报告日期:2026年9月6日
图1 组合式空调机组(AHU)外观示意图
| 标准体系 | 核心标准号 | 适用范围与核心内容 |
|---|---|---|
| 中国国标 (GB) | NEW GB/T 14294-2026 | 最新!组合式空调机组产品标准,规定箱体、能效、过滤、噪声等全维度要求 |
| 中国国标 (GB) | GB 50591-2010 | 洁净室施工及验收规范(AHU安装与调试) |
| 中国国标 (GB) | GB 50073-2013 | 洁净厂房设计规范(换气次数、气流组织) |
| 中国国标 (GB) | GB 50457-2019 | 医药工业洁净厂房设计标准(制药行业AHU特殊要求) |
| 中国国标 (GB) | GB/T 14296-2008 | 空气冷却器与空气加热器(表冷器产品标准) |
| 欧洲标准 (EN) | NEW EN 1886:2025 | 最新版!空调机组机械性能(箱体强度、漏风、冷桥分级) |
| 欧洲标准 (EN) | EN 13053 | 空调机组性能评级(能效、空气动力学) |
| 欧洲标准 (EN) | EN 1822 / ISO 29463 | 高效/超高效过滤器MPPS计数法分级 |
| 欧洲标准 (EN) | EN 779 / ISO 16890 | 初/中效过滤器分级(ePM1, ePM2.5, ePM10) |
| 认证体系 | Eurovent 认证 | 欧洲权威第三方认证,法国/德国等12国工程招标强制采信 |
| 认证体系 | AMCA 认证 | 美国空气运动与控制协会,风机风量/噪声/振动权威认证 |
| 美国标准 | ASHRAE 62.1 / 90.1 | 通风与室内空气质量 / 能效标准 |
洁净室AHU箱体是保障气密性、保温性、结构强度的基础。GB/T 14294-2026与EN 1886:2025在以下维度进行了严格分级:
图2-1 AHU箱体剖面结构示意图(含面板、框架、密封条)
| 性能维度 | 参数指标 | 普通商用AHU | 洁净室AHU最低要求 | 高端洁净室(ISO 5-) | 测试方法 |
|---|---|---|---|---|---|
| 漏风率(正压) | 机组内正压700Pa下的单位面积漏风量 | L2级(≤1.0 L/s·m²) | L1级(≤0.5 L/s·m²) | L1级(≤0.27 L/s·m²) | EN 1886 / GB/T 14294 |
| 漏风率(负压) | 机组内负压-400Pa | L2级 | L1级 | L1级 | 同上 |
| 机械强度 | 箱体变形量(正压1000Pa/负压750Pa) | D2级(≤10mm/m) | D1级(≤4mm/m) | D1级(≤4mm/m) | EN 1886 |
| 传热系数 (U值) | 箱体壁板整体导热系数 | T3级(≤1.4 W/m²·K) EN1886:2025新口径:U3级 | T2级(≤1.0 W/m²·K) EN1886:2025新口径:U2级 | T1级(≤0.7 W/m²·K) EN1886:2025新口径:U1级(≤1.0) | EN 1886 |
| 热桥因子 (TB) | 框架连接处的热桥效应 | TB3级(≤0.6) | TB2级(≤0.43) | TB1级(≤0.28) | EN 1886 |
| 过滤器旁通漏风率 | NEW 2026新国标新增!过滤器框架边缘的泄漏 | F7级(≤6%) | F9级(≤1.5%) | F9级(≤0.5%) | GB/T 14294-2026 |
| 壁板厚度 | 聚氨酯/岩棉夹芯板厚度 | 25~30 mm | ≥ 50 mm | ≥ 50 mm(双玻镁/岩棉) | — |
| 面板材质 | 内/外壁板 | 镀锌钢板 | 内304不锈钢/外彩钢板 | 内外全304/316L不锈钢 | — |
| 设计要素 | 洁净室强制要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 内壁平整度 | 内表面无凸出铆钉、螺钉,接缝打磨平整 | 防止积尘和微生物滋生 |
| 检修门密封 | 双道EPDM/硅橡胶密封条,压紧式铰链 | 确保负压段不漏入未过滤空气 |
| 冷凝水盘 | 304不锈钢,坡度≥1%,双存水弯(防负压吸入) | 防止冷凝水积聚和微生物繁殖 |
| 底部框架 | 槽钢/方管焊接底座,整体热镀锌或喷涂 | 承重并保证吊装不变形 |
| 内部照明 | 防爆LED灯(≥200lux),外部开关 | 检修时使用,不破坏气密性 |
洁净室AHU的风量不是由冷热负荷决定,而是由洁净等级对应的换气次数决定(取两者最大值)。
| 洁净等级 (ISO) | 对应传统等级 | 换气次数 (次/h) | 截面风速 (m/s) | 气流组织 |
|---|---|---|---|---|
| ISO 3 | 1级 | — | 0.30~0.50 | 单向流(垂直层流) |
| ISO 4 | 10级 | — | 0.25~0.45 | 单向流 |
| ISO 5 | 100级 | — | 0.20~0.45 | 单向流 / 混合流 |
| ISO 6 | 1,000级 | 50~70 | — | 非单向流(乱流) |
| ISO 7 | 10,000级 | 25~40 | — | 非单向流 |
| ISO 8 | 100,000级 | 15~25 | — | 非单向流 |
| ISO 9 | 1,000,000级 | 10~15 | — | 非单向流 |
风量计算公式
非单向流: Q = N × V (Q=风量m³/h,N=换气次数,V=房间体积m³)
单向流: Q = v × A × 3600 (v=截面风速m/s,A=送风面积m²)
最终送风量 = Max(洁净风量, 热湿负荷风量, 新风量+正压风量)
AHU风机的全压必须克服机内阻力 + 机外管网阻力 + 末端过滤器阻力。
| 阻力组成 | 典型阻力值 (Pa) | 说明 |
|---|---|---|
| 机内阻力 (Pinternal) | 200~400 | 初/中效过滤器+表冷器+加热段+加湿段+均流板+消声器 |
| 机外管网阻力 (Pexternal) | 150~350 | 送风/回风管道+调节阀+防火阀+弯头+三通 |
| 末端高效过滤器 (PHEPA) | 120~250 | H13/H14初阻力(随积尘增至300~450Pa) |
| 安全余量 (Psafety) | 10%~15% | 应对滤网积尘、管道老化等不可预见阻力 |
| 合计(典型值) | 600~1200 Pa | 洁净室AHU全压显著高于商用空调(300~500Pa) |
| 风机类型 | 效率 | 噪声 | 调节方式 | 洁净室适用性 |
|---|---|---|---|---|
| 前倾多翼离心风机 | 60~70% | 较高 | 皮带传动+变频 | ISO 7-8级(传统方案,逐步淘汰) |
| 后倾/机翼型离心风机 | 75~85% | 中等 | 皮带/直驱+变频 | ISO 6-8级(主流方案) |
| EC无蜗壳插板风机 (Plenum) | 80~88% | 低 | 内置变频,直驱 | ISO 5-7级(主流趋势,无皮带发尘) |
| 磁悬浮离心风机 | 88~92% | 极低 | 全变频 | 大型MAU/数据中心(节能首选) |
| 空气悬浮离心风机 | 86~90% | 极低 | 全变频 | 大型新风处理机组 |
Ws 计算公式
Ws = Ptotal / (3600 × ηfan × ηmotor × ηdrive)
单位:W/(m³/h) | η=效率,下标分别为风机、电机、传动装置
| 组件 | 标准配置 | 洁净室高配 |
|---|---|---|
| 换热管 | φ16mm紫铜管,壁厚0.5mm | φ16mm紫铜管,壁厚0.6~0.8mm(防腐耐压) |
| 翅片 | 铝翅片,片距2.0~2.5mm | 亲水铝箔 / 防腐涂层翅片,片距2.0mm |
| 集水盘 | 镀锌钢板 | 304不锈钢,坡度≥1%,带存水弯 |
| 接管 | 镀锌钢管 | 无缝钢管/不锈钢管,法兰连接 |
| 挡水板 | PVC/铝合金 | 不锈钢/ABS,多折式,带排水槽 |
| 参数 | 标准值 | 洁净室设计推荐值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 迎面风速 (v) | 1.5~3.0 m/s | 2.0~2.5 m/s(不超过2.8 m/s) | 风速过高→冷凝水飞散→污染洁净室 |
| 管内水流速 (w) | 0.6~2.0 m/s | 1.0~1.5 m/s | 过低→换热差;过高→水阻大+冲蚀 |
| 冷冻水供/回水温度 | 7°C / 12°C | 7°C / 12°C(标准工况) | 低温水可增强除湿能力 |
| 热水供/回水温度 | 60°C / 50°C | 45°C / 40°C(低温热水) | 避免高温导致洁净室温湿度波动 |
| 管排数 (N) | 4排 / 6排 / 8排 | 6排(冷却除湿)/ 2排(加热) | 排数越多→换热越充分→风阻越大 |
| 翅片间距 | 1.8~3.0 mm | 2.0~2.5 mm | 间距过小→易结霜/积灰→阻力剧增 |
| 管排数 | 迎面风速 2.0 m/s | 迎面风速 2.5 m/s |
|---|---|---|
| 4排 | 0.80~0.85 | 0.75~0.80 |
| 6排 | 0.88~0.92 | 0.84~0.88 |
| 8排 | 0.92~0.95 | 0.89~0.92 |
干工况(无冷凝水):ξ = 1.0 | 湿工况(降温除湿):ξ = 1.2~3.0
典型K值范围:30~60 W/(m²·K)
| 阻力类型 | 公式特征 | 典型值 (6排, v=2.5m/s) |
|---|---|---|
| 空气侧阻力 ΔPa | ∝ v1.6~1.8 · N | 80~150 Pa(干工况)/ 100~180 Pa(湿工况) |
| 水侧阻力 ΔPw | ∝ w1.7~2.0 | 20~50 kPa |
| 加湿方式 | 原理 | 加湿效率 | 洁净室适用性 | 洁净室禁忌原因 |
|---|---|---|---|---|
| 干蒸汽加湿 | 锅炉/电加热产生纯蒸汽喷入风管 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ✅ 首选(制药/电子) | — |
| 电极加湿 | 电极加热水产生蒸汽 | ⭐⭐⭐⭐ | ✅ 推荐(中小型系统) | 需使用纯水/RO水,防止水垢 |
| 电热加湿 | 电热管加热水产生蒸汽 | ⭐⭐⭐⭐ | ✅ 适用 | 能耗较高 |
| 高压微雾加湿 | 高压泵将水雾化喷入风管 | ⭐⭐⭐ | ⚠️ 需配高效挡水板 | 水滴蒸发不完全→风管积水 |
| 湿膜加湿 | 水帘蒸发加湿 | ⭐⭐⭐ | ❌ 洁净室禁用 | 微生物滋生温床,无法通过GMP审计 |
| 超声波加湿 | 高频振荡雾化水 | ⭐⭐ | ❌ 洁净室禁用 | 产生白粉(钙镁离子),污染产品 |
| 红外加湿 | 红外灯加热水面 | ⭐⭐⭐ | ⚠️ 特定场景 | 能耗高,控制精度低 |
图5-1 干蒸汽加湿器结构及安装位置示意图
| 参数 | 技术要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 蒸汽源 | 纯蒸汽(电加热/纯蒸汽发生器) | 严禁使用工业锅炉蒸汽(含胺类/肼类防腐剂,污染洁净室) |
| 蒸汽压力 | 0.02~0.4 MPa | 低压蒸汽,安全性高 |
| 加湿量 | 5~500 kg/h | 根据新风量和冬季含湿量差计算 |
| 喷管材质 | 304/316L不锈钢 | 耐腐蚀,不析出杂质 |
| 吸收距离 | 喷管下游≥800mm(单管)/ ≥400mm(多管) | 确保蒸汽完全被空气吸收,不在管壁结露 |
| 控制方式 | 比例调节阀(0~100%连续调节) | 配合湿度传感器PID闭环控制 |
| 响应时间 | ≤ 30秒(从信号到蒸汽输出) | — |
W = 加湿量 (kg/h) | ρ = 空气密度 (≈1.2 kg/m³) | Q = 送风量 (m³/h)
d₁ = 加湿前空气含湿量 (g/kg干空气) | d₂ = 目标空气含湿量 (g/kg干空气)
洁净室过滤系统遵循"梯级防护、层层拦截"原则:
| 等级 | EN 779 (旧) | ISO 16890 (新) | GB/T 14296 | 目标粒径 | 效率范围 | 典型滤材/结构 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 初效 | G3 | ePM10 ≥ 45% | 粗效3 | ≥5μm | 40~50% | 合成纤维/金属网,板式 |
| 初效 | G4 | ePM10 ≥ 65% | 粗效4 | ≥5μm | 50~65% | 合成纤维,板式/折叠式 |
| 中效 | F5 | ePM2.5 ≥ 50% | 中效1 | ≥1μm | 40~50% | 合成纤维袋式 |
| 中效 | F6 | ePM2.5 ≥ 65% | 中效2 | ≥1μm | 50~60% | 合成纤维袋式 |
| 中效 | F7 | ePM2.5 ≥ 80% | 中效3 | ≥1μm | 60~70% | 玻纤/合成纤维袋式 |
| 中效 | F8 | ePM1 ≥ 70% | 高中效 | ≥0.4μm | 70~85% | 超细玻纤袋式/V型 |
| 中效 | F9 | ePM1 ≥ 85% | 高中效 | ≥0.4μm | 85~95% | 超细玻纤V型密褶 |
| 亚高效 | H10 | — | 亚高效 | ≥0.5μm | 95~99.5% | 玻纤/PTFE有隔板 |
| 高效 | H13 | — | 高效A | MPPS | ≥99.95% | 超细玻纤/PTFE无隔板 |
| 高效 | H14 | — | 高效B | MPPS | ≥99.995% | 超细玻纤/PTFE无隔板 |
| 超高效 | U15 | — | 超高效 | MPPS | ≥99.9995% | PTFE膜/超细玻纤 |
| 洁净等级 | AHU内初效 | AHU内中效 | 末端高效 | 配置说明 |
|---|---|---|---|---|
| ISO 8 (十万级) | G4 | F7 | H13 | 最基础配置,性价比最高 |
| ISO 7 (万级) | G4 | F8 | H13 | 中效升级F8,更好保护末端 |
| ISO 6 (千级) | G4 | F9 | H14 | 中效升级F9,末端用H14 |
| ISO 5 (百级) | G4 + F7 | F9 | H14 / U15 | AHU内双级中效,末端液槽密封 |
| ISO 4~3 | G4 + F7 | F9 + 化学过滤 | U15 / U16 | 增加化学过滤去除AMC气态分子 |
| 过滤器级别 | 初阻力 (Pa) | 终阻力/更换阈值 (Pa) | 典型更换周期 | 压差监测要求 |
|---|---|---|---|---|
| G4 初效 | 20~40 | 100~150 | 1~3个月 | 必须安装压差表/传感器 |
| F7 中效 | 60~90 | 200~250 | 3~6个月 | 必须安装压差表/传感器 |
| F8 中效 | 80~120 | 250~300 | 4~8个月 | 必须安装压差表/传感器 |
| F9 高中效 | 100~150 | 300~400 | 6~12个月 | 必须安装压差表/传感器 |
| H13 高效 | 120~180 | 300~400 | 2~4年 | 必须安装压差表+年度PAO检漏 |
| H14 高效 | 150~220 | 350~450 | 3~5年 | 必须安装压差表+半年度PAO检漏 |
| U15 超高效 | 200~300 | 400~600 | 3~5年 | 必须安装压差表+半年度CPC检漏 |
图6-1 高效过滤器液槽密封安装剖面图
| 对比维度 | AHU(组合式空调机组) | FCU(风机盘管) |
|---|---|---|
| 过滤能力 | 初+中+高效三级过滤 | 仅初效(G2~G4),无中/高效 |
| 湿度控制 | 表冷除湿+蒸汽加湿,精确控制 | 仅能降温,无法精确控湿 |
| 新风供给 | 集中处理新风,保证正压和换气 | 通常无新风,无法保证正压 |
| 气流组织 | 可设计层流/乱流,均匀性好 | 局部送风,均匀性差 |
| 凝露风险 | 集中冷凝水排放,可控 | 分散在吊顶内,漏水/微生物风险高 |
| 洁净等级适用 | ISO 3~8级全覆盖 | 仅限ISO 8级以下的辅助区域 |
| 场景 | 配置方式 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 洁净室外更衣区/缓冲区 | FCU + 新风系统 | 仅用于温湿度辅助调节,不承担洁净度保障 |
| 洁净走廊/参观走廊 | FCU + 独立新风 | 走廊本身洁净等级低(ISO 8-9),FCU辅助降温 |
| 设备夹层/技术夹层 | FCU 降温 | 为夹层内的电气设备/控制柜提供局部冷却 |
| 洁净区内的局部温控点 | FCU + 独立中效过滤箱 | 在FCU回风口加装F7中效过滤箱,减少发尘 |
特点:结构紧凑,成本最低,适合普通电子/食品/包装行业。
特点:全新风(无回风),深度除湿,精确控湿,适合半导体/面板/高湿负荷场景。
特点:全304不锈钢内壁、双道密封检修门、不锈钢冷凝水盘+双存水弯、过滤器旁通漏风率≤1.5%。末端送风口为H14液槽密封高效送风口。
特点:增加化学过滤段,去除空气中的AMC(气态分子污染物),如硼、有机酸、硅氧烷、氨气等,防止晶圆表面污染。
图8-1 洁净室用组合式空调机组(AHU)整机实物图