新形势下电子洁净厂房建筑设计的探讨分析论文_宋雪静

新形势下电子洁净厂房建筑设计的探讨分析论文_宋雪静

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司 天津市 300000

摘要:随着科学技术的发展,电子行业取得了长足的进步,需要使用电子洁净厂房进行精密产品的生产。在电子洁净厂房的建设过程中,厂房的建筑设计是最关键的环节,只有对电子洁净厂房进行科学合理的设计,才能够充分发挥其自身作用。

关键词:电子洁净厂房;建筑设计;探讨分析

引言

随着经济的高速发展,国民经济的不断提高,电子产品的使用已经普及到国民的日常生活中,并逐渐向大屏幕、平面化、高清化方面发展,这也足以说明电子产品技术含量越来越高。电子产品生产技术的提升,其对产品制造环境的要求也随之提升,电子洁净性以及科学性作为电子产品生产技术提升以及量化生产的基础,必须要提高电子产品生产的环境,构建绝对洁净的电子厂房。因此,本文从电子洁净厂房建筑设计入手,通过对电子洁净厂房建筑设计的分析,明确设计过程中的问题和难点,并给予针对性的建议,其目的是为能够更好的建设电子洁净厂房,进一步满足新形势背景下,各方面对电子行业生产提出的要求。

1电子洁净厂房建筑设计特点

厂房设计的根本原则是满足工艺生产的要求。电子洁净厂房有三个最主要的特点:第一,生产工艺对建筑体量的要求越来越大,投资规模也越来越大;第二,对于环境的洁净度、温湿度、防微震都有严格的要求;第三,在电子产品如电子材料、半导体器件、集成电路、液晶显示器件等生产过程中,需要使用甲苯、丙酮、硅烷等易燃易爆物品,火灾危险性较高,它们对洁净厂房构成潜在的火灾威胁。第一个特点带来的现实问题是:(1)如何根据工艺要求及场地情况合理布置各功能分区,使其满足生产工艺的流线要求,同时有利于厂区内物流运输的统一规划。生产区应靠近动力站、硅烷站、固废站、废水站等建构筑物形成的辅助区,既有利于安全便于管理,又使复杂的管线便于和主厂房联系,满足工艺布置要求。(2)生产区厂房体量大,每层建筑面积约4万m2,如何合理定义火灾危险性等级及耐火等级,划分防火分区,组织安全疏散显得尤为重要。第二个特点带来的现实问题是:(1)洁净室里面对于环境的洁净度、温湿度要求很高,如何控制洁净度对于建筑设计来说很重要。(2)防微振控制非常重要,电子产品生产精密度要求非常高,微小的振动都会对洁净生产带来很大的影响。第三个特点带来的现实问题是:洁净厂房的面积大、体积大,常有易燃易爆材料使用;且其平面布置、空间布置曲折,更增加了疏散路线上的障碍,可能延长安全疏散的时间;又有各种精密、贵重的设备和仪器,一旦失火,将造成极大的损失。

2电子洁净厂房建筑概念

洁净厂房所指的是将固定空间内具有污染性质的物体排除厂房外,将厂房内其他有关参数进行有效的控制(污染性质的物体例如空气中含有的微粒子、有害空气以及细菌等,有关参数例如温度、湿度以及压力等)。电子洁净厂房建筑在设计的过程中需要对厂房外部的噪音以及灰尘进行有效的隔离;对厂房建筑内部的空气流速以及空气压力进行有效控制,将其控制在适宜的数值;厂房室内洁净度保持在规定的范围,通过完成一系列的条件进而达成电子洁净厂房建筑的基本要求。但是洁净厂房建筑的设计对空气中微粒子与细菌含量的要求较高,所以,在进行设计时应该对房产建筑内部的空气质量进行一定控制,将外部空气质量对厂房内部空气的影响降到最低,并且还要保障厂房建筑外部空气发生变化时,厂房建筑内部依旧能够达到厂房对洁净度以及空气湿度和压力的要求。

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3电子洁净厂房建筑设计难点分析

3.1电子洁净厂房防火分区设计

防火分区是采用具有一定耐火性能的分隔构件划分的,能在一定时间内防止火灾蔓延。洁净厂房的建筑防火分区重点要考虑以下几个方面:(1)洁净室为保证厂房的洁净度,避免开窗形成密闭的空间,保证气密性。这样导致火灾发生后,大量的烟气令人窒息昏厥,而外墙无窗难以发现室内的火灾,对疏散和扑救都不利,所以《洁净厂房设计规范》[3]GB50073-2013第5.2.10条明确规定:洁净厂房同层洁净室外墙应设可供消防人员通往厂房洁净室的门窗,其门窗洞口间距大于80m时,应在该段外墙的适当部位设置专用消防口。《建筑设计防火规范》[4]GB50016-2014第7.2.5条提出了更严格的要求:供消防救援人员进入的窗口的净高度和净宽度均不应小于1.0m,间距不宜大于20m且每个防火分区不应少于2个。(2)洁净厂房设有人员净化、物料净化设施,各生产区域因洁净度等级差导致建筑内部区划分隔复杂,建筑内部平面布置曲折,工作人员平时出入要通过曲折迂回的路线,增加了疏散路线上的障碍,延长了安全疏散的距离和时间。所以《洁净厂房设计规范》第5.2.8条明确规定:安全出入口应分散布置,从生产地点至安全出口不应经过曲折的人员净化路线,并应设有明显的疏散标志。(3)洁净厂房设备密闭性良好,并设有气体或可燃蒸汽报警装置和灭火装置时,应按丙类设防。可见,电子洁净厂房的定性为丙类建筑。根据其火灾特性,为了保障财产、人身的安全,严格控制洁净厂房的耐火等级,《电子工业洁净厂房设计规范》[5]GB50472-2008第6.2.1条明确规定:洁净厂房耐火等级不应低于二级。

3.2防火分区设计

电子洁净厂房建筑防火分区所采用的分隔构建必须要具备一定的耐火性,火灾发生时能够在一定时间内防止火势蔓延,所以,厂房防火分区设计应重点考虑以下几个方面:其一,因电子洁净厂房建筑需要保证厂房内部的洁净度,因此,天窗设施都具备密闭性,从而保障厂房的气密性,这就会导致火灾发生以后,烟气产生的二氧化碳以及有毒气体无法流出,导致人员吸入大量烟气产生窒息昏厥,并且外墙没有开窗,因此,室内起火无法在第一时间被发现,对人员疏散和扑救都会造成一定的困难,因此,《洁净厂房设计规范》明确规定,洁净厂房同层洁净室外墙必须设立能够供消防人员通往室内的门窗,门窗洞口间距大于80m时,应该在该段外墙设立专用的消防通道口,或是安全出口,同时,专用消防通道口的宽度不应小于750mm,高度不应小于1800mm,并有明显标志。每个防火分区至少配备2个消防救援口。其二,因电子洁净厂房建筑空间布置曲折,工作人员出入的路线复杂,因此延长了安全疏散的距离以及时间,所以,根据《洁净厂房设计规范》,电子洁净厂房建筑设计的安全出口设计必须要分散布置且安全出口以及疏散标志必须要放在明显的地方。其三,因洁净厂房设备密闭性较高,且具有气体或是可燃蒸汽报警装置以及灭火装置,所以,洁净厂房可按照丙类设防。依据电子洁净厂房火灾的特性,其耐火等级不能低于二级。火灾危险性应根据《建筑设计防火规范》的有关规定执行。集成电路工厂的氧化、扩散间、光刻间等可按丙类火灾危险性进行设防。

结语

新形势下,电子洁净厂房建筑设计在满足相关规范的前提下,尽可能的将工艺流线合理布置,防区分区的布置也要科学合理,同时,对消防安全出口的布置也要符合厂房建筑要求,在我国信息化高速发展的背景下,电子产业也随之不断发达,因此,设计合理的电子洁净厂房建筑是当前必然的发展趋势。

参考文献

[1]赖林忠.大型电子洁净厂房建筑设计浅谈[J].河南建材,2014(4).

[2]晁阳.科学建筑设计是洁净生产重要保障[EB/OL].[2009-10-13].http://tech.sina.com.cn/it/2009-10-13/

论文作者:宋雪静

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期

论文发表时间:2019/6/5

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