原理：空氣以均勻的截面速度（通常0.3-0.5 m/s），沿著平行流線以單一方向（垂直或水平）通過整個(gè)潔凈室空間。高效/超高效過濾器覆蓋大部分或整個(gè)頂棚（垂直流）或一面墻（水平流），回風(fēng)布滿對應(yīng)地面或?qū)γ鎵Α?/div>
細(xì)分：
垂直單向流：送風(fēng)天花 → 工作區(qū)域 → 格柵地板 → 回風(fēng)靜壓箱。
水平單向流：送風(fēng)墻 → 工作區(qū)域 → 對面回風(fēng)墻。
優(yōu)點(diǎn)
最高的潔凈度：能提供最穩(wěn)定、均勻的潔凈環(huán)境（通常達(dá)到ISO 1-5級(jí)）。粒子被迅速、直接地掃向回風(fēng)口，不易滯留或擴(kuò)散，對污染源控制能力極強(qiáng)。
污染控制能力強(qiáng)：對室內(nèi)人員、設(shè)備、工藝操作產(chǎn)生的污染擴(kuò)散抑制效果最好。適用于對粒子或微生物極其敏感的工藝（如芯片光刻、無菌灌裝）。
自凈時(shí)間極短：一旦啟動(dòng)，能在極短時(shí)間內(nèi)（秒級(jí)到分鐘級(jí)）達(dá)到設(shè)定潔凈度。
氣流方向明確穩(wěn)定：氣流流線平行，不易產(chǎn)生渦流，避免交叉污染風(fēng)險(xiǎn)。
適用于高要求環(huán)境：是超高潔凈度等級(jí)（ISO 1-3級(jí)）和關(guān)鍵工藝區(qū)域的唯一選擇。
缺點(diǎn)
建造和運(yùn)行成本最高：需要大面積的滿布高效/超高效過濾器（滿布率通常>80%）、復(fù)雜龐大的靜壓箱結(jié)構(gòu)、高風(fēng)量風(fēng)機(jī)、大面積高承重格柵地板（垂直流）或高大回風(fēng)墻（水平流），初投資巨大。極高的送風(fēng)量導(dǎo)致能耗極高。
靈活性差：設(shè)備、隔斷、人員位置等對氣流干擾大，布局變更困難。大型設(shè)備可能阻擋氣流路徑（尤其水平流）。
空間利用率低：龐大的靜壓箱、地板下空間（垂直流）或墻面空間（水平流）占用大量建筑空間。
噪聲和風(fēng)速感：較高且均勻的風(fēng)速可能產(chǎn)生噪聲，并使工作人員有“吹風(fēng)感”，需合理控制風(fēng)速范圍。
維護(hù)復(fù)雜：大量過濾器的更換、檢漏工作量大；地板格柵或回風(fēng)墻的清潔維護(hù)要求高。
二、非單向流 (Non-Unidirectional Flow Airflow / Turbulent Flow)
原理：空氣以非均勻的速度，呈不規(guī)則軌跡（湍流）在室內(nèi)流動(dòng)。送風(fēng)口（通常是帶擴(kuò)散板的高效過濾器送風(fēng)口）分散布置在頂棚或高側(cè)墻，回風(fēng)口布置在側(cè)墻下部或地面。氣流在室內(nèi)充分混合稀釋污染物，再被排出。
優(yōu)點(diǎn)
建造和運(yùn)行成本最低：所需高效過濾器數(shù)量遠(yuǎn)少于單向流（覆蓋率可能<30%），結(jié)構(gòu)簡單（無需復(fù)雜靜壓箱和滿布格柵地板），送風(fēng)量?。〒Q氣次數(shù)通常在10-60次/小時(shí)），初投資和運(yùn)行能耗顯著低于單向流。
布局靈活性高：對室內(nèi)設(shè)備、隔斷布局的限制相對較小，更容易適應(yīng)工藝變更。
空間利用率高：沒有單向流所需的龐大靜壓箱和特殊地面/墻面結(jié)構(gòu)，空間利用更經(jīng)濟(jì)。
舒適性較好：工作區(qū)域平均風(fēng)速較低（<0.2 m/s），無明顯吹風(fēng)感，噪聲相對較小。
維護(hù)相對簡單：過濾器數(shù)量少，更換維護(hù)工作量相對小。
缺點(diǎn)
潔凈度等級(jí)有限：通常用于ISO 6-9級(jí)潔凈室。難以達(dá)到和維持ISO 5級(jí)及以上的超高潔凈度。存在渦流區(qū)，粒子可能滯留。
自凈時(shí)間長：污染物需要較長時(shí)間（數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘）才能被稀釋排出，恢復(fù)潔凈狀態(tài)較慢。
抗干擾能力較弱：對人員活動(dòng)、設(shè)備運(yùn)行等產(chǎn)生的局部污染源控制能力不如單向流，污染物擴(kuò)散范圍可能更大。
存在潔凈度梯度：靠近送風(fēng)口區(qū)域潔凈度最好，遠(yuǎn)離送風(fēng)口或靠近回風(fēng)口區(qū)域潔凈度相對較差。
氣流組織設(shè)計(jì)更關(guān)鍵：送/回風(fēng)口的位置、數(shù)量、換氣次數(shù)的選擇對潔凈度和均勻性影響很大，設(shè)計(jì)不當(dāng)易出現(xiàn)死角或短路。
三、混合流 (Mixed Flow / Hybrid Flow)
原理：結(jié)合了單向流和非單向流的優(yōu)點(diǎn)。在潔凈室的關(guān)鍵工藝區(qū)域（如操作臺(tái)、生產(chǎn)線）上方或前方，設(shè)置局部單向流保護(hù)裝置（如單向流罩、潔凈工作臺(tái)、隧道式層流罩），為最關(guān)鍵區(qū)域提供高潔凈度的“微環(huán)境”；而整個(gè)房間的背景區(qū)域則采用非單向流方式，維持一個(gè)較低但滿足要求的潔凈度（通常比關(guān)鍵區(qū)域低1-2個(gè)等級(jí)）。
優(yōu)點(diǎn)
性價(jià)比高：在保證關(guān)鍵區(qū)域達(dá)到高潔凈度（甚至ISO 5級(jí)）的同時(shí)，顯著降低了整個(gè)房間的建造和運(yùn)行成本（送風(fēng)量、過濾器數(shù)量遠(yuǎn)少于全室單向流）。
針對性強(qiáng)：將高等級(jí)潔凈氣流精準(zhǔn)投放到最需要保護(hù)的工藝點(diǎn)或產(chǎn)品暴露點(diǎn)。
靈活性較好：局部單向流裝置位置可以相對靈活調(diào)整（需考慮送排風(fēng)連接）。
節(jié)能效果顯著：是當(dāng)前高等級(jí)潔凈室設(shè)計(jì)中最常用、最經(jīng)濟(jì)的解決方案。
缺點(diǎn)
背景區(qū)潔凈度低于關(guān)鍵區(qū)：背景區(qū)域是非單向流，潔凈度等級(jí)低于關(guān)鍵區(qū)域，需注意物料和人員在區(qū)域間的轉(zhuǎn)移控制。
氣流組織設(shè)計(jì)更復(fù)雜：需要仔細(xì)協(xié)調(diào)局部單向流裝置與背景空調(diào)系統(tǒng)之間的關(guān)系，避免氣流沖突或短路。
存在干擾風(fēng)險(xiǎn)：背景區(qū)的湍流如果過強(qiáng)，可能干擾局部單向流的穩(wěn)定性和覆蓋范圍。
設(shè)備占用空間：局部單向流裝置本身會(huì)占用一定的操作空間。
四、總結(jié)與選擇建議
選擇依據(jù)：
工藝要求 (潔凈度等級(jí))：這是首要決定因素。超高等級(jí)（ISO 1-3）必須用單向流；高等級(jí)（ISO 4-5）優(yōu)先考慮混合流或單向流；中低等級(jí)（ISO 6-9）非單向流通常足夠。
成本預(yù)算 (初始投資 & 運(yùn)行能耗)：單向流成本最高，非單向流最低，混合流是平衡選擇。
工藝布局與靈活性：工藝是否固定？未來變更可能性？單向流限制最大。
空間限制：建筑層高、空間大小是否滿足單向流的結(jié)構(gòu)要求？
工藝特性：污染源強(qiáng)度、位置？物料/人員流動(dòng)？對氣流干擾的敏感性？
熱負(fù)荷：設(shè)備發(fā)熱量大？單向流高風(fēng)量利于散熱，但能耗高；混合流可局部強(qiáng)化冷卻。
現(xiàn)代趨勢：
混合流憑借其卓越的性價(jià)比和靈活性，已成為滿足ISO 5級(jí)及以下潔凈度要求的主流設(shè)計(jì)方案。非單向流廣泛用于要求較低的背景區(qū)域。全室單向流僅保留在對潔凈度有極端要求且成本不敏感的特定關(guān)鍵區(qū)域。
在選擇時(shí)，務(wù)必進(jìn)行詳細(xì)的氣流模擬（CFD分析），以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案能否滿足所有工藝點(diǎn)的潔凈度要求，并優(yōu)化氣流組織，減少能耗。
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