一、非單向流潔凈室
1、原理
非單向流潔凈室的原理是靠潔凈送風(fēng)氣流擴(kuò)散、混合、不斷稀釋室內(nèi)空氣，把室內(nèi)污染逐漸排出，達(dá)到平衡。簡言之，非單向流潔凈室的原理就是稀釋作用，如下圖所示。由此看來，非單向流潔凈室是氣流以不均勻的速度，呈不平行流動，并伴有回流或渦流的潔凈室。要想保證有很好的稀釋作用，需選擇擴(kuò)散性能好的送風(fēng)口，以及合理布置送風(fēng)口及回風(fēng)口。

2、特性指標(biāo)
（1）換氣次數(shù)
換氣次數(shù)就是潔凈室送風(fēng)量除以其凈容積。而潔凈室凈容積是不變的。所以，換氣次數(shù)的大小也反映出潔凈室送風(fēng)量的大小，其作用是保證有足夠的潔凈稀釋氣流。在工程設(shè)計(jì)中，換氣次數(shù)是按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的推薦值來取用的?？梢?，換氣次數(shù)大，用于稀釋室內(nèi)微粒污染的潔凈送風(fēng)量就大，就有可能使室內(nèi)潔凈度提高。這里為什么說“有可能"提高室內(nèi)潔凈度？因?yàn)槿绻突仫L(fēng)口布置不合理，即使換氣次數(shù)大，也未必能有好的效果，這就關(guān)系到潔凈室氣流組織的問題。
（2）氣流組織
潔凈室的氣流組織，是通過正確選擇送回風(fēng)口形式且合理布置，使?jié)崈羲惋L(fēng)氣流很好地?cái)U(kuò)散、稀釋污染物并盡可能減少渦流，能使稀釋后的氣流很快的排入回風(fēng)口。所以，同樣的換氣次數(shù)，送風(fēng)口多點(diǎn)，布置均衡點(diǎn)，加之回風(fēng)口也能與送風(fēng)口相適應(yīng)，控制污染的能力就會增強(qiáng)。氣流組織可采用數(shù)值模擬方法，得到速度矢量分布圖來進(jìn)行分析。雖然與實(shí)際有不少偏差，但由于計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，CFD軟件的不斷開發(fā)，數(shù)值模擬在潔凈技術(shù)領(lǐng)城受到不少技術(shù)人員的青睞。氣流組織也可通過測定流速場流線來進(jìn)行分析。
（3）自凈時間
非單向流潔凈室是靠潔凈送風(fēng)氣流的稀釋作用，把室內(nèi)含塵濃度降到所需要求。在降低含塵濃度的過程中，有的潔凈室所花的時間少，有的多。這與送回風(fēng)口形式、布置的位置及換氣次數(shù)有關(guān)。把潔凈室從某種污染狀態(tài)到達(dá)要求的潔凈狀態(tài)所需要的時間稱為自凈時間。自凈時間是潔凈室從污染狀態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定的所需潔凈狀態(tài)的能力的體現(xiàn)，自凈時間越短，說明潔凈室控制污染的能力越強(qiáng)。

當(dāng)送回風(fēng)口的形式、數(shù)量及布置位置確定后，換氣次數(shù)越大（能耗越大），自凈時間就越短。所以，在確定自凈時間時應(yīng)根據(jù)潔凈室的性質(zhì)、用戶的需求綜合考慮。有的潔凈室用戶，如潔凈手術(shù)室，要求的自凈時間短，在兩臺手術(shù)之間使?jié)崈羰中g(shù)室盡可能快的回復(fù)到所要求的潔凈狀態(tài)，提高手術(shù)室的使用率。而對于固體制劑生產(chǎn)車間，就沒必要要求太短的自凈時間，上班開機(jī)后，到正式生產(chǎn)需較長的準(zhǔn)備時間。

亂流潔凈室的自凈時間一般不超過30min。自凈時間可用下式計(jì)算：

式中t為非單向流潔凈室的自凈時間(min)；
NO為潔凈室原始含塵濃度(粒/L)，實(shí)際情況表明，只要開機(jī)前系統(tǒng)已經(jīng)停止運(yùn)行幾個小時，最后NO將趨近于室外大氣含塵濃度M，潔凈室一般都位于污染較輕的地區(qū)，建議取M=2*105粒/L；
N為潔凈室穩(wěn)態(tài)時的含塵濃度(粒/L)；不能取級別上限濃度，宜取上限濃度的1/3～1/2；
n為換氣次數(shù)(次/h)。
自凈時間除與上述因素有關(guān)外，還與末端過濾器有關(guān)。同樣一間潔凈室(有回風(fēng)循環(huán)的系統(tǒng))，末端采用高效過濾器時，自凈時間短；采用亞高效過濾器時，自凈時間長。所以在設(shè)計(jì)時，應(yīng)多與潔凈室用戶溝通，考慮各種因素，確定經(jīng)濟(jì)合理的自凈時間。
3、凈化效果
非單向流潔凈室能達(dá)到1000級及其以下的潔凈度。試驗(yàn)對所建造的某1000級潔凈室(8m2)做潔凈度檢測時發(fā)現(xiàn)，在空態(tài)下，有部分測點(diǎn)的微粒濃度(≥0.5μm)小于100級的上限值，渦流區(qū)內(nèi)的測點(diǎn)濃度大于100級的上限值，當(dāng)自凈時間較長時，只有一個檢測人員貼墻站立不動，進(jìn)行反復(fù)檢測，把移動測點(diǎn)后的第一個檢測數(shù)據(jù)刪掉(因?yàn)闄z測人員的移動，導(dǎo)致第一個數(shù)據(jù)不穩(wěn)定)，每個測點(diǎn)都從第二個數(shù)據(jù)開始記錄，取三次檢測數(shù)據(jù)的平均值作為該測點(diǎn)的微粒濃度值。經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，全室測點(diǎn)(10點(diǎn))的濃度平均值接近于100級的上限值。但這也不能說明該潔凈室達(dá)到100級(空態(tài))，因?yàn)楦鶕?jù)規(guī)范要求：①每個采樣點(diǎn)的平均粒子濃度Ci應(yīng)小于或等于潔凈度等級規(guī)定的限值。②全部采樣點(diǎn)的平均粒子濃度N的95%置信度上限值，應(yīng)小于或等于潔凈度等級規(guī)定的限值。很顯然不能滿足規(guī)范的規(guī)定。盡管只有8m2的潔凈室，氣流組織設(shè)計(jì)得很順暢，也不能滿足100級的要求。在檢測中發(fā)現(xiàn)，只要檢測人員稍有小幅的動作，粒子濃度很快增加。說明非單向流的氣流組織控制污染的能力比起單向流來要弱很多，這是由“稀釋"原理所決定的。
二、輻流潔凈室
輻流潔凈室也被稱為矢流潔凈室。在同樣的送風(fēng)量下，凈化效果比非單向流頂送下側(cè)回要好得多。同樣的潔凈度要求下，所需送風(fēng)量很小，節(jié)能效果非常顯著。
1、原理
這種潔凈室，送風(fēng)口與回風(fēng)口需安裝在異側(cè)，對角布置。送風(fēng)口擴(kuò)散孔板一般做成1/4圓弧形，通過這種送風(fēng)口送出輻射狀的潔凈氣流向斜下方回風(fēng)口處流動，把污染物“斜推"
向回風(fēng)口區(qū)域，最后排出室內(nèi)。如下圖所示。

2、凈化效果
輻流潔凈室能達(dá)到1000級及其以下的潔凈度。但凈化效果比傳統(tǒng)的非單向流潔凈室好。
3、工程應(yīng)用分析
試驗(yàn)利用地下室改建制劑車間，應(yīng)用了這一氣流組織形式。因把高效過濾器做成圓弧狀，難度較大，相配套的風(fēng)口結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，需非標(biāo)制作。于是，采用了另一思路，仍然使用普通高效過濾器送風(fēng)口，把擴(kuò)散孔板做成圓弧狀，并使阻尼加大。如下圖所示。

圖a所示是應(yīng)用在凈高2.3m的地下室內(nèi)，圖b所示是應(yīng)用在凈高只有2.1m的地下室內(nèi)。這兩個工程的地下室進(jìn)深都較長，所以，把送風(fēng)主管安裝于內(nèi)側(cè)，用彩鋼夾芯板做出凈寬600mm左右的夾道，人可進(jìn)入調(diào)節(jié)風(fēng)量。高效過濾器送風(fēng)口通過軟接頭及支管與主風(fēng)管相連。室內(nèi)用彩鋼夾芯板裝修，采用走廊回風(fēng)(因該制劑屬于單品種，不會發(fā)生交叉污染)。這兩種氣流組織形式，其凈化效果比傳統(tǒng)亂流潔凈室還要好。且圖b所示的潔凈室凈化效果要優(yōu)于圖a所示，可能是送風(fēng)口距工作面較近所致。

這種低層高的建筑空間，采用輻流氣流組織，取得了很好的凈化效果，降低了潔凈室改造的空間要求。特別是地下建筑噪聲不好控制，應(yīng)用這種氣流組織，風(fēng)量可以減少，因而系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲也將降低。
三、混合流潔凈室
混合流潔凈室是在潔凈室內(nèi)既有單向流，又有非單向流的潔凈室。單向流營造局部百級環(huán)境，非單向流營造局部百級的背景潔凈環(huán)境。這種潔凈室也是一種具有節(jié)能意義的潔凈室，體現(xiàn)了潔凈度按需營造的節(jié)能思想。這種潔凈室也就是經(jīng)常說的在1000級下的局部百級或在10000級下的局部百級潔凈室。
1、工程應(yīng)用
在潔凈室中，某個生產(chǎn)工藝需百級潔凈度，而周邊其他工藝區(qū)域只要求較低的潔凈度時，就可應(yīng)用混合流氣流組織方案。如青霉素分裝工藝、大輸液灌裝工藝都需要百級潔凈環(huán)境，而周邊只需要1萬級的潔凈環(huán)境。醫(yī)院I級潔凈手術(shù)室，手術(shù)區(qū)需要100級潔凈環(huán)境，而周邊區(qū)只要求1000級潔凈環(huán)境，這些潔凈室都需要采用混合流氣流組織。
2、設(shè)計(jì)施工中的常見錯誤及改進(jìn)措施
百級環(huán)境需單向流的氣流組織來營造，在一個低級別潔凈環(huán)境中營造局部百級，回風(fēng)口的設(shè)置位置非常重要。工程設(shè)計(jì)中常見的錯誤是回風(fēng)口的位置設(shè)置不合理，導(dǎo)致氣流過早彎曲，使工作面達(dá)不到100級。造成這種錯誤的原因，首先是沒有很好地理解平行的“活塞"流控制污染的原理，認(rèn)為在工作面上方安裝層流罩就能實(shí)現(xiàn)局部百級；其次是由于生產(chǎn)工藝的原因，導(dǎo)致回風(fēng)口的安裝位置受到限制。如果設(shè)計(jì)人員對生產(chǎn)工藝不熟悉，又沒有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，那么就很難想出改進(jìn)措施，所以導(dǎo)致工作面達(dá)不到百級要求。