Dans la conception et la construction de salles blanches, la quantité d'unités de filtration à ventilation (FFU) détermine directement le niveau de propreté de l'air. Qu'il s'agisse de concevoir une nouvelle salle blanche modulaire ou de moderniser une installation existante, le calcul précis du nombre de FFU est essentiel pour garantir la certification selon la norme ISO 14644-1.
Pour les équipes d'ingénierie, il ne s'agit pas seulement d'un paramètre technique, mais du cœur du contrôle des coûts concernant la consommation d'énergie et l'investissement matériel. Cet article fournit une formule de calcul standard et un guide étape par étape.
1. La formule principale (formule de calcul des FFU)
Pour déterminer le nombre requis de FFU, suivez cette formule logique :
$$N = \frac{V \times ACR}{v}$$
Descriptions des paramètres :
$N$ : Nombre de FFU requis (toujours arrondir au nombre entier supérieur).
$V$ : Volume total de la salle blanche (Surface $\times$ Hauteur sous plafond, en $m^3$).
$ACR$ (Taux de renouvellement d'air) : Nombre de renouvellements d'air par heure. C'est la variable principale déterminée par la classe ISO cible.
$v$ : Volume d'air d'un seul FFU (généralement mesuré en $m^3/h$). Un FFU standard de $1175 \times 575$ mm a généralement un volume d'air compris entre $1000$ et $1200\ m^3/h$ à pleine charge.
2. Normes de débit de renouvellement d'air (ACR) par classe ISO
Avant d'appliquer la formule, sélectionnez l'ACR approprié en fonction de votre niveau de propreté cible. Ci-dessous se trouvent des valeurs empiriques standard utilisées dans l'industrie :
Classe de salle blanche (ISO) | ACR recommandé (Renouvellements/Heure) | Couverture de plafond FFU suggérée |
ISO 5 (Classe 100) | 240 - 480 | 60% - 100% |
ISO 6 (Classe 1 000) | 70 - 160 | 25% - 40% |
ISO 7 (Classe 10 000) | 30 - 70 | 15% - 25% |
ISO 8 (Classe 100 000) | 10 - 25 | 5% - 15% |
3. Exemple de calcul étape par étape
Supposons que vous conceviez une salle blanche ISO 7 (Classe 10 000) pour un atelier d'assemblage électronique d'une superficie de 50 $m^2$ et d'une hauteur de 2,5 $m$.
Étape 1 : Calculer le volume total ($V$)
$50\ m^2 \times 2,5\ m = 125\ m^3$
Étape 2 : Déterminer le taux de renouvellement d'air ($ACR$)
En prenant la valeur médiane pour ISO 7, supposons 50 renouvellements/heure.
Étape 3 : Déterminer le volume d'air d'un seul FFU ($v$)
En supposant l'utilisation d'un FFU standard GCC avec un volume de $1000\ m^3/h$.
Étape 4 : Appliquer la formule
$N = (125 \times 50) / 1000 = 6.25$
Conclusion : Vous aurez besoin d'au moins 7 FFU pour garantir que la pièce respecte de manière stable les normes ISO 7.
4. Facteurs supplémentaires affectant la quantité de FFU
Dans l'ingénierie du monde réel, s'appuyer uniquement sur une formule est insuffisant. Les variables suivantes doivent être prises en compte :
Densité du personnel : Plus il y a de personnel dans la pièce, plus la génération de particules augmente. Il est recommandé d'augmenter légèrement l'ACR dans les zones à fort trafic.
Charge thermique de l'équipement : Si les machines de production génèrent une chaleur importante, les FFU doivent fonctionner en tandem avec le système CVC pour augmenter la circulation afin de dissiper la chaleur.
Résistance du filtre : Au fil du temps, les filtres HEPA accumulent de la poussière, ce qui augmente la résistance. Nous recommandons de pré-calculer une marge de 10 % à 20 % du volume d'air pour garantir la conformité tout au long du cycle de vie du filtre.
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