規範上寫「房間維持 +5 Pa 正壓」。你拿手持壓差計去量,讀到 +2 Pa

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是儀器壞了?空調設計錯了?還是 —— 你量的位置、時機、方法全部都錯了?

多數「壓差不對」的問題,不是空調問題,是量測問題

為什麼小小 5 Pa 這麼難量?

5 Pa 相當於一張 A4 紙 2 公尺落下產生的動壓。換句話說:

  • 人員開關門 → 瞬間 ±20 Pa
  • FFU 正下方 → 局部氣流衝擊 +3 到 +5 Pa
  • 排氣口附近 → 局部吸力 −2 到 −5 Pa

你的目標信號(5 Pa)跟環境干擾(同級)是一樣大的。 不小心控制,根本量不出真值。

壓差量測:做對 vs 做錯

圖表 1:壓差量測點的選擇 — 做對 vs 做錯

讀值差 5 Pa 不是儀器問題,是位置問題

該做的 ✓

  • 📍
    房間中央、離地 1.2 m
    代表整個房間的穩態壓力,不受局部擾動
  • 🚪
    門窗全關後 5 分鐘再量
    讓壓差穩定回到設計值
  • 🔄
    測 3 次取平均
    排除單次讀值的隨機誤差
  • 📏
    儀器精度 ≤ ±1 Pa
    否則 5 Pa 的目標根本無法驗證

別做的 ✗

  • ⚠️
    靠近門縫或排氣口
    局部紊流讓讀值跳動 ±3–5 Pa
  • ⚠️
    FFU 正下方或出風口
    氣流撞擊造成假性高壓
  • ⚠️
    有人員剛通過
    人員進出瞬間壓差會瞬跌 10–20 Pa
  • ⚠️
    用普通微壓計(± 5 Pa)
    精度不足,讀值本身就是誤差

目標壓差通常是 ±5 到 ±15 Pa(相對相鄰房間),儀器精度應至少 ±1 Pa。量測前務必讓門窗全關、空調穩定運轉至少 5 分鐘。

量測前的先決條件

  1. 1所有門窗關閉 5 分鐘以上 —— 讓壓差回到設計值
  2. 2空調已穩態運轉 —— 啟動中、變頻調速中的讀值都不準
  3. 3室內無人員走動 —— 人員移動擾動氣流

量測位置選擇

好的位置:

  • 房間幾何中央離地 1.2 m(人員呼吸高度)
  • 避開門縫、排氣口、FFU 正下方、設備排氣管

不好的位置:

  • 門口附近 —— 人員進出影響大
  • 送風口 / 回風口旁 —— 局部氣流衝擊或吸力
  • 設備後方 —— 壁面可能有局部渦流

儀器選擇

一般手持壓差計(±5 Pa 精度)根本不適用。 你要量 ±5 Pa,儀器精度至少要 ±1 Pa —— 否則 ±5 Pa 的儀器讀值本身就落在 ±5 Pa 範圍,完全無法判斷。

建議:

  • 數位微壓差計 精度 ±0.5 Pa
  • 即時電子壓差傳感器(裝在 FFU 上,中央監控即時顯示)

讀值處理

單次讀值不可信。標準做法:

  • 連續讀 30 秒
  • 平均值 + 標準差
  • 標準差 > 2 Pa → 表示量測條件不穩定,找原因(門沒關好?空調還沒穩態?)

風速量測:ISO 14644-3 的網格規則

圖表 2:風速量測 — 等距網格與儀器選擇

ISO 14644-3 規定的測點分佈:至少 √面積 個點、間距均勻

量測點網格(示意,以 2 m × 2 m 區為例)
12345678910111213141516測點 × 16
最少點數 n ≥ √(面積 m²) × 10
取各點平均 + 標準差
儀器選擇
儀器測量範圍
熱線式風速計0.05–30 m/s
葉輪式風速計0.2–15 m/s
風速風罩40–3500 CMH
  • 熱線式風速計低速層流區首選(精度 ± 3 %)
  • 葉輪式風速計中高速出風口量測
  • 風速風罩量整台 FFU 總風量,不看點速

風速目標值依 ISO Class 而不同 —— Class 5 層流區約 0.35–0.45 m/s、Class 7 紊流區換氣次數優先(不特別要求點速)。測試時儀器要對準氣流方向。

不同 ISO Class 要求什麼?

  • ISO Class 1–5(層流區)→ 要求點風速均勻性:0.35–0.45 m/s、偏差 ≤ ±20 %
  • ISO Class 6–7(紊流區)→ 要求換氣次數(ACH):70–100 次/小時
  • ISO Class 8–9 → ACH 20–40 次/小時即可

測點怎麼分佈?

ISO 14644-3 公式:最少測點數 n ≥ √(面積 m²) × 10

10 m² 房間 → 至少 32 個測點,等距分佈

儀器選擇

  • 熱線式風速計 —— 低速層流區(0.05–30 m/s,精度 ± 3 %)首選
  • 葉輪式風速計 —— 中高速出風口(0.2–15 m/s)
  • 風速風罩 —— 量整台 FFU 總風量(40–3500 CMH),不看點速

量測姿勢

探頭必須對準氣流方向 —— 偏斜 30° 會讓讀值低 10–15 %。

新手常見錯誤:拿著風速計「隨便揮一下」—— 完全沒意義。

壓差 + 風速之外,還要量什麼

ISO 14644-3 完整驗收項目:

  1. 1粒子濃度(OPC)—— 主角,其他配角
  2. 2氣流速度
  3. 3壓差
  4. 4氣流可視化(煙霧測試)—— 確認層流真的是層流
  5. 5復原測試(Recovery)—— 短時污染後多久恢復
  6. 6洩漏測試(Leak Test)—— 濾網 Scan Test

缺任一項,等級驗收都不算完整。

實務建議:建立「量測 SOP」

你工廠應該有一份制式化的量測 SOP,規定:

  • 每季度固定時間量(避免每次條件不同)
  • 固定測點(貼標籤、畫地圖)
  • 固定儀器(每年校正一次)
  • 固定操作人員(減少人為變異)

同一個房間,不同時間量出不同值 —— 可能不是房間變了,是量法變了。 固定變數才能看出真實變化。


壓差和風速的量測不是「拿儀器讀個數字」,是有標準、有條件、有儀器要求的工程作業。做對才能真實反映房間狀態,也才能及早發現問題(而不是等到粒子數飆高才知道出事)。