無塵室內空氣過濾器速度與均勻度如何測量

1‧測試目的

氣流是控制潔凈度與溫濕度的最主要因素，它對噪音也有一些影響。因此風速量測，都是放在無塵室測試的第一步。風速量測的目的，是確認濾網送出的氣流滿足設計規范，其次是確認氣流的均勻度。在某些場合可能因現場的限制，室內換氣量還必須用風速乘以出口面積來換算。
單一流向型無塵室，很多都是設計成垂直層流，因此風速均勻度非常重要，只有均勻的垂直層流，才能有效排除微粒污染。非單一流向型無塵室，由于微粒控制的觀念是稀釋，不是立即排除，一般而言其換氣量遠比風速重要，因此多只需要量測風量。
在單一流向型無塵室，風速量測的位置可由業主指定，一般是在濾網表面或是工作高度。但是需注明是濾網風速量測（濾網表面）或是無塵室室內風速量測（工作高度）。

2‧使用儀器

無塵室里面使用的 HEPA/ULPA 高效過濾器，其送出氣流的速度多半都控制在 0.5m/s 以內，因此所使用的風速計必須屬于低速型。濾網風速量測可使用單點式風速計如電子式壓力計配合皮氏管、熱線式風速計。也可以使用多點式風速計如 Shortridge Velgrid 16 點風速計。輪葉式風速計因使用范圍不同，通常不在無塵室內使用。熱線式風速計（Hot Wire）雖然高頻響應良好，但是低速時〈0.5m/s 以下〉準確性很低，因此不很適用，一般熱反應風速計常用的是 Thermeister 式風速計。轉輪式風速計由于本身重量問題，也不適用低速。NEBB 的要求是在 50fpm 到 120fpm 之間〈0.25 m/s 到 0.6 m/s〉，要有±5 percent of the reading的精確度。

檢驗儀器須經校正合格，且仍在有效期限內。于正式檢測前及繳交報告時均須檢附合格的校正文件。

3‧測試步驟

(1) 在圖面上記錄空氣過濾器尺寸、數量并編號。
(2) 取樣點位于空氣過濾器下方75-150mm處。
(3) 每一個空氣過濾器下，若是使用單點式風速計，則每1平方英尺取一點；若是使用多點式風速計，則每4平方英尺取一點。以600mm×1200mm濾網為例，單點式風速計要量8點；多點式風速計要量2點。
(4) 每量測點必須取5秒的平均。
(5) 依驗收標準分析所有風速，計算平均值、標準差、相對標準差，并標明不合格測試點。
(6) 記錄所有原始數值，以及分析后的數值。

風速量測的測試步驟，在單一流向型或非單一流向型無塵室都相同。重要的是在非單一流向型無塵室測試時，特別注意取樣時風速計不可受到干擾，以免影響準確度。

4‧數據分析

風速量測很簡單，但是均勻度必須由數據分析來判定。均勻度是由相對標準差來代表，其計算步驟如下。

      1.    平均值：將所有風速量測值取算數平均  

V_AM = (V₁+V₂+…+V_N)/N

2.    標準差：計算所有風速量測值的標準差  

3.    相對標準差：相對標準差是一個百分比，將標準差除以平均值，再乘以100得到百分比  

RSD= SD_V/V_AM ×100

風速量測很簡單，但是均勻度必須由數據分析來判定。均勻度是由相對標準差來代表，其計算步驟如下。 由以上說明可看出，相對標準差其實只是把標準差去單位化，其物理意義與標準差一樣，都是數據偏離平均值的程度。因此，相對標準差愈高，代表這一群數據愈不均勻，在垂直層流場合，當然希望相對標準差愈低愈好。

5‧驗收標準

驗收基準必須是由業主訂定，設計團隊依照業主要求設計空調系統，測試單位則依規范測試，提供給業主作為允收依據。一般而言，允收條件有以下三種。

1.    相鄰兩點之風速值，差距不可大于20

2.    量測之平均風速，應在設計規格之 ±5以內

3.    相對標準差應在 ±15%以內

關于第一的規定，差距大于20表示這一區已經有足夠條件產生區域亂流，必須加以調整。關于第二條，無塵室里面，單一的濾網平均風速，通常會定在設計規格 ±10以內，總量才是±5以內。一般空調則是個別出風口 ±20以內，總量±10以內。

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