اصول و استاندارد طراحی اتاق تمیز

استفاده از این اتاق تمیز در تحقیقات علمی و صنعتی، اپتیک، فناوری لیزر و نیمه هادی ها، هوافضا، بیوتکنولوژی، فناوری نانو، صنایع نظامی، خودروسازی نیز از جمله کاربرد های گسترده این اتاق می باشد. ابعاد و ظرفیت یک اتاق تمیز از مواردی بوده که با توجه به نیاز مشتریان در اندازه های متنوعی می تواند طراحی و ساخته شود.

 

معرفی اتاق تمیز (clean room)

اتاق تمیز یا کلین روم در اصل به مکان هایی گفته می شود که مقدار آلاینده های زیست محیطی همچون گرد و خاک، ذرات معلق و بخارات شیمیایی در آن بسیار کمتر از حد معمول است. به بیانی دیگر طراحی این اتاق ها به گونه ای می باشد که با برخورداری از سیستم ها و تجهیزات مدرن وظیفه دارند تا ورود هر گونه آلودگی را به دقت کنترل نمایند. این اتاق ها که فضا های محافظت شده ای برای جلوگیری از ورود آلاینده های مختلف می باشد، در صنایع مهمی همچون داروسازی، پزشکی، صنایع غذایی و اتاق عمل کاربرد زیادی دارد، چرا که وجود ذرات خارجی تاثیر زیادی در سلامت و کیفیت فرآورده تولیدی دارد.

 

استاندارد های ساخت اتاق تمیز

اتاق تمیز (کلین روم) با توجه به نوع و کاربرد مورد انتظار افراد، شیوه کنترل و طراحی متنوعی داشته و استانداردهای متفاوتی نیز برای ارزیابی میزان آلودگی در این کلین روم ها بکار گرفته می شود. برای نمونه، ISO 14644 از جمله این استاندارد ها بوده که در آن میزان آلودگی ها براساس تعداد ذرات در محدوده کمتر از نیم میکرون در یک فوت مکعب اندازه گیری و تعیین می گردد.. همچنین لازم به ذکر است که اتاق تمیز دارای جنس خاصی از دیوارها و ساختمان می باشد که به شکلی منحصر به فرد و با هدف از بین بردن منبع آلودگی ها طراحی می شود. پارامتر های دیگری نظیر دما، میزان رطوبت نسبی و فشار هوا نیز علاوه بر کنترل ذرات معلق خارجی از مواردی است که با توجه به استاندارد های تعیین شده، نیازمند محدود سازی می باشد. بهره گیری از تجهیزاتی همچون هواساز هایژنیک می تواند در کنترل این پارامتر ها به شما کمک کند.

 

اصول و استاندارد ساخت اتاق تمیز

 

نقش تهویه در اتاق های تمیز

به طور معمول از سیستم های تهویه مطبوع به منظور تصفیه هوا، کنترل دما و رطوبت استفاده می شود. در صورتی که در کلین روم ها ضمن بهره گیری از این سیستم ها، جهت کنترل ذرات معلق و آلودگی ها از فیلترهای مختلفی بهره می گیرند. جریان هوای ورودی به اتاق های تمیز (کلین روم) به وسیله ی دستگاه مخصوص این کار تصفیه و فیلتر شده و علاوه بر این مورد، هوای داخل محیط نیز دائما در چرخش و تصفیه مجدد می باشد. فیلتر های هپا و اولپا از جمله فیلتر های مورد استفاده در این کار می باشد. با بکار گیری این فیلتر ها به خصوص نوع اولپا این فیلتر که نسبت به دیگری از راندمان بیشتری برخوردار است، هوای ورودی به کلین روم ابتدا از این بخش عبور نموده و به این طریق مانع عبور ذرات کوچک و بزرگ گرد و غبار می گردد. برای ساخت و طراحی hvac و دیگر تاسیسات مکانیکی و الکتریکی اتاق تمیز لازم است تا در ابتدا یک روم بوک تهیه گردد. روم بوک ها شامل اطلاعاتی نظیر نام کاربری، مساحت و ارتفاع هر اتاق ، دما، رطوبت، کلاس اتاق تمیز بوده و اهمیت بالایی برخوردار می باشند.

 

عملکرد کارکنان اتاق تمیز

با وجود نصب فیلترها برای جلوگیری از ورود آلودگی های بیرونی، باید به این نکته نیز توجه داشت که این آلودگی ها ممکن است توسط کارکنان و تجهیزات مربوطه نیز به درون اتاق نفوذ کند. به همین دلیل یکی از کار هایی که کارکنان موظف اند به هنگام ورود به اتاق تمیز انجام دهند، استفاده از لباس مخصوص و عبور از اتاقک های موسوم به هوابند می باشد.

هوابند که یکی از انواع دستگاه های تنظیم فشار می باشد، امکان عبور شخص یا هر وسیله‌ای را از یک مکان به مکان دیگر که از لحاظ فشار هوا هم سطح نیستند را می‌دهد. برای به حداقل رسیدن میزان آلاینده ها، کارکنان پس از عبور از این اتاقک ها، باید از دوش هوا نیز بگذرند تا آماده ورود به این اتاق ها شوند.

 

ساخت انواع اتاق تمیز

 

بهینه سازی انرژی در اتاق های تمیز

به طور خلاصه روش های بهینه سازی انرژی در طراحی اتاق های تمیز عبارتند از:

  • استفاده از محیط های کوچک به جای فضا های بزرگ
  • تعیین سطح آلودگی مجاز و اینکه یک اتاق تمیز در چه کلاسی از آلودگی می تواند قرار گیرد.
  • حجم هوای اتاق: بهره گیری از روش های نوین در جهت بهینه سازی و کاهش حجم هوای اتاق، می تواند گام موثری در کم شدن دفعات گردش مجدد هوا و صرفه جویی در انرژی مصرفی باشد.
  • هوا و فشار استاتیکی: طراحی کانال های هوا به شیوه ای نادرست موجب افت فشار چشمگیری در کانال ها شده و در نتیجه انتخاب فن با فشار بالاتر، هزینه بیشتری را در پی خواهد داشت.
  • نصب تجهیزات در مکان مناسب: برای نمونه، محل نصب موتور فن به منظور صرفه جویی در انرژی باید در محل مناسبی باشد.

 

انواع اتاق های تمیز

از لحاظ جریان هوا اتاق های تمیز به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

  • جریان لامینار(یکسویه): که به عنوان اتاق ‌های تمیز (کلین روم) جریان آرام و یک سویه نیز شناخته می شوند، در مقایسه با دو دسته دیگر از ظرفیت هوادهی بیشتری برخوردار بوده و تعداد دفعات توزیع هوای تازه در ساعت بیشتر است به همین دلیل این نوع اتاق از درجه پاکیزگی بالاتری برخوردار می باشد. از طریق فیلترهای تعبیه شده در مسیر هوای ورودی و سقف اتاق تمیز، هوا با سرعت ۳ تا ۵ متر بر ثانیه وارد اتاق گردیده و از راه کف اتاق و پایین دیوارها از خارج می‌ شود. اتاق‌ تمیز با جریان لامینار نیز به دو نوع افقی و عمودی تقسیم می شود. در مدل عمودی جریان هوا از بالا به سمت پایین و در حالت افقی ورودی هوا در قسمت فوقانی دیوار و خروجی آن در پایین دیوار است. انواع اتاق تمیز غالبا با جریان لامینار و در حالت عمودی ساخته می ‌شوند. با این نوع جریان، ذرات معلق به سمت پایین هدایت می شوند. همچنین طراحی و ساخت این نوع اتاق ها دارای هزینه کمتری بوده و در مقایسه با نوع جریان افقی آن، آسان تر است.
  • جریان غیر لامینار: اتاق‌ های تمیز با جریان غیر لامینار با نام های اتاق ‌های تمیز جریان توربولنت و جریان غیر یک سویه نیز می شناسند.
  • جریان مخلوط