لوگو
جدار > مقالات > ساندویچ پانل > ساندویچ پنل اتاق تمیز > اهمیت طراحی و معماری اتاق تمیز و کاربرد آن

اهمیت طراحی و معماری اتاق تمیز و کاربرد آن

طراحی و معماری اتاق تمیز

برای طراحی و معماری اتاق تمیز باید اطلاعات اولیه ای را داشته باشیم تا بتوانیم درک صححی از این کار به دست آوریم. بنا به استفاده‌ای که از یک فضا قرار است انجام شود، تعریف آلودگی متفاوت است. به عنوان مثال در یک اتاق معمولی در خانه حدود یک میلیون ذره معلق وجود دارد که این میزان در اتاق تمیز حکم آلودگی را دارد. ذرات معلق در اتاق‌‌های تمیز معمولا بر اساس سایز ذرات در واحد متر مکعب و یا فوت مکعب نمایش داده می‌‌شوند.

باید به این نکته توجه داشت که در هنگام ساخت ادوات و ابزاری که ابعادشان کمتر از چند میلی متر است. حضور آلودگی‌های میکرونی خطرناک است و می‌تواند نتیجه کار را مختل نماید. مثلا در ساخت تجهیزاتی که ضخامت لایه‌ای آنها در حد چند نانومتر است، با حضور ذرات و آلودگی‌ها در محیط در ضخامت تغییر ایجاد شده و کارایی لایه ها را کاملا مختل نمایند.

رطوبت و بخارات در برخی از کلین روم‌ها نوعی آلودگی محسوب می‌شود. از این رو زدن عطر، تافت به موی سر، و حتی صحبت کردن می‌تواند عامل آلودگی باشد. ابعاد و متراژ اتاق به کارایی و نیاز طراحی و ساخته می‌شود و می‌تواند بسیار کوچک یا در ابعاد یک کارخانه بزرگ باشد.

نکات طراحی و معماری کلین روم

از اتاق تمیز برای تولیدات مواد نیمه رسانا مانند سیلیکون‌ها، تولید لوازم و تجهیزات پزشکی بیمارستانی، خطوط دارویی، صنایع الکترونیک و میکرو الکترونیک، صنایع خودرو، کامپیوتر، صنایع فضایی، صنایع غذایی و لبنی، صنایع اپتیک، ساخت دی وی دی و زمینه‌های دیگر که تولید آن‌ها نیاز به محیطی کنترل شده دارند، استفاده می‌شوند.

از مهم ترین کاربرد های اتاق تمیز می توان به اتاق تمیز بیمارستان و اتاق تمیز دارو سازی اشاره کرد. از این رو شرط اصلی در طراحی و معماری اتاق تمیز راهکاری برای جلوگیری ورود این ذرات به داخل را می باشد که مستلزم رعایت نکات طراحی و معماری کلین روم است. فراموش نکنید که اتاق تمیز یک محیط استریل نیست و به دلیل مقدار کنترل شده ذرات معلق در هوای محیط که توسط دستگاه قابل اندازه گیری است، اتاق تمیز (Clean room)نامیده می‌شود.

اتاق تمیز بیمارستانی

 

در طراحی و معماری اتاق تمیز به چه نکاتی باید توجه کرد؟

همان‌طور که عنوان شد در طراحی و معماری اتاق تمیز، توجه به 3 فاکتور بسیار مهم و حائز اهمیت است:

الزامات طراحی در معماری و ساخت اتاق تمیز

با توجه به توصیفات و شرایط یک اتاق تمیز استاندارد، باید برای الزامات طراحی در معماری و ساخت اتاق تمیز ،تمام نکاتی که یاد آور می‌شویم را مورد توجه و بررسی قرار داد. رعایت اصول و استانداردها از الزامات اجرای کلین روم است. در غیر این صورت مکان ساخته شده از استاندارد خارج شده و به یک فضای عادی تبدیل می‌شود. پیش از هر چیز، برای معماری و طراحی کلین روم این موارد را بررسی کنید:

در فرایند طراحی و ساخت اتاق تمیز، مانند تمامی فضاهای صنعتی از بخش‌های معماری، مکانیک، برق و الکترونیک و دستگاه های صنعتی مخصوص استفاده می‌شود و طبیعتا هر نوع اتاق تمیز با توجه به نوع کاربرد، ویژگی خاص مربوط به خود را دارد که باید به آن توجه کرد. شکل و جنس درب، دیوارها، پنجره ها و کف اتاق جزو معماری اتاق تمیز می‌باشد که هر کدام از این اجزا باید دارای سطوح صاف و قابل شستشو باشد و هیچ درز و گوشه‌ای که محل تجمع ذرات باشد وجود نداشته باشد.

اهمیت تهویه در طراحی و ساخت اتاق تمیز

در طراحی و معماری یک ساختمان معمولی، برای کنترل دما و رطوبت از سیستم تهویه مطبوع استفاده می شود. ولی در اتاق تمیز علاوه بر این تاسیسات، برای کنترل ذرات معلق و آلودگی ها فیلترهای مختلفی به کار می رود تا جریان هوایی که وارد اتاق تمیز شده، توسط دستگاه مخصوص تصفیه و فیلتر می‌شوند. همچنین هوای داخل محیط بطور دائم در چرخش و تصفیه مجدد قرار می‌گیرد. برای داشتن اتاق تمیز در سطح و درجه تمیزی مورد نظر، به یک سیستم تهویه مخصوص و پیشرفته نیاز است که بتواند هوای محیط اتاق را فیلتر کند، دما را در محیط اتاق حفظ کند و فشار هوای مثبت را در محیط اتاق تمیز ایجاد کند.

انواع فیلتر اتاق تمیز

فیلتر هپا

رایج‌ترین فیلتری که مورد استفاده قرار می‌گیرد، فیلتر هپا می‌باشد. در این روش، تمام هوایی که قرار است به داخل کلین روم وارد شود باید از فیلتر هپا (HEPA) عبور کند. فیلتر هپا اجازه عبور به ذرات با اندازه ۰.۳ میکرو متر و بزرگتر، نمی‌دهد.

فیلتر الپا

فیلتر هوای الپا (ULPA) نوع دیگری از فیلتر هواست که بسیار قوی‌تر از فیلتر هپا بوده و استفاده‌های خاص‌تری دارد. این فیلترها در دستگاه تهویه‌ای با نام هاژینگ تعبیه شده  و زمانی که هوای بیرون وارد دستگاه می‌شود و پس از گذر از چندین فیلتر اولیه و HEPA یا فیلتر  ULPA ذرات و آلاینده‌های هوای خارج را بر حسب ضروریات و استاندارد مورد نظر، پالایش و تصفیه می‌کند. سپس از طریق کانال‌ها و دریچه‌های مخصوص، با فشار وارد فضای اتاق تمیز می‌شود. همچنین به صورت همزمان هوای آلوده داخل اتاق را با فشار از اتاق خارج می‌کند.

هواساز هاژینگ

دستگاه هواساز هاژینگ مجهز به فیلتراسیون مخصوص یکی دیگر از دستگاه‌های تهویه مخصوص است که در طراحی و معماری اتاق تمیز باید به اهمیت نقش آن توجه کرد.

متغیرهای طراحی اتاق تمیز

تصفیه و تهویه فضای اتاق تمیز بسیار مهم و یکی از الزامات طراحی برای ساخت یک کلاس یا کلین روم است. علاوه بر تهویه هوا، دما و رطوبت و سایر متغیرهایی که باید برای طراحی و معماری اتاق تمیز مورد توجه قرار گیرد تا فضای کلین روم را از استاندارد خارج نکند. طبق اصول و قوانین ساخت اتاق تمیز:

تهویه اتاق تمیز

بنابراین سایر تجهیزات و فناوری‌هایی که در معماری اتاق تمیز باید به اهمیت و نقش آنها توجه داشت از این قرار است:

سایر تجهیزات اتاق تمیز

فیلترها

قطعات کنترل

هر کدام از این اجزا با توجه به کاربرد اتاق تمیز، نقش مهمی را ایفا می کند و در حفظ اصول طراحی اتاق تمیز جزو الزامات معماری محسوب می شود.

انواع اتاق تمیز

از نظر جریان هوا، اتاق‌های تمیز به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

  1. اتاق تمیز با جریان لامینار (یک سویه)
  2. اتاق تمیز با جریان غیر لامینار (غیر یک سویه)
  3. اتاق تمیز با جریان هوای مخلوط

انواع اتاق تمیز

اتاق تمیز با جریان لامینار

جریان لامینار یک جریان هوای آیرودینامیک با جریان آرام است که ذرات نسبت به هم به صورت موازی حرکت می‌کنند. در اتاق تمیز با جریان یکسویه نسبت به دو نوع دیگر، از حجم هوای بیشتری استفاده شده و تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت بسیار بیشتر است. بنابراین در این نوع از اتاق‌های تمیز درجه بالاتری از تمیزی قابل دستیابی می‌‌باشد. فیلترها با بازده بالا(هپا – اولپا) در مسیر هوای ورودی و در سقف نصب می‌‌گردند و هوا با سرعت ۳ تا ۵ متر بر ثانیه از آن ‌ها وارد اتاق تمیز شده و از طریق کف اتاق و پایین دیوارها از اتاق خارج می‌‌شود.

اتاق‌‌های تمیز با جریان لامینار خود به دو نوع تقسیم می‌شوند:

  1. عمودی
  2. افقی

در حالت عمودی جریان هوا از بالا به سمت پایین است.

در نوع افقی ورودی هوا در بالای دیوار و خروجی آن در سمت مقابل و در پایین دیوار می‌‌باشد.

اغلب اتاق‌‌های تمیز با جریان لامینار به صورت جریان هوای عمودی ساخته می‌شوند. با این نوع جریان هوا، ذرات معلق به سمت پایین جاروب می‌شوند. علاوه بر این، ساخت این نوع از اتاق تمیز نسبت به جریان افقی آسان‌تر بوده و همچنین هزینه آن کمتر می‌‌باشد.

اتاق تمیز با جریان غیر لامینار

جریان غیر لامینار  یک جریان توربولنت یا جریان غیر یک سویه نیز شناخته می‌شوند. در این جریان هوا نظم مسیر خروج ذرات در سرعت‌های بالا از بین رفته و گسسته می‌شود و دیگر موازی نخواهند بود. بلکه حرکت به صورت متلاطم و چرخشی است. سرعت بیشتر و ویسکوزیته کمتر از ویژگی‌های این نوع جریان هواست و در نتیجه نسبت به جریان لامینار دچار بی نظمی بیشتر و خروج ذرات و آلاینده ها به نسبت کمتر از جریان لامینار است.

انتخاب نوع جریان اتاق تمیز با توجه به کلاس اتاق تمیز و کاربرد آن صورت می‌گیرد. اتاق‌های تمیز با جریان لامینار یا یک سویه، درجه تمیزی بالاتری دارند و در نتیجه در صنایع حساس‌تر به آلودگی‌های ذره‌ای و میکروبی از این نوع اتاق تمیز استفاده می‌نمایند.

نکات قابل توجه در طراحی کلین روم

به طور کلی علاوه بر آنچه که ذکر شد در طراحی و معماری اتاق تمیز ، عوامل و فاکتورهایی وجود دارند که قبل از ارا‍یه طراحی نهایی و آغاز ساخت اتاق تمیز باید مورد توجه قرار گیرند. این عوامل عبارتند از :

همین که تمام این فاکتورها آنالیز و بررسی شدند، طراحی ساخت اتاق تمیز نیز می‌تواند توسط شرکت های طراحی و ساخت کلین روم تنظیم و انجام گردد. استفاده از دستور العمل‌ها طبق اصول، منجر به اجرای ساخت یک اتاق تمیز با کارایی بالا و موفق می‌شود. در معماری و ساخت اتاق تمیز، طراحی دست بالا و اضافی، موجب افزایش هزینه‌ می‌شود، در حالی که با هزینه کمتر و بهینه‌تر،می‌توان نتیجه بهتری گرفت. همچنین یک طراحی غیر اصولی و خیلی ساده موجب ایجاد مشکلات در تولید و بهره‌وری خواهد شد. بنابراین ایجاد ارتباط بین کارفرما، طراح، سازنده و ارائه اطلاعات دقیق، بسیار مهم و بخشی از معماری کلین روم  است.

کلین روم

ویژگی مصالح اتاق تمیز

در کنار اهمیت الزامات طراحی و معماری اتاق تمیز، ویژگی مصالح اتاق تمیز بسیار حائز اهمیت است. نوع کاربرد اتاق تمیز،‍‍‍‍‍ در تعیین نوع و ویژگی‌های مصالح بکار رفته در ساخت تاثیرگذار بوده و استاندارد‌های بالا و متفاوت‌تری نسبت به مصالح بکار رفته در ساختمان‌های معمولی دارد.

در ساخت یک اتاق تمیز باید از مصالح استانداردی استفاده شود که قابلیت نفوذ هوا به داخل وجود نداشته باشد.

معمولا در معماری و ساخت اتاق تمیز، سطوح داخلی به رنگ روشن و صاف و صیقلی طراحی می‌شود و باید رنگ سطوح به حدی مقاوم باشد که که در برابر فشار و یا سایش خورده نشود و به اصطلاح نریزد. برای این بخش استفاده از ساندویچ پانل مناسب برای اتاق تمیز مناسب تر خواهد بود.

همان‌طور که می‌دانید از برخورد یا مالش دو سطح یا دو جسم که هم‌جنس هم نباشند بار الکتریکی ساکن به وجود می‌آید که می‌تواند ذرات معلق در هوا را جذب کند. از تجمع این ذرات، آلودگی به وجود می‌آید. همچنین تخلیه بار الکتریی می‌تواند موجب آسیب‌ زدن به تجهیزات الکتریکی موجود در اتاق تمیز شود. یکی دیگر از ویژگی‌های مصالح به‌کار رفته در برخی از کلین روم ها این است که بار الکتریکی را در خود ذخیره نمی‌کند. این ویژگی سبب دفع ذرات شده و از تجمع ذرات و آلودگی‌ها در اتاق تمیز جلوگیری می‌کند.

انتخاب مصالح ساخت کلین روم

اگر در مصالح ساخت اتاق تمیز دقت نشود و محل اتصال دیوارها و پنجره‌ها درزگیری نشود، هوای پاکیزه داخل، به بیرون نشت کرده و از فضای اتاق تمیز خارج می‌شود  و یا هوای داخل دچار آلودگی می‌گردد. در حقیقت هوای فیلتر شده و با ارزش به هدر می‌رود. در این صورت باید برای جبران هوای هدر رفته و پر فشار کردن فضای داخل، هوای بیشتری به داخل این فضاها تزریق گردد که به لحاظ اقتصادی کلا مقرون به صرفه نیست. بنابراین بهتر است که از ابتدا و در جریان ساخت کلین روم به نفوذ ناپذیری اجزا، مواد و مصالح اتاق تمیز توجه کرده و به رفع مشکلات این‌چنینی پرداخت. زیرا ممکن است تلاش برای رفع معایب بعد از ساخت چندان موفقیت آمیز نباشد.

برخی از مصالح استفاده شده در ساخت کلین روم ها ممکن است به مرور زمان از خود مواد شیمیایی از خود آزاد می کند. یا در اثر فعالیت‌های انجام شده در داخل اتاق، واکنش شیمیایی داده و در محیط آلودگی مولکولی ایجاد کند. در بعضی از اتاق‌های تمیز، خصوصا اتاق‌های مخصوص ساخت وسایل نوری یا نیمه هادی، ممکن است این اتفاق و آلودگی‌ها طبیعی بوده و در فضای اتاق رخ دهد. از این رو انتخاب مصالح کلین روم با کیفیت اهمیت پیدا می‌کند که پدیده آزاد شدن مواد شیمیایی در آن وجود نداشته و جلو آلودگی‌های این‌چنینی گرفته شود.

مصالح ساختمانی کلین روم 

جنس قطعات مختلف اتاق تمیز

کف:  هنگام راه رفتن، نيروي برشی به کف اعمال می‌شود که ممکن است ذرات از کف، کنده شوند. به همین دلیل بايد براي جنس کف اتاق تمیز از مواد و مصالحی استفاده کرد که عمر زياد و مقاومت خوب در برابر سايش و شکستگی دارند.

مواد مناسب براي کف، پلي يورتان (Polyurethane )و رزيلی انت(Resilient ) است. از اين مواد برای ديوار نيز می‌توان استفاده کرد.

دیوار: ديوار یا رنگ آن نبايد پوسته دهد يا ذرات آن خرد شود. همچنين نبايد ناصاف باشد. مهم است که دیوار قابل شستشو بوده و جنس آن به گونه‌ای باشد که غبار و آلودگی روی آن تجمع نیابد.

سقف: سقف معمولا تحت ضربه و سايش قرار نمی‌گيرد. بنابراین می‌توان از مواد متنوعی در تولید آن استفاده کرد. فرميکا، پوليکا، فايبرگالس، و ورق استيل بعضي از اين مواد می‌باشند.

در: از ورودی اصلی به بعد، تمام سد هواها، رختکن و دوش هوا در اتاق تمیز دارای در هستند که به صورت یک طرفه و به سمت ناحيه تميز‌تر باز می‌شوند. باید بر روی درها، يک دمپر تعبیه کرد تا به صورت اتومات در را ببندد. نکته ديگر اينکه، روی درها بايد پنجره شيشه خور نصب شود تا آن سوی در ديده شود. پنجره: پنجره در کلین روم حتما دو جداره و بسته است. چون ممکن است نور ناشی از تشعشع خورشيد حرارت موضعی در داخل اتاق ايجاد کند یا صدا از طریق پنجره وارد اتاق تمیز شده و آلودگی صوتی ایجاد شود. در کلین روم هایی که به تغييرات درجه حرارت حساس باشند، نبايد از پنجره استفاده کرد. در داخل کلين روم نبايد از پرده استفاده شود چون ذرات و آلودگی را جذب می‌کند.

اتاق تمیز دارو سازی

پرده هوا در اتاق تمیز

امروزه در کنار رشد جمعیت و پیشرفت‌های علمی و صنعتی، انرژی و بهره‌وری از آن به یکی از دغدغه‌های جامعه صنعتی تبدیل شده است. به همین دلیل صنعت‌کاران در تلاشند تا با استفاده از فناوری نوین از هدر رفتن انرژی تا حد امکان جلوگیری کنند. البته در این راه به راهکار‌های خوبی نیز دست یافتند. یکی از راه‌های رسیدن به این موضوع بهره‌وری و استفاده از پرده هوا در اتاق تمیز است.

پرده هوا دستگاهی است که معمولا بالای در یک مکان ( درب ورودی مجتمع‌های مسکونی، مراکز تجاری و اداری، فضاهای صنعتی و اماکن پر تردد نصب می‌شود و با ایجاد یک دیوار چند لایه از هوا، مانع از ورود گرد و غبار، آلودگی‌های محیطی و حتی حشرات می‌شود. همچنین از ادغام دمای داخل با محیط خارج و هدر رفتن هوای محیط داخل جلوگیری می‌کند.

حساسیت بر عدم میزان آلودگی در فضای اتاق تمیز به حدی بالاست که مبتکران را بر آن داشت تا در طراحی و معماری اتاق تمیز نیز چنین دستاوردی را تجربه کنند.

مزایای استفاده از پرده هوا در اتاق تمیز:

پرده هوا در اتاق تمیز مزایای زیادی به همراه دارد که در این بخش به آن می پردازیم. در واقع پرده هوای اتاق تمیز، به منظور ذخیره سازی انرژی و جلوگیری از انتقال هوای آلوده بین دو فضا به کار می‌رود. هوا با سرعت و دمای مشخص وارد اتاق شده و با ایجاد جریان هوا از سقف به کف و ایجاد فشار مثبت که از الزامات یک سیستم تهویه مناسب است. و از تمرکز غلظت آلودگی‌ها جلوگیری می‌کند.

اگر چه استفاده از سد هوا Airlock که پوشیده و عایق بندی شده باشد موثرتر خواهد بود. اما از ترکیب این دو نتیجه بهتری حاصل خواهد شد. بدین صورت که وقتی درب باز می‌شود، پرده هوا روشن شده و جریان هوا از داخل به خارج و بالعکس به حداقل می‌رسد. پرده هوا می‌تواند به طور افقی بالای در ورودی یا به طور عمودی کنار یا هر دو طرف ورودی نصب شود. معمولا درجه موثر بودن پرده هوای اتاق تمیز برای جلوگیری از ورود هوا به داخل دهانه درب، حدود 60 تا 80% است که باید در طراحی و معماری اتاق تمیز نیز به این مورد توجه کرد.

پرده هوا

سایر مزایای پرده هوا برای کلین روم به شرح زیر است:

سایر مقالات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما باید با قوانین موافقت کنید.

فهرست