防火与疏散可因地制宜
对于电子工厂洁净厂房内生产工作间的火灾危险性,应按照现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016)进行分类。《电子工业洁净厂房设计 规范》附录中列出了电子工厂洁净厂房生产工作间的火灾危险性分类的举例。电子工厂洁净厂房中,有使用丁酮、丙酮、异丙醇等易燃化学品的洁净室,这些化学品 均属甲类物质,因此将电子工厂洁净厂房中包含这些化学品的储存间、分配间列为甲类。在集成电路洁净厂房中常常使用氢气、硅烷等可燃、有毒气体,它们均属于 甲类气体,因此将电子工厂洁净厂房中包含可燃、有毒气体的储存、分配间列为甲类。集成电路和半导体分立器件工厂的外延间,由于其生产过程中需使用氢气、硅 烷等可燃气体,因此在现行国家标准《洁净厂房设计规范》(GB50073)附录A中被列为甲类。但是近年来,随着科学技术的进步,分立器件和集成电路生产 所采用的外延设备的设计、制造技术的不断提高,各种气体供应、控制系统、设备和附件设计、制造技术的不断提高,气体报警设施的安全可靠性得到了长足的进步和提高。调查表明,分立器件和集成电路生产所采用的外延设备已配置有氢气泄漏和超浓度排放报警及其连锁控制装置;外延间的氢气供应管路设有紧急切断阀,一 旦发生事故或火情时自动切断氢气供应;外延间按建筑特点在可能积聚氢气处设置氢气报警装置和事故排风连锁控制装置等安全措施。因此,《电子工业洁净厂房设 计规范》规定,在具备上述安全技术措施的条件下,宜将半导体分立器件和集成电路生产等所使用的外延间列为丙类。
防火分区是采用具有一定耐火性能的分隔构件划分的,能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的^***部分蔓延。在建筑物内采取划分防火分区这一措施, 可以在建筑物一旦发生火灾时,有效地把火势控制在一定的范围内,减少火灾损失,同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。自20世纪90年代末以 来,我国建设了一批大规模集成电路芯片生产用洁净厂房、TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)生产用洁净厂房,其洁净室面积和防火分区面积均大大超过现 行国家标准《洁净厂房设计规范》(GB50073)、《建筑设计防火规范》(GB50016)规定的面积。由于上述电子产品生产过程的连续性和自动化传输 设施的贯通性,使洁净室(区)无法进行防火分区的分隔。《电子工业洁净厂房设计规范》规定:若因电子产品生产的工艺要求使防火分区确不可分时,在采取可靠 的强化消防措施后,此类洁净厂房的防火分区最大容许建筑面积可以放宽。
安全疏散设计是建筑防火设计的一项重要内容。洁净厂房的安全疏散设施主要包括安全出口、疏散楼梯、走道和门等。洁净厂房的安全疏散距离也应符合 现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016)的规定。不过,由于电子洁净厂房具有特殊性,《电子工业洁净厂房设计规范》也有针对性地制定了规则。 例如,高世代TFT-LCD厂房由于其生产设备体积大、连续性生产、自动化传输等因素,致使要实现厂房内任一点到安全出口的距离符合GB50016的规定 十分困难,并且此类厂房中操作人员较少,人员密度极低。因此,《电子工业洁净厂房设计规范》规定:对于玻璃基板尺寸大于1500mm×1850mm的 TFT-LCD厂房,当洁净生产区人员密度小于0.02人/m 2时,其疏散距离可按工艺需要确定,但不得大于120m。
洁净室构造和装修须引起重视
洁净室的构造处理和材料选择应充分考虑不同的净化级别、结构形式和室内建筑设计的要求。除一般的要满足保温隔热、隔音防振等要求外,最重要的是 要保证其气密性和建筑材料表面不产尘、不积尘的要求。另外还要注意装修及人体产生的静电效应。所有的构造设计要力求简洁,尽量减少凹凸和不必要的装饰,表 面要具有不产尘、不聚尘和易清扫等特点。因此,对洁净建筑来说,科学的建筑构造、室内装修比建造^***类型的生产厂房更加重要。
气密性是厂房围护结构设计的一个关键。气密性不良会导致洁净空气的外泄和外界污染空气的侵入,破坏洁净室室内环境的洁净度。围护结构的气密质量取决于墙、顶棚、门窗以及^***附加配件的构造和施工,这些都是应该引起重视的问题。
建筑材料的产尘是一种不可忽视的污染源。实践证明,即使在无碰撞的情况下,建筑材料表面也在不断地向周围空间散发微粒子,而这些都与材料的使用 状态、质量、老化程度等有着直接关系。在电子工厂洁净室内,某些电子产品会因化学污染物在产品表面降落沉积从而影响产品质量或在后续生产过程中发生化学反 应,造成次品以至废品,所以电子工厂洁净室装饰材料(包括密封材料)不得采用对电子产品有影响的材料。在进行洁净室设计或选用装饰材料时,应与具体项目的 业主方或生产工艺提供方进行协调后确定。
另外,由于洁净室内的装修用料一般均为高分子合成材料,而各种合成纤维织物和绝缘材料制成的工作服、工作鞋在动摩擦下均会不断产生静电。物体带 静电后,会产生力学、放电和感应三方面的问题,并会引起^***不良影响,危害极大。因此对于洁净室的室内装修设计特别是地面设计的消静电措施以及去静电无尘 工作服的研究等也应引起极大的重视。