南京某理工高校 500㎡万级洁净实验室改造 - 南京净化工程

南京某理工高校 500㎡万级洁净实验室改造 2025年12月17日

一、项目概况与设计目标

• 项目规模：500㎡，位于科研楼内，层高5.0米、梁底标高4.3米。

• 目标：将实验空间提升至万级洁净标准，满足精密科研对温湿度、洁净度与环境稳定性的高要求。

• 依据规范：遵循《洁净厂房设计规范》《电子工业洁净厂房设计规范》等标准，并结合南京气候条件设定空调与新风参数。

二、关键环境控制参数（项目采用）

• 夏季室外条件参考：干球温度33.7℃、湿球温度27.5℃；冬季室外干球6.0℃、相对湿度72%。

• 新风量下限：洁净区≥40 m³/h·人，非洁净区≥30 m³/h·人。

• 冷/热源供回水温度：夏季7/12℃，冬季45/40℃；冬季不足热量由电加热补充。

三、冷热源与空调系统亮点

• 采用屋面模块化风冷冷热水机组作为冷热源（两实验区共用），利于设备集中管理与维护。

• 空调水系统采用一次泵变流量双管制，配膨胀水箱补水定压，保证系统稳定运行与调节精度。

• 辅助区域（普通实验室、会议室）配置分体空调，兼顾节能与实用性。

四、通风与洁净气流组织

• 净化区采用正压一次回风系统，组合式空气处理机组与排风机组吊装于走廊吊顶上方，节约平面空间。

• 气流组织采取“高效过滤器上送风、顶回风”模式，保证洁净区内送风均匀、回风顺畅，有利于颗粒控制与温湿度均一性。

五、自控系统与智能化管理

• 采用DDC直接数字控制系统，整合中央监控、现场控制分站、传感器与执行器，具备PID控制、节能启停、能耗统计与报警等功能。

• 实现设备联锁与顺序启停（风机、水阀、新风阀等），空气处理机组根据回风温度自动调节冷热水阀；支持就地与远程双模式控制，提高运维效率与控制精度。

• 分区分季节参数设置与高效设备选型，有效降低能耗。

六、施工与实施要点（对高校场地改造的建议）

• 预留管线与设备吊装位：科研楼内改造应在前期设计中充分考虑梁下净空、走廊吊顶空间与设备吊装支架位置，避免后期干涉。

• 吸收建筑结构限制：重型设备屋面安装需评估楼板承载与防水处理，必要时配置分布式机组选址或减振措施。

• 隔离与分区：合理划分洁净区、缓冲区与非洁净区，并设计密封门、风淋或缓冲间以减少交叉污染。

• 管道与风道保温、防凝露设计：冷热水与送回风管道应做好保温与防凝露处理，避免冷桥及潮湿导致的污染风险。

• 末端洁净组件选型：高效过滤器（HEPA）和送风口布局需基于空气流场模拟优化，确保洁净等级达标。

七、运行与维护建议

• 常规检测：建立温湿度、风量、洁净度（颗粒计数）等日常监测与记录制度，关键参数异常应具备报警与联动处置流程。

• 过滤器更换周期：根据使用频率与压差变化确定HEPA更换周期（通常6-12个月为参考，具体以压差与洁净检测结果为准）。

• 设备保养：空调主机、风机、阀门等实行定期巡检与保养，电加热与控制系统定期测试。

• 人员管理与洁净行为规范：制定进出流程、新风/排风异常时的处置规范及洁净操作培训，提高使用单位自主管理能力。

八、可扩展与升级方向

• 能耗优化：结合DDC数据，可进一步开展能耗分析与运行策略优化（如夜间置换、新风最小运行控制、冷热源套管回收等）。

• 环境监测可视化：建立集中监控大屏与历史数据平台，支持趋势分析和远程故障诊断。

• 模块化与可维护性设计：未来升级时采用可拆卸的净化单元与标准化接口，降低停产改造对科研造成的影响。

结论

该500㎡万级洁净实验室改造项目以科学参数、模块化冷热源、合理气流组织和先进的DDC自控系统为核心，结合高校场地特点实施，形成了一个既满足万级洁净要求又兼顾节能与运维便捷的科研用环境。对于其他高校或科研单位在进行类似改造时，此案例在系统集成、场地适配与智能运维方面提供了成熟可借鉴的实践路径。如需，我可基于该项目进一步提供：

• 设备选型清单（AHU规格、过滤器等级、风机与阀门建议）；

• 基于人员密度的换气量计算示例与风量核算表格模板；

• DDC系统控制点列表与逻辑示例；

• 改造阶段的施工协调与验收要点清单。