การจัดวางและออกแบบห้องปลอดเชื้อประเภทต่างๆ ในอุตสาหกรรม

1. หลักการออกแบบทั่วไป

การแบ่งเขตตามหน้าที่

ห้องปลอดเชื้อควรแบ่งออกเป็นพื้นที่ปลอดเชื้อ พื้นที่กึ่งปลอดเชื้อ และพื้นที่เสริม โดยพื้นที่ใช้งานแต่ละส่วนควรเป็นอิสระและแยกจากกันอย่างชัดเจน

ขั้นตอนการทำงานควรเป็นไปตามหลักการไหลแบบทิศทางเดียว เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามระหว่างบุคลากรและวัสดุ

พื้นที่สะอาดหลักควรตั้งอยู่ตรงกลางอาคารหรืออยู่เหนือลมเพื่อลดการรบกวนจากภายนอก

การจัดระเบียบการไหลเวียนของอากาศ

ห้องคลีนรูมแบบการไหลเวียนทิศทางเดียว: ใช้การไหลเวียนแบบลามินาร์แนวตั้งหรือแนวนอน ด้วยความเร็วลม 0.3~0.5 เมตร/วินาที เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความสะอาดสูง เช่น อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และชีวการแพทย์

ห้องคลีนรูมแบบไหลเวียนอากาศไม่จำกัดทิศทาง: รักษาความสะอาดด้วยระบบการกรองและการเจือจางที่มีประสิทธิภาพ โดยมีอัตราการระบายอากาศ 15-60 ครั้งต่อชั่วโมง เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความสะอาดระดับต่ำถึงปานกลาง เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องสำอาง

ห้องคลีนรูมแบบผสมผสานการไหลเวียน: บริเวณหลักใช้การไหลเวียนทิศทางเดียว ในขณะที่บริเวณโดยรอบใช้การไหลเวียนหลายทิศทาง เพื่อสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ

การควบคุมความดันแตกต่าง

ความแตกต่างของความดันระหว่างพื้นที่สะอาดและพื้นที่ไม่สะอาดต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 5 Pa และความแตกต่างของความดันระหว่างพื้นที่สะอาดและพื้นที่กลางแจ้งต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 10 Pa

ความแตกต่างของแรงดันระหว่างพื้นที่สะอาดที่อยู่ติดกันควรอยู่ในระดับที่เหมาะสม และแรงดันในพื้นที่สะอาดสูงควรสูงกว่าแรงดันในพื้นที่สะอาดต่ำ

1. ข้อกำหนดการออกแบบการจำแนกประเภทอุตสาหกรรม

(1) ห้องปลอดเชื้อในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ชั้นเรียนความสะอาด

พื้นที่กระบวนการหลัก (เช่น โฟโตลิโทกราฟีและการกัดกรด) ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 14644-1 ระดับ 1 หรือ 10 โดยมีความเข้มข้นของอนุภาค ≤ 3520 อนุภาค/ลบ.ม. (0.5 ไมครอน) และความสะอาดของพื้นที่เสริมสามารถผ่อนปรนได้ถึงระดับ ISO 7 หรือ 8

การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น

อุณหภูมิ 22±1℃ ความชื้นสัมพัทธ์ 40%~60% โดยใช้ระบบปรับอากาศแบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้นให้คงที่

ดีไซน์ป้องกันไฟฟ้าสถิต

พื้นใช้วัสดุเป็นพื้นอีพ็อกซี่นำไฟฟ้าหรือพื้นพีวีซีป้องกันไฟฟ้าสถิต โดยมีค่าความต้านทาน ≤ 1*10^6Ω

บุคลากรต้องสวมใส่เสื้อผ้าและที่คลุมรองเท้าป้องกันไฟฟ้าสถิต และความต้านทานการต่อลงดินของอุปกรณ์ต้องไม่เกิน 12 โอห์ม

ตัวอย่างเค้าโครง

พื้นที่กระบวนการหลักตั้งอยู่ใจกลางอาคาร ล้อมรอบด้วยห้องอุปกรณ์และห้องทดสอบ วัสดุต่างๆ เข้าทางประตูสุญญากาศ และบุคลากรเข้าทางห้องอาบอากาศ

ระบบไอเสียได้รับการติดตั้งแยกต่างหาก และก๊าซไอเสียจะถูกกรองด้วยแผ่นกรอง HEPA ก่อนปล่อยออกสู่ภายนอก

(2) ห้องปลอดเชื้อในอุตสาหกรรมยาชีวภาพ

ชั้นเรียนความสะอาด

พื้นที่บรรจุผลิตภัณฑ์ปลอดเชื้อต้องมีมาตรฐานระดับ A (ISO 5) และระดับ 100 ในพื้นที่นั้นๆ พื้นที่เพาะเลี้ยงเซลล์และปฏิบัติการเกี่ยวกับแบคทีเรียต้องมีมาตรฐานระดับ B (ISO 6) ในขณะที่พื้นที่สนับสนุนอื่นๆ (เช่น ห้องฆ่าเชื้อและพื้นที่จัดเก็บวัสดุ) ต้องมีมาตรฐานระดับ C (ISO 7) หรือระดับ D (ISO 8)

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทางชีวภาพ

การทดลองที่เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ก่อโรคที่มีอันตรายสูงจะต้องดำเนินการในห้องปฏิบัติการระดับ BSL-2 หรือ BSL-3 ซึ่งติดตั้งระบบความดันลบ ระบบล็อคประตูสองชั้น และระบบฉีดน้ำดับเพลิงฉุกเฉิน

ห้องฆ่าเชื้อควรใช้วัสดุที่ทนไฟและทนต่ออุณหภูมิสูง และติดตั้งเครื่องฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำหรืออุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยการพ่นละอองไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ตัวอย่างเค้าโครง

ห้องแบคทีเรียและห้องเพาะเลี้ยงเซลล์ถูกจัดตั้งแยกจากกันและแยกออกจากพื้นที่บรรจุที่สะอาดอย่างชัดเจน วัสดุจะเข้าผ่านกล่องส่งผ่าน ในขณะที่บุคลากรจะเข้าผ่านห้องเปลี่ยนเสื้อผ้าและห้องพัก ระบบระบายอากาศติดตั้งตัวกรอง HEPA และอุปกรณ์ดูดซับคาร์บอนกัมมันต์

(3) ห้องปลอดเชื้อในอุตสาหกรรมอาหาร

ชั้นเรียนความสะอาด

ห้องบรรจุภัณฑ์อาหารต้องมีมาตรฐานระดับ 100000 (ISO 8) โดยมีค่าความเข้มข้นของอนุภาคไม่เกิน 3.52 ล้าน/ลบ.ม. (0.5 ไมครอน)

ห้องแปรรูปวัตถุดิบและบรรจุภัณฑ์อาหารที่ไม่พร้อมรับประทานต้องมีมาตรฐานระดับ 300000 (ISO 9)

การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น

อุณหภูมิอยู่ในช่วง 18-26 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ไม่เกิน 75% เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในน้ำกลั่นตัว

ตัวอย่างเค้าโครง

พื้นที่ทำความสะอาด (เช่น ห้องบรรจุภัณฑ์ภายใน) จะตั้งอยู่ด้านต้นลม ในขณะที่พื้นที่กึ่งทำความสะอาด (เช่น การแปรรูปวัตถุดิบ) จะตั้งอยู่ด้านท้ายลม

วัสดุต่างๆ เข้ามาทางห้องพักวัสดุ ในขณะที่บุคลากรเข้ามาทางห้องเปลี่ยนเสื้อผ้าและพื้นที่ล้างมือและฆ่าเชื้อ ระบบระบายอากาศติดตั้งตัวกรองขั้นต้นและขั้นกลาง และแผ่นกรองจะถูกเปลี่ยนเป็นประจำ

(4) ห้องปลอดเชื้อในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

ชั้นเรียนความสะอาด

ห้องอิมัลซิฟิเคชั่นและบรรจุต้องมีมาตรฐานระดับ 100000 (ISO 8) และห้องจัดเก็บและบรรจุวัตถุดิบต้องมีมาตรฐานระดับ 300000 (ISO 9)

การเลือกวัสดุ

ผนังเคลือบด้วยสีกันเชื้อราหรือแผ่นแซนด์วิช พื้นเป็นพื้นปรับระดับด้วยอีพ็อกซี่ และรอยต่อต่างๆ ถูกปิดผนึก โคมไฟถูกปิดผนึกด้วยหลอดไฟที่สะอาดเพื่อป้องกันการสะสมของฝุ่น

ตัวอย่างเค้าโครง

ห้องอิมัลซิฟิเคชันและห้องบรรจุแยกเป็นสัดส่วน โดยมีอุปกรณ์คลีนเบนช์ระดับ 100 วัสดุเข้าทางช่องส่งผ่าน ในขณะที่บุคลากรเข้าทางห้องเปลี่ยนเสื้อผ้าและห้องอาบอากาศ ระบบระบายอากาศติดตั้งอุปกรณ์ดูดซับคาร์บอนกัมมันต์เพื่อกำจัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย

1. พารามิเตอร์ทางเทคนิคทั่วไป

การควบคุมเสียงรบกวน: เสียงรบกวนในห้องปลอดฝุ่น ≤65dB(A) โดยใช้พัดลมและท่อเก็บเสียงแบบลดเสียงรบกวน

การออกแบบแสง: ความสว่างเฉลี่ย > 500 ลักซ์, ความสม่ำเสมอ > 0.7, โดยใช้หลอดไฟไร้เงาหรือหลอดไฟ LED ที่ให้แสงสะอาด

ปริมาณอากาศบริสุทธิ์: หากปริมาณอากาศบริสุทธิ์ต่อคนต่อชั่วโมงมากกว่า 40 ลูกบาศก์เมตร จะต้องมีการชดเชยการระบายอากาศและรักษาระดับความดันบวกไว้

แผ่นกรอง HEPA จะถูกเปลี่ยนทุก 6-12 เดือน แผ่นกรองขั้นต้นและแผ่นกรองกลางจะถูกทำความสะอาดทุกเดือน พื้นและผนังจะถูกทำความสะอาดและฆ่าเชื้อทุกสัปดาห์ พื้นผิวอุปกรณ์จะถูกเช็ดทำความสะอาดทุกวัน มีการตรวจสอบแบคทีเรียในอากาศและอนุภาคแขวนลอยอย่างสม่ำเสมอ และมีการบันทึกข้อมูลไว้

1. การออกแบบเพื่อความปลอดภัยและการรับมือเหตุฉุกเฉิน

การอพยพอย่างปลอดภัย: พื้นที่สะอาดแต่ละแห่งในแต่ละชั้นควรมีทางออกฉุกเฉินอย่างน้อย 2 ทาง และทิศทางการเปิดประตูทางออกฉุกเฉินควรสอดคล้องกับทิศทางการหนีภัย ต้องติดตั้งประตูทางเลี่ยงในห้องอาบน้ำเมื่อมีผู้คนมากกว่า 5 คน

สิ่งอำนวยความสะดวกในการดับเพลิง: พื้นที่สะอาดใช้ระบบดับเพลิงด้วยแก๊ส (เช่น เฮปตาฟลูออโรโพรเพน) เพื่อป้องกันความเสียหายจากน้ำต่ออุปกรณ์ ติดตั้งไฟฉุกเฉินและป้ายบอกทางอพยพ พร้อมระบบจ่ายไฟต่อเนื่องนานกว่า 30 นาที

การรับมือกับเหตุฉุกเฉิน: ห้องปฏิบัติการชีวความปลอดภัยมีเส้นทางอพยพฉุกเฉินและสถานีล้างตา พื้นที่จัดเก็บสารเคมีมีถาดกันรั่วและวัสดุดูดซับ