MAU+FFU+DC 系統(tǒng)即是組合式新風(fēng)機(jī)組（Make-up Air Unit）+ 風(fēng)機(jī)過濾器單元（Fan FilterUnit）+ 干盤管（Dry coil）系統(tǒng),。最常見的形式如圖1 所示,。

由于其具有溫度分區(qū)域控制、布局靈活,、FFU負(fù)壓密封,、節(jié)約回風(fēng)輸送能等特點(diǎn)，十分適合電子廠房熱濕比大（熱負(fù)荷極大,、而散熱量?。⒒仫L(fēng)量大,、大面積凈化的特點(diǎn),，因而廣泛應(yīng)用在電子潔凈廠房設(shè)計(jì)中。在實(shí)際設(shè)計(jì),、工程安裝過程中,，筆者接觸這類系統(tǒng)也不少，發(fā)現(xiàn)目前很多類似項(xiàng)目在設(shè)計(jì)工程中缺乏明確的依據(jù),、數(shù)據(jù)作為參考（規(guī)范沒有詳細(xì)的規(guī)定及要求）,，甚至很多項(xiàng)目存在設(shè)計(jì)與規(guī)范有抵觸的現(xiàn)象。因此,，有必要對一些問題做進(jìn)一步探討,。

1 FFU靜壓箱內(nèi)壓力問題

1.1 負(fù)壓形成的主要因素

FFU上部靜壓箱相對于室內(nèi)為負(fù)壓，可起到負(fù)壓密封的作用,。這也是FFU 系統(tǒng)的一個公認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然在MAU+FFU+DC 亦是如此,。

但是,，一般工程項(xiàng)目中FFU靜壓箱相對于室外亦是負(fù)壓（ 為此筆者曾做過測試）。特別是MAU+FFU+DC系統(tǒng)中FFU靜壓箱內(nèi),，由于回風(fēng)經(jīng)過干盤管,，存在較大風(fēng)壓損失（有資料或者普遍認(rèn)為30 Pa ~50 Pa，第2節(jié)將做具體分析）,；在保證室內(nèi)一定正壓值的情況下（如按照規(guī)范潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)不小于10 Pa）勢必造成FFU 靜壓箱內(nèi)相對于室外成負(fù)壓,。例如：若潔凈室內(nèi)保證+10 Pa（相對室外非潔凈區(qū)），回風(fēng)孔板和回風(fēng)夾道風(fēng)壓損失5 Pa，若干盤管風(fēng)壓損失為40 Pa,，則可知靜壓箱內(nèi)壓力為- 35 Pa（相對室外非潔凈區(qū)）,。

因此，我們可得到一個結(jié)論,，同時也有一個問題,。第一，造成靜壓箱內(nèi)負(fù)壓的主要原因是干盤管的風(fēng)壓損失（回風(fēng)夾道和孔板阻力損失相對小得多）,。第二,，靜壓箱內(nèi)（相對室外非潔凈區(qū)）負(fù)壓是否合理？

1.2 對靜壓箱內(nèi)負(fù)壓的討論

FFU上部靜壓箱相對于室內(nèi)為負(fù)壓,，可起到負(fù)壓密封的作用,，這對保證潔凈區(qū)內(nèi)的潔凈度無疑是起積極作用的。但是相對于室外非潔凈區(qū)（一般是技術(shù)夾層）為負(fù)壓,，必然導(dǎo)致室外空氣直接泄漏到靜壓箱內(nèi),，影響FFU過濾器使用壽命，這無疑是有害的或者叫做不利因素,。

這種情況,，其實(shí)就相當(dāng)于將FFU 置于負(fù)壓段（相對室外非潔凈區(qū)）。這與GB 50073-2001《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》條款有所沖突,。

其一,，第6.4.1 條規(guī)定中效（高中效）空氣過濾器宜集中設(shè)置在空調(diào)系統(tǒng)的正壓段，其原因是因?yàn)榭紤]到負(fù)壓段易漏氣（見條文說明）,；何況FFU內(nèi)一般都是高效或者超高效過濾器,。其二，MAU+FFU+DC 系統(tǒng)新風(fēng),，都是經(jīng)過高效過濾器過濾后與潔凈回風(fēng)在靜壓箱內(nèi)混合,，說明靜壓箱內(nèi)仍然是潔凈區(qū)，至少是準(zhǔn)潔凈區(qū)（這個可以通過計(jì)算可知）,。第6.2.2要求,，不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，應(yīng)不小于5 Pa,，潔凈區(qū)與室外的壓差,，應(yīng)不小于10 Pa。

在工程設(shè)計(jì)中,，必須從經(jīng)濟(jì)性（包括造價與運(yùn)行）,、先進(jìn)性（技術(shù)方面）、節(jié)能等多方面加以綜合比較,，才能得出合理與否,。不能單純從某一方面去看,，大多數(shù)設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)中規(guī)范在選擇技術(shù)手段、確定某個參數(shù)的時候都是遵循這個原則的,，因此,，FFU靜壓箱內(nèi)相對于室外成一定的負(fù)壓具有合理的（見下面具體的計(jì)算分析），這也與工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是一致的,。問題關(guān)鍵是如何確定這個負(fù)壓值,？我們暫且稱為經(jīng)濟(jì)值，這個值的合理性,、經(jīng)濟(jì)性才是我們最關(guān)心的,。

下面先舉一個具體的例子。某項(xiàng)目采用MAU+FFU+DC系統(tǒng),，其中一個房間的參數(shù)如表1所列,，房間空調(diào)設(shè)備布局如圖2所示。

很明顯如果遵照規(guī)范,，FFU上部靜壓箱相對于室外不能為負(fù)壓,，而且還應(yīng)該保證應(yīng)不小于10 Pa的正壓。

假定潔凈室內(nèi)為15 P a （相對室外非潔凈區(qū)）,，反推一下,，要保證靜壓箱內(nèi)為10 Pa（相對室外），則回風(fēng)干盤管,、回風(fēng)夾道,、地格柵風(fēng)壓損失之和必須小于等于5 Pa。若先不考慮回風(fēng)夾道及地格柵損失,，僅以干盤管阻力損失為5 Pa計(jì)算（計(jì)算方法見本文第2節(jié)）,，得出迎面風(fēng)速約為0 . 3 4kg/(m2.s)，按此風(fēng)速,，從新選擇干盤管,，則至少需要13臺相同型號的干盤管,是原設(shè)計(jì)的3倍多。而要保證如此小的壓力損失,，地格柵（回風(fēng)有效）面積,、回風(fēng)夾道面積也必然大大增加。

從上例看出,，如果依照規(guī)范保持靜壓箱內(nèi)正壓,，這種情況必然會造成初投資極大增加，凈化面積減少（回風(fēng)夾道增加）,，使得MAU+FFU+DC系統(tǒng)造價更加昂貴，也不利于MAU+FFU+DC系統(tǒng)的推廣使用,，因此這是十分不合理的,。

規(guī)范第6.4.1 條規(guī)定條文說明,，因?yàn)榭紤]到負(fù)壓段易漏氣，影響過濾器使用壽命,。一般國內(nèi)潔凈室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,，以初、中,、高效過濾器配置的系統(tǒng),，使用壽命也僅在1~3 年。因此,，如果所漏入靜壓內(nèi)風(fēng)量,，使FFU過濾器使用壽命能在正常設(shè)計(jì)壽命范圍內(nèi)，筆者認(rèn)為這個泄漏風(fēng)量就是可以接受的,。在1.3節(jié)將具體做詳細(xì)計(jì)算分析,。

既然如此，筆者認(rèn)為,，此處壓差值的設(shè)定可不執(zhí)行《規(guī)范》規(guī)定,；或者說規(guī)范應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)形式，在此做出調(diào)整或更為詳細(xì)合理的規(guī)定,。

這里還必須說明,，上述例子，在不增加DC 數(shù)量的情況下,，通過提高室內(nèi)的壓力設(shè)定值,，依然可以保證FFU靜壓箱內(nèi)相對室外為正壓值。例如,，若潔凈室內(nèi)保證+45 Pa（相對室外非潔凈區(qū)）,，回風(fēng)孔板和回風(fēng)夾道風(fēng)壓損失5 Pa，若干盤管風(fēng)壓損失為30 Pa,，則可知靜壓箱內(nèi)壓力為+10 Pa（相對室外非潔凈區(qū)）,。

但是，這樣一來有3 個問題：第一,，這樣必然使得新風(fēng)量大大增加,，新風(fēng)表冷量和輸送能都要增加。顯然MAU+FFU+DC 系統(tǒng)失去了其優(yōu)點(diǎn)之一,。第二,，潔凈室壓差過大也影響到門的開啟，一般設(shè)置為小于50 Pa,。第三,，若一個凈化區(qū)域存在幾個不同等級潔凈區(qū)，按照上述,，最低級別相對非潔凈區(qū)壓差就應(yīng)該保持在+45 Pa,，則其它高級別區(qū)域則應(yīng)該按照規(guī)范以5 Pa的梯度往上遞增,。顯然這使得第一、二條的問題更加嚴(yán)重,。

因此,，筆者在以下計(jì)算分析中，暫未從提高潔凈室相對壓差考慮干盤管風(fēng)阻的設(shè)置問題,。實(shí)際工程中也沒有遇見這種做法,，但是，這可以作為一個保留手段,，值得廣大設(shè)計(jì)人員去思考,。

1.3 合理性、經(jīng)濟(jì)性值

根據(jù)上面的思想,，下面我們從理論上試計(jì)算FFU 靜壓箱在不同壓力時FFU 的理論使用壽命,。

FFU使用壽命，即是FFU內(nèi)高效過濾器使用壽命,，可以采用如下公式計(jì)算：

式中：T 為過濾器使用壽命,，d；P為過濾器容塵,，量g,；N1為過濾器前空氣的含塵濃度，mg/m3,；Q為過濾器的風(fēng)量,，m3/h；t 為過濾器一天的工作時間,，h ,；η為計(jì)算過濾器的計(jì)重效率。其中：

N1= M(1-S)(1- ηn)+NrS(1- ηr) （2）

式中：M 為大氣含塵濃度，mg/m3；S為循環(huán)風(fēng)比例,；Nr為回風(fēng)濃度，對于濃度最高的10 萬級潔凈室,，也不會超過0.001 mg/m3~0.01 mg/m3；ηn為過濾器前的新風(fēng)通路上的過濾器計(jì)重效率,；ηr為過濾器前的回風(fēng)通路上的過濾器計(jì)重效率,。

對于不同的系統(tǒng)，ηn和ηr是不同的N1也不同,。對于MAU+FFU+DC系統(tǒng)而言（典型形式如圖1所示）,，過濾器前空氣的含塵濃度應(yīng)包括3 個部分：一是由回風(fēng)帶入部分，二是由新風(fēng)帶入部分，三是由于 FFU 靜壓箱相對于室外為負(fù)壓,，外界空氣直接漏入部分,。因此,，可以表達(dá)為：

N1= M（1-S）（1- ηn）+NrS(1- ηr)+ MSl （3）

根據(jù)S 的定義,，我們可以把Sl叫做漏風(fēng)比例；漏風(fēng)占總風(fēng)量的比值,。

由于MAU+FFU+DC系統(tǒng)新風(fēng)通路上裝有高效過濾器,，一般對于高效過濾器可認(rèn)為η≈ 1，因此ηn = 1 ,，式（3）可以寫成：

N1= NrS（1- ηr）+ MSl （4）

（4）式即MAU+FFU+DC 系統(tǒng),，FFU 靜壓箱內(nèi)空氣的含塵濃度計(jì)算式。

FFU靜壓箱漏風(fēng)量的計(jì)算,，一般有換氣次數(shù)法和縫隙法兩種計(jì)算方法[4],。采用縫隙法計(jì)算滲透風(fēng)量，既考慮了潔凈室維護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性,，又考慮了室內(nèi)維持不同壓差值所需要的正壓風(fēng)量,，因而比較準(zhǔn)確可靠。其次,，FFU靜壓箱一般都是由保準(zhǔn)寬度凈化彩鋼板構(gòu)成,，其縫隙長度可以比較準(zhǔn)確的計(jì)算出。因此,，可以采用縫隙法計(jì)算FFU靜壓箱漏風(fēng)量,。

對于不同壓差及不同材料縫隙的漏風(fēng)量[4]給出了實(shí)驗(yàn)值，可按照表2選取,。

下面仍然以圖2所示房間為例,，計(jì)算FFU靜壓箱不同負(fù)壓值情況下，FFU 過濾器使用壽命,。

① FFU 靜壓箱縫隙長度的計(jì)算,。注意，這里縫隙長度只能計(jì)算靜壓箱與非潔凈區(qū)直接接觸的部分,，不包括與潔凈室直接接觸部分,。如圖2，其靜壓箱頂板采用彩鋼板為：寬1.150 m,，長度為3 m,。頂板豎向接縫為12 條，每條長度6.2 m,，橫向接縫7 條,，每條長度為32.6 m，則靜壓箱頂面接縫長度為302.6 m,。靜壓箱高度為2 m,，同樣采用1.15 m 寬彩鋼板,，其接縫長度為204 m。靜壓箱接縫總長506.6 m,。

一般潔凈室所采用彩鋼板寬度均為1.15 m,，受強(qiáng)度影響，每塊板子一般也不超過4 m,，因此本例計(jì)算結(jié)果具有普遍性,，其數(shù)據(jù)可作為參考。

② FFU靜壓箱漏風(fēng)量的計(jì)算,。由表2及①節(jié)所得出接縫長度,，計(jì)算結(jié)果見表3。

③ FFU 過濾器使用壽命計(jì)算,。新風(fēng)（室外大氣）計(jì)重濃度一般取值M = 0.3 mg/m3,，Nr取 0.005mg /m3 [ 3 ]，由公式（1）及（4）可計(jì)算,，其結(jié)果如表4 所列,。

④ 結(jié)果分析。由表4計(jì)算結(jié)果可以看出,，當(dāng)FFU 靜壓箱負(fù)壓值大于等于20 Pa 時,，FFU 過濾器使用壽命已經(jīng)不足2年，因此,，單從FFU 使用壽命看,，筆者認(rèn)為靜壓箱負(fù)壓值最好控制在小于等于20 Pa 范圍內(nèi)。當(dāng)負(fù)壓值在這個范圍內(nèi)時,，可認(rèn)為FFU使用壽命理論上能達(dá)到正常值（一般國內(nèi)潔凈室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,，以初、中,、高效過濾器配置的系統(tǒng),，使用壽命也僅在1~3 年），因此筆者認(rèn)為這時的負(fù)壓值是合理的,。

2 干盤管選擇

由1.1 已知道,，干盤管是造成FFU 靜壓箱負(fù)壓（相對室外非潔凈區(qū)）的主要因素，而負(fù)壓值大小決定了FFU過濾器使用壽命及干盤管面積大小,。通過上述分析,，FFU靜壓箱負(fù)壓值需控制在小于等于20 Pa 范圍內(nèi)。此時在保證FFU 過濾器使用壽命下,，干盤管面積最?。赐顿Y最少）。

空氣流動阻力與表面式空氣加熱器的型式、結(jié)構(gòu)和空氣質(zhì)量流速等因素有關(guān),，通常由實(shí)驗(yàn)確定其經(jīng)驗(yàn)公式,。

式中：C、y 分別為與表面式空氣加熱器結(jié)構(gòu)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),；v ρ為管外空氣質(zhì)量流速kg/(m2.s) ,；vρ =G/f；G 為空氣質(zhì)量流量kg/s,；F為表面式空氣加熱器通風(fēng)的有效面積,，m2。

國產(chǎn)部分表面式空氣加熱器的阻力計(jì)算公式可由參考文獻(xiàn)表3.1-7計(jì)算,。

以B 型或U- Ⅱ表冷為例，干工況時空氣壓力失計(jì)算為：

若潔凈室內(nèi)為10 Pa（相對室外非潔凈區(qū)）,，使FFU 靜壓箱負(fù)壓值控制在小于等于20 Pa,，則干盤管空氣阻力損失應(yīng)小于等于30 Pa。

由式（6）反算可得到干盤管最大允許流速為：0.97 kg/(m2.s),。仍以此流速為1.2 例子計(jì)算選擇干盤管,，僅需要6 臺同型號的干盤管（即只比原來多2 臺）。從增加投資來看,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.2 計(jì)算結(jié)果,，因此是合理的。在保證FFU過濾器正常使用壽命前提下,，干盤管風(fēng)速控制在0.97 kg/(m2.s)附近是經(jīng)濟(jì),、合理的。

因而,，值得引起注意的是：一般認(rèn)為,，在空調(diào)工程設(shè)計(jì)中，空氣的質(zhì)量流速通常取為6~ 10kg/(m2.s),。通過上述分析計(jì)算,，此值不能用于MAU+FFU+DC 系統(tǒng)干盤管的選型計(jì)算。

3 結(jié)論

（1）在MAU+FFU+DC 系統(tǒng)中,，造成FFU 靜壓箱內(nèi)負(fù)壓（相對于非潔凈區(qū)大氣）的主要原因是干盤管的風(fēng)壓損失,。在設(shè)計(jì)過程中，合理確定FFU靜壓箱相對壓力值,，影響到FFU過濾器壽命及系統(tǒng)造價,。

（2）本文通過計(jì)算分析，FFU 靜壓箱負(fù)壓值控制在小于等于20 Pa 范圍內(nèi),，可在保證FFU 正常使用壽命前提下,，最大程度節(jié)約DC 數(shù)量，可以作為工程設(shè)計(jì)參考。

（3）對于FFU 靜壓箱成內(nèi)負(fù)壓與規(guī)范有相抵觸的情況,，通過理論計(jì)算分析,，筆者認(rèn)為，此處可不執(zhí)行《規(guī)范》規(guī)定,。也希望規(guī)范在下次規(guī)范的修訂時,，能根據(jù)不同系統(tǒng)形式，在此做出調(diào)整或更為詳細(xì)合理的規(guī)定,。

（4）工程設(shè)計(jì)過程中,，在選擇干盤管時，千萬不能忽略干盤管的風(fēng)阻,。

來源：潔凈技術(shù)與應(yīng)用,；Ths to @二八分的蜀黍.