潔凈廠房建設(shè)安裝階段潔凈度控制措施探討

陳國(guó)才

特易購(gòu)企業(yè)管理（上海）有限公司 200061

潔凈廠房建設(shè)安裝階段潔凈度控制措施探討

陳國(guó)才

特易購(gòu)企業(yè)管理（上海）有限公司 200061

當(dāng)今潔凈廠房在多行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。在此前提下，作者根據(jù)多年潔凈廠房建設(shè)施工管理經(jīng)驗(yàn)，分析潔凈廠房建設(shè)過(guò)程中影響潔凈度的因素，嘗試著對(duì)潔凈廠房建設(shè)安裝階段潔凈度控制方案進(jìn)行探討。

潔凈廠房；潔凈室；無(wú)塵室；潔凈度；控制措施

前言

潔凈室技術(shù)起源于19世紀(jì)末細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)，作為醫(yī)院手術(shù)室防止細(xì)菌污染之對(duì)策開(kāi)始。20世紀(jì)初，英國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)將無(wú)塵室技術(shù)用于軍事研發(fā)、原子能技術(shù)、航空航天技術(shù)等領(lǐng)域。20世紀(jì)中后期，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，對(duì)實(shí)驗(yàn)、研究和生產(chǎn)的環(huán)境要求越來(lái)越高，加工的精密化、產(chǎn)品的微型化、高純度、高可靠性的要求，進(jìn)一步推動(dòng)了潔凈室技術(shù)的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路、光電子、微電子工業(yè)生產(chǎn)、制藥、醫(yī)療等領(lǐng)域。因此潔凈室技術(shù)已經(jīng)成為科學(xué)實(shí)驗(yàn)與工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。

1 潔凈廠房及潔凈度概述

潔凈廠房也稱潔凈室、無(wú)塵室（Clean Room, CR），是特定產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)所需要的特殊環(huán)境。潔凈廠房是指將一定空間范圍內(nèi)之空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等之污染物排除，并將室內(nèi)之溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，而所給予特別設(shè)計(jì)之房間。亦即是不論外在之空氣條件如何變化，其室內(nèi)均能具有維持原先所設(shè)定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。簡(jiǎn)言之潔凈室就是指空氣潔凈度達(dá)到規(guī)定級(jí)別空間。

潔凈度是指潔凈環(huán)境內(nèi)單位體積空氣中所含大于或等于某一粒徑的懸浮粒子的允許統(tǒng)計(jì)數(shù)。按照通用標(biāo)準(zhǔn)，不同等級(jí)的潔凈室允許存在的懸浮粒子以每立方米0.5μm的大小計(jì)數(shù)，特殊設(shè)計(jì)要求的潔凈室允許存在的懸浮粒子以0.3μm、0.2μm及0.1μm計(jì)數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)更高。

由此可見(jiàn)，用于高科技生產(chǎn)的潔凈廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求是相當(dāng)嚴(yán)格的，為了實(shí)現(xiàn)潔凈廠房的設(shè)計(jì)目標(biāo)，我們?cè)诮ㄔO(shè)安裝階段對(duì)潔凈度的控制予以重視，并采取必要有效的措施是十分重要的。

2 建設(shè)安裝過(guò)程中潔凈度影響因素分析

根據(jù)潔凈廠房生產(chǎn)環(huán)境特性的要求，潔凈廠房環(huán)境必須從微塵粒、微生物、氣體分子(Chemical…..)、溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、氣流型態(tài)、壓力、照度與波長(zhǎng)、噪音、靜電、電磁波等因素的予以控制。除設(shè)計(jì)階段必須對(duì)上述因素予以充分考慮并滿足因素控制的功能與技術(shù)要求外，在施工建設(shè)安裝過(guò)程中采取必要的管理手段與控制措施，嚴(yán)格控制好各方面因素的施工質(zhì)量要求，控制好影響潔凈度的各種污染源。污染源控制主要表現(xiàn)以下幾方面：

2.1 大氣中含有塵埃顆粒及微生物?？罩械拇髿獠皇呛?jiǎn)單的氧氣、氮?dú)獾葰怏w的組合，大氣中懸浮著大量的塵埃顆粒，以及微生物，潔凈廠房的建設(shè)就是將室外的大氣隔離開(kāi)來(lái)，防止室外的渾濁的大氣污染潔凈廠房環(huán)境。

2.2 人的活動(dòng)是最大的污染源。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，人在靜坐時(shí)穿著無(wú)塵服每分鐘產(chǎn)生0.5μm以上顆粒約10萬(wàn)個(gè)，漫步時(shí)每分鐘產(chǎn)生約500萬(wàn)個(gè)，快步時(shí)每分鐘產(chǎn)生1000萬(wàn)個(gè)，因此潔凈廠房管理好人的活動(dòng)是至關(guān)重要的。

2.3 施工物料與機(jī)具。潔凈廠房建設(shè)安裝過(guò)程中離不開(kāi)物料和機(jī)具，隨著物料和機(jī)具堆放、保管和搬運(yùn)難免不沾染的污染物、灰塵顆粒、微生物等，這就需要對(duì)機(jī)具和物料加以管理和控制，避免對(duì)建設(shè)過(guò)程中的潔凈廠房產(chǎn)生過(guò)多的污染。

2.4 施工過(guò)程產(chǎn)生灰塵顆粒。施工過(guò)程中，切割、鉆孔、預(yù)制、加工、連接等工作都會(huì)產(chǎn)生塵埃顆粒，尤其是潔凈廠房墻、頂、地的施工已基本結(jié)束，初步的環(huán)境已基本形成，這種施工產(chǎn)生的灰塵顆粒會(huì)滯留在環(huán)境中，對(duì)潔凈度的影響非常大，故應(yīng)予以重點(diǎn)控制。

2.5 施工后產(chǎn)生垃圾。施工階段，難免會(huì)產(chǎn)生工程廢料、工業(yè)垃圾，這些都會(huì)造成灰塵顆粒的堆積、滯留，阻礙空氣流通，或者改變氣流的方向和速度，影響凈化系統(tǒng)的效率。

2.6 施工品質(zhì)的控制。施工品質(zhì)關(guān)乎潔凈廠房系統(tǒng)運(yùn)行的效果，關(guān)系到潔凈室系統(tǒng)架設(shè)的成敗關(guān)鍵。隔間墻、天花板、地板、送回風(fēng)管道等空間的氣密性是安裝施工控制的主要要素，氣密性差則無(wú)法阻擋污染源對(duì)環(huán)境的污染和破壞。當(dāng)然溫度、濕度、壓力、風(fēng)速等的控制系統(tǒng)的有效調(diào)試運(yùn)行也是非常重要的。

2.7 日常清潔管理。就潔凈廠房的建設(shè)的所處的各個(gè)階段而言，日常的清潔要求也不同，但清潔主要目的是及時(shí)清走污染物，避免灰塵的堆積和微生物的滋生，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

2.8 其他污染源。當(dāng)然污染源的類別不能一一全部列舉，但就影響程度來(lái)看并不是潔凈度控制的重點(diǎn)內(nèi)容。故這里暫不多述。

見(jiàn)圖1：污染源類別比例分析。污染源經(jīng)測(cè)試統(tǒng)計(jì)分析，人、物料機(jī)具及施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染影響約占85%，施工的品質(zhì)控制約占8%，因此做好建設(shè)安裝過(guò)程中的潔凈度控制，必須從對(duì)人、物料機(jī)具及人的生產(chǎn)作業(yè)的活動(dòng)予以重視，采取必要管理和控制措施。

圖1 污染源類別比例圖

3 建設(shè)安裝過(guò)程中潔凈度的控制方案探討

通過(guò)上述影響因素分析，加強(qiáng)建設(shè)安裝階段的管理，要做好建設(shè)安裝過(guò)程中潔凈度的控制，為后期的調(diào)試、測(cè)試驗(yàn)收做好先期準(zhǔn)備，必須加強(qiáng)對(duì)建設(shè)區(qū)域范圍內(nèi)的作業(yè)人的管理，加強(qiáng)對(duì)物料和機(jī)具的管理，加強(qiáng)對(duì)人的生產(chǎn)活動(dòng)管理，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制。通過(guò)多個(gè)潔凈廠房建設(shè)的實(shí)例經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為以下管控措施行之有效，可供借鑒。

3.1 有效執(zhí)行管理四原則。

管理四原則的運(yùn)用是針對(duì)潔凈廠房的環(huán)境建設(shè)和維護(hù)而言，是對(duì)污染源、塵埃顆粒、垃圾等進(jìn)行有效控制，所采取的管理原則，即：不攜入、不產(chǎn)生、不儲(chǔ)備、及時(shí)排除。

3.1.1 不把污染物帶入現(xiàn)場(chǎng)。要點(diǎn)：FFU設(shè)備、高效濾網(wǎng)ULPA filter、吊頂、送回風(fēng)道須密封不能有泄漏，讓氣流按照設(shè)定的方向流動(dòng)、過(guò)濾；單體控制空間Frame須密封不能有泄漏，防止外氣滲漏、乘虛而入；室內(nèi)必須維持設(shè)計(jì)之壓力，阻止外氣乘虛而入；作業(yè)人員著裝打扮須符合規(guī)定，進(jìn)出潔凈廠房須更衣，經(jīng)過(guò)Air Shower后進(jìn)入C/R；所有使用材料、設(shè)備、工具必須清掃、擦拭干凈后始可帶進(jìn)。

3.1.2 不讓現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生污染物。要點(diǎn)：人員必須穿無(wú)塵衣、戴頭套、口罩、手套等，限制污染物排放到所處的室內(nèi)環(huán)境中；不可使用容易發(fā)塵之材料，例如不得使用鉛筆、普通紙張，普通地坪需要用抗靜電PVC地磚替代或環(huán)氧Epoxy地坪等；減少不必要之動(dòng)作，杜絕快跑、嬉鬧等行為；沒(méi)有必要的物品不可帶進(jìn)。

3.1.3 不讓現(xiàn)場(chǎng)堆放污染物。要點(diǎn)：施工物料、機(jī)具須于使用時(shí)帶入，使用完或暫時(shí)不用時(shí)不得堆放于現(xiàn)場(chǎng)；不能有不易清潔、清掃之角落及機(jī)器周邊；盡量減少風(fēng)管、水管、建筑體等之室內(nèi)露出；與生產(chǎn)無(wú)關(guān)之物品、物料、廢料等必須按照標(biāo)準(zhǔn)方法與規(guī)定及時(shí)間實(shí)施清掃、清理。

3.1.4 粉塵顆粒等迅速排出現(xiàn)場(chǎng)。要點(diǎn)：根據(jù)潔凈廠房建設(shè)的各個(gè)階段要求，越是后期控制越嚴(yán)格，施工過(guò)程中使用必要的潔凈專用吸塵器，將施工廠商的污染物直接控制在小范圍內(nèi)，直至最終帶離環(huán)境；減少陰角、拐角，防止塵埃顆粒藏匿，減少排除不暢之風(fēng)險(xiǎn)；在發(fā)塵部位附近排氣系統(tǒng)，直接將產(chǎn)生的塵埃排到室外進(jìn)行處理；改善氣流形狀使氣流趨于平緩以免塵埃附著于產(chǎn)品上。

然而落實(shí)管理四原則，采取必要的措施和手段，還需要結(jié)合潔凈廠房的建設(shè)過(guò)程中的各個(gè)階段執(zhí)行，這樣才能少投入多產(chǎn)出，起到事半功倍的效果。

3.2 實(shí)施分階段施工管制措施

廠房潔凈工程通常始于建筑主體結(jié)構(gòu)施工至建筑水密完成，經(jīng)驗(yàn)收、移交，具備潔凈室營(yíng)建開(kāi)始的條件。根據(jù)多年來(lái)執(zhí)行潔凈廠房施工的經(jīng)驗(yàn)，依照不同時(shí)期施工作業(yè)的內(nèi)容和污染源產(chǎn)生的特點(diǎn)，我們將整個(gè)施工過(guò)程分成四個(gè)階段進(jìn)行施工過(guò)程管制，建立管制制度予以監(jiān)督執(zhí)行，對(duì)污染源進(jìn)行有效控制。

3.2.1 管制前階段——準(zhǔn)備階段。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)完成，潔凈室工程開(kāi)始之初，開(kāi)始進(jìn)行管制前的準(zhǔn)備工作，人員、機(jī)具、物料開(kāi)始批量到場(chǎng)，應(yīng)設(shè)置管制區(qū)。

主要管制內(nèi)容：①設(shè)置區(qū)域規(guī)劃，包括物料堆置區(qū)、預(yù)制加工區(qū)、暫存區(qū)等；②無(wú)塵室內(nèi)作業(yè)員之教育訓(xùn)練；③進(jìn)退無(wú)塵室路徑及脫鞋架之架設(shè)；④建筑移交前清掃狀況之確認(rèn)；⑤替換用鞋之準(zhǔn)備；⑥警衛(wèi)之籌備及教育訓(xùn)練；⑦教育完成記錄、考試、考核。

3.2.2 管制第一階段——一般潔凈階段。當(dāng)隔間工作開(kāi)始，室內(nèi)通風(fēng)管道、工業(yè)管道、水電管線開(kāi)始架設(shè)，主設(shè)備開(kāi)始安裝至潔凈空間初步完成。

主要管制內(nèi)容：①焊接切割研磨必須進(jìn)行局部管制；②身著一般無(wú)泥巴之工作服；③人員由指定出入口進(jìn)出無(wú)塵室；④材料由指定的地方進(jìn)行進(jìn)出；⑤使用掃把及一般型吸塵器清掃。

3.2.3 管制第二階段——準(zhǔn)潔凈化階段。Epoxy涂裝開(kāi)始, 天花板安裝至空調(diào)送風(fēng)

主要管制內(nèi)容：①產(chǎn)生灰塵作業(yè)禁止；②身著一般無(wú)泥巴之工作服；③穿戴無(wú)泥巴之安全帽及安全帶；④人員由指定出入口進(jìn)出無(wú)塵室；⑤材料由指定的地方進(jìn)行進(jìn)出；⑥攜帶進(jìn)入無(wú)塵室之物品須用水擦拭；⑦禁止攜帶會(huì)產(chǎn)生灰塵之物品進(jìn)入；⑧搬出之物品需用塑料袋封??；⑨使用吸塵器清掃禁止使用掃把。

3.2.4 管制第三階段——潔凈化階段。MAU已經(jīng)完成送正壓，無(wú)塵室清掃、清潔開(kāi)始，F(xiàn)FU、Final Filter安裝至風(fēng)量調(diào)整完成。

主要管制內(nèi)容：①禁止產(chǎn)生灰塵作業(yè)；②無(wú)塵室內(nèi)穿無(wú)塵衣；③人員使用臨時(shí)無(wú)塵室更衣室；④材料在臨時(shí)搬運(yùn)室重擦拭后再行搬入；⑤使用無(wú)塵紙進(jìn)行書(shū)寫(xiě)；⑥禁止攜帶鉛筆進(jìn)入；⑦使用無(wú)塵室專用吸塵器或以純水擦拭；⑧使用無(wú)塵室專用之安全帽、安全帶。

3.2.5 管制第四階段——Ultra潔凈化階段。各項(xiàng)凈化設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行，性能測(cè)試開(kāi)始至凈化室移交。

主要管制內(nèi)容：①禁止產(chǎn)生灰塵作業(yè)；②無(wú)塵室內(nèi)穿無(wú)塵衣；③人員使用臨時(shí)無(wú)塵室更衣室；④材料在臨時(shí)搬運(yùn)室重擦拭后再行搬入；⑤使用無(wú)塵紙進(jìn)行書(shū)寫(xiě)；⑥禁止攜帶鉛筆進(jìn)入；⑦使用無(wú)塵室專用吸塵器或以純水擦拭；⑧使用無(wú)塵室專用之安全帽、安全帶；⑨無(wú)室內(nèi)除無(wú)塵衣外加上口罩、手套。

實(shí)施分階段管制，必須注意以下幾個(gè)方面：⑴必須事先界定好各階段的起始點(diǎn)，時(shí)間點(diǎn)界定合理，不過(guò)早或過(guò)遲；管制的手段和措施適當(dāng)，不過(guò)緊或過(guò)松，則事半功倍，否則會(huì)適得其反。⑵做好各階段的培訓(xùn)和督導(dǎo)工作。由于各階段的管制要點(diǎn)各異，務(wù)必重視培訓(xùn)和日常的宣導(dǎo)，以便養(yǎng)成良好的習(xí)慣。⑶規(guī)則、制度須全員遵守，沒(méi)有例外，并做到獎(jiǎng)罰分明。

3.3 運(yùn)用PDCA異常矯正措施

PDCA循環(huán)在全面質(zhì)量管理方面已經(jīng)發(fā)揮的淋漓盡致，作為一項(xiàng)科學(xué)的管理措施運(yùn)用在潔凈廠房的潔凈度控制中持續(xù)改善建設(shè)過(guò)程中的潔凈度也是行之有效。運(yùn)用PDCA管理方法建立潔凈度控制與管理工作圈，設(shè)置管理委員會(huì)，由制度建立、完善計(jì)劃、落實(shí)執(zhí)行、進(jìn)度追蹤、評(píng)估考核、缺失改善6大步驟組成（圖2），形成特色的質(zhì)量管理機(jī)制，體現(xiàn)PDCA四個(gè)階段全面質(zhì)量管理精神（圖2），落實(shí)建設(shè)安裝階段的潔凈度的控制。

圖2 潔凈廠房潔凈度 改善控制步驟

在潔凈廠房建設(shè)安裝階段潔凈度管理與控制實(shí)施PDCA循環(huán)圈6大步驟的過(guò)程中，應(yīng)特別注意與PDCA四個(gè)階段的有機(jī)結(jié)合，抓住重點(diǎn)環(huán)節(jié)，提高潔凈度改善機(jī)制運(yùn)行效率，達(dá)到事半功倍的效果（如圖3）

圖3 潔凈廠房潔凈度管制改善機(jī)制

潔凈廠房建設(shè)安裝過(guò)程中各階段的質(zhì)量管理PDCA循環(huán)圈的控制機(jī)制在執(zhí)行中一定注意以下幾點(diǎn)：（1）管理委員會(huì)的成員必須有強(qiáng)烈的責(zé)任心，決不放過(guò)任何異常點(diǎn)或異常行為，決不馬虎大意，放松管理；（2）異常改善計(jì)劃必須有針對(duì)性，針對(duì)主要問(wèn)題和主要矛盾，采取必要、可行的措施；（3）改善計(jì)劃必須落實(shí)到施工班組，甚至具體落實(shí)到每個(gè)人，在執(zhí)行過(guò)程中必須不折不扣，不能投機(jī)取巧；（4）異常改善檢查的重點(diǎn)是異常整改全過(guò)程的跟蹤檢查，而不是單純的改善結(jié)果的檢查；（5）通過(guò)培訓(xùn)、宣導(dǎo)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和傳承，減少缺失的發(fā)生頻率。

3.4 推行6S管理文化的運(yùn)用

5 S源于日本，是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中將人員、機(jī)器、材料、方法等生產(chǎn)要素進(jìn)行有效管理，針對(duì)企業(yè)中每位員工的日常行為方面提出要求，倡導(dǎo)從小事做起，力求使每位員工都養(yǎng)成事事“講究”的習(xí)慣，從而達(dá)到提高整體工作質(zhì)量的目的。在5S現(xiàn)場(chǎng)管理的基礎(chǔ)上，增加了安全 (safety) 要素, 形成“6S”，也即：整理、整頓、清掃、清潔、教養(yǎng)、安全。

①整理(Seiri)，把工作場(chǎng)所內(nèi)不要的東西堅(jiān)決清理掉。

②整頓(Seiton)，使工作場(chǎng)所內(nèi)所有的物品保持整齊有序的狀態(tài)，并進(jìn)行必要的標(biāo)識(shí)。杜絕亂堆亂放、產(chǎn)品混淆、該找的東西找不到等無(wú)序現(xiàn)象的出現(xiàn)。

③清掃(Seiso)，使工作環(huán)境及設(shè)備、儀器、工夾量具、材料等始終保持清潔的狀態(tài)，消除臟亂，保護(hù)質(zhì)量。

④清潔(Seiketu)，養(yǎng)成堅(jiān)持清潔的習(xí)慣，并輔以一定的監(jiān)督檢查措施。

潔凈廠房在建設(shè)安裝階段推行6S管理文化，就是從上述六方面進(jìn)行整頓，訓(xùn)練員工，強(qiáng)化文明生產(chǎn)的觀念，使得每個(gè)場(chǎng)所的環(huán)境、每位員工的行為都能符合6S精神的要求，日常作業(yè)中養(yǎng)成習(xí)慣，從而達(dá)到規(guī)范化管理目標(biāo)，更好地執(zhí)行污染源的管控，從而提高全面質(zhì)量管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上內(nèi)容分析了建設(shè)安裝階段影響潔凈度的因素，介紹了潔凈廠房建設(shè)安裝階段控制潔凈度的原則、措施、異常矯正辦法，以及推行6S管理文化的建議。當(dāng)然潔凈廠房的應(yīng)用各異，設(shè)計(jì)要求也不盡相同，因此在建設(shè)安裝過(guò)程中遇到的問(wèn)題、采取的控制措施也不盡相同。但總體上講基本的標(biāo)準(zhǔn)是一致的，在實(shí)際操作過(guò)程中仍需結(jié)合實(shí)際靈活運(yùn)用，不斷探索、借鑒、發(fā)展國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，學(xué)以致用，更好地做好建筑工程項(xiàng)目的管理工作。

[1]張瑋.潔凈室施工安裝中要注意的幾個(gè)問(wèn)題.潔凈與空調(diào)技術(shù)，2007，2

[2]許亞,葛志武.潔凈室潔凈度不合格的原因及改進(jìn)措施.中國(guó)生化藥物雜志，2002，23（4）[3]羅延民.凈化空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試中的常見(jiàn)問(wèn)題和改進(jìn)建議.潔凈與空調(diào)技術(shù)，2006，4

[4]楊海余.潔凈室裝修方法探討.中外建筑，2001，1

[5]周嘉偉.凈化工程的現(xiàn)場(chǎng)施工管理.潔凈與空調(diào)技術(shù)，2004，3

[6]潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50073—2001）

[7]李軍，楊作光.空氣凈化工程的檢測(cè)、問(wèn)題及分析.天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，9（3）

⑤教養(yǎng)(Shituke)，養(yǎng)成遵守規(guī)定做事之習(xí)慣，養(yǎng)成自動(dòng)自發(fā)的精神。

⑥安全(safety)，消除不安全狀態(tài)，避免不安全行為。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.012