12 电气设计
12．1 配 电

12．1．3 电子工业洁净厂房中的产品生产用主要工艺设备，一般都是电子生产线的关键设备、核心设备，它们的正常、连续运转对确保生产线的正常运转至关重要，所以近年来的一些电子产品生产用主要设备都要求由专用变压器或专用低压馈电线路供电。随着科学技术的发展，电子产品生产的精细化、微型化、高质量和高可靠性的要求日益严格，对洁净室(区)的空气洁净度等级要求严格和连续运转、高纯物质(高纯水、高纯气、高纯化学品)供应可靠和连续，这些都对洁净室(区)的电力供应提出了连续甚至不间断供应和电压稳定性要求。据不完全统计，近年来设计的大规模集成电路芯片制造工厂、TFT-LCD制造工厂中，均要求电力供应中设置备用发电机组。供应有特殊要求的生产工艺设备和公用动力设备(包括高纯气、特种气体、部分净化空调系统、化学品等供应系统)等所需电力，应急发电机供应电力的能力约占全厂装设功率的2％～15％，不间断电源(UPS)的电力供应能力占全厂装设功率的1％～15％；一些大规模集成电路芯片制造工厂的应急发电装置设有8～12台，单台发电能力1500～2000kW。虽然有上述工程实践，但电子产品类型很多，据了解，并不是所有电子产品生产用洁净厂房都采用上述配置，因此作了本条规定。

12．1．4 为确保洁净厂房的净化空调系统(含制冷机)连续、稳定地运行，应由变电所低压馈电专线供电。

12．1．6 本条规定电子工业洁净室(区)中的配电设备应采用暗装，是为了防止或减少产生、积聚微粒，方便清洁。近年来，电子工业洁净厂房中采用垂直单向流洁净室时，下技术夹层高度常常为4m以上，此时，配电系统的配电箱基本上均布置在下技术夹层内，故本条规定“配电设备宜设置在下技术夹层”。

12．1．7 洁净室(区)为密闭空间，一旦出现火情时烟气不易排出，为确保工作人员的安全和健康，宜采用低烟、无卤型电缆，避免电缆燃烧产生的烟雾和卤素毒气危及工作人员的安全。为保证洁净生产区的洁净度、不积聚尘埃，电缆不宜在洁净生产区明敷。为避免防止污染物从接缝渗漏人洁净室(区)，对各种接缝、电气管线口应进行密封处理。

12．1．8 电子工业洁净厂房内使用的可燃气体、危险化学品的种类很多，各自的物理化学特性不同和供应系统配置不同，且具体工程中的系统、设备和安防设施的配置也不相同，所以电气设计应按现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058的规定，由工艺专业等确定其设防等级。

12．2 照 明

12．2．1 根据现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034—2004中的规定，照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。该标准第5章中规定了各类建筑的照明标准值，现将其中有关电子工业的部分摘录于表27中。

据调查，近年来设计、建造的一些大规模集成电路芯片制造工厂、TFT-LCD制造工厂洁净室(区)的照度值大部分为500 lx，也有的采用300 lx；更衣室、支持区和化学品储存分配间等，大部分为300～500 lx，也有的采用150～200 lx。根据上述情况，制定了本条规定。

12．2．2 据调查，局部照明的设置和照度值的选择均与产品生产操作要求相关，实际采用局部照明的照度值一般为500～2000 lx，个别也有超过2000 lx的。为此，本条规定局部照明的照度值应根据生产操作的要求确定。

12．2．3 洁净室(区)内的电子产品生产一般为连续性生产，对照明的连续性、可靠性均有较严格的要求。设置备用照明的目的是为了正常照明因故熄灭时，确保工作人员能够继续从事必要的生产活动或采取应对措施所必须的照度。为减少灯具的重复设置，节省投资，备用照明一般都是作为正常照明的一部分，以不低于该场所一般照明照度值的20％为宜。

12．2．4 由于洁净厂房的密闭性和基本采用人工照明的特点，所以目前已建的洁净厂房内均设有供人员疏散用的应急照明。设置应急照明的部位包括洁净室(区)、技术夹层和疏散通道等。

12．3 通信与安全保护装置

12．3．1 电子工业洁净厂房是一密闭性建筑，为确保正常生产、安全生产，在洁净室(区)内设置通信设施，是加强内外联系和实现科学管理的重要手段。
1 洁净室内设置内外联系的通信设施，主要指建立内外语音和数据通信。鉴于洁净室内的工作人员是主要的尘源，人员走动时的发尘量是静止时的5～10倍，为了减少洁净室内人员的走动，保证室内洁净度，在每个工位宜设一个有线语音插座。
2 若洁净室(区)设有无线通信系统时，应采用功率小的微蜂窝无线通信等系统，以避免对生产设备造成干扰。
3 洁净室生产工艺大多采用自动化操作，需要网络来支持；现代化生产管理，也需要网络来支持。因此，需在洁净室(区)设局域网的线路及插座。
4 为减少洁净室(区)内人员的活动，最大限度地减少不必要人员进入，通信配线及管理设备不应设置在洁净室(区)内。

12．3．2 电子产品生产用洁净厂房中的丙类生产厂房，按照现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的要求，其火灾保护等级应为二级。当此类洁净厂房中防火分区面积不超过现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016要求的防火分区的最大允许建筑面积时，是可行的。
但有些电子工业洁净厂房由于工艺流程的需要，其防火分区的面积超过现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定，有的甚至超过几倍。另外，电子产品生产工艺复杂，有些电子产品生产中要使用多种易燃、有毒化学溶剂和易燃、有毒气体、特种气体。洁净厂房是密闭性空间，一旦发生火灾，热量无处泄漏，火情扩散速度较快，且通过风管或风道彼此串通，烟火会沿着风管或风道迅速蔓延。电子工业洁净厂房中的生产设备又很昂贵，加强对洁净室的火灾报警系统设置是非常必要的。所以，在防火分区面积超过规定时，应将保护等级提高为一级。

12．3．3 由于洁净室(区)进出程序比较复杂，一般未做身体净化的人员是不能进入的。当洁净室内火灾报警时，又需要进行火灾确认后方可手动控制空调机等设备的动作。因此，应该在洁净室(区)内，包括下技术夹层内、空调机房、动力站房、各类控制室内均应设置固定消防电话分机，建立洁净室与消防控制室的消防专用通信线路，以便消防控制人员通过电话及时了解洁净室(区)和相关房间内的火灾情况。

12．3．4 制定本条的依据是：
1 电子工业洁净厂房内火灾探测器选择时，应充分考虑洁净室(区)的环境条件及房间构造特点，如高度、面积、空气流向、流速、有无对火灾探测器的干扰等，以及火灾探测器的特性和技术指标。选用智能型探测器可比较可靠地探测火灾。
2 在一些芯片制造和第五代、六代以上液晶显示器生产用洁净厂房，洁净生产区的面积较大，防火分区的面积大大超过现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016规定的最大容许建筑面积，为强化消防设计技术措施，本条明确规定在洁净室(区)内净化空调系统混入新风前的回风气流中，应设置高灵敏度的早期烟雾报警探测器，把着眼点放在不可见烟雾的探测，尽早发现火情，把火灾消灭在萌发阶段，为避免事态扩大争取到更多的宝贵时间。据了解，近年来这类洁净厂房均在回风气流中安装了高灵敏度早期报警火灾探测器，虽然费用较高和安装、维护要求严格，但仍然得到了用户和消防部门的认可。
3 在室温下，硅烷是一种在空气中可以自燃的气体，硅烷一旦泄漏，很快燃烧，不产生烟雾。而红外—紫外线(UV-IR)双重扫描的火焰探测器，对硅烷产生的火灾反应速度最快。故规定硅烷储存、分配间(区)应采用火焰探测器。
4 洁净室(区)的上下技术夹层、静压箱有时是有操作人员在现场的，当这些区域发生火灾时，为了第一时间发出警报，便于人员疏散，应设置手动报警按钮和声光报警装置。

12．3．5 在消防控制室平时对下列设备不应自动联动，应对洁净室(区)的火灾报警进行核实，当确认火灾后，才能在消防控制室进行手动控制。
1 由于一旦关闭电动防火阀，停止送风，洁净室(区)的环境就会遭到破坏，恢复起来需要一定的代价和时间。所以规定应在火灾报警核实、确认火灾后，才能实施“关闭有关部位的电动防火阀，停止相应的净化空调系统的送风机、排风机和新风机，并接收其反馈信号。”
2 为防止误报造成不必要的损失，宜在消防值班室或低压配电室采用人工方式，对洁净室(区)空调循环风机、新风机等各类设备的非消防用电进行控制。

12．3．6～12．3．8 制定这三条的根据是
1 在一些电子产品生产过程中使用品种多样的易燃、易爆、有毒气体，如SiH4、SiH2Cl2、NH3、C4F6，AsH3、PH3、Cl2等。这些气体一旦泄漏，将可能产生火灾或爆炸、或危及操作人员安全、或对设备造成损害。因此，必须设置有效、安全、可靠的气体探测和控制系统，避免、防止因气体泄漏造成事故。气体探测器按原理分，有电化学式、化学纸带式、红外技术和固态金属氧化物技术等；按采样方式分，有泵吸式和扩散式。应根据所监测的气体物化特性和使用环境特点合理选用。
2 因在各种气体的输送管道和特种气体的气瓶柜、分配阀门箱内的气瓶阀、减压阀、分配阀、切换阀等的连接处容易产生气体泄漏，在特气柜更换气瓶时因操作不当阀门未关紧，管道接口、阀门受腐蚀或连接不牢固等原因，易产生气体泄漏。因此，在这些易发生泄漏的场所，沿程管道的阀门或接头易泄漏处和气瓶柜、分配阀门箱内均应设置检测点。气瓶柜、分配阀门箱均设有强制排风系统，如有气体泄漏时，泄漏的气体大部分被吸入到排风管内，所以应将采样点设置在排风管口处。
3 气体泄漏报警装置报警后，为了及时切断相应气体的气源，防止继续泄漏，造成着火、爆炸事故，应自动联锁相应气体输送管道的进气阀门。
4 美国消防协会发布的NFPA 318《洁净室消防标准》，第6．6．1条规定：易燃或有毒气体在使用中，应设置于配有排气通风的柜内，柜内应设置气体监测报警和自动切断气体供应设施。第6．6．3条规定：在可能有易燃、有毒气体泄漏的场所、阀门或装配件或接头处，应设置气体报警和排气通风设施，一旦报警时，应能切断气源。第6．6．5条规定：对可能发生易燃气体泄漏的场所，设置爆炸下限20％的报警装置。以上各条要求是制定本条规定的主要依据。

12．4 自动控制

12．4．1、12．4．2 电子工业洁净厂房的设备监控系统是一门集电气技术、自动化仪表、计算机技术和网络通信等技术为一体的综合技术，只有正确合理地运用各门技术，系统才能达到控制要求。为了保证电子工业洁净厂房对生产环境控制的特殊要求，公用动力工程系统、净化空调系统等的控制系统应具有高可靠性。其次，对于不同的控制设备，要求具有开放性，以适应实现全厂联网控制的要求。电子产品工艺技术发展迅速，电子工业洁净厂房设计应具有灵活性、扩展性，为此要求控制设备具有可扩展性，以满足洁净厂房控制要求的变化。
集散式网络结构具有良好的人机交互界面，能较好地实现对生产环境、各类动力公用设备实施检测、监视和控制，可适用于采用计算机技术进行控制的洁净厂房。当洁净厂房的参数指标要求不是很严格时，也采用常规仪表进行控制。但无论采用何种方式，控制精度都应满足生产要求，并能做到稳定、可靠运行，达到节能的要求。

12．4．3 洁净室(区)需要保持一定的静压差，这是实现洁净室(区)空气洁净度的基本要求，所有洁净室(区)都应采用各种不同的静压差控制方法，如余压阀、压差变送器等。

12．4．4 净化空调系统采用电加热器对送入洁净室(区)的洁净空气进行加热时，通常都将电加热器设置在送风管的支干管或支管上，一旦发生风机事故停车或送风量减少引起送风温度超过允许温度时，可能诱发电加热器烧毁甚至相关部分着火事故，净化空调系统采用电加湿器时，加湿器加热汽化纯水对送入洁净室(区)的洁净空气增湿，通常将电加湿器安装在空气处理机组或送风管内，一旦发生纯水供水中断或无风时，也会诱发电加湿器烧毁甚至相关部分着火事故。为此作了本条的规定，并为强制性条文。

12．5 接 地

12．5．1 电子工业洁净厂房有多种用于不同目的的接地，宜采用共用接地系统，以避免分开接地不同电位所带来的不安全因素，以及不同接地导体间的耦合影响。不同的接地可以采用单独的接地线，但接地极系统是共用的，并应遵循等电位连接的原则。

12．5．3 接地系统设计应以防雷接地系统为基础，各种接地应包括在防雷接地系统保护范围之内。