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6 潔凈建筑設計
6．1 一般規定

6．1．1、6．1．2 隨著科學技術的發展，電子產品生產發展很快，即使某一種電子產品也常常需要更新換代或生產工藝調整或生產規模的擴大，一些老的電子產品根據微型化、精密化、高可靠的要求將被淘汰，而代之以新的產品。電子產品生產工藝技術迅猛發展，以大規模集成電路的特征尺寸為例，已從微米發展到亞微米，現今正進入納米級集成電路的研制和逐漸投入批量生產；再以TFT-LCD生產發展狀況為例，近幾年來，我國雖然發展迅速，已建成第五代或籌建中的第五、六代生產線已有多個廠家，但在國際上已進入第七、八代生產線的建設。所以電子工業潔凈廠房的建筑平面和空間設計必須適應這種電子產品迅速發展和擴大生產需要的靈活性，這里所說的靈活性主要應理解為：
1 要能滿足生產工藝改造和擴大生產規模的需要，實現在建筑面積不增加或少增加、建筑高度不改變的情況下，進行生產工藝和生產設備的調整。
2 電子工業潔凈廠房的主體結構宜采用大空間、大跨度的柱網，以便適應產品生產工藝調整或生產規模的擴大或產品的升級換代等需要。
3 電子工業潔凈廠房內不應采用內墻承重體系，避免因承重內墻的固定不變，妨礙生產工藝或設備的調整。為了強調電子工業潔凈廠房主體結構設計的特點，制定第6．1．2條的規定。

6．1．4 據了解近年由于電子產品生產線設備、生產環境控制設施的價格高、建造昂貴，這兩部分的造價已占總造價的60％以上，有的甚至達90％以上，因此，潔凈廠房主體結構的耐久性等應與之適應，主體結構形式、構造、材質均應選用符合安全、可靠、耐火的要求。

6．1．5 電子工業潔凈廠房的技術夾層、技術夾道的設置方式大體可分為：
1 設有上技術夾層、下技術夾層的潔凈廠房。這種形式常常用于集成電路的芯片生產或TFT-LCD生產用潔凈廠房。潔凈生產層吊頂上部的技術夾層，一般用于凈化空調系統的送風靜壓箱，或安裝循環送風的空調機或FFU裝置和風管以及動力管線，層高一般約3m左右；潔凈生產層活動地板和多孔板以下的下技術夾層，一般用于設置公用動力設施及其管線，也是凈化空調系統的回風靜壓箱，層高一般約4m。這種形式的潔凈廠房，一般規模較大，產品生產工藝連續性強、自動化程度高，常常是全部或部分采用產品生產過程的自動化傳輸裝置，所以在進行建筑平面、空間布局和構造設計時，應與工藝設計、公用動力工程設計密切配合，充分滿足產品生產工藝需要、自動化傳輸要求和各種公用動力設施的安裝、維護要求，作出滿足需要、方便運行管理的建筑設計。這種設置型式，屬于垂直單向流或混合流潔凈室。
2 設有技術夾層、技術夾道的潔凈廠房。這種型式可用于各類電子產品生產的潔凈廠房，在潔凈室(區)吊頂上部的技術夾層或潔凈室(區)一側或兩側的技術夾道，主要用于安裝空氣過濾器、燈具、風管和各種公用動力管線，所以它們的建筑設計包括高度或寬度的確定，應滿足空氣過濾器、燈具、風管和各種公用動力管線的安裝、維護要求。這種設置型式，屬于非單向流潔凈室。

6．2 防火和疏散

6．2．1 電子工業潔凈廠房具有如下主要特點：①在電子產品如電子材料、半導體器件、集成電路、液晶顯示器件等的生產過程中需使用易燃易爆的氣體、化學品等，它們對潔凈廠房構成潛在的火災威脅；②一些電子工業潔凈廠房的面積大、體積大，并且常常是平面布置、空間布置曲折，增加了疏散路線上的障礙，可能延長安全疏散的時間；③潔凈廠房內電子產品生產過程需應用各種類型的精密、貴重的設備、儀器，建設投資巨大，一旦失火，將會造成極大的損失。鑒于以上主要特點，為了保障財產、人身的安全，嚴格控制電子工業潔凈廠房建筑耐火等級是十分重要的，因此作了本條規定，并為強制性條文。

6．2．2 本條規定．電子工業潔凈廠房內生產工作間的火災危險性，應按照現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016分類，并在附錄B中列出電子工業潔凈廠房生產工作間的火災危險性分類的舉例。現對附錄B中與現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073相關舉例不同或增加的內容說明如下
1 電子工業潔凈廠房中，有使用丁酮、丙酮、異丙醇等易燃化學品的潔凈室，這些化學品的主要性質見表25。從表中數據可見丙酮、異丙醇等均為易燃化學品，應屬甲類，因此將電子工業潔凈廠房設有這些化學品的儲存間、分配間列為甲類。
2 電子工業潔凈廠房中，尤其在半導體類潔凈廠房中常常使用H2、SiH4、AsH3、PH3等可燃、有毒氣體，從表22中所列這些氣體的主要性質可見，它們均為可燃氣體、有毒氣體，因此將電子工業潔凈廠房中設有可燃、有毒氣體的儲存、分配間列為甲類。
3 半導體器件、集成電路工廠的外延間，由于其生產過程中需使用H2、S1H4等可燃氣體，因此在現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073附錄A中外延間列為甲類。但是近年來，隨著科學技術進步，半導體器件和集成電路生產所采用的外延設備的設計、制造技術有了很大的提高，各種氣體供應、控制系統、設備和附件設計、制造技術有了很大的提高，氣體報警設施的安全可靠性也有了長足進步和提高。據調查表明半導體器件和集成電路生產所采用的外延設備已配置有氫氣泄漏和排放超濃度報警、連鎖控制裝置以及滅火裝置等；半導體器件和集成電路生產用外延間的氫氣供應管路設有緊急切斷閥，一旦發生事故、火情時，自動切斷氫氣供應；外延間按建筑特點在可能積聚氫氣處設置氫氣報警裝置和事故排風連鎖控制裝置等安全技術措施。所以本次規范制定時，考慮到在具備上述安全技術措施的條件下，宜將半導體器件和集成電路生產等所使用的外延間列為丙類。

6．2．3 從20世紀90年代末以來，我國建設了一批大規模集成電路芯片生產用潔凈廠房、TFT-LCD生產用潔凈廠房，它們的潔凈室面積和防火分區面積均大大超過現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073、《建筑設計防火規范》GB 50016規定的面積。這些芯片制造、TFT-LCD制造為代表的高科技潔凈廠房具有大面積、大體量的特點，如表18所列的國內8″～12″芯片生產潔凈廠房潔凈區面積從6500m2～16000m2，第五、六代TFT-LCD生產用潔凈區已達36000m2，第八代TFT-LCD已達90000m2。這類潔凈廠房通常由潔凈生產區和潔凈生產區各自設有的上下技術夾層構成，廠房高度約為20～30m。由于芯片制造、TFT-LCD制造的生產工藝設備體量大，制造過程的連續性和自動化傳輸，所以生產工藝區是不能分隔的。為加強消防技術措施，在美國消防標準NFPA 318((潔凈室消防標準》中要求采用高靈敏(≤0．01％obs／m)早期空氣取樣式煙霧探測系統，在環境空氣中煙霧濃度很低的火情出現初期，探測系統即發出警報，相應消防應急系統即可啟動將火情消滅在初始階段；據了解，國內外的此類高科技潔凈廠房都這樣設計建造，投產最早的已有十年以上。
鑒于上述情況，本條條文規定：“丙類生產的電子工業潔凈廠房的潔凈室(區)，在關鍵生產設備設有火災報警和滅火裝置以及回風氣流中設有靈敏度小于等于0．01％obs／m的高靈敏度早期煙霧報警探測系統后，其每個防火分區的最大允許建筑面積可按生產工藝要求確定。”這里對這類電子工業潔凈廠房的防火分區最大容許建筑面積所做規定的理由是：①電子產品生產工藝要求確實不可分時，即由于電子產品工藝的連續性或生產過程的自動化傳輸設備的需要，潔凈室確實不能按防火分區要求進行分隔的電子工廠潔凈廠房，②在潔凈廠房內凈化空調系統混入新風前的回風氣流中應設置高靈敏度早期報警火災探測器及其報警系統(Very Early Smoke Detection Apparayus，簡稱VESDA)或稱空氣采樣式煙霧探測系統(Air Sampling Type Smoke Detection System)，這類探測系統是主動抽取環境中空氣，只要空氣中有煙霧，就能及時報警，并在火災形成前數小時，實現早期報警。本條規定的靈敏度是傳統探測器的數百倍，做到早期發現，將火源消滅在初始狀態；③在關鍵生產設備，主要是使用易引發火情的設備應設有火災報警和滅火裝置。據調研表明，在集成電路芯片工廠、TFT-LCD制造工廠等使用易燃、易爆化學品、氣體的生產設備都設有火災報警和滅火裝置，為本條規定的實施創造了有利條件。

6．2．4 據調查資料表明，表18所列的一些電子工業潔凈廠房都是垂直單向流潔凈室。此類潔凈室的潔凈生產區與下技術夾層是以多孔活動地板和多孔混凝土板(華夫板)分隔，下技術夾層是回風靜壓箱，并可能安裝生產輔助設施、各類管線等。多孔活動地板上開孔多少視回風量確定，其開孔率一般在30％～50％；而華夫板上的開孔率大于上述開孔率，每個孔洞的直徑一般是400mm左右。下技術夾層不設崗位操作人員，其高度為2．5～5．5m。上技術夾層是送風靜壓箱，它以基本布滿高效空氣過濾器或FFU和燈具的吊頂格柵與潔凈生產區相連。上技術夾層沒有崗位操作人員，其高度一般為2．5～5．5m。由于上述構造特點和使用特性，所以美國NFPA 318《潔凈室消防標準》中明確：“潔凈室包括活動地板下的空間和吊頂格柵以上作為空氣通道的空間”，“活動地板下方提供安裝機械、電訊或類似系統，或作為送風或回風靜壓箱作用的空間”。潔凈室的上下技術夾層的建筑面積可不計入防火分區的建筑面積。上下技術夾層和潔凈生產層，按其構造特點和用途，可作為同一防火分區。對于非單向流的技術夾層，一般均設在吊頂上部，其高度均小于2．0m，其潔凈生產層與吊頂上部的技術夾層均按同一防火分區進行設計、建造。所以本條作了相關的規定。

6．2．5 電子工業潔凈廠房潔凈室的頂棚和墻板、技術豎井井壁的材質，應符合現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073—2001中第5．2．4條、第5．2．6條的相關規定。

6．2．6 本條依據現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073—2001中第5．2．5條的規定。

6．2．7 本條為潔凈廠房的安全出口設置的有關規定。第1款中規定依據現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073—2001中第5．2．7條的規定。
第2款安全疏散距離依據現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016—2006的第3．7．4條中有關廠房內任一點到最近安全出口的距離不應大于表第3．7．4的規定。第2款中，還根據潔凈廠房平面布置要求和潔凈室的特點，規定了“安全出口應分散布置，并應設有明顯的疏散標志”等，以利于人員的疏散。
第3款的規定是由于近年設計建造的微電子工廠潔凈廠房的大體量、大面積的實際情況，如表18中所列的5代、6代TFT—LCD液晶顯示器生產用潔凈廠房的潔凈生產區面積已達33000m2以上，建筑高度達26．5m，其廠房內任一點到最近安全出口的距離達80～120m。這類潔凈廠房內使用可燃、易燃氣體的關鍵設備均設有火災報警、氣體報警和C02滅火裝置；這類廠房如前所述均設有高靈敏度早期煙霧探測系統，且此類廠房由于生產工藝設備體積大、連續性生產、自動化傳輸等因素，致使要實現廠房內任一點到安全出口的距離符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016的規定十分困難；此類廠房中操作人員較少，人員密度極低，且人員流動巡查。因此本款規定：“丙類生產的電子工業潔凈廠房，在關鍵生產設備自帶火災報警和滅火裝置以及回風氣流中設有靈敏度嚴于0．01％obs／m的高靈敏度早期火災報警探測系統后，安全疏散距離可按工藝需要確定，但不得大于本條第2款規定的安全疏散距離的1．5倍。”在本款的“注”中對8代TFT-LCD生產用潔凈生產區的疏散距離，推薦在人員密度小于0．02人／m2時，可按工藝需要確定，但不得超過120m。

6．2．8 由于電子工業潔凈廠房空間密閉，且設有人員凈化、物料凈化設施，一旦出現火情，消防人員進入潔凈室的路徑較困難，為此本條規定潔凈室(區)各層外墻應設供消防人員通往潔凈室(區)的入口。
鑒于潔凈廠房外墻上樓層的吊門、電控自動門，一般都不能從外面開啟，因此不能作為消防人員進入廠房的入口；裝有柵欄的窗，由于柵欄的阻隔，影響消防人員迅速進入廠房，也不能作為消防人員的入口。

6．2．9 制定本條的依據是：
1 在電子工業潔凈廠房內不可避免地會設有現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016—2006相關規定所容許的一定規模的有爆炸危險的甲乙類生產部位(區域、房間等)，如高純氣體純化間、有可燃氣體的氣體入口室、特種氣體儲存分配間、可燃化學品儲存、分配間等。
2 在現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016—2006中明確規定，對有爆炸危險的甲乙類生產部位，宜設置在單層廠房外墻的泄壓設施或多層廠房頂層靠外墻的泄壓設施附近。

6．3 室內裝修

6．3．1 本條規定包括三方面的內容：
1 潔凈廠房的建筑圍護結構和室內裝修用材料，不可避免地會在溫度和濕度變化時引起變形，為確保潔凈室(區)內的潔凈環境，減少微塵產生、積聚，應選用氣密性良好，且在溫度、濕度變化時變形小的材料。
2 潔凈室(區)內，某些電子產品會因化學污染物在產品表面沉積影響產品質量或在后續生產過程中發生化學反應，造成次品以至廢品，所以在潔凈室(區)內，為防止化學污染，本條規定：“潔凈室裝飾材料及其密封材料不得采用釋放對電子產品品質有影響物質的材料。”在進行潔凈室設計或建造選用裝飾材料時，應與具體項目的業主方或提供生產工藝方進行協調后確定。
3 潔凈室內所選用的裝修材料的燃燒性能應符合現行國家標準《建筑內部裝修設計防火規范》GB 50222的規定。

6．3．3 制定本條文的目的除了強調潔凈室樓地面設計應避免微粒的產生、積聚外，還規定了：
1 潔凈室(區)地面應滿足電子產品生產工藝和設備安裝要求。如芯片生產用潔凈廠房，采用垂直單向流潔凈室時，一般采用回風活動地板；在潔凈室(區)不同部位因生產工藝和設備安裝的要求，尚需選用不同承載能力、規格型號各不相同的活動地板。
2 為防止潔凈室(區)內地面施工后，在使用過程發生裂縫、裂紋等，容易產塵和微粒積聚，為此，潔凈室地面墊層推薦采用配筋方式。

6．3．7 目前，國內電子產品生產潔凈室（區)內的墻板和頂棚基本上均采用輕質壁板構造，各地所采用的輕質壁板有多種形式，如夾芯彩鋼板、玻璃板、無機復合材料鋼塑板等。其中夾芯彩鋼板應用廣泛，其夾芯材料有多種材料和構造，如巖棉、紙蜂窩、鋁蜂窩、雙層石膏板、無機復合材料等。不論采用何種材質，除壁板本身質量至關重要外，輕質壁板構造、輕質壁板連接構造的整體性和氣密性是很重要的，整體性除板與板之間的雌雄槽緊密地組合外，還靠上下馬槽和板之間的嚴密結合，使潔凈室形成一個完整的匣體。壁板之間的接縫應以硅橡膠等密封材料嵌縫密封，它的作用是防止灰塵在停機時從此進入室內，同時使潔凈室在正常工作時易于保持所需正壓，減少能量的損耗。此外，潔凈室的關鍵密封部位是高效過濾器本身或高效過濾器與其安裝骨架之間的縫隙，一定要具有良好密封性能。目前國內使用的密封方法很多，如液槽密封、機械壓墊密封等，但必須做到涂抹或填嵌方便、操作簡單，而且還要考慮更換高效過濾器時方便拆裝。總之，沒有經過高效過濾器過濾的空氣是不允許直接進入潔凈室。潔凈室頂棚輕質壁板應具有一定的承重能力，以便施工、運行維護時人員行走。