微电子洁净室消防水系统安装特点

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摘要:随着我国光电产业的大力发展，国内各类电子洁净厂房的建设也越来越多，规模也越来越大。结合近些年参与的多个显示屏项目洁净厂房消防系统施工的实例，简要阐述了近十几年来，此类项目，洁净厂房格构梁区域内，消防水系统安装工艺的发展变化，从开始的摸索阶段，到现在越来越安全成熟的安装工艺，消防工程的施工已变得更加科学、合理、可靠，从而使得显示屏项目的建设，在安全、质量、进度、成本等方面都有了大幅提升。

关键词:洁净室；显示屏；格构梁；净压箱；消防工程；安装工艺

洁净厂房，也叫无尘车间、洁净室（CleanRoom），是指将一定空间范围之内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，并将室内温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计的房间。亦即是不论外在的空气条件如何变化，其室内均能具有维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能的特性。我国目前正在大力发展光电产业，洁净厂房的建设越来越多，项目投资额也随之越来越大，从最初的几十亿元，现已经发展到上千亿元，单体厂房建筑面积越来越大，工艺技术愈加复杂，核心设备也相对越来越贵重。笔者近年来有幸参与了多个电子洁净厂房消防系统的施工安装，针对高额的投资，厂建方基本都购买了FM财产损失保险，为了尽量降低保险费，此类工程均设计设置了完善复杂的消防灭火系统，系统不但要满足国内消防规范，而且要满足美国FM规范。本文结合笔者实际施工经验，探讨国内近年来显示屏项目，洁净室消防水系统（包括消火栓及喷淋系统）施工安装工艺流程之发展变化，以及各种施工工艺的优劣对比，并阐了施工工艺的发展变化，对施工安全、质量、进度、成本控制的影响。

1洁净室消防水系统设计内容及施工特点

目前，高等级的洁净室一般包含三层结构：静压箱层、洁净工作层、技术/设备下夹层，通过安装在静压箱层内的高效过滤器FFU将空气过滤后，吹向工作层，又通过技术夹层的回风通道进行气流循环净化的过程。如图1所示。洁净室内的消防水系统设计：包括以下几个系统：静压箱层内的上层喷淋系统、检修马道消火栓系统；洁净工作层内的水喷淋系统、消火栓系统；技术下夹层内的喷淋系统和消火栓系统。洁净室消防水系统的施工特点：洁净厂房施工空间超高，结构复杂，进度配合快，参与施工的专业繁多，交叉施工人员多，工序交接多，管道交叉多，洁净管制严格，对施工质量要求高，消防水系统工程量又庞大，施工难度亦较大，因此，要求与洁净专业配合密切，提前制定安装方案，服从总体工序管理安排。

2洁净室消防水系统施工的主流工艺及变化

洁净室消防水系统的施工工艺，是依据洁净工艺的施工方案而制定的，洁净专业的施工工艺方案，在不同的阶段、不同的承包商会采取不同的工序方案，因此，消防水系统的施工工艺，会随其变化而变化，一般情况下，洁净专业会采取从上至下安排施工、从下至上安排施工及平行安排施工这几种方案，从而，相应的消防水系统施工工艺流程也随之调整变化。

2.1大型台车在格构梁上移动施工安装的工艺

21世纪初，我国面板产业处于从国外引进阶段，洁净厂房的建设过程，主要是国外的建设管理团队在主导，因此大多参照国外的施工方法施工，洁净室净压箱层内的管道、设备，包括消防系统在内的所有施工，均是采用在格构梁上移动大型台车的施工安装工艺，施工分流水段、分专业进行，一个区域内所有专业的施工完成后，多人将脚手架推移至下一个区域施工，如图2所示。采用大型移动施工台车，在格构梁上设轨道移动施工，先完成静压箱层综合支架安装，所有管道安装，FFU吊架、龙骨安装等，其次进行架空地板系统安装，最后进入下夹层安装。此方案的优点是：安全。但缺点很多：台车需专门制作，费用较高，移动不灵活（需多人同时推动），交叉施工集中，各专业都需利用台车平台进行施工，对参加安装的各单位人员数量、施工效率、材料供给等要求较高，组织协调难度大等等。根据笔者掌握的情况，国内同类项目施工中，目前此方案已被淘汰。采用大型移动施工台车，在格构梁上设轨道移动此方案的优点是：安全。

2.2组合式移动架子车在架空地板上移动施工的工艺

经历了采用大型台车的洁净厂房施工方案后，国内洁净施工单位均在总结经验教训，调整改进施工方案，到2010年前后，已经开始采用平行施工方案，分段先安排架空地板系统安装，随后，下夹层和静压箱层同时展开施工，静压箱层管道施工采用组合式架子车地板上移动施工，如图3所示。此方案是在当时的施工设备及施工技术条件下，比较灵活、先进、合理的施工工艺，施工成本得到了降低，效率相对得到了提高，交叉施工作业又灵活，但组合架子车的不稳定性，加大了安装的安全风险，脚手架搭拆费工费力，又增加了人工需求，施工区域受洁净地板的安装限制，增加了参建单位的配合要求，目前也基本淘汰。

2.3采用剪刀式移动升降作业平台车施工安装的工艺

随着科技的发展，现代施工工艺也随之发展进步，洁净室内的施工，移动剪刀式升降作业平台车已完全取代传统的脚手架，成为洁净室施工的主流机具。在剪刀式移动升降作业平台车发展的初期阶段，洁净室内的施工，还是由洁净施工承包商先行施工洁净高架地板后（由下至上方案），再在地板上利用移动剪刀式升降作业平台车进行消防水系统的管道安装施工，施工同样分流水段进行，如图4所示。随着电子洁净厂房的施工进度需求，有一阶段在未施工洁净地板的区域，采用局部铺设钢板或者槽钢作为剪刀式移动升降作业平台车的支撑，在未铺设洁净地板区域进行消防系统施工。此种施工工艺由于安全风险较大且不受控，已被在格构梁铺设钢板采用直臂车的施工工艺所取代。此时的施工工艺相对于初期采用移动台车、移动架子车的施工方案，已有非常大的进步，相对的施工安全、质量、进度等各方面控制都有所提高，这个工艺一直沿用了近10年时间，至今非格构梁区域的洁净室施工，仍然采用此种施工工艺。此工艺施工区域灵活机动，可以结合现场实际情况安排穿插施工，避免集中交叉施工；施工效率相对较高，可以节约人工及工期，施工质量的控制相对于移动大型台车和移动架子车，也有所提升；施工安全性也较移动架子车有很大提高，较好的控制了安全风险。但施工区域仍然受洁净地板安装限制，需要提前与洁净专业协调好计划安排。

2.4在格构梁上铺设钢板，采用直臂车施工安装的工艺

微电子技术日新月异，更新换代快，为了能尽快投产占领市场先机，目前的厂房建设周期也相对越来越短，这就要求厂房的施工在以往的施工工艺上还需有所创新。为了进一步提升施工效率，洁净室内格构梁区域的消防系统施工目前是采用在格构梁上大面积铺设钢板，采用直臂车平台施工的工艺。如图5所示。笔者近期参与的几个显示屏项目洁净厂房的建设中，洁净室内的格构梁消防系统施工，均采用的是铺设钢板作业平面，采用直臂车作业平台施工的工艺，此施工工艺为目前洁净室格构梁区域内消防系统的主流施工工艺。此种施工工艺相对于剪刀式移动升降作业平台车，具有安全风险大幅降低，安全可防可控等优点，同时，因直臂车可360°旋转，使得施工作业面加大，相对施工效率更高，施工质量得到全面保证。

3施工工艺的进步，对施工安全、质量、进度、成本控制的保证

3.1施工安全的保证

随着施工工艺的进步，施工设备的更加先进，洁净室内格构梁区域的消防水系统施工，安全可靠性也大大提高，目前采用大面积铺设钢板，采用直臂车升降平台的施工工艺，相对于早期的安装工艺，施工安全，更能得到保证。

3.2施工质量的保证

3.2.1施工技术及施工机械的进步，施工工艺的改进，使得参与施工的工人更能从容、仔细的操作，从而使安装质量得到大的改观。3.2.2施工工艺的进步，将消防系统的施工开始时间提前，减少了与洁净等各专业的交叉施工，减少了相互碰撞、拆改返工等问题，使得安装质量得到了最大保证。

3.3安装进度的保证

对比笔者近年来参与的几个显示屏洁净厂房建设项目进度的统计，每一次洁净室施工工艺的改进，洁净厂房的整体施工总工期大约提前15%以上，效果比较明显，最新的安装工艺，已使得同类洁净厂房项目的总工期较本世纪初提高了约3个月。

3.4成本控制的保证

3.4.1事故是最大的成本，安全是最大的效益。施工工艺技术的进步，带来的是安全、质量、进度等各方面的全面提升，节约了施工成本。3.4.2施工工期的节约，相对节约的也是大量的人工和机械成本，对于整个项目的成本控制也是有相当大的进步。

4总结

综合笔者近年来所参与的多个大型显示屏项目厂房的消防工程建设经验，洁净室内的施工一直是重中之重，其施工安全、质量及进度直接影响整个项目的完成。经过多年来的技术更新以及施工工艺的发展变化，洁净室格构梁区域内的消防水系统施工，已经在安全、质量、效率等方面得到了全面提升。

参考文献

[1]陈霖新,等.洁净厂房的设计与施工[M].北京:化学工业出版社

作者：牛广明 杨生 晏世纲 单位：北京万龙波消防工程有限公司