修等。首先，钢架安装是指对洁净室建筑的钢架结构进行安装，确保钢架结构的尺寸、形状和位置符合相关标准要求。其次，室内装饰装修是指对洁净室建筑中的墙壁、天花板、地面等进行装修施工，并确保墙体和天花板的材料符合相关标准要求。最后，室内装饰装修主要包括墙体和天花板的施工。首先，要对墙体进行加固处理，以提高其强度。其次，要确保墙体的平整度和垂直度符合相关标准要求。此外，在墙体和天花板的施工中，要对其厚度进行控制。最后，在室内装饰装修中要做好材料选择和使用，确保材料符合相关标准要求[4]。

2.2.3 在装饰装修施工过程中

洁净室的吊顶材料应采用不燃材料。在吊顶内，不得有固定管道和电缆，并应设置检修孔，便于维护和清洁。净化空调系统管道必须使用镀锌钢管，内壁不应有焊缝和结垢。送风系统中的过滤器应按规定安装。安装时，必须保证过滤器与管壁之间的缝隙不超过2mm，且不得使用双面胶带密封。空气净化系统管道之间的连接应紧密，不应松动或泄漏。在洁净室安装的新风口或回风管上安装的部件必须进行清洁和消毒，并在安装后进行必要的测试。在净化空调系统中使用的净化设备不应裸露在外或直接接触外表面。

2.3 洁净室施工的管理要点

洁净室工程是一个系统的工程，它由一系列的系统组成，只有在设计和施工中严格控制，才能保证洁净室的高效、无菌效果，防止各种污染，保证洁净室的稳定运行。在洁净室工程施工过程中，加强组织管理、质量管理和安全管理。严格控制每一个环节的质量。

2.3.1 对洁净室施工和验收的管理

洁净室施工管理的重点是组织、协调和监督。业主应指派有经验的业主代表，组织和监督施工和验收。业主代表应具有一定的专业知识，熟悉本地区的工程建设标准、行业规范和法律法规，并能与承包商、设备供应商、施工方和设计方面进行有效沟通。

管理人员应对施工过程进行有效的监督和控制，保证施工质量，使设计要求得到落实。监理单位应对施工过程进行监督，负责工程质量和进度控制。洁净室验收管理应包括对洁净室施工质量的验收、洁净室设备安装调试的验收、洁净室竣工验收以及竣工备案等工作。洁净室竣工验收合格后，应进行试运行和试运行阶段的检测。在试运行期间，必须有专业人员全程参与，并制定详细的工作计划，以保证运行过程的稳定。

2.3.2 对洁净室施工全过程的监督检查

洁净室施工前，监理工程师应按照有关规定对洁净室施工全过程进行监督检查。施工过程控制记录中，应包括洁净室施工单位、洁净室施工质量检验和验收人员、洁净室内所有设备设施和材料的清单、质量控制措施和技术要求，以及检验结果和验收记录。在以下施工过程中必须执行以下程序和要求、凡洁净室土建结构工程、装饰装修工程的分项工程，应由监理工程师按有关规定对其进行验收，并应符合相应的质量标准；电气工程的安装应由监理工程师按有关规定对其进行验收；洁净度测试和电气设备试验应按有关规定进行，并应符合相应的质量标准；凡与洁净室有关的人员均应按照要求接受技术培训；凡涉及洁净室技术文件和记录，均应按有关规定办理审核、批准和签章手续[5]。

2.3.3 洁净室工程的验收和交付使用

洁净室验收应按照国家现行的有关规范进行，洁净室工程的质量等级评定。洁净室工程应按设计文件进行验收，并按设计文件和验收规范的要求进行工程竣工验收，经自检合格后向建设单位提出工程竣工报告。洁净室竣工验收应在工程投入使用前进行。在正常运行后，必须经过一系列的测试来验证其是否符合设计要求和规范，并且测试项目应由建设单位委托具有资质的单位进行测试。洁净室工程质量验收的主要内容包括：各层平面布置、空调系统、空气净化设备及系统、给排水和电气设施等内容；洁净室工程竣工验收后，应将所有资料整理成册，作为今后工程运行管理的依据。

3 结束语

洁净室结构工程的设计与施工是保证洁净室工作环境达到预期要求的重要环节。洁净室结构设计需要根据洁净级别要求确定室内空间布局和结构要点，并满足一定的技术要求。洁净室施工需要按照基本流程进行，控制关键技术，管理施工过程和质量。