一、概述
利用空气采样式感烟探测系统对微电子洁净空间进行保护需要特殊考虑。房间的结构和气流的方向和容量意味着使用传统的感烟探测方法很难或不可能在早期探测到火灾。经验证明只有空气采样式的高灵敏度探测器才能提供足够的保护。
燃烧的副产品会严重损害洁净空间环境内的生产线。微电子洁净空间里未探测到的火灾所造成的后续费用会远远高于安装一套早期报警烟雾探测系统的费用。例如，100级洁净空间空气处理系统设计要求在特定粒谱范围内每立方英尺（约3,500/m3）烟雾颗粒的数量应小于100个。相比之下，在典型办公环境中烟雾颗粒的数量可能会是它的一千倍。即使是很小的火焰也能产生大量可见和不可见的颗粒物质。因此，就需要非常灵敏且能快速反应的烟雾探测系统。
图1 洁净室顶棚空间简图
通常用于洁净空间的设施会占用一栋建筑的几个楼层。从空气处理装置开始，气流图形如下。空气先被压入空气管道，然后进入洁净空间上部顶棚中的压力通风系统。在这里可能会进入一定比例的新风。在压力通风系统中，空气通过装有高效过滤模块的过滤层（HEPA或ULPA型），在这里空气中的所有颗粒物质都被过滤掉了。空气穿过洁净空间后，经过放置在抬起的地板中的通风口或栅格流出，通过地板空间进入通向建筑下部的通风口。在通风口的底部，通过干燥盘管进入设备室的压力通风系统，然后回到空气处理装置。通风系统应设计为每分钟为房间完成更换一定次数的新风（如3次）。在房间中，空气可能会从整个房顶表面进入房间以提供柔和的层流。而通风槽、通风口和通风管中的空气流速则较高。在一般的商用场所，烟雾会在空间中流动或扩散。但在洁净空间中则不同，进入气流中的烟雾会由于高速气流和高效的空气过滤功能而迅速消散。为了对洁净空间进行有效的事故探测，建议如下：
1. 采样网络应设置于实际可能发生火灾风险的位置附近。采样管及及其孔（探测点）离烟源越远，烟雾越会被稀释，响应越慢。
2. 采样管网络的长度越短越好。采样管越长，报警时间越长。这种环境中的火灾会发展很快。
3. 限制每个空气采样探测系统保护范围。在通常的商业场所，空气是静止的或相对流速较低，探测器的探测效率与保护空间的大小成正比。在洁净空间中，由于在任何时间都有一定流量的空气通过被保护区域，因此有必要限制保护范围/容量。对于空气采样式感烟火灾探测报警器，我们特别建议如下：
1)采样管的总长度最大为80米，并均匀分布于探测器的四个管道入口。任何一根管的长度都不能超过25米。
2)每一探测器最多可设置24个采样孔。
3)单个探测器应保护的区域取决于该空间的空气交换速度及规定的性能水平。例如，使用空气采样式感烟火灾探测报警器及配备的采样管保护一个高4米的100m2的房间，每分钟空气交换3次。尽管保护区域看起来很小，但实际保护容积为面积X高度X空气交换率，即100 x 4 x 3 = 1200m3。（从烟源到采样点能够允许的最长时间为60秒。这段时间通常是几乎无法控制的。）
4)空气采样式感烟火灾探测报警器应设置为最高灵敏度（如，报警系数为0）。在这一配置上，空气采样式感烟火灾探测报警器是世界上现有灵敏度最高的探测器。
5)应取消激光去尘功能以减少响应延迟时间。
对于空气采样式感烟火灾探测器，我们特别建议如下：
(1)采样管短时效果最好，使用是时应避免复杂的管道设计。不推荐使用“T”型分管。
(2)在静止空气中空气采样式感烟火灾探测器采样管的最大长度为50米，有10个采样孔（或毛细管远端采样点），如果保护区域有空气流动，则需减少采样管的长度。在空气流速超过1米每秒的区域，采样管的最大长度应降到10米。
(3)应把采样点放在烟雾可能到达的位置。如果空调系统使早期火灾的冷的烟雾不能到达顶棚处，则安装在顶棚上的采样点就不能有效工作。这种情况下，将采样管直接安装在气流中通常会更好（例如，穿过空气处理装置的返回气流）。
二、 典型洁净室的例子说明
在图1所描述的设施中，有6个建议进行空气采样的位置。这些位置除(e)外，都符合NFPA 318的规定。本例中，位置(e)用于保护过滤层上部，但是过滤后的补充气流；位置(f)用于保护过滤层下面。
a) 活动地板下面的空间。本例中，活动地板下面的空间是开放空间。通风槽或可调通风管使空气能够从房间流入。应将空气采样式感烟探测器的采样孔设置于通风槽或通风口的气流入口处。应特别考虑放置于洁净空间的设备及其引起火灾的可能性。典型的例子为wet stations。
图2 架起的活地板下面采样管的位置
这一位置距离可能的危险最近，可以对事故发出最早的报警，但要全面保护就相对较难。大的空间中分布有许多通风槽或通风口，布置的密度各不相同。当房间已经投入运行，要想将探测器放置于地板下面的空间中，可能会很困难。
(a) 穿过抽气管入口。本例中，抽气管入口在洁净室地板空间的一侧。这是第一个可用于探测离开洁净空间气流中烟雾的公共点。使采样管通过它们相对简单，空气采样式感烟探测器可安装在相邻的维修通道，容易进去进行日常维护。由于进入这些管道入口的空气流速高而相对于维修通道的空气压力低，因此，必须将探测器的排气管引回此管道中以保证空气采样系统的有效运转。
图3 穿过抽气管入口
(b) 穿过干式盘管装置。此例中，干式盘管装置安装在从洁净空间出来的空气通风管网的出口。由于离开房间远些，会产生一点儿延时。采样管最好放在装置的前面（如，朝向气流）。探测器可以安装在机房里。
(c) 通过干式盘管装置（另一个选择）。当干式盘管装置离空气循环风机很近时，采样管网络可以穿过其中。但应该记住这里的空气流速会较高，因而空气压力较低。如同在(b)中，建议将探测器的排气管引回低压通风管。
(d) 在空气过滤器上部的房顶空间。如果机械空气流动设备、顶灯、辅助维护或空气补充系统存在问题，可以将空气采样系统直接放在洁净空间上面的空气处理装置中进行保护。房间中的空气过滤系统能有效地去除烟雾使这一平面下的探测器不会报警。但要注意，外部污染可能通过新风补充进入空气流动系统，因此有必要再安装一个探测器进行补偿。这一区域的探测可以对离洁净空间较近的系统进行补充，并且扩大每个探测器保护的区域。
(e) 吊顶的顶棚/过滤层下。当空气处理系统处于工作状态时，这里的探测可能会不起作用。如果房间处于非工作状态下，探测则会是有效的。并且可以将其视为对其它空气采样式烟雾探测系统的补充。每个探测器保护的区域可以扩大。
