FFU 台数由循环风量决定,而循环风量只跟三个数有关:洁净面积、吊顶净高、换气次数。800㎡ 的千级车间(净高 3.0 m、55 次/h)需要 132,000 m³/h 循环风量——用 1,000 m³/h 规格是 132 台,用 2,000 m³/h 规格是 66 台。三个数一变,台数就跟着变,所以下面先给公式,再走一遍完整算例。
一、三个数算出循环风量,再落到台数
洁净室不是"靠空调吹干净",是靠持续用过滤后的空气把室内空气置换掉。置换强度就是换气次数,它决定了要搬多少风:
容积 V = 面积 A × 吊顶净高 H (m³)
循环风量 Q = V × 换气次数 n (m³/h)
FFU 台数 N = ⌈ Q ÷ 单台额定风量 ⌉ (向上取整)
三个细节决定这套公式能不能用:
- 面积是洁净区面积,不是建筑面积。 辅助间、走廊、风淋室、机房不在洁净区内,不能一起乘。
- 净高是吊顶到地面的高度,不是结构层高。 吊顶上方是技术夹层(走风管、FFU 箱体、灯具、桥架),普遍占 0.8~1.5 m。用错这一项,风量直接虚高 20%~40%。
- 向上取整,不留小数。 台数是整数,风量不够就是洁净度不够,宁可多一台。
二、换气次数取多少
等级越高、要搬的风越多。下表是工程通行取值,也是官网计算器默认值:
| 洁净级别 | ISO | 默认换气次数(次/h) | 工程常见区间 | 典型场景 |
|---|---|---|---|---|
| 十级 | ISO 4 | 350 | 300~350 | 光刻、外延、晶圆制造、精密光学 |
| 百级·电子 | ISO 5 | 320 | 240~320 | 芯片测试、晶圆检测 |
| 百级·制药 | ISO 5 | 300 | 240~300 | 无菌分装、无菌灌装 |
| 百级·其他 | ISO 5 | 280 | 240~300 | 手术室、精密装配 |
| 千级 | ISO 6 | 55 | 50~60 | 精密零部件、电子组装、光伏电池、试剂分装 |
| 万级 | ISO 7 | 25 | 20~30 | 注塑涂装、医疗器械、注射剂配制、食品包装 |
| 十万级 | ISO 8 | 15 | 12~18 | 食品饮料、化妆品、印刷包装、普通电子 |
| 普通受控区 | — | 12 | 10~15 | 辅助间、仓储、缓冲更衣 |
百级为什么要分三挡?因为 200 次/h 到 320 次/h 的差别不是玄学,是行业惯例:半导体线的百级普遍按 300 次/h 以上设计并配合满布 FFU,制药无菌区多按 300 次/h,手术室、精密装配常按 280 次/h。同一张图纸上写"百级"三个字,行业不同,风量差 15%。
换气次数往上调的唯一理由是工艺发热大、人员多、有排风(排风带走的风必须补回来);往下调的唯一理由是经过了自净时间验算。没有这两条依据就改数字,验收时压不住。
三、800㎡ 千级:从面积走到台数
设定:洁净区 800㎡,吊顶净高 3.0 m,千级(ISO 6),换气次数 55 次/h。
第 1 步 算容积
V = 800 × 3.0 = 2,400 m³
第 2 步 算循环风量
Q = 2,400 × 55 = 132,000 m³/h
第 3 步 按单台额定风量取整
| 单台规格 | 计算 | 台数 | 平均每台覆盖 |
|---|---|---|---|
| 1,000 m³/h | 132,000 ÷ 1,000 = 132 | 132 台 | 6.1 ㎡ |
| 2,000 m³/h | 132,000 ÷ 2,000 = 66 | 66 台 | 12.1 ㎡ |
第 4 步 拿吊顶模数校核(这一步不能省)
行业常见吊顶模数是 600×600(0.36 ㎡/块)和 600×1200(0.72 ㎡/块)。假设房间是 40 m × 20 m,按 600×1200 排:长边 40,000÷1,200 ≈ 33 块,短边 20,000÷600 ≈ 33 块,约 1,089 个吊顶位。
- 1,000 规格 132 台,正好排成 12 排 × 11 列,每台约管 8 个吊顶位——可排,且比较容易调平衡;
- 2,000 规格 66 台,排成 6 排 × 11 列,每台约管 16 个吊顶位——吊顶开孔少、支吊架省,但单台覆盖大,气流组织要靠回风柱配合。
如果算出来台数排不进吊顶位(比如百级要 1㎡ 一台,模数一对,位置就紧了),说明要么模数选错,要么该上满布 FFU 方案——这时是设计问题,不是加钱能解决的。
第 5 步 写出结论
> 800㎡ 千级、净高 3.0 m、55 次/h:循环风量 132,000 m³/h,1,000 m³/h 规格 132 台(每台约 6.1㎡),2,000 m³/h 规格 66 台(每台约 12.1㎡)。
另外两个常用档位,直接抄:
| 场景 | 面积×净高 | 换气次数 | 循环风量 | 1,000 规格 | 2,000 规格 |
|---|---|---|---|---|---|
| 万级,500㎡,3.0 m | 1,500 m³ | 25 | 37,500 m³/h | 38 台 | 19 台 |
| 百级(制药),200㎡,3.0 m | 600 m³ | 300 | 180,000 m³/h | 180 台 | 90 台 |
| 十万级,1,000㎡,3.0 m | 3,000 m³ | 15 | 45,000 m³/h | 45 台 | 23 台 |
百级那组注意:200㎡ 要 180 台 1,000 规格,平均每台只覆盖 1.1㎡——这已经是满布的密度了,台数不是"想少装几台省钱"的环节,减台数就是减洁净度。
四、台数算完,还要过三关
风量对了,洁净度不一定达标。台数只是第一关:
| 关卡 | 要求 | 卡在哪 |
|---|---|---|
| 面风速 | 单向流(百级以上)0.35~0.55 m/s | 台数够但风机静压不够,过滤器阻力一涨风速就掉 |
| 过滤器阻力 | 初阻力、终阻力都要算进风机曲线 | 按初阻力选风机,运行三个月风量就掉一截 |
| 噪声与能耗 | 千级以下可以靠 AHU 送风,不必满布 FFU | FFU 台数堆多了,噪声和电费一起上来 |
千级及以下的非单向流房间,不一定非要 FFU:用净化空调机组(AHU)+ 高效送风口,同样能做到 55 次/h,而且过滤器集中更换、维护方便。FFU 的优势在百级以上要满布、要分区调节、要局部改造的场合。
五、五个最常见的错
- 拿建筑面积当洁净面积。 800㎡ 建筑面积里可能只有 600㎡ 是洁净区,按 800 算就是多买 33 台的过滤器与箱体。
- 拿结构层高当吊顶净高。 层高 4.5 m、净高 3.0 m,用 4.5 算风量,直接多 50%。
- 把循环风量当新风量报给空调专业。 132,000 m³/h 是循环风量,新风只占其中很小一部分(千级常按 4 次/h 左右)。两者混用,冷量会算到离谱的量级,造价翻倍。
- 只算台数不看面风速。 百级做出来风量够、测速不过,是风机静压选低了,不是台数少了。
- 忘了 FFU 自己是热源。 每台 1,000 m³/h 规格的 FFU 风机功耗约 0.1~0.2 kW,132 台就是 13~26 kW 的显热,这部分要进空调冷负荷。反过来,算冷负荷时把 FFU 发热漏掉,夏天房间温度压不下来。
六、台数与电费:换规格不省电,省的是别的
按单台 0.15 kW 粗估(1,000 m³/h 规格,运行中档):
| 项目 | 1,000 规格 132 台 | 2,000 规格 66 台 |
|---|---|---|
| 风机总功率 | 132 × 0.15 = 19.8 kW | 66 × 0.30 ≈ 19.8 kW |
| 年耗电(8,000 h) | 约 15.8 万 kWh | 约 15.8 万 kWh |
| 年电费(0.8 元/kWh) | 约 12.7 万元 | 约 12.7 万元 |
同风量下总功率基本一样——搬一样多的风,就得付一样的电费。所以选规格只看三件事:吊顶模数、吊顶开孔数量、调节灵活性。真正能省电的是降低过滤器阻力增长(按时更换、做好预过滤)和分区变频运行(非生产时段降档),这两条比换规格有用得多。
(上表是估算口径:0.15 kW/台、8,000 h、0.8 元/kWh 三个假设,实际按铭牌功率与当地电价替换。)
七、依据
GB 50073《洁净厂房设计规范》、GB 50457《医药工业洁净厂房设计标准》、GB/T 25915.1(ISO 14644-1)分级方法;过滤器面风速与阻力取值按设备厂家样本与项目实测复核。换气次数表中的数值为工程经验值,正式设计须结合工艺发热、人员密度、排风量与自净时间验算。
上面这套算法官网有在线版:FFU 风量高级计算器——输入面积、净高、级别,直接给循环风量与两种规格的台数,算完可一键带进咨询单,我们按你的工艺与现场条件出深化设计。净化设备与 FFU 产品页里有规格与选型要点;冷量怎么配,见洁净室空调冷负荷怎么算。