1.1 潔凈實(shí)驗室位置和環(huán)境的選擇
潔凈實(shí)驗室在位置選擇方面要遵從潔凈等級的設計要求，應選擇大氣含塵濃度較低，自然環(huán)境較好的區域和地段，要遠離落葉和空氣異味的場(chǎng)所，（如河邊、食堂周?chē)�、�?dòng)力區域等），還要盡量避開(kāi)振動(dòng)或噪聲干擾的區域。選擇實(shí)驗室周?chē)奈恢�、地形、環(huán)境時(shí)，要與精密設備、精密儀器、儀表等允許環(huán)境振動(dòng)值進(jìn)行分析權衡。
1.2 潔凈實(shí)驗室墻體圍護的標準
潔凈實(shí)驗室的污染源一般主要是大氣中含塵、含菌、塵粒和微生物以及實(shí)驗人員的發(fā)塵、實(shí)驗設備和實(shí)驗操作過(guò)程中的產(chǎn)塵等。因此建筑圍護結構質(zhì)量和建筑施工方法對保持和提高潔凈實(shí)驗室的標準具有重要意義。潔凈實(shí)驗室的外圍護結構如門(mén)窗、墻板、吊頂板、高效過(guò)濾器、電器燈具等方面要充分考慮其保溫、隔熱、防火、防潮、密閉性能好的要求，做到不產(chǎn)塵、無(wú)裂痕、可擦洗、耐潮濕，板縫平齊密封，壓縫條平直縫隙小。地面則力求做到耐磨、耐沖擊、耐火、耐侵蝕性好，不易產(chǎn)生靜電，表面不易附著(zhù)塵粒。
1.3 潔凈實(shí)驗室的整體布局設計
潔凈實(shí)驗室的平面和空間設計，應將潔凈實(shí)驗區和人員凈化、設備材料凈化和其他輔助用房進(jìn)行分區布置。同時(shí)應考慮實(shí)驗操作、工藝設備安裝和維修、氣流組織型式、管線(xiàn)布置以及凈化空氣調節系統等各種技術(shù)設施的綜合協(xié)調效果。實(shí)驗室內各種固定技術(shù)設施(如送風(fēng)口、照明器、回風(fēng)口、各種管線(xiàn)等)的布置，宜首先考慮凈化空氣調節系統的要求。
1.4 對空氣潔凈度等級標準
空氣潔凈度劃分為九個(gè)等級，如表1-1所示。
潔凈室空氣潔凈度等級的檢驗，驗收時(shí)應以動(dòng)態(tài)條件下測試的塵粒數為依據。對于空氣潔凈度為5級的潔凈室內大于等于5微米塵粒的計算應進(jìn)行多次采樣。當其多次出現時(shí)，方可認為該測試數值是可靠的。
確定潔凈實(shí)驗室空氣潔凈度等級時(shí)，首先要滿(mǎn)足實(shí)驗內容和實(shí)驗儀器設施對空氣潔凈度的要求，然后還要根據實(shí)驗操作步驟和實(shí)驗程序布局綜合考慮各個(gè)實(shí)驗區域的不同凈化等級要求，從而做到既滿(mǎn)足凈化要求又節約成本支出。
1.5 潔凈實(shí)驗室的空氣凈化調節系統
一般情況下,5級、6級潔凈區控制溫度為20℃～24℃,相對濕度為45%～65%;7級、大于7級潔凈區控制溫度為18℃～28℃,相對濕度為50%～65%。對潔凈室溫、濕度無(wú)特殊要求時(shí),溫度應控制在18℃～26℃,相對濕度控制在45%～65%。此外，空氣氣流速度、送風(fēng)量和新風(fēng)量要符合凈化室實(shí)驗設施和人員的要求。因為凈化實(shí)驗室是一個(gè)相對獨立密閉的空間，在保持溫度、濕度、空氣流速流量的同時(shí)，還要采取措施補償室內排風(fēng)和保持室內正壓（或負壓）值所需的新鮮空氣量。隨著(zhù)潔凈度要求的不斷提高，還需要用到超高效過(guò)濾器, 那么要求空氣處理機組也至少要配置初效、中效、亞高效過(guò)濾器系統, 這樣對機組的強度要求更高, 對空氣處理機組送風(fēng)機的壓頭會(huì )更大，而對于生物潔凈實(shí)驗室，含菌量也是主要控制參數之一，在空氣凈化處理方法上一般應增加過(guò)濾器，不僅可以有效的濾去空氣中的塵埃，也可以阻斷細菌和病毒在空調系統中傳播和擴散，特別是高效過(guò)濾器，對于大氣中浮游的病毒、細菌的捕捉效率實(shí)際上能達到100%，也可采用有效防止過(guò)濾器細菌滋生的過(guò)濾器。如含抗菌劑INTESEPT的過(guò)濾器、二氧化鈦過(guò)濾器等，過(guò)濾器要定期更換。
為了使潔凈實(shí)驗室室內保持所需要的溫度、濕度、風(fēng)速、壓力和潔凈度等參數，最常用的方法是向室內不斷送入一定量經(jīng)過(guò)處理的空氣，以消除潔凈室內外各種熱濕干擾及塵埃污染。為獲得送入潔凈室具有一定狀態(tài)的空氣，就需要一整套設備對空氣進(jìn)行處理，并不斷送入室內，又不斷從室內排出一部分來(lái)，這一整套設備就構成了潔凈空調系統。
2.1 空調系統應能夠對潔凈實(shí)驗室的凈化等級參數進(jìn)行綜合控制
潔凈空調系統分為集中式與分散式，集中式潔凈空調系統又稱(chēng)中央空調，所有空氣處理設備（風(fēng)機、粗、中、高效過(guò)濾器、加熱器、冷卻器、加濕器、除濕器和制冷機組等）都集中在空調機房?jì)�，通過(guò)輸送管道將精密控制處理后的空氣分配給空氣末端裝置，送到凈化實(shí)驗室里，以不同換氣次數和氣流形式來(lái)實(shí)現潔凈實(shí)驗室不同的潔凈級別。
這種空調系統熱源和冷源集中，對空氣的基本參數的調整易于實(shí)現，它處理空氣量大，也便于凈化參數控制，運行可靠，是目前大型集群式凈化實(shí)驗室的首選方式。
分散式潔凈室空調系統大多局限于局部實(shí)驗室需要凈化處理的情況，把單獨的空調處理系統安置在凈化實(shí)驗室或凈化實(shí)驗室的不同區域，在出風(fēng)口通過(guò)各類(lèi)過(guò)濾器和凈化裝置如風(fēng)機過(guò)濾單元（FFU）對空氣進(jìn)行凈化處理，每一個(gè)末端處理系統可以單獨對空氣參數進(jìn)行調節，也可以實(shí)現對不同凈化實(shí)驗室凈化等級的控制。
2.2 空調通風(fēng)系統必須使潔凈實(shí)驗室維持一定的正壓或負壓
潔凈實(shí)驗室中，機械儀器設備潔凈室和一般生物潔凈室都是采用正壓維持, 但對于使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶劑以及其他有特殊要求的潔凈實(shí)驗室則采用負壓控制。潔凈實(shí)驗室維持一定的正壓是保證潔凈室不受或少受污染、是維持設計潔凈度等級必不可少地條件之一。即便是負壓潔凈室，它也必須有不低于它潔凈度級別地相鄰房間或套間維持一定的正壓，負壓潔凈室的潔凈度才能得以維持。
潔凈室正壓值是指門(mén)窗全部關(guān)閉狀態(tài)下，室內靜壓大于室外靜壓的數值。它是通過(guò)凈化系統送風(fēng)量大于回風(fēng)量和排風(fēng)量的方法來(lái)達到。不同等級的潔凈實(shí)驗室以及實(shí)驗室內潔凈區與非潔凈區之間的靜壓差，應不小于5Pa，潔凈區與室外的靜壓差，應不小于10 Pa.。此外，潔凈實(shí)驗室對于風(fēng)量，風(fēng)速等各項指標的技術(shù)要求也都非常嚴格，因此，空調系統必須能夠滿(mǎn)足對其參數進(jìn)行精確的控制。
2.3 空調系統低噪聲低能耗指標是提高凈化實(shí)驗室質(zhì)量的重要因素
凈化實(shí)驗室內的噪聲不僅會(huì )使實(shí)驗人員產(chǎn)生煩惱效應和困倦現象，還會(huì )對語(yǔ)言通訊、精密儀器和設備造成干擾，影響工作效率和實(shí)驗進(jìn)展。潔凈實(shí)驗室的靜態(tài)噪聲來(lái)源有很多，但主要的來(lái)源還是空調通風(fēng)系統和局部?jì)艋O備運行噪聲。靜態(tài)噪聲的大小與潔凈室氣流流型、換氣次數等因素有關(guān)，但關(guān)鍵在于凈化空調系統的合理布置及合理的降噪措施。因此低噪聲是凈化實(shí)驗室對空調通風(fēng)系統的必然要求。
多年以來(lái)，潔凈空調通風(fēng)系統的高能耗是潔凈實(shí)驗室發(fā)展的瓶頸，資料顯示，潔凈實(shí)驗室的能耗是一般寫(xiě)字樓的10倍到30倍，其能耗主要體現在空氣的處理和輸送上，在強調可持續發(fā)展的總體思路下，必須采取現實(shí)有效的節能降耗措施，逐步淘汰高能耗的落后產(chǎn)品，大力發(fā)展和應用體現時(shí)代科技水平的新型節能系統。
2.4 對空調通風(fēng)凈化系統的穩定性和可靠性有相當高的要求
例如生物培養室：是進(jìn)行微生物培養、組織培養、細胞培養等的用房。要求的環(huán)境條件相當嚴苛，包括溫濕度、光照、空氣、水分、酸堿度等及滅菌消毒等措施，這就對空調通風(fēng)和空氣凈化設施和整套系統提出了更高的要求。即使是對于普通凈化實(shí)驗室的要求，例如電子、航天航空、光電子等，對恒溫、恒濕、潔凈、無(wú)菌、防振、防輻射、防電磁干擾等也有別于普通舒適性空調系統。另外，還有一些飼養生物實(shí)驗所需動(dòng)物的房間，雖然從嚴格意義上來(lái)說(shuō)不屬于實(shí)驗室，但對于實(shí)驗有著(zhù)重要的意義，要有良好的殺菌滅毒功能，就凈化和對空氣環(huán)境的處理方面對空調通風(fēng)和潔凈等級有著(zhù)許多特殊的指標。
用于潔凈實(shí)驗室的空調通風(fēng)系統有兩類(lèi)，一類(lèi)是集中式、一類(lèi)是分散式。前者適用于集群式、多房間、多要求、多功能的潔凈實(shí)驗室，優(yōu)點(diǎn)是便于管理，遠離噪聲、降低成本。后者適用于規模較小的潔凈實(shí)驗室或有著(zhù)單獨特性要求的實(shí)驗室，優(yōu)點(diǎn)是控制精細、針對性強。
3.1 選型原則一定要滿(mǎn)足凈化要求
在選型實(shí)際中，人們往往會(huì )根據資金、能耗來(lái)選擇空調的類(lèi)型，忽略了選型的根本是為了滿(mǎn)足需要，滿(mǎn)足凈化標準要求。在選型之前，一定要領(lǐng)會(huì )凈化實(shí)驗室的用途和實(shí)驗內容、實(shí)驗儀器設備、實(shí)驗對象對空氣參數和環(huán)境要求的具體事項，然后有的放矢地提出有針對性的凈化標準，應該考慮的內容要包括：實(shí)驗室的面積、樓層高度、實(shí)驗室的總高度和凈化實(shí)驗室圍護后的高度；希望達到的溫度、相對濕度、風(fēng)速、靜壓、靜壓差等；實(shí)驗室內要求的潔凈等級、噪聲標準、無(wú)菌要求等等，綜合考慮這些因素后，提出一個(gè)適宜的資金要求，從而確定空調通風(fēng)系統的具體形式和類(lèi)型。整體建設潔凈實(shí)驗室的過(guò)程如圖1-1方框圖所示。
3.2 空調通風(fēng)系統的選擇既要量力而行又要酌情而動(dòng)
潔凈實(shí)驗室之所以潔凈，是因為首先使用特殊的工藝阻隔空氣與使用空間的自由交流，然后借助于人工的方式把空氣處理之后輸送到使用空間，當然這里既要輸送新風(fēng)也要輸送濁風(fēng)，所謂濁風(fēng)就是把使用空間內的空氣輸送給外界經(jīng)過(guò)處理后使之成為潔凈的空氣重新輸送回使用空間。其原理可以用下面的流程圖來(lái)簡(jiǎn)示：空氣氣流→初效空氣處理→空調→中效空氣處理→風(fēng)機送風(fēng)→凈化管道→高效送風(fēng)口→潔凈室→帶走塵�！仫L(fēng)夾道→新風(fēng)、初效空氣處理。
用于潔凈實(shí)驗室的空調通風(fēng)系統主要由空氣處理設備、粗高中效過(guò)濾器、空氣輸送設施和局部?jì)艋O備組成，這些設備類(lèi)型各異、作用不同。
3.2.1空氣處理設備：空氣處理設備一般是由空調器（AHU）、新風(fēng)機組（MAU）和循環(huán)機組（RAU）組成的一整套機組，是空調凈化系統常用的空氣熱濕交換和空氣凈化處理設備。適用于具有一定規模的凈化實(shí)驗室，但要求其他過(guò)濾器和凈化裝置的整體配合，投資相對較高。比較小型的實(shí)驗室空氣處理裝備是采用分立式的小型設備組成，例如把冷暖空調機作為冷熱源，對空氣進(jìn)行溫度濕度的簡(jiǎn)單處理，然后配備風(fēng)機過(guò)濾器單元（FFU）對空氣進(jìn)行潔凈處理，是一種比較簡(jiǎn)易的凈化方案。
3.2.2各類(lèi)空氣過(guò)濾器：按過(guò)濾器對空氣處理的效率、阻力、容塵量等性能進(jìn)行分類(lèi)，可將過(guò)濾器劃分為粗效、中效、高效、亞高效、高效和超高效六大類(lèi)。每種過(guò)濾器對塵埃微粒的處理能力不一樣，因此它們被應用在各種不的功能段上，如果選用正確、使用合理就能使之發(fā)揮作用，否則，就會(huì )適得其反。
3.2.3風(fēng)機和送風(fēng)管道：送風(fēng)風(fēng)機一般設在空調機組內，要根據整體管道和空調通風(fēng)量選擇風(fēng)機，壓頭較大雖然可以滿(mǎn)足克服系統阻力的要求，但會(huì )增大能耗和噪聲，較好的選擇是考慮變頻風(fēng)機，這可能會(huì )增大投入但可以使送風(fēng)量依系統阻力變化自動(dòng)調節，并且可以做到節能降噪。送風(fēng)管道要做好保溫和降噪，必要時(shí)應加增消聲裝置。
3.2.4局部?jì)艋O備：包括風(fēng)淋室、自?xún)羝�、潔凈工作臺和電子滅菌裝置等。風(fēng)淋室是在潔凈實(shí)驗室入口處單獨設置一個(gè)局部潔凈室，當打開(kāi)風(fēng)淋室的門(mén)進(jìn)入到風(fēng)淋室后，經(jīng)過(guò)中效和高效過(guò)濾器過(guò)濾的空氣氣流，其速率會(huì )達到≥25m/s的高速，則進(jìn)入實(shí)驗室的人員和設備表面附著(zhù)的塵埃微粒會(huì )被吹落凈化，是潔凈實(shí)驗室的必備設施。其他局部?jì)艋O備要根據不同的凈化要求和實(shí)驗室類(lèi)型酌情選擇。
