潔凈室根據(jù)每體積空氣允許的顆粒數(shù)量和大小進(jìn)行分類?！?00級(jí)”或“1000級(jí)”等大數(shù)字指的是FED_STD-209E，表示每立方英尺空氣中允許的0.5 mm或更大尺寸的顆粒數(shù)量。該標(biāo)準(zhǔn)還允許插值，因此可以描述例如“2000級(jí)”
　　小數(shù)字指的是ISO 14644-1標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了每立方米空氣允許的0.1μm或更大顆粒數(shù)量的十進(jìn)制對(duì)數(shù)。因此，例如，ISO 5級(jí)潔凈室每立方米最多有105=100000個(gè)顆粒。
　　FS 209E和ISO 14644-1均假定顆粒尺寸和顆粒濃度之間的對(duì)數(shù)關(guān)系。因此，不存在零粒子濃度。普通室內(nèi)空氣約為1000000級(jí)或ISO 9。
　　在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）采用全球潔凈室分類和標(biāo)準(zhǔn)之前，美國(guó)總務(wù)管理局的標(biāo)準(zhǔn)（稱為FS209E）幾乎在全球范圍內(nèi)適用。然而，隨著對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)需求的增長(zhǎng)，ISO成立了一個(gè)技術(shù)委員會(huì)和幾個(gè)工作組來(lái)制定自己的一套標(biāo)準(zhǔn)。
　　FS209E包含六個(gè)等級(jí)，而ISO 14644-1分類系統(tǒng)增加了兩個(gè)更清潔的標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)更臟的標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)下圖）。FS209E中“最干凈”的潔凈室稱為1級(jí)；“最臟”的潔凈室是10萬(wàn)級(jí)。ISO潔凈室分類是根據(jù)每立方米存在的特定尺寸的顆粒量進(jìn)行分級(jí)的（見(jiàn)第二張圖表）。“最干凈”的潔凈室是1級(jí)，“最臟”的是9級(jí)。ISO等級(jí)3約等于FS209E等級(jí)1，而ISO等級(jí)8約等于FS209 E等級(jí)100000。
　　根據(jù)法律，聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E可以被新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)取代。預(yù)計(jì)在未來(lái)五年內(nèi)，209E將用于某些行業(yè)，但最終將由ISO 14644-1在國(guó)際上取代。
　　空氣中顆粒物清潔度等級(jí)對(duì)比ISO 14644-1法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)209EISO等級(jí)英制公制ISO 1ISO 2ISO 31M1.5ISO 410M2.5ISO 5100M3.5ISO 61000M4.5ISO 710000M5.5ISO 810000M6.5ISO 9空氣中顆粒清潔度等級(jí)（以立方米計(jì)）：等級(jí)每立方米的顆粒數(shù)尺寸0.1微米0.2微米0.3微米0.5微米5微米SO 1102ISO 210024104ISO31000237102358ISO 4100002370102035283ISO 51000002370010200352083229ISO 61000000237000102000352008320293ISO 7352000832002930 ISO 8352000083200029300ISO 9352000008320000293000在潔凈室中，顆粒物濃度隨時(shí)間變化——從設(shè)備的建造和安裝到其運(yùn)行狀態(tài)。ISO規(guī)定了三種潔凈室分類標(biāo)準(zhǔn)：竣工、靜止和運(yùn)行。隨著儀器和設(shè)備的引入和顆粒物的增加，“竣工”潔凈室變成了“靜止”潔凈室。當(dāng)人被添加到矩陣時(shí)， 在“運(yùn)行”潔凈室中，顆粒物水平進(jìn)一步上升。
　　ISO 14644-2描述了符合某些標(biāo)準(zhǔn)所需的測(cè)試類型和頻率。下表顯示了強(qiáng)制性和可選測(cè)試。
　　證明持續(xù)符合性的測(cè)試計(jì)劃測(cè)試參數(shù)類別最大時(shí)間間隔測(cè)試程序粒子計(jì)數(shù)測(cè)試<= ISO 56 MonthsISO 14644-1 Annex A> ISO 512個(gè)月空氣壓力差所有類別12個(gè)月ISO 14644-1附錄B5氣流所有類別12月ISO 14644-1附錄B4附加可選測(cè)試計(jì)劃測(cè)試參數(shù)類別最長(zhǎng)時(shí)間間隔測(cè)試程序安裝的過(guò)濾器泄漏所有類別24個(gè)月ISO 146 44-1附錄B6安全殼泄漏所有類別18個(gè)月ISO 14.6401附錄B4恢復(fù)所有類別24月ISO 14644-1附錄B13氣流可視化所有類別24個(gè)月ISO 14644-1附錄B7今天，除了ISO 14644-1和ISO 14644-2，還有八個(gè)其他潔凈室標(biāo)準(zhǔn)文件正在編制中。許多都處于最終投票階段，可以合法用于交易（見(jiàn)圖表）。
　　ISO文件標(biāo)題ISO 14644-1空氣潔凈度分類ISO 14644-2潔凈室符合性測(cè)試ISO 14644-3潔凈室和相關(guān)受控環(huán)境的評(píng)估和測(cè)量方法ISO 14644-4潔凈室設(shè)計(jì)和施工ISO 14644-5潔凈室操作ISO 14644-6術(shù)語(yǔ)，定義和單位ISO 14644-7增強(qiáng)型清潔設(shè)備ISO 14664-8分子污染ISO 14698-1生物污染：控制一般原則ISO 14698-2生物污染：數(shù)據(jù)評(píng)估和解釋ISO 14698-3生物污染：測(cè)量惰性表面清潔效率的方法學(xué)ISO文件的美國(guó)來(lái)源：
　　潔凈室設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素是控制每小時(shí)換氣次數(shù)（ACH），也稱為換氣率（ACR）。這是指每小時(shí)過(guò)濾的外部空氣替換建筑物或室內(nèi)現(xiàn)有體積的次數(shù)。在普通家庭中，空調(diào)每小時(shí)換氣0.5至2次。在潔凈室中，根據(jù)分類和用途，每小時(shí)換氣次數(shù)從10次到600多次不等。
　　ACR是確定ISO和聯(lián)邦清潔度標(biāo)準(zhǔn)的主要變量。為了達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)，ACR必須嚴(yán)格測(cè)量和控制。還有一些爭(zhēng)議。在ISO 14644-1清潔度標(biāo)準(zhǔn)的附錄中，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織僅針對(duì)微電子設(shè)施的應(yīng)用。（ISO等級(jí)6至8；聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)1000、10000和100000。）附錄中沒(méi)有針對(duì)制藥、醫(yī)療保健或生物技術(shù)應(yīng)用的ACR標(biāo)準(zhǔn)，這可能需要更高的ACR法規(guī)。
　　根據(jù)目前的研究、案例研究和實(shí)驗(yàn)，使用ACR范圍（而不是一套標(biāo)準(zhǔn)）是清潔度分類的更好指南。這是正確的，因?yàn)樽罴袮CR因潔凈室而異，具體取決于內(nèi)部設(shè)備、人員配置和運(yùn)營(yíng)目的等因素。一切都取決于試圖進(jìn)入設(shè)施的外部污染物水平與內(nèi)部產(chǎn)生的污染物水平。
　　這些范圍的廣度反映了人員和流程對(duì)清潔度的影響。每種污染等級(jí)的低端數(shù)字通常表示竣工或靜止設(shè)施的空氣速度和空氣變化要求，在這些設(shè)施中沒(méi)有人員在場(chǎng)，也沒(méi)有正在進(jìn)行的污染過(guò)程。當(dāng)有人和過(guò)程產(chǎn)生污染物時(shí)，需要進(jìn)行更多的空氣更換以保持最佳清潔度標(biāo)準(zhǔn)。例如，一些制造商堅(jiān)持每小時(shí)更換多達(dá)720次空氣，以達(dá)到10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　確定特定應(yīng)用的適當(dāng)換氣次數(shù)需要仔細(xì)評(píng)估人員數(shù)量、著裝協(xié)議的有效性、進(jìn)入頻率和工藝設(shè)備的清潔度等因素。
　　Rajan Jaisinghani在2003年ESTECH上發(fā)表的論文《節(jié)能低運(yùn)行成本潔凈室氣流設(shè)計(jì)》中，根據(jù)FS209E分類推薦了以下范圍：
　　FS潔凈室等級(jí)ISO等效等級(jí)空氣變化率1ISO 3360-54010ISO 4300-5440100ISO 5240-4801000ISO 6150-24010000ISO 760-901100ISO 85-48Jaisinghani的建議與ACR的其他最新研究一致，后者批評(píng)一些現(xiàn)有的空氣變化率標(biāo)準(zhǔn)（20世紀(jì)90年代制定）是不科學(xué)的，因?yàn)樗鼈兓诒犬?dāng)今模型差的風(fēng)扇和過(guò)濾器。因此，當(dāng)應(yīng)用這些舊標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，產(chǎn)生的ACR通常過(guò)高。事實(shí)上，一些研究發(fā)現(xiàn)，減少ACR（及其伴隨的空氣湍流）可以導(dǎo)致更清潔的大氣。
　　太平洋天然氣與電力公司（舊金山）和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（伯克利）進(jìn)行的一項(xiàng)研究證明了這一點(diǎn)。這項(xiàng)研究測(cè)量了幾個(gè)ISO 5級(jí)潔凈室的空氣變化率，得出結(jié)論：“即使是相同潔凈度等級(jí)的潔凈室，空氣變化率也沒(méi)有一致的設(shè)計(jì)策略?！?br>　　ACR率具有關(guān)鍵的設(shè)計(jì)影響，特別是考慮到所需的清潔度、風(fēng)扇尺寸和較低的能源成本時(shí)。PG&E/Berkeley的研究使許多設(shè)計(jì)師減少了風(fēng)扇尺寸。簡(jiǎn)而言之，較低的ACR通常會(huì)帶來(lái)更清潔的空氣。
　　這項(xiàng)研究揭示了三個(gè)永恒的原則：
　　較低的換氣率會(huì)導(dǎo)致較小的風(fēng)扇，從而降低初始投資和施工成本。風(fēng)扇功率與換氣率或氣流的立方成正比?？諝庾兓式档?0%可使功率降低約66%。通過(guò)減少湍流，降低氣流可提高清潔度。該研究集中于5級(jí)潔凈室，得出結(jié)論，ACR范圍為每小時(shí)250至700次空氣變化是標(biāo)準(zhǔn)的，但“實(shí)際運(yùn)行ACR在90到625之間?！彼a(bǔ)充說(shuō)，所有這些優(yōu)化的潔凈室都經(jīng)過(guò)了認(rèn)證，并在ISO 5級(jí)條件下運(yùn)行，ACR較低。最后，研究得出的結(jié)論是，5級(jí)設(shè)施很少要求ACR超過(guò)300。
　　研究還發(fā)現(xiàn)，“ACR的最佳實(shí)踐是在推薦ACR范圍的低端設(shè)計(jì)新設(shè)施”，內(nèi)置變速驅(qū)動(dòng)器（VSD），以便在實(shí)際運(yùn)行條件下進(jìn)行氣流調(diào)節(jié)。
　　CEM PE Peter Rumsey在他的報(bào)告“ACRs的審查：降低能源和建筑成本的機(jī)會(huì)”中，基本上同意伯克利PG&E委托進(jìn)行的研究。Rumsey發(fā)出警告，隨后引用伯克利實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果將其置之度外：“空氣清潔度是任何潔凈室的關(guān)鍵組成部分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了節(jié)能優(yōu)先事項(xiàng)。設(shè)計(jì)師和運(yùn)營(yíng)商需要其他嘗試過(guò)類似策略的人提供證據(jù)，以解決降低空氣變化率的風(fēng)險(xiǎn)?！?br>　　倫西接著引用了國(guó)際Sematech（德克薩斯州奧斯?。┧龅难芯?；麻省理工學(xué)院（馬薩諸塞州劍橋）；英特爾（加利福尼亞州圣克拉拉）；和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（新墨西哥州阿爾伯克基），這與伯克利的研究相呼應(yīng)。
　　總之，當(dāng)前關(guān)于空氣變化率的研究和思考表明，一些現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高，可以降低，同時(shí)仍然符合ACR的所有標(biāo)準(zhǔn)。
　　要達(dá)到最佳換氣率，需要適當(dāng)?shù)牡跎雀采w范圍。最干凈的模塊化潔凈室在每個(gè)2’x 4’（610 mm x 1219 mm）的天花板隔間中安裝了過(guò)濾器/風(fēng)扇單元（FFU）。這種接近100%的覆蓋率提供了過(guò)濾空氣的層流，以快速去除房間中的污染物，從而滿足FS209E 10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和ISO 1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　這種覆蓋范圍，特別是在大型潔凈室中，會(huì)導(dǎo)致更高的能耗，從而增加初始建設(shè)和持續(xù)運(yùn)營(yíng)的成本。在大多數(shù)情況下，較小的天花板覆蓋率可產(chǎn)生足夠的清潔度。
　　該表說(shuō)明了每個(gè)清潔度等級(jí)建議的天花板覆蓋率百分比，同樣是一個(gè)范圍：
　　等級(jí)天花板覆蓋率（百分比）ISO 8（等級(jí)100,00）5–15%ISO 7（等級(jí)10000）15–20%ISO 6（等級(jí)1000）25–40%ISO 5（等級(jí)100）35–70%ISO 4（等級(jí)10）50–90%ISO 3（等級(jí)1）60–100%ISO 1–280–100%除ACR和天花板覆蓋率外，保持清潔的第三個(gè)因素是風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣速度。同樣，更高的氣流速度會(huì)導(dǎo)致“更干凈”的潔凈室。術(shù)語(yǔ)“通風(fēng)效率”是指過(guò)濾空氣通過(guò)潔凈室的速度以及每小時(shí)換氣次數(shù)（ACH或ACR）。
　　早期的圖表顯示了不同等級(jí)潔凈室的推薦換氣率（ACR）范圍。給出的范圍是因?yàn)榭⒐ず托菹⒃O(shè)施所需的ACR小于操作潔凈室，在那里人員和設(shè)備都積極參與。非運(yùn)行潔凈室位于較低范圍；操作潔凈室更高。
　　綜合所有三個(gè)因素——ACR、天花板覆蓋率和氣流速度，得出下表：
　　ISO 146144-1級(jí)（聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E）平均氣流速度m/s（ft/min）每小時(shí)空氣變化上限覆蓋率ISO 8（100000級(jí)）0.005–0.041（1–8）5–485–15%ISO 7（10000級(jí)）0.051–0.076（10–15）60–9015–20%ISO 6（1000級(jí)）0.127–0.203（25–40）150–24025–40%ISO 5（100級(jí)）0.203–0.406（40–80）240–48035–70%ISO 4（10級(jí)）0.254–0.457（50–90）300–54050–90%ISO 3（1級(jí)）0.305–0.457，工藝設(shè)備的訪問(wèn)頻率和清潔度。一旦確定了所需的換氣次數(shù)，可使用以下公式確定所需的FFU數(shù)量：
　　FFU數(shù)量=（換氣次數(shù)/小時(shí)÷60）x（房間立方英尺÷650*）
　　*加載FFU的CFM輸出
　　在12′x 12′x 7′（3302 mm x 3302 mm×2134 mm）潔凈室內(nèi)使用低端換氣建議（240/小時(shí)），達(dá)到100級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，體積1008立方英尺，需要6個(gè)FFU。為了達(dá)到相同的標(biāo)準(zhǔn)，使用高端換氣建議（480/小時(shí)）需要12個(gè)FFU。
　　潔凈室的設(shè)計(jì)旨在保持正壓，防止“不潔”（污染）空氣流入室內(nèi)，并防止較清潔的空氣流入潔凈區(qū)域。其目的是確保過(guò)濾后的空氣始終從最干凈的空間流向不太干凈的空間。例如，在多室潔凈室中，最潔凈的房間保持在最高壓力。設(shè)置壓力水平，以使最清潔的空氣流入清潔空氣較少的空間。因此，可能需要保持多個(gè)壓力水平。
　　建議空間之間的氣壓差為0.03至0.05英寸水柱。為了確保門打開(kāi)或發(fā)生其他事件時(shí)壓差保持恒定，控制系統(tǒng)必須到位。
　　ISO 5（100級(jí)）和清潔設(shè)施依賴單向或?qū)恿鳉饬?。層流氣流是指過(guò)濾后的空氣在一個(gè)方向上（以固定速度）以平行氣流（通常為垂直氣流）均勻供應(yīng)?？諝馔ǔ膲Ρ诘撞吭傺h(huán)回到過(guò)濾系統(tǒng)。
　　ISO 6（1000級(jí)）及以上潔凈室通常采用非單向或湍流氣流。這意味著空氣的方向和速度不受調(diào)節(jié)。層流氣流比湍流氣流的優(yōu)勢(shì)在于它提供了一個(gè)均勻的環(huán)境，并防止了污染物聚集的氣穴。

發(fā)布者：愛(ài)寫作的可可