空氣淨化工程的控制
潔淨室中的溫濕度控制
潔淨空間的溫濕度主要是根據工藝要求來確定，但在滿足工藝要求的條件下，應考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔淨度要求的提高，出現了工藝對溫濕度的要求也越來越嚴的趨勢。
具體工藝對溫度的要求以後還要列舉，但作為總的原則看，由於加工精度越來越精細，所以對溫度波動範圍的要求越來越小。例如在大規模積體電路生產的光刻曝光工藝中，作為掩膜板材料的玻璃與矽片的熱膨脹係數的差要求越來越小。直徑100 um的矽片，溫度上升1度，就引起了0.24um線性膨脹，所以必須有±0.1度的恆溫，同時要求濕度值一般較低，因為人出汗以後，對產品將有污染，特別是怕鈉的半導體車間，這種車間不宜超過25度。
濕度過高產生的問題更多。相對濕度超過55%時，冷卻水管壁上會結露，如果發生在精密裝置或電路中，就會引起各種事故。相對濕度在50%時易生鏽。此外，濕度太高時將通過空氣中的水分子把矽片表面粘著的灰塵化學吸附在表面耐難以清除。相對濕度越高,粘附的難去掉，但當相對濕度低於30%時，又由於靜電力的作用使粒子也容易吸附於表面，同時大量半導體器件容易發生擊穿。對於矽片生產最佳溫度範圍為35—45%。
潔淨室中的氣壓規定
對於大部分潔淨空間，為了防止外界污染侵入，需要保持內部的壓力（靜壓）高於外部的壓力（靜壓）。壓力差的維持一般應符合以下原則：
1．潔淨空間的壓力要高於非潔淨空間的壓力。
2.潔淨度級別高的空間的壓力要高於相鄰的潔淨度級別低的空間的壓力。
3.相通潔淨室之間的門要開向潔淨度級別高的房間。
壓力差的維持依靠新風量，這個新風量要能補償在這一壓力差下從縫隙漏泄掉的風量。所以壓力差的物理意義就是漏泄（或滲透）風量通過潔淨室的各種縫隙時的阻力。
潔淨室中的氣流速度規定
這裡要討論的氣流速度是指潔淨室內的氣流速度，在其他潔淨空間中的氣流速度在討論具體設備時再說明。
對於亂流潔淨室 由於主主要靠空氣的稀釋作用來減輕室內污染的程度，所以主要用換氣次數這一概念，而不直接用速度的概念，不過對室內氣流速度也有如下要求；
(1)送風口出口氣流速度不宜太大，和單純空調房間相比，要求速度衰減更快，擴散角度更大。
(2)吹過水平面的氣流速度（例如側送時回流速度）不宜太大，以免吹起表面微粒重返氣流，而造成再污染，這一速度一般不宜大幹0.2m/s。
對於平行流潔淨室《習慣上稱層流潔淨室），由於主要靠氣流的“活塞打擠壓作用排除行染，所以截面上的速度就是非常重要的指標。過去都參考美國20gB標準，採用0.45m/s．但人們也都了解到這樣大速度所需要的通風量是極大的，為了節能，也都在探求降低速一風速的可行性。
在我國，《空氣潔淨技術措施》和<潔淨廠房設計規範））都是這樣規定的>
垂直平行流（層流）潔淨室≥0.25m/s
水平平行流（層流）潔淨室≥0.35 m/s
研究表明以上規定基本上滿足控制污染的要求，但認為應區別不同情況分出不同的檔別，更能體現節能的目的。
潔淨室中的噪聲控制
潔淨室噪聲標準一般均嚴於保護健康的標準，目的在於保障操作正常進行，滿足必要的談話聯繫及安全舒適的工作環境。因此衡量潔淨室的噪聲主要指標是：
1．煩惱的效應
由於噪聲，使人感到不安寧而產生煩惱情緒，一般分為極安靜、很安靜、較安靜、稍嫌吵鬧，比較吵鬧和極吵鬧7個煩惱等級。凡反應水平屬於很吵鬧和極吵鬧者，即為高煩惱，高煩惱人數在總人數中的百分比即為高煩惱率。
2．對工作效率的影響
這主要看三方面的反應水平，這三個方面是：
集中精神
動作準確性
工作速度
3．對綜合通訊的干擾
這主要分為：
清楚或滿意
稍困難
困難
不可能
對以上三方面指標都用A聲級來評價。在50年代曾提出用一條頻譜曲線作為評價標準即各頻帶中心頻率的聲壓級不得超過該曲線。後來了解到刷A等級來計量噪聲與噪聲的語音干擾和煩惱程度更為台適，可以代替倍頻帶聲壓級作為評價標準的指標。
根據中國建築科學研究院建築物理研究所1981年為編制《潔淨廠房設計規範》而進行的測定資料，在65dB(A)以下時，只有30%的人感到高煩惱。在65—70dB(A)時，其影響對工作效率的三方面反應表現出較低水平；在60dB(A)以下說話清楚滿意．60～75dB(A)時有一定困難，犬於75dB很困難。因此認為潔淨室噪聲水平以65d)為宜，此時可使高煩惱率小於30%；保證一般通話；對工作效率影響很小
潔淨室的照度控制
由於潔淨室內的工作內容大都有精細的要求，而且又都是密閉性房屋，所以對照明一向有很高的要求。這裡有必要先說明一下無窗潔淨室的照明方式：
(1)一般照明
它指不考慮特殊的局部需要，為照亮整個被照面積而設定的照明。
(2)局部照明
這是指為增加某一指定地點（如工作點）的照度而設定的照明。但在室內照明由一般不單獨使用局部照明。
(3)混合照明
這是指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成的照明，其中一般照明的照度按《潔淨廠房設計規範》應占總照度的10%—15%，但不低乾150LX。 單位被照面積上接受的光通量即是照明單位勒克斯(LX)。
國外潔淨室的強度要求極高，例如美國關於潔淨室的幾個標準的要求是．
100級: 1080-16001x
10000級: >lOOOlx
100000級: >1000LX
人工光300lx有較好的效果，當工件精細程度更高時，500x也是允許的。對於要紅燈照明的地方，如電子行業的光刻車間，其照度一般為25—501x)，
用天然光時可允許更高的照度，因而對工作是有利的，所以今後潔淨室的照明既採用人工光也採用天然光可能是有前途的，這也是為了節能而出現的一種動向。
潔淨室中的防靜電
潔淨室中由於靜電引起的的事故屢有發生，因此潔淨室的防靜電能力如何已成為評價其質量的一個不可忽視的方面。
所謂靜電，是由於摩擦等原因破壞了物體中正(+)負<一）電荷等量的均勻的電中性狀態，而使電荷過剩，物體呈帶電狀態，由於這些電荷平時是不流動的，故稱靜電。>
在潔淨室內靜電導致的事故有以下幾方面；
1．靜電電引起的靜電電擊，引起人的不安全和恐懼感，並可造成二次傷害(例如人因受電擊而摔倒，由摔倒又致傷)；
2-靜電放電引起的放電電流，可導致諸如半導體元件等破壞和誤動作，例如將50塊P- MOS電路放在塑膠袋內，搖晃數次後，與非門柵極嚴重擊穿者計39塊，失效率競達78%，這是因為半導體器件對靜電放電十分靈敏；
3．靜電放電產生的電磁波可導致電子儀器和裝置的雜音和誤動作；
4．靜電放電的發光可導致照像肢片等感光破壞；
5．靜電的力學現象可導致篩孔被粉塵堵塞，紡紗線紛亂，印刷品深淺不均和製品污染；
6．靜電放電引起的最危險的災害是成為可燃物的火源井引起爆炸，例如國外文獻統計，在手術室使用爆炸性麻醉劑的86000次中，爆炸的36次，其中由靜電引起的達21次；
靜電事故的產生主要在於靜電的產生和積累，而氣流的流動，氣流和管道、風口、過濾器等摩擦，人體和衣服的摩擦，衣服之間的摩擦，工藝上的研磨，噴塗、射流、洗滌、攪拌、粘合和剝離等操作，所有選些都可能產生靜電，在一般情況下，越是電導率小的非導體（絕緣體），由於電荷產生後不易流動，因此表現為越容易帶電。
靜電問題所以在潔淨室中特別嚴重，是因為不但在潔淨室中具備前述產生靜電的多種工藝因素，而且因為潔淨室中的許多材料如塑膠地面、牆面，尼龍、的確良等工作服都有很高的電阻率，都極易產生靜電和集聚靜電，在潔淨室的靜電災害未被重視以前，這些材料料是被廣泛採用的。
■空氣過濾器的選用、布置方式應符合下列要求：
⑴ 中效空氣過濾器宜集中設定在淨化空氣調節的正壓段;
⑵ 高效或亞高效空氣過濾器宜設定在淨化空氣調節系統的末端;
⑶ 中效、高效空氣過濾器宜按小於或等於額定風量選用。
■純淨水製造無塵車間對面積較大、空氣潔淨度較高、位置集中及消聲、振動控制要求嚴格的潔淨室(區)宜採用集中式淨化空調系統。反之，可採用分散式淨化空調系統。
■下列情況的空氣淨化系統宜分開設定：
⑴ 單向流潔淨室與非單向流潔淨室(區)
⑵ 高效空氣淨化系統與中效空氣淨化系統;
⑶ 運行班次或使用時間不同的潔淨室(區)。
■下列生產的空氣淨化系統應獨立設定，其排風口與其他藥品空氣淨化系統的進風口之間應相隔一定的距離。
⑴ 青黴素等強致敏性藥品;
⑵ β-內醯胺結構類藥品;
⑶ 避孕藥品;
⑷ 激素類藥品;
⑸ 抗腫瘤類藥品;
⑹ 強毒微生物及芽胞菌製品;
⑺ 放射性藥品;
⑻ 有菌(毒)操作區。
■空氣潔淨度100級、10000級及100000級的空氣淨化處理，應採用初效、中效、高效過濾器三級過濾。對於300000級空氣淨化處理，可採用亞高效過濾器代替高效過濾器。
■下列情況的空氣淨化系統的空氣，如經處理仍不能避免交叉污染時，則不應循環使用。
⑴ 固體物料的粉碎、稱量、配料、混合、制料、壓片、包衣、灌裝等工序;
⑵ 固體口服液製劑的顆料、成品乾燥設備所使用的淨化空氣;
⑶ 用有機溶媒精製的原料藥精製、乾燥工序;
⑷ 病原體操作區;
⑸ 放射性藥品生產區;
⑹ 工藝過程中產生大量有害物質、揮發性氣體的生產工序。
工作原理
空氣淨化器工作原理分類主動淨化類無濾網型根據這些產品的主動殺菌原理可分為銀離子技術、負離子技術、低溫等離子技術、光觸媒技術和淨離子群離子技術。
空氣淨化工程的工作原理是：用風機將空氣抽入機器，通過內置的濾網過濾空氣，主要能夠起到過濾粉塵、異味、有毒氣體和殺滅部分細菌的作用。濾網又分：集塵濾網、去甲醛濾網、除臭濾網、HEPA濾網等。其中成本比較高的就是HEPA濾網，它能起到分解有毒氣體和殺菌作用，特別是抑制二次污染。這類產品的特點是風機功能以及濾網的質量決定淨化效果，機器的放置以及室內布局影響淨化是否完全，室內淨化效果不均衡，也難以完全，濾網更換費用較高。
技術發展
第一代:銀離子淨化技術
簡單地說就是把銀塊離子化吹到空氣中以起到殺菌的效果缺點產品成本高，細菌殺滅率低，對病毒幾乎沒有殺滅特性。產品代表：早期的松下空氣淨化器。
第二代:離子技術
主要原理是運用靜電釋放負離子，吸附集中空氣中的粉塵起到降塵作用，同時負離子對空氣中的氧氣也有電離成臭氧的作用，對細菌有一定的殺滅作用，這類產品優點是產品生產成本較低。產品代表：亞都、飛利浦。
第三代:溫等離子技術
主要原理是，通過給氣體外加電壓至氣體的放電電壓，使氣體被擊穿，產生各種強氧化性的低溫等離子，並在極短時間內把接觸
作用
控制產品(如矽晶片等)所接觸之大氣的潔淨度及溫濕度，使產品能在一個良好之環境空間中生產、製造。此空間的設計施工過程即可稱為淨化工程。
空氣淨化工程分類
負離子
由於環境污染產生了大量的正離子，而負離子數在明顯減少，人們希望改善居室和工作環境的空氣品質，享受到大自然濃度的空氣負離子。人體的自然防衛只能對付大顆粒的煙塵，而對低於1～2μm的顆粒就無能為力了。因而這些微粒能順利進入肺內而引起各種疾病。負離子纖維中的負離子在空氣中呈“Z”字形移動，很容易給細菌、灰塵、煙霧微粒以及水滴等輸送負電荷，電荷能中和空氣中的塵埃、細菌、病毒等物質，與這些微粒聚集成球後落到地面，使污濁空氣轉化成新鮮清淨的空氣，從而淨化空氣。
亂流式(TurbulentFlow)
空氣由空調箱經風管與潔淨室內之空氣過濾器(HEPA)進入潔淨室，並由潔淨室兩側隔間牆板或高架地板
亂流式
迴風。氣流非直線型運動而呈不規則之亂流或渦流狀態。此型式適用於潔淨室等級1,000-100,000級。
優點：構造簡單、系統建造成本低，潔淨室的擴充比較容易，在某些特殊用途場所，可並用無塵工作檯，提高潔淨室等級。
缺點：亂流造成的微塵粒子於室內空間飄浮不易排出，易污染製程產品。另外若系統停止運轉再激活，欲達需求之潔淨度，往往須耗時相當長一段時間。
層流式(Laminar)
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線型，空氣由復蓋率100%之過濾器進入室內，並由高架地板或兩側隔牆板迴風。此型式適用於潔淨室等級需定較高的環境使用，一般其潔淨室等級為Class1~100。其型式可分為二種：
(1)水平層流式：水平式空氣自過濾器單方向吹出，由對邊牆壁之迴風系統迴風，塵埃隨風向排出室外，一般在下流側污染較嚴重。
優點：構造簡單，運轉後短時間內即可變成穩定。
缺點：建造費用比亂流式高，室內空間不易擴充。
(2)垂直層流式：房間天花板完全以ULPA過濾器復蓋，空氣由上往下吹，可得較高之潔淨度，在製程中或工作人員所產生的塵埃可快速排出室外而不會影響其它工作區域。
優點：管理容易，運轉開始短時間內即可達穩定狀態，不易為作業狀態或作業人員所影響。
亂流式
缺點：構造費用較高，彈性運用空間困難，天花板之吊架相當占空間，維修更換過濾器較麻煩。
複合式(MixedType)：
複合式為將亂流式及層流式予以複合或並用，可提供局部超潔淨之空氣。
(1)潔淨隧道(CleanTunnel)：以HEPA或ULPA過濾器將製程區域或工作區域100%復蓋使潔淨度等級提高至10級以上，可節省安裝運轉費用。此型式需將作業人員之工作區與產品和機器維修予以隔離，以避免機器維修時影響工作及品質。ULSI製程大都採用此種型式。
潔淨隧道另有二項優點：A.彈性擴充容易；B.維修設備時可在維修區輕易執行。
(2)潔淨管道(CleanTube)：將產品流程經過的自動生產線包圍並淨化處理，將潔淨度等級提至100級以上。因產品和作業員及發塵環境相互隔離，少量之送風即可得到良好之潔淨度，可節省能源，不需人工的自動化生產線為最適宜使用。藥品、食品業界及半導體業界均適用。
(3)並裝局部潔淨室(CleanSpot)：將潔淨室等級10,000~100,000之亂流潔淨室內之產品製程區的潔淨度等級提高為10~1000級以上，以為生產之用；潔淨工作檯、潔淨工作棚、潔淨風櫃即屬此類。
局部潔淨工程
潔淨工作檯：等級Class1~100級。
潔淨工作棚：為在亂流式之潔淨室空間內以防靜電之透明塑膠布圍成一小空間，採用獨立之HEPA或ULPA及空調送風機組而成為一較高級之潔淨空間，其等級為10~1000級，高度在2.5米左右，復蓋面積約10m2以下，四支支柱並加裝活動輪，可為彈性運用。
套用
空氣淨化工程在提高產品質量等方面有很明最的效果，據國外文獻的報導，對於半導體在10000級和l00級潔淨室中製造的產品通過耐壓試驗，在l00級潔淨室和外大氣環境中進行電晶體塗布擴散，100級潔淨室中產品的性能分布集中，而且峰值出現在更高性能的地方。而在大氣環境中的產品的性能極為分散，性能也極不穩定。可以看出，①有無空氣淨化，產品成品率有很大差別，②為了提高產品質量，不僅生產產品的環境需要潔淨，而且其關鍵的原材料、配料的生產也應在潔淨環境中進行．
但是，和對待任何事物不能絕對化一樣，對待空氣潔淨技術的作用也不能絕對化，不能把提高產品質量的作用完全歸之於它。據國外材料分析，例如對於半導體元件部門，空氣潔淨技術在提高產品質量方面的作用大約在整個生產中占的比重為20%，而生產工藝自動化作用的比重占60%，其他因素占20%。當然，在已經解決了生產工藝的問題以後，空氣淨化就是主要矛盾，例如超大規模積體電路，沒有潔淨的環境，則幾乎是生產不出來的。
對於需要空氣淨化的行業和部門有：電子、精密機械、宇宙航空、化學工業，印刷工業，原子能工業、食品工業、醫藥工業、醫院、動物實驗、注塑工業等。
行業級別
下面列出各行業對空氣淨化級別的要求，僅供參考:
| 行業 | 10級 | 100級 | 1000級 | 萬級 | 10萬級 | 30萬級 | 100萬級 |
| 半導體製造 | ○ | ○ | ○ | ○ | | | |
| 半導體裝配 | | | ○ | ○ | ○ | | |
| 積體電路製造 | | ○ | ○ | | | | |
| 積體電路裝配 | | | ○ | ○ | | | |
| 大規模積體電路 | | ○ | ○ | | | | |
| 超大規模積體電路 | ○ | ○ | | | | | |
| 人造衛星 | | ○ | ○ | | | | |
| LED封裝 | | | | | ○ | ○ | |
| LED晶片 | | | ○ | ○ | | | |
| SMT | | | ○ | ○ | ○ | | |
| 注塑工業 | | | | ○ | ○ | | |
| 小型繼電器 | | | ○ | ○ | ○ | | |
| 電子儀器部件 | | | | ○ | ○ | | |
| 電子計算機 | | | | ○ | ○ | | |
| 真空管 | | | | | ○ | ○ | |
| 精密機械 | | ○ | ○ | ○ | | | |
| 陀螺儀 | | | | ○ | ○ | | |
| 航空儀表 | | ○ | ○ | ○ | ○ | | |
| 高可靠性元件 | | ○ | ○ | | | | |
| 高可靠性裝置 | | ○ | ○ | ○ | | | |
| 精密測定器 | | | | | ○ | ○ | |
| 超精密印刷 | | | | ○ | ○ | | |
| 高速機械 | | | | | ○ | ○ | |
| 軸承 | | ○ | ○ | ○ | | | |
| 普通軸承 | | | ○ | ○ | | | |
| 大型軸承 | | | | | ○ | ○ | |
| 自控機器 | | | | | ○ | ○ | |
| 高性能光學裝置 | | | ○ | ○ | ○ | | |
| 光學機器 | | | | ○ | ○ | | |
| 流體元件 | | | | ○ | ○ | | |
| 離心泵 | | | | | | ○ | ○ |
| 液壓系統 | | | | | ○ | ○ | |
| 宇宙飛船液壓系統 | | ○ | | | | | |
| 宇宙飛船船體 | | | | | | ○ | |
| 大型閥門 | | | | | | ○ | ○ |
| 氣動裝置 | | | ○ | ○ | | | |
| 精密定速器 | | | ○ | ○ | | | |
| 高析象度照相機 | | | ○ | ○ | | | |
| 一般手術室 | | ○ | ○ | | ○ | | |
| 專用手術室(如器官移植) | | ○ | | | | | |
| 術後恢復室 | | | ○ | ○ | | | |
| 白血病病房 | | ○ | | | | | |
| 燒傷病房 | | ○ | | | | | |
| 強藥浩療癌病房 | | ○ | | | | | |
| 變態反應性呼吸器官疾病病房 | | ○ | | | | | |
| 新生兒病房 | | ○ | | | | | |
淨化原理
氣流→初效淨化→空調→中效淨化→風機送風→管道→高效淨化風口→吹入房間→帶走塵埃細菌等顆粒→ 迴風百葉窗→初效淨化重複以上過程，即可達到淨化目的。
