طراحی و چیدمان اتاق تمیز در صنایع مختلف

1. اصول کلی طراحی

پهنه‌بندی عملکردی

اتاق تمیز باید به منطقه تمیز، منطقه نیمه تمیز و منطقه کمکی تقسیم شود و مناطق عملکردی باید مستقل و از نظر فیزیکی ایزوله باشند.

جریان فرآیند باید از اصل جریان یک‌طرفه پیروی کند تا از آلودگی متقاطع بین پرسنل و مواد جلوگیری شود.

منطقه تمیز اصلی باید در مرکز ساختمان یا در خلاف جهت باد قرار گیرد تا تداخل خارجی کاهش یابد.

سازماندهی جریان هوا

اتاق تمیز با جریان یک‌طرفه: با استفاده از جریان لایه‌ای عمودی یا جریان لایه‌ای افقی، با سرعت جریان هوا 0.3 تا 0.5 متر بر ثانیه، مناسب برای سناریوهایی که نیاز به تمیزی بالا دارند مانند نیمه‌رساناها و زیست‌پزشکی.

اتاق تمیز با جریان غیر یک‌طرفه: از طریق فیلتراسیون و رقیق‌سازی کارآمد، با نرخ تهویه ۱۵ تا ۶۰ بار در ساعت، تمیزی را حفظ می‌کند و برای سناریوهای تمیزی کم تا متوسط ​​مانند مواد غذایی و آرایشی مناسب است.

اتاق تمیز با جریان مختلط: ناحیه مرکزی جریان یک‌طرفه را اتخاذ می‌کند، در حالی که نواحی اطراف جریان غیر یک‌طرفه را اتخاذ می‌کنند که باعث ایجاد تعادل بین هزینه و کارایی می‌شود.

کنترل فشار دیفرانسیلی

اختلاف فشار بین ناحیه تمیز و ناحیه غیر تمیز ≥5Pa و اختلاف فشار بین ناحیه تمیز و ناحیه بیرونی ≥10Pa است.

گرادیان فشار بین نواحی تمیز مجاور باید معقول باشد و فشار در نواحی با تمیزی بالا باید بیشتر از نواحی با تمیزی پایین باشد.

1. الزامات طراحی طبقه‌بندی صنعت

(1). اتاق‌های تمیز در صنعت نیمه‌هادی

کلاس نظافت

ناحیه فرآیند اصلی (مانند فوتولیتوگرافی و اچینگ) باید سطح ۱ یا ۱۰ استاندارد ISO 14644-1 را با غلظت ذرات کمتر یا مساوی ۳۵۲۰ ذره در متر مکعب (۰.۵ میکرومتر) برآورده کند و تمیزی ناحیه کمکی را می‌توان به ISO 7 یا ۸ کاهش داد.

کنترل دما و رطوبت

دما ۲۲±۱ درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی ۴۰٪ تا ۶۰٪، با استفاده از سیستم تهویه مطبوع با دما و رطوبت ثابت.

طراحی ضد الکتریسیته ساکن

زمین از کفپوش اپوکسی رسانا یا کفپوش PVC ضد الکتریسیته ساکن با مقدار مقاومت ≤ 1*10^6Ω استفاده می‌کند.

پرسنل باید لباس و کفش ضد الکتریسیته ساکن بپوشند و مقاومت زمین تجهیزات باید ≤12Ω باشد.

مثال طرح‌بندی

ناحیه فرآیند اصلی در مرکز ساختمان واقع شده است و توسط اتاق‌های تجهیزات و اتاق‌های آزمایش احاطه شده است. مواد از طریق دریچه‌های هوا وارد می‌شوند و پرسنل از طریق دوش هوا وارد می‌شوند.

سیستم اگزوز به طور مستقل تنظیم شده است و گاز خروجی قبل از تخلیه توسط فیلتر هپا فیلتر می‌شود.

(2). اتاق تمیز در صنعت بیودارویی

کلاس نظافت

بخش آماده‌سازی و پر کردن استریل باید به صورت محلی به کلاس A (ISO 5) و کلاس 100 برسد؛ بخش‌های کشت سلولی و عملیات باکتریایی باید به کلاس B (ISO 6) برسند، در حالی که بخش‌های کمکی (مانند اتاق استریلیزاسیون و انبار مواد) باید به سطح C (ISO 7) یا سطح D (ISO 8) برسند.

الزامات ایمنی زیستی

آزمایش‌های مربوط به میکروارگانیسم‌های بسیار بیماری‌زا باید در آزمایشگاه‌های BSL-2 یا BSL-3، مجهز به محیط فشار منفی، قفل داخلی دو دری و سیستم آب‌پاش اضطراری انجام شود.

اتاق استریلیزاسیون باید از مواد مقاوم در برابر آتش و دمای بالا استفاده کند و به استریل کننده‌های بخار یا تجهیزات ضدعفونی اتمیزه کردن پراکسید هیدروژن مجهز باشد.

مثال طرح‌بندی

اتاق باکتری و اتاق سلول به طور مستقل راه‌اندازی شده و از نظر فیزیکی از منطقه پر کردن تمیز جدا شده‌اند. مواد از طریق جعبه عبور وارد می‌شوند، در حالی که پرسنل از طریق اتاق تعویض لباس و اتاق بافر وارد می‌شوند. سیستم اگزوز مجهز به فیلتر هپا و دستگاه جذب کربن فعال است.

(3). اتاق‌های تمیز در صنایع غذایی

کلاس نظافت

اتاق بسته‌بندی مواد غذایی باید به سطحی از کلاس ۱۰۰۰۰۰ (ISO 8) برسد که غلظت ذرات آن کمتر یا مساوی ۳.۵۲ میلیون در متر مکعب (۰.۵ میکرومتر) باشد.

اتاق فرآوری مواد اولیه و بسته‌بندی مواد غذایی غیر آماده باید به سطح کلاس ۳۰۰۰۰۰ (ISO 9) برسد.

کنترل دما و رطوبت

محدوده دمایی ۱۸-۲۶ درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی ≤۷۵٪، برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها در آب تغلیظ شده.

مثال طرح‌بندی

منطقه تمیز کردن (مانند اتاق بسته‌بندی داخلی) در خلاف جهت باد قرار دارد، در حالی که منطقه شبه تمیز کردن (مانند پردازش مواد اولیه) در جهت باد واقع شده است.

مواد از طریق اتاق بافر وارد می‌شوند، در حالی که پرسنل از طریق اتاق تعویض لباس و محل شستشوی دست و ضدعفونی وارد می‌شوند. سیستم اگزوز مجهز به فیلتر اولیه و میانی است و توری فیلتر مرتباً تعویض می‌شود.

(4). اتاق تمیز در صنعت لوازم آرایشی

کلاس نظافت

اتاق امولسیون‌سازی و پر کردن باید به کلاس ۱۰۰۰۰۰ (ISO 8) برسد و اتاق ذخیره‌سازی و بسته‌بندی مواد اولیه باید به کلاس ۳۰۰۰۰۰ (ISO 9) برسد.

انتخاب مواد

دیوارها با رنگ ضد کپک یا ساندویچ پنل پوشانده شده‌اند، کف‌ها با اپوکسی خودتراز شده‌اند و اتصالات آب‌بندی شده‌اند. وسایل روشنایی با لامپ‌های تمیز آب‌بندی شده‌اند تا از تجمع گرد و غبار جلوگیری شود.

مثال طرح‌بندی

اتاق امولسیون‌سازی و اتاق پرکن به طور مستقل راه‌اندازی شده‌اند و مجهز به میز تمیز کلاس ۱۰۰ محلی هستند؛ مواد از طریق پاس باکس و پرسنل از طریق اتاق تعویض لباس و دوش هوا وارد می‌شوند؛ سیستم اگزوز مجهز به دستگاه جذب کربن فعال برای حذف ترکیبات فرار آلی است.

1. پارامترهای فنی عمومی

کنترل نویز: نویز اتاق تمیز ≤65dB(A)، با استفاده از فن و صدا خفه کن کم صدا.

طراحی روشنایی: میانگین روشنایی > ۵۰۰ لوکس، یکنواختی > ۰.۷، با استفاده از لامپ بدون سایه یا لامپ LED تمیز.

حجم هوای تازه: اگر حجم هوای تازه به ازای هر نفر در ساعت بیشتر از ۴۰ متر مکعب باشد، جبران هوای خروجی و حفظ فشار مثبت مورد نیاز است.

فیلترهای هپا هر ۶ تا ۱۲ ماه تعویض می‌شوند، فیلترهای اولیه و میانی ماهانه تمیز می‌شوند، کف و دیوارها هفتگی تمیز و ضدعفونی می‌شوند، سطوح تجهیزات روزانه پاک می‌شوند، باکتری‌های ته‌نشین شده در هوا و ذرات معلق به طور منظم شناسایی می‌شوند و سوابق آنها نگهداری می‌شود.

1. طراحی ایمنی و اضطراری

تخلیه ایمن: هر منطقه تمیز در هر طبقه باید حداقل ۲ خروجی ایمن داشته باشد و جهت باز شدن درهای تخلیه باید با جهت فرار سازگار باشد. در صورت حضور بیش از ۵ نفر، باید یک درِ فرعی در اتاق دوش نصب شود.

امکانات آتش نشانی: منطقه تمیز از سیستم اطفاء حریق گازی (مانند هپتافلوئوروپروپان) برای جلوگیری از آسیب آب به تجهیزات استفاده می‌کند. مجهز به روشنایی اضطراری و علائم تخلیه، با زمان تأمین برق مداوم بیش از 30 دقیقه.

واکنش در شرایط اضطراری: آزمایشگاه ایمنی زیستی مجهز به مسیرهای تخلیه اضطراری و ایستگاه‌های شستشوی چشم است. محل نگهداری مواد شیمیایی به سینی‌های ضد نشت و مواد جاذب رطوبت مجهز شده است.