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Méthodes de calcul pour le volume d'air frais et le volume d'air de soufflage dans les salles blanches sans poussière

Créé le 2024.12.04

Calculs de débit d'air en salle blanche : Maîtriser le volume d'air neuf et d'air soufflé pour une performance optimale

Dans des secteurs tels que la fabrication de semi-conducteurs, la pharmaceutique et l'électronique de précision, les salles blanches sont essentielles au maintien d'environnements sans contaminants. Cependant, leur efficacité dépend d'un contrôle précis du débit d'air — spécifiquement, le volume d'air neuf (pour le personnel et la pression) et le volume d'air soufflé (pour l'élimination des particules).
Ce guide détaille les méthodes de calcul, les normes industrielles et les considérations pratiques pour optimiser le système d'air de votre salle blanche.
Pièce vide et bien éclairée avec des murs et un plafond gris, des câbles au sol.

Pourquoi le contrôle du flux d'air est important dans les salles blanches

Les salles blanches dépendent d'un flux d'air équilibré pour :
✔ Maintenir la propreté classifiée ISO (par exemple, ISO 5 pour la fabrication de puces)
✔ Assurer la sécurité des travailleurs (apport d'oxygène, élimination du CO₂)
✔ Prévenir la contamination (via la pression positive)
✔ Gérer la chaleur et l'humidité (critique pour les processus sensibles)
Point clé : Un calcul erroné du flux d'air peut entraîner des lots de produits défectueux, des violations réglementaires ou la fatigue des travailleurs.

1. Volume d'air neuf : La "ligne de vie" des salles blanches

A. Pour la respiration du personnel (normes OSHA/ASHRAE)

  • Formule
:Air neuf (m³/h)=Nombre d'employés×30−50 m³/h par personneAir neuf (m³/h)=Nombre d'employés×30−50m³/h par personne
  • Exemple
    • 20 employés × 40 m³/h =
 800 m³/h (exigence minimale).
 l'accumulation de CO₂ et maintient les niveaux d'oxygène.

B. Pour pression positive (directives ISO 14644 et FDA)

  • Objectif : Empêcher l'infiltration d'air non filtré.
  • Différentiel de pression
    • 5-20 Pa
(entre la salle blanche et les zones adjacentes).
  • Formule
: Flux d'air de fuite (m³/h) = Volume de la pièce (m³) × Changements d'air par heure (ACH) Flux d'air de fuite (m³/h) = Volume de la pièce (m³) × Changements d'air par heure (ACH)

C. Pour la compensation de l'air d'extraction du procédé

  • Règle : Air neuf ≥ air extrait pour éviter la pression négative.
  • Exemple : Si l'extraction = 500 m³/h, l'air neuf doit être ≥ 500 m³/h.

2. Volume d'air insufflé : Le "Moteur" de la Propreté

A. Basé sur les taux de renouvellement d'air (Normes ISO 14644)

Classe de salle blanche
Renouvellements d'air par heure (RAH)
Cas d'utilisation typiques
ISO 5 (Classe 100)
500-600
Lithographie de semi-conducteurs
ISO 7 (Classe 10 000)
25-35
Remplissage pharmaceutique
ISO 8 (Classe 100 000)
15-20
Assemblage électronique
Exemple de calcul :
  • Pièce : 10m × 8m × 3m = 240 m³.
  • Classe 100K @ 18 ACH → 240 × 18 = 4 320 m³/h.

B. Salles blanches à flux unidirectionnel (critique pour les usines de fabrication de puces)

  • Flux vertical : 0,3–0,5 m/s (par exemple, zones de lithographie).
  • Flux horizontal : 0,2–0,4 m/s (par exemple, zones d'emballage).
  • Formule :Air soufflé (m³/h) = Vitesse du vent (m/s) × Surface transversale (m²) × 3600Air soufflé (m³/h) = Vitesse du vent (m/s) × Surface transversale (m²) × 3600
Exemple :

C. Débit d'air de refroidissement pour l'équipement (centres de données, laboratoires laser)

  • Règle générale : 300–400 m³/h par kW de dissipation thermique.
  • Exemple : 10 armoires de serveurs @ 3 kW chacune → 30 kW × 350 m³/h = 10 500 m³/h.

3. Ajustements dynamiques et défis du monde réel

  • Salles blanches vieillissantes : Les fuites de conduits peuvent augmenter la demande d'air neuf de 10 à 20 %.
  • Mises à niveau des processus : Les nouveaux équipements peuvent nécessiter des taux d'ACH plus élevés.
  • Efficacité énergétique : Les systèmes à débit d'air variable (VAV) peuvent réduire les coûts de 25 %.

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