浅谈电子洁净厂房给排水及消防系统设计

摘要：随着电子产业的迅猛发展，电子洁净厂房的建设需求日益增长。给排水及消防系统作为电子洁净厂房的重要基础设施，其设计的合理性与可靠性直接关系到厂房的正常生产运营、产品质量以及人员和财产安全。本文深入探讨电子洁净厂房给排水及消防系统的设计要点、关键技术以及相关注意事项，旨在为电子洁净厂房的设计提供全面且实用的参考，确保其给排水及消防系统高效、稳定运行。

关键词：电子洁净厂房；给排水系统；消防系统；设计要点

一、引言

电子洁净厂房是电子产业生产的关键场所，对生产环境的洁净度、温湿度等参数有着严格要求。给排水及消防系统在维持厂房正常运转、保障生产环境稳定以及防范火灾风险等方面发挥着不可替代的作用。合理的给排水系统能够满足生产工艺对水质、水量和水压的需求，同时确保厂房内的卫生设施正常运行；而可靠的消防系统则是保护厂房人员生命安全和财产安全的重要防线。因此，深入研究电子洁净厂房给排水及消防系统设计具有重要的现实意义。

二、电子洁净厂房给排水系统设计

2.1 给水系统设计

生产工艺用水：电子生产工艺对水质要求极高，不同的生产环节可能需要不同纯度的水。例如，芯片制造过程中通常需要超纯水，其电阻率要求达到 18MΩ·cm 以上。因此，给水系统设计时需根据生产工艺确定合适的水处理工艺。常见的水处理流程包括预处理（如过滤、软化等）、反渗透、离子交换以及超滤等深度处理技术。通过这些工艺去除水中的杂质、微生物、离子等，以满足生产工艺对水质的严格要求。同时，为保证供水的稳定性，需设置足够容量的储水罐和备用供水设备，防止因水处理设备故障或供水中断影响生产。

生活用水：生活用水的水质应符合国家规定的饮用水卫生标准。在设计生活给水系统时，要根据厂房内的人员数量、用水定额以及卫生器具的配置情况，准确计算生活用水量。合理布置给水管网，确保各用水点的水压稳定、水量充足。为防止生活用水受到污染，应采取相应的防污染措施，如在引入管处设置倒流防止器，对储水设施进行定期清洗和消毒等。

消防用水：消防用水是电子洁净厂房给水系统的重要组成部分，其水量和水压应满足消防规范的要求。消防水池和消防水泵的设置需根据厂房的规模、火灾危险性等因素综合确定。消防水池的有效容积应根据火灾延续时间内的消防用水量计算确定，确保在火灾发生时能够提供足够的灭火用水。消防水泵应采用一用一备或多用一备的工作方式，保证在火灾时消防水泵能够可靠启动并正常运行。

2.2 排水系统设计

生产废水排水：电子生产过程中会产生各种类型的废水，如含重金属废水、酸碱废水、有机废水等。这些废水若未经处理直接排放，会对环境造成严重污染。因此，排水系统设计时需根据废水的性质和污染物浓度，设置相应的废水处理设施。例如，对于含重金属废水，可采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理；对于酸碱废水，可通过中和反应调节废水的 pH 值。处理后的废水需达到国家或地方规定的排放标准后方可排放。同时，为便于废水处理和管理，应将不同类型的废水进行分类收集和输送。

生活污水排水：生活污水主要包括员工的洗漱用水、冲厕用水等。生活污水排水系统应按照建筑排水设计规范进行设计，合理确定排水管道的管径、坡度和走向。为防止排水管道堵塞和异味散发，应设置适当的清扫口和水封装置。生活污水需经过处理达标后，排入市政污水管网。

雨水排水：电子洁净厂房的雨水排水系统应根据当地的暴雨强度公式和厂房的屋面面积，计算雨水设计流量，确定雨水排水管道的管径和排水方式。常见的雨水排水方式有外排水和内排水两种。外排水适用于一般的电子洁净厂房，通过屋面雨水斗和排水立管将雨水排至室外雨水管网；内排水则适用于一些对屋面防水要求较高或有特殊工艺要求的厂房，雨水通过室内排水管道收集后排至室外。在设计雨水排水系统时，还应考虑雨水的初期弃流和利用，以节约水资源。

三、电子洁净厂房消防系统设计

3.1 火灾特点及危险性分析

电子洁净厂房内通常存放着大量的电子设备和贵重的生产材料，这些设备和材料大多具有易燃、易爆的特点。同时，厂房内的电气设备较多，电气线路复杂，容易引发电气火灾。此外，由于电子洁净厂房对洁净度要求较高，厂房内通常采用密封式设计，火灾发生时烟雾和热量不易散发，容易造成火势蔓延，给灭火和人员疏散带来困难。因此，电子洁净厂房的火灾危险性较大，对消防系统的要求也更为严格。

3.2 消防系统设计要点

消火栓系统：消火栓系统是电子洁净厂房最基本的消防设施之一。在设计消火栓系统时，应根据厂房的建筑布局和防火分区的划分，合理布置消火栓的位置，确保室内任何一点都在消火栓的保护范围内。消火栓的间距不应超过规范要求，且应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。消火栓的用水量应根据厂房的火灾危险性和建筑体积等因素确定，同时应满足消防给水系统的水压要求。为便于消防人员操作，消火栓应设置在明显且易于取用的位置，并配备相应的消防水带和水枪。

自动喷水灭火系统：自动喷水灭火系统是一种高效的灭火设施，能够在火灾初期自动喷水灭火，有效控制火势蔓延。对于电子洁净厂房，根据其火灾危险性和建筑特点，应合理选择自动喷水灭火系统的类型，如湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统或预作用自动喷水灭火系统等。湿式自动喷水灭火系统适用于环境温度不低于 4℃且不高于 70℃的场所；干式自动喷水灭火系统适用于环境温度低于 4℃或高于 70℃的场所；预作用自动喷水灭火系统则适用于严禁管道漏水、严禁系统误喷的场所。在设计自动喷水灭火系统时，应根据厂房的面积、高度以及喷头的保护面积等因素，确定喷头的数量和布置方式，确保喷头能够均匀喷水，覆盖整个防火分区。

气体灭火系统：对于一些不宜用水灭火的场所，如电子设备机房、配电室等，应设置气体灭火系统。常见的气体灭火系统有七氟丙烷灭火系统、IG541 混合气体灭火系统等。气体灭火系统的设计应根据防护区的空间大小、火灾类型以及人员疏散等因素进行。在设计时，需确定灭火剂的储存量、喷头的布置方式以及系统的控制方式等。气体灭火系统应具有自动、手动和机械应急操作三种启动方式，确保在不同情况下都能可靠启动。

火灾自动报警系统：火灾自动报警系统是电子洁净厂房消防系统的重要组成部分，能够及时发现火灾并发出警报信号，为人员疏散和灭火救援提供宝贵的时间。在设计火灾自动报警系统时，应根据厂房的规模和火灾危险性，合理选择火灾探测器的类型和数量。常见的火灾探测器有感烟探测器、感温探测器、火焰探测器等。感烟探测器适用于火灾初期产生大量烟雾的场所；感温探测器适用于火灾初期温度升高较快的场所；火焰探测器适用于火灾初期产生明火的场所。同时，应设置火灾报警控制器和联动控制设备，实现对消防设施的自动控制和联动操作。

四、电子洁净厂房给排水及消防系统设计的注意事项

4.1 与生产工艺的协调配合

电子洁净厂房的给排水及消防系统设计应与生产工艺紧密结合。在设计前，设计人员应充分了解生产工艺对给排水及消防系统的要求，如生产设备的用水点位置、用水量、排水水质等，以及生产过程中可能存在的火灾隐患和灭火要求。根据生产工艺的特点，合理布置给排水管道和消防设施，确保系统的设计能够满足生产工艺的需求，同时不影响生产设备的正常运行。

4.2 防止交叉污染

电子洁净厂房对洁净度要求极高，给排水及消防系统在设计时应采取有效措施防止交叉污染。例如，在给水管网设计中，应避免不同水质的水相互混合，防止生产工艺用水受到污染。在排水系统设计中，应将生活污水和生产废水严格分开，防止生活污水中的细菌和杂质污染生产废水处理系统。此外，消防系统的设计也应考虑防止消防用水对生产环境的污染，如在消防水池和消防水箱的设计中，应设置防止水质恶化的措施。

4.3 系统的可靠性和可维护性

电子洁净厂房的给排水及消防系统应具备较高的可靠性和可维护性。在设备选型时，应选用质量可靠、性能稳定的产品，并配备必要的备用设备，确保在系统出现故障时能够及时切换，不影响生产和消防安全。同时，在系统设计时，应考虑便于设备的维护和检修，合理设置检修通道、检修口和阀门等设施，为维护人员提供良好的工作条件。

五、结论

电子洁净厂房给排水及消防系统设计是一项复杂而重要的工作，涉及到多个专业领域和众多的设计要点。在设计过程中，需要充分考虑电子洁净厂房的生产工艺特点、火灾危险性以及对洁净度的特殊要求，合理设计给排水及消防系统的各个环节。通过精心设计和严格施工，确保给排水及消防系统的可靠性、安全性和高效性，为电子洁净厂房的正常生产运营提供有力保障。随着电子技术的不断发展和进步，电子洁净厂房的建设标准也在不断提高，给排水及消防系统的设计也需要不断创新和完善，以适应新的发展需求。未来，应加强对电子洁净厂房给排水及消防系统设计的研究，积极采用新技术、新材料和新设备，不断提高设计水平，为电子产业的发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]建筑给水排水设计标准：GB50015-2019[S].中国计划出版社，2020.

[2]消防给水及消火栓系统技术规程：CB50974-2014[S].中国计划出版社，2014.10.

[3]自动喷水灭火系统设计规范：GB50084-2017[S].中国计划出版社，2018.

[4]电子工业洁净厂房设计规苑：GB50472-2008[S].中国计划出版社，2009.