趙東升

（世源科技工程有限公司上海分公司 200433）

1 電子工業(yè)潔凈廠房中給排水設計的整體思路

在電子工業(yè)潔凈廠房的建設中，給排水系統(tǒng)的地位以及價值是不容忽視的，它關系著電子工業(yè)廠房在投產(chǎn)使用后的安全和高效率生產(chǎn)，因此在給排水系統(tǒng)設計中應該把握好以下設計思路。

1.1 明確設計依據(jù)

在給排水系統(tǒng)設計的概念設計或方案設計階段，首先應該明確業(yè)主準備建設的工廠采用的是什么標準。是按照國標還是NFPA？是否有外資保險商要求（如FM）？廢水排放參照什么標準？環(huán)評有無特殊要求等。尤其是消防系統(tǒng)方面，國內(nèi)和國外標準對具體設計要求差別較大，建設成本亦相差幾倍。故設計人員應明確設計依據(jù)，并在設計及施工過程中嚴格執(zhí)行該規(guī)范要求。常用國標設計規(guī)范有《潔凈廠房設計規(guī)范》、《電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》、《電子工業(yè)純水系統(tǒng)設計規(guī)范》及《薄膜晶體管液晶顯示器工廠設計規(guī)范》等，這些都是工業(yè)潔凈廠房內(nèi)給排水設計必須嚴格遵守的規(guī)范。規(guī)范是設計師的法律，遵循規(guī)范的基礎上再結合項目的具體特點，組織系統(tǒng)架構。

1.2 注重消防安全性

電子工業(yè)廠房的安全性也是給排水設計中應該重點考慮的問題之一，大型電子廠房單體建筑面積四五十萬平米已經(jīng)很常見。潔凈室生產(chǎn)工藝的連續(xù)性要求單個防火分區(qū)面積遠超過《建筑設計防火規(guī)范》的規(guī)定，且生產(chǎn)中需要用到特氣、易燃易爆化學品等，對于人員疏散、消防補救造成很大困難，這就需要給排水設計人員設計合理的消防措施。通常來說，在電子工業(yè)潔凈廠房中，設計人員會首先考慮廠房內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的工藝特點和所使用到的化學品特性，選擇合適的自動滅火設施。常規(guī)潔凈區(qū)采用濕式噴淋對于撲救初期火災效果成功率很高，對于支持區(qū)的有機溶劑間、有機廢液收集區(qū)采用泡沫-水聯(lián)用系統(tǒng)，網(wǎng)絡機房、CIM機房等房間設置氣體滅火系統(tǒng)。在選擇消防設施時，需要考慮潔凈環(huán)境的保護，如潔凈區(qū)設計二氧化碳滅火器，而不用干粉滅火器，以避免在撲滅火災過程中造成不利影響。因此在設計電子工業(yè)潔凈廠房的消防系統(tǒng)時，必須根據(jù)廠房本身的結構和布局特點，以及工業(yè)生產(chǎn)中的可燃物品分布情況等科學地確定消防給水系統(tǒng)的選擇。

1.3 列出水量平衡圖

如果將給排水設計比作一個人的生命，那么水量平衡圖就是血液系統(tǒng)。完整的水量平衡圖能清晰表達出整個項目的給水、排水的來龍去脈，可計算出日用水量、生活生產(chǎn)分別的用水量、制程回收率、全廠回收率，為能評、環(huán)評、節(jié)水評估等提供數(shù)據(jù)來源。電子行業(yè)清洗用純水的制備使用原水耗水量巨大，水資源是不可再生資源，在水資源日益緊缺的今天，提高純水回用率，降低使用新鮮自來水，減少生產(chǎn)廢水排放，利國利民[1]。

2 電子工業(yè)潔凈廠房給排水設計需要注意的要點

在對若干電子工業(yè)潔凈廠房，尤其是大型TFT-LCD、AMOLED顯示項目的給排水系統(tǒng)設計總結及建成后使用的回訪中，發(fā)現(xiàn)有一些常見問題，需要在新項目設計過程中多加關注。只有對每一個節(jié)點都進行嚴格的把控，才能確保整個廠房給排水系統(tǒng)更加科學合理和安全。在進行給排水系統(tǒng)設計過程中應該注意以下幾個要點：

2.1 資料的收集

設計人員應重視水源資料、氣象資料、環(huán)保資料以及消防資料的收集。面板項目、半導體項目對生產(chǎn)水源供水的可靠性要求非常高，供水的安全性對項目的運行有直接的影響。一般采用市政自來水，水源資料一般包括水源供水能力、供水壓力、供水水質，對特殊水源地還應注意城市自來水水源水質的變化，如黃浦江海水倒灌。氣象資料主要是最大凍土深度、濕球溫度、冬季最低氣溫的數(shù)據(jù)，這些將影響冷卻塔的計算、室外管道是否需要保溫。環(huán)保資料包括當?shù)貓?zhí)行的排放標準（是否有地方標準），排放濃度、允許排放口數(shù)量等。了解業(yè)主是否有保險要求、搞清設計應遵循的消防設計規(guī)范，對于消防系統(tǒng)設計影響非常大，如潔凈區(qū)一般按照FM要求，消防管道采用加厚內(nèi)外浸鍍鋅鋼管，管道連接采用法蘭連接，二次鍍鋅，減少漏水風險；FM要求設計一臺柴油噴淋泵等。

2.2 生產(chǎn)給水系統(tǒng)

因電子廠房用到大量生產(chǎn)用水，為滿足生活用水水質安全，應避免使用生活生產(chǎn)聯(lián)用給水系統(tǒng)。對于利用低位水箱加變頻泵的生活給水系統(tǒng)，應采取二次消毒措施，并注意給其他設備補水時防止倒流污染。

為了提高生產(chǎn)供水的可靠性，在條件允許的情況下，建議采用環(huán)形生產(chǎn)給水管網(wǎng)。對于水源不是很可靠的情況，一般生產(chǎn)水池儲存24h的生產(chǎn)用水量，以防止市政停水。

對于空氣濕度較大的地區(qū)，應考慮空調冷凝水的回收，該部分水可用于冷卻塔的補水或者純水原水。該部分水質良好，回收價值高。

由于電子工業(yè)潔凈廠房有多個棟號或區(qū)域會儲存或分配危險化學品，應根據(jù)化學品的物理化學性能和人身安全的考慮，設置緊急沖身洗眼器[2]。管路應采取措施避免洗眼器因長期不用形成死水導致水質惡化發(fā)臭，具體措施可考慮設置環(huán)路，并保證環(huán)路有用水點頻繁使用，保證環(huán)路水質得到更新。有條件可考慮使用RO水，保證水質的基礎上，適當提高冬季使用的舒適性（25℃左右）。

2.3 消防設計

大型面板項目、半導體項目一般消防水池水泵房在有保險商要求時，都會按NFPA要求設計，消防泵房獨立設置，并應設置直接向外的進出口，備用噴淋泵采用柴油泵，柴油泵與一般消防泵之間有防火墻分隔。

在主廠房潔凈生產(chǎn)層設置噴淋系統(tǒng)方面，存在兩種有爭議的觀點：①認為應采用預作用系統(tǒng)，其理由是廠房內(nèi)工藝設備貴重（如光刻機），潔凈等級非常高，擔心管道漏水導致設備損壞或潔凈環(huán)境遭到破壞；②認為應采用濕式系統(tǒng)，其理由是該系統(tǒng)比預作用系統(tǒng)對于初期火災的控制效果好，同時濕式系統(tǒng)施工完成試壓合格一般不會產(chǎn)生管路漏水。前者以國內(nèi)設計師為代表，后者以一些保險商為代表。二者對有機化學品庫的消防措施也持不同觀點：前者認為應采用泡沫-預作用系統(tǒng)，理由是怕濕式-泡沫系統(tǒng)先噴水產(chǎn)生流淌火；后者認為應采用泡沫-濕式系統(tǒng)，理由是認為泡沫預作用反應沒有濕式快，對初期火災控制效果不好。

室內(nèi)消火栓布置在潔凈包深化設計階段要重視套工藝設備，由于潔凈廠房工藝設備較大，流線連貫，要按人的行走距離保證每個點有2股消火栓充實水柱能保護到。

2.4 注重節(jié)水設計

大型電子工業(yè)廠房屬于高耗能企業(yè)，尤其在用水方面。隨著可持續(xù)發(fā)展觀念深入人心，很多業(yè)主在項目建設時就提出綠建要求，LEED認證要求。設計人員應重視對生產(chǎn)廢水回收利用、雨水回收利用，開源節(jié)流，并建設完善的現(xiàn)代化節(jié)水管理計量網(wǎng)絡，通過給排水的合理設計，實現(xiàn)廠房內(nèi)水資源的二次利用。

3 結語

綜上所述，電子工業(yè)潔凈廠房中的給排水系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分。合理的消防措施為電子工業(yè)生產(chǎn)提供了基本的安全保障，高品質的超純水是保障清洗干凈提高產(chǎn)品良率的基本要求，設計過程中應牢記節(jié)水意識，滿足新時代中國智造的重要理念。

[1]《薄膜晶體管液晶顯示器工廠設計規(guī)范》（GB 51136-2015）.

[2]《電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》（GB50472-2008）.