电子工业洁净厂房给水排水设计

2018-02-13赵东升

建材与装饰 2018年5期

关键词：湿式设计规范厂房

赵东升

（世源科技工程有限公司上海分公司 200433）

1 电子工业洁净厂房中给排水设计的整体思路

在电子工业洁净厂房的建设中，给排水系统的地位以及价值是不容忽视的，它关系着电子工业厂房在投产使用后的安全和高效率生产，因此在给排水系统设计中应该把握好以下设计思路。

1.1 明确设计依据

在给排水系统设计的概念设计或方案设计阶段，首先应该明确业主准备建设的工厂采用的是什么标准。是按照国标还是NFPA？是否有外资保险商要求（如FM）？废水排放参照什么标准？环评有无特殊要求等。尤其是消防系统方面，国内和国外标准对具体设计要求差别较大，建设成本亦相差几倍。故设计人员应明确设计依据，并在设计及施工过程中严格执行该规范要求。常用国标设计规范有《洁净厂房设计规范》、《电子工业洁净厂房设计规范》、《电子工业纯水系统设计规范》及《薄膜晶体管液晶显示器工厂设计规范》等，这些都是工业洁净厂房内给排水设计必须严格遵守的规范。规范是设计师的法律，遵循规范的基础上再结合项目的具体特点，组织系统架构。

1.2 注重消防安全性

电子工业厂房的安全性也是给排水设计中应该重点考虑的问题之一，大型电子厂房单体建筑面积四五十万平米已经很常见。洁净室生产工艺的连续性要求单个防火分区面积远超过《建筑设计防火规范》的规定，且生产中需要用到特气、易燃易爆化学品等，对于人员疏散、消防补救造成很大困难，这就需要给排水设计人员设计合理的消防措施。通常来说，在电子工业洁净厂房中，设计人员会首先考虑厂房内工业生产的工艺特点和所使用到的化学品特性，选择合适的自动灭火设施。常规洁净区采用湿式喷淋对于扑救初期火灾效果成功率很高，对于支持区的有机溶剂间、有机废液收集区采用泡沫-水联用系统，网络机房、CIM机房等房间设置气体灭火系统。在选择消防设施时，需要考虑洁净环境的保护，如洁净区设计二氧化碳灭火器，而不用干粉灭火器，以避免在扑灭火灾过程中造成不利影响。因此在设计电子工业洁净厂房的消防系统时，必须根据厂房本身的结构和布局特点，以及工业生产中的可燃物品分布情况等科学地确定消防给水系统的选择。

1.3 列出水量平衡图

如果将给排水设计比作一个人的生命，那么水量平衡图就是血液系统。完整的水量平衡图能清晰表达出整个项目的给水、排水的来龙去脉，可计算出日用水量、生活生产分别的用水量、制程回收率、全厂回收率，为能评、环评、节水评估等提供数据来源。电子行业清洗用纯水的制备使用原水耗水量巨大，水资源是不可再生资源，在水资源日益紧缺的今天，提高纯水回用率，降低使用新鲜自来水，减少生产废水排放，利国利民[1]。

2 电子工业洁净厂房给排水设计需要注意的要点

在对若干电子工业洁净厂房，尤其是大型TFT-LCD、AMOLED显示项目的给排水系统设计总结及建成后使用的回访中，发现有一些常见问题，需要在新项目设计过程中多加关注。只有对每一个节点都进行严格的把控，才能确保整个厂房给排水系统更加科学合理和安全。在进行给排水系统设计过程中应该注意以下几个要点：

2.1 资料的收集

设计人员应重视水源资料、气象资料、环保资料以及消防资料的收集。面板项目、半导体项目对生产水源供水的可靠性要求非常高，供水的安全性对项目的运行有直接的影响。一般采用市政自来水，水源资料一般包括水源供水能力、供水压力、供水水质，对特殊水源地还应注意城市自来水水源水质的变化，如黄浦江海水倒灌。气象资料主要是最大冻土深度、湿球温度、冬季最低气温的数据，这些将影响冷却塔的计算、室外管道是否需要保温。环保资料包括当地执行的排放标准（是否有地方标准），排放浓度、允许排放口数量等。了解业主是否有保险要求、搞清设计应遵循的消防设计规范，对于消防系统设计影响非常大，如洁净区一般按照FM要求，消防管道采用加厚内外浸镀锌钢管，管道连接采用法兰连接，二次镀锌，减少漏水风险；FM要求设计一台柴油喷淋泵等。

2.2 生产给水系统

因电子厂房用到大量生产用水，为满足生活用水水质安全，应避免使用生活生产联用给水系统。对于利用低位水箱加变频泵的生活给水系统，应采取二次消毒措施，并注意给其他设备补水时防止倒流污染。

为了提高生产供水的可靠性，在条件允许的情况下，建议采用环形生产给水管网。对于水源不是很可靠的情况，一般生产水池储存24h的生产用水量，以防止市政停水。

对于空气湿度较大的地区，应考虑空调冷凝水的回收，该部分水可用于冷却塔的补水或者纯水原水。该部分水质良好，回收价值高。

由于电子工业洁净厂房有多个栋号或区域会储存或分配危险化学品，应根据化学品的物理化学性能和人身安全的考虑，设置紧急冲身洗眼器[2]。管路应采取措施避免洗眼器因长期不用形成死水导致水质恶化发臭，具体措施可考虑设置环路，并保证环路有用水点频繁使用，保证环路水质得到更新。有条件可考虑使用RO水，保证水质的基础上，适当提高冬季使用的舒适性（25℃左右）。

2.3 消防设计

大型面板项目、半导体项目一般消防水池水泵房在有保险商要求时，都会按NFPA要求设计，消防泵房独立设置，并应设置直接向外的进出口，备用喷淋泵采用柴油泵，柴油泵与一般消防泵之间有防火墙分隔。

在主厂房洁净生产层设置喷淋系统方面，存在两种有争议的观点：①认为应采用预作用系统，其理由是厂房内工艺设备贵重（如光刻机），洁净等级非常高，担心管道漏水导致设备损坏或洁净环境遭到破坏；②认为应采用湿式系统，其理由是该系统比预作用系统对于初期火灾的控制效果好，同时湿式系统施工完成试压合格一般不会产生管路漏水。前者以国内设计师为代表，后者以一些保险商为代表。二者对有机化学品库的消防措施也持不同观点：前者认为应采用泡沫-预作用系统，理由是怕湿式-泡沫系统先喷水产生流淌火；后者认为应采用泡沫-湿式系统，理由是认为泡沫预作用反应没有湿式快，对初期火灾控制效果不好。

室内消火栓布置在洁净包深化设计阶段要重视套工艺设备，由于洁净厂房工艺设备较大，流线连贯，要按人的行走距离保证每个点有2股消火栓充实水柱能保护到。