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Notes
技術專文
圖一、半導體廠區平面圖 圖四、2011 年至 2013 年夏季與冬季風玫瑰圖
Summer Wind Rose (2011-2013) Winter Wind Rose (2011-2013)
0 0
30 20
25
A ኆୣ 315 45 315 15 45
20
ϜЗᘉ
15 10
10
5
5
270 0 90 270 0 90
1 km
B ኆୣ
C ኆୣ
ུ࡛ኆ
225 135 225 135
180 180
< 1 m/s 1-5 m/s > 5 m/s < 1 m/s 1-5 m/s > 5 m/s
1 km
表三、風向相關資料 表四、情境探討檢視表
圖二、半導體廠區 CFD 幾何外型 圖三、新建廠 FAB 與 CUP 棟外氣空調箱
進氣口位置
風速(m/s) 角度 溫度 original modifi ed
A ኅୢ
Єኅ-1
√
夏季盛行風 1.8 247.2° 28.7℃ Summer Prevailing Winds √
120 m Єኅ-2 ᢲ ᢴ 冬季盛行風 1.3 60.7° 15.9℃ Winter Prevailing Winds √
B ኅୢ Єኅ-4
夏季靜風 0.2 247.2° 28.7℃ Summer Calm Winds √ √
Єኅ-3
C ኅୢ ᢳ ᢵ
600 m
755 m
ཱི࡚ኅ
Y
Y X
CUP MAU 果,將之進行局部加密,其加密 結果與分析 分別為新建廠 CUP 進氣口 Y=25
Z
Z X 部分為新建廠、A 廠區、B 廠區、 及 X=320 之 切 面、 以 及 FAB 的
C 廠區、及鄰近的四座友廠,網格 MAU2 與 MAU4 進 氣 口 Y=35 及
尺寸小於 3m×3m×3m。而大氣 本研究主要是以數值方法去模擬實 Z=85 之切面,以觀測污染物在進
邊界層部分從中心至邊界,以密 際半導體廠的製程排氣狀況,探討 氣口位置的吸入情形。情境選取可
至疏方式建立網格,最大尺寸為 最常發生於廠區之氣象對其新建廠 由 表四得知。
– 空間為三維直角座標系統。 上角端點為幾何模型之中心,模擬 建構,該半導體廠用途為晶圓代
50m×50m×50m。 MAU 的影響,取三種不同的風向、
– 假設模擬空間內之空氣為不可壓 其長寬各 1 公里之範圍為模擬範疇 工,主要模擬區域尺寸大小為長:
縮流體:由於模擬空間內部之 (如 圖一所示),其內容包含: 755m、 寬:600m、 高:120m, 根據實際運轉廠區實測資料,擷取 風速,分別為夏季盛行風、冬季盛
流體流速遠低於音速數個級值 – 新建廠廠區排放:氨氮廢水處理 如 圖二所示。其大氣邊界層設定為 近 3 年(2011 年 至 2013 年 ) 廠 行風及夏季靜風條件下,以及選取 情境一 :
夏季盛行風之 TVOC 擴散情形
(Order),故可將流體視為不可壓 廠排氣、緊急發電機排氣、煙囪 邊界層至建築物群距離約 5-6 倍之 區周遭之冬、夏季盛行風向、風速 對新建廠影響較大的兩風向,將
縮,亦即空氣密度恆為固定值。 排氣。 長度。 與其平均溫度,及夏季之滯留風做 其 MAU3 與 MAU4 進氣口由外側 觀測其流線圖中氣流流動路徑,以
– 流體性質在數值計算之有限體積 – 各鄰近廠區:A、B、C 廠區煙囪 外氣空調箱吸入口分別位於新建 為模擬條件。於滯留風情況下給予 改為內側時之情況,來預測外氣空 分析與辨別污染物擴散路徑的趨勢
內為均質性 (Homogeneous),即 排氣。 廠 FAB 屋頂層(離地約 35 公尺 地面一高於季節均溫的溫度,觀測 調箱吸入口污染物─ TVOC 分佈的 與正確性。 圖五為夏季盛行風之全
流體壓力、溫度、密度在有限體 – 附近廠:友廠 -1、友廠 -2、友 高度)處左右兩側,以及 CUP 棟 其大氣流動情形,並比較不同風向 情形,對其結果加以分析討論,並 廠區流線圖,可由 圖五(左)得知,
積內皆相同。 廠 -3、友廠 -4 等。 側牆(離地約 25 公尺高度)處, 及風速所影響的結果。 表三、圖四 給予簡單之建議。由於計算區域為 氣流在新建廠 FAB 右下角及與
– 利用標準 k-ε 紊流模型來解析。 本研究數值模擬幾何外型之建築 共有 5 個外氣空調箱進氣口,如 為其冬、夏季盛行風及夏季靜風資 三維空間,因此採用特定切面之方 CUP 連接的空橋後有一建築物尾流
模擬模型以 A 廠房之上視平面圖右 群是依據規劃中的半導體廠房所 圖三 。為使建築物區域有更精確結 料。 式針對特定面進行濃度場之觀察, 產生的渦流,若有污染物流經會使
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