Чистое помещение — это особый вид контроля среды, позволяющий контролировать такие факторы, как количество частиц, влажность, температура и статическое электричество в воздухе, для достижения определённых стандартов чистоты. Чистые помещения широко используются в высокотехнологичных отраслях, таких как производство полупроводников, электроника, фармацевтика, авиация, аэрокосмическая промышленность и биомедицина.
1. Состав чистого помещения
Чистые помещения включают промышленные чистые помещения и биологически чистые помещения. Чистые помещения состоят из систем чистых помещений, технологических систем чистых помещений и систем вторичного распределения.
Уровень чистоты воздуха
Стандарт уровня для деления предельно допустимой концентрации частиц, размер которых превышает или равен размеру частиц, рассматриваемому в единице объёма воздуха в чистом помещении. В стране чистые помещения испытываются и принимаются в пустом, статическом и динамическом состояниях в соответствии с «Техническими условиями проектирования чистых помещений» и «Техническими условиями строительства и приёмки чистых помещений».
Основные стандарты чистоты
Постоянная стабильность чистоты и контроль загрязнения являются основными стандартами для оценки качества чистых помещений. Стандарт подразделяется на несколько уровней в зависимости от таких факторов, как региональные условия и чистота. Обычно используются международные стандарты и национальные региональные отраслевые стандарты. Уровни чистоты помещений (зон) подразделяются на классы 100, 1000, 10000 и 100000.
2. Уровень чистой комнаты
Чистая комната класса 100
Практически безпыльная среда с очень малым содержанием частиц в воздухе. В помещении установлено современное оборудование, а персонал работает в профессиональной чистой одежде.
Стандарт чистоты: количество частиц пыли диаметром более 0,5 мкм на кубический фут воздуха не должно превышать 100, а количество частиц пыли диаметром более 0,1 мкм не должно превышать 1000. Также указано, что максимально допустимое количество частиц пыли (≥0,5 мкм) на кубический метр составляет 3500, в то время как количество частиц пыли ≥5 мкм должно быть равно 0.
Область применения: в основном используется в производственных процессах с чрезвычайно высокими требованиями к чистоте, таких как производство больших интегральных схем, высокоточных оптических устройств и других. В этих областях необходимо обеспечить беспыльную среду для производства продукции, чтобы исключить влияние частиц на качество продукции.
Чистое помещение класса 1000
По сравнению с чистым помещением класса 100 количество частиц в воздухе увеличилось, но всё ещё остаётся низким. Планировка помещения рациональная, оборудование размещено упорядоченно.
Стандарт чистоты: количество частиц пыли диаметром более 0,5 мкм в каждом кубическом футе воздуха в чистом помещении класса 1000 не должно превышать 1000, а количество частиц пыли диаметром более 0,1 мкм не должно превышать 10 000. Стандарт для чистого помещения класса 10 000 гласит, что максимально допустимое количество частиц пыли (≥0,5 мкм) на кубический метр составляет 350 000, а максимальное количество частиц пыли диаметром ≥5 мкм — 2 000.
Область применения: применимо к некоторым процессам с относительно высокими требованиями к чистоте воздуха, например, к производству оптических линз и небольших электронных компонентов. Хотя требования к чистоте в этих областях не столь высоки, как в чистых помещениях класса 100, для обеспечения качества продукции всё же необходимо поддерживать определённую чистоту воздуха.
Чистые помещения класса 10 000
Количество частиц в воздухе продолжает увеличиваться, но всё ещё может удовлетворить потребности некоторых процессов со средними требованиями к чистоте. В помещении поддерживается чистота и порядок, имеется необходимое освещение и вентиляция.
Стандарт чистоты: количество частиц пыли диаметром более 0,5 мкм в каждом кубическом футе воздуха не должно превышать 10 000 частиц, а количество частиц пыли диаметром более 0,1 мкм не должно превышать 100 000 частиц. Также установлено, что максимально допустимое количество частиц пыли (≥0,5 мкм) на кубический метр составляет 3 500 000, а максимально допустимое количество частиц пыли диаметром ≥5 мкм — 60 000.
Область применения: применимо к некоторым процессам со средними требованиями к чистоте воздуха, например, в фармацевтической и пищевой промышленности. В этих областях необходимо поддерживать низкую микробную обсемененность и определённую чистоту воздуха для обеспечения гигиены, безопасности и стабильности продукта.
Чистое помещение класса 100 000
Количество частиц в воздухе относительно велико, но его всё ещё можно контролировать в приемлемом диапазоне. В помещении может быть установлено вспомогательное оборудование для поддержания чистоты воздуха, например, очистители воздуха, пылеуловители и т. д.
Стандарт чистоты: количество частиц пыли диаметром более 0,5 мкм в каждом кубическом футе воздуха не должно превышать 100 000 частиц, а количество частиц пыли диаметром более 0,1 мкм не должно превышать 1 000 000 частиц. Также установлено, что максимально допустимое количество частиц пыли (≥0,5 мкм) на кубический метр составляет 10 500 000, а максимально допустимое количество частиц пыли диаметром ≥5 мкм — 60 000.
Область применения: Применимо к некоторым процессам с относительно низкими требованиями к чистоте воздуха, например, в косметической промышленности, некоторых процессах производства пищевых продуктов и т. д. В этих областях требования к чистоте воздуха относительно низкие, но все же необходимо поддерживать определенный уровень чистоты, чтобы избежать воздействия частиц на продукцию.
3. Объем рынка оборудования для чистых помещений в Китае
В настоящее время в Китае в сфере чистых помещений мало компаний, обладающих передовыми технологиями, ресурсами и опытом для реализации крупных проектов, зато существует множество малых предприятий. Малые предприятия не имеют возможности вести международный бизнес и реализовывать масштабные проекты высокого уровня чистых помещений. В настоящее время в отрасли наблюдается конкурентная среда с высокой концентрацией на рынке проектирования чистых помещений высокого уровня и относительно разрозненным рынком проектирования чистых помещений низкого уровня.
Чистые помещения широко используются, и разные отрасли предъявляют разные требования к классам чистоты. Строительство чистых помещений должно соответствовать отраслевым особенностям и специфике производственных процессов владельца. Поэтому только компании, обладающие передовыми технологиями, мощным потенциалом, выдающимися историческими достижениями и хорошей репутацией, способны реализовывать крупные проекты в различных отраслях.
Начиная с 1990-х годов, благодаря непрерывному развитию рынка, вся индустрия чистых помещений постепенно достигла зрелости, технологии проектирования чистых помещений стабилизировались, и рынок вступил в период зрелости. Развитие индустрии проектирования чистых помещений зависит от развития электронной промышленности, фармацевтического производства и других отраслей. С переносом электронной информационной промышленности в развитые страны Европы и США спрос на чистые помещения будет постепенно снижаться, а их рынок проектирования чистых помещений перейдет от стадии зрелости к стадии спада.
По мере углубления промышленного переноса развитие электронной промышленности всё больше смещается из развитых стран Европы и США в Азию и развивающиеся страны. В то же время, по мере непрерывного повышения экономического уровня развивающихся стран, требования к медицинскому обслуживанию и безопасности пищевых продуктов повышаются, а мировой рынок оборудования для чистых помещений также продолжает смещаться в сторону Азии. В последние годы в электронной промышленности, в частности в Китае, сформировался крупный промышленный кластер, включающий производство интегральных схем, полупроводников, оптоэлектроники и фотоэлектрических элементов.
Благодаря развитию электроники, фармацевтики, медицинской промышленности, пищевой промышленности и других отраслей промышленности, доля Китая на мировом рынке оборудования для чистых помещений увеличилась с 19,2% в 2010 году до 29,3% в 2018 году. В настоящее время рынок оборудования для чистых помещений Китая стремительно развивается. В 2017 году объем рынка оборудования для чистых помещений Китая впервые превысил 100 млрд юаней; в 2019 году объем рынка оборудования для чистых помещений Китая достиг 165,51 млрд юаней. Объем рынка оборудования для чистых помещений в моей стране из года в год демонстрирует линейный рост, что в основном синхронизировано с мировым ростом, а общая доля на мировом рынке из года в год демонстрирует тенденцию к росту, что также связано со значительным укреплением всеобъемлющей национальной мощи Китая из года в год.
«Основные положения 14-го пятилетнего плана национального экономического и социального развития Китайской Народной Республики и долгосрочные цели на период до 2035 года» чётко ориентированы на стратегически развивающиеся отрасли, такие как информационные технологии нового поколения, биотехнологии, новая энергетика, новые материалы, высокотехнологичное оборудование, новые энергетические транспортные средства, охрана окружающей среды, аэрокосмическая промышленность, судостроение и т.д., ускоряют внедрение инноваций и ключевых базовых технологий, а также ускоряют развитие таких отраслей, как биомедицина, биологическая селекция, биоматериалы и биоэнергетика. В будущем стремительное развитие этих высокотехнологичных отраслей будет способствовать быстрому росту рынка чистых помещений. Ожидается, что к 2026 году объём рынка чистых помещений в Китае достигнет 358,65 млрд юаней, а среднегодовой темп роста в период с 2016 по 2026 год составит 15,01%.
Время публикации: 24 февраля 2025 г.