ساخت اتاق تمیز

می توان اینگونه گفت که برای ساخت و طراحی کلین روم، نیاز به یک سری  تجهیزات و انجام مراحل ساخت اتاق تمیز اولیه است. رعایت استانداردهای طراحی کلین روم بسیار اهمیت دارد. عواملی مثل دما، رطوبت، تخلیه الکترواستاتیک و سطح نویز و لرزش از مهم ترین این عوامل هستند.

مراحل طراحی و ساخت اتاق تمیز

ساخت اتاق تمیز (Clean Room) به دلیل نیاز به رعایت استانداردهای خاص و کنترل دقیق ذرات و آلودگی‌ها، فرآیندی پیچیده و تخصصی است. در ادامه مراحل کلی ساخت یک اتاق تمیز را توضیح می‌دهم:

• طراحی اولیه از مراحل ساخت کلین روم

ابتدا باید نیازهای خاص پروژه، از جمله سطح تمیزی مورد نیاز (مثل ISO Class)، نوع فرآیندها و تجهیزات مورد استفاده در اتاق تمیز مشخص شود.  طراحان، نقشه‌های اولیه‌ای که شامل بخش‌های مختلف اتاق تمیز، سیستم‌های تهویه، فیلتراسیون، و جریان هوا است را ایجاد می‌کنند. در این مرحله طراحی سیستم‌های برق، مکانیکی و معماری نیز انجام می‌شود. انتخاب مصالح ساختمانی و تجهیزات با در نظر گرفتن مقاومت در برابر آلودگی، سهولت در تمیزکاری و توانایی تحمل شرایط محیطی اتاق تمیز انجام می‌شود.

• تهویه و فیلتراسیون (HVAC) اتاق تمیز

سیستم‌های تهویه و کنترل دما و رطوبت باید به گونه‌ای طراحی شوند که هوای ورودی به اتاق تمیز فیلتر شده و آلاینده‌ها از محیط حذف شوند. نصب فیلترهای خاصی که توانایی حذف ذرات بسیار ریز را دارند ضروری است. این فیلترها باید به درستی نصب شوند تا هوای تمیز در اتاق به گردش درآید. به منظور جلوگیری از ورود آلودگی، فشار هوا در ساخت اتاق تمیز معمولاً کمی بالاتر از مناطق مجاور است.

• ساختار دیوارها و کفپوش کلین روم

در ساخت اتاق تمیز دیوارها و کف اتاق تمیز باید از موادی باشند که قابلیت شستشو و ضدعفونی داشته و ذرات گرد و غبار را به خود جذب نکنند. از موادی مانند PVC، اپوکسی و استیل ضد زنگ استفاده می‌شود که مقاوم به مواد شیمیایی و ضد الکتریسیته ساکن باشند.

• سیستم نورپردازی از مراحل ساخت اتاق تمیز

سیستم نورپردازی باید به گونه‌ای طراحی شود که بدون تولید گرما و با حداقل تولید ذرات، نور کافی برای انجام فعالیت‌ها را فراهم کند. به‌ویژه در مناطق حساس و کارهای دقیق، نور باید به‌گونه‌ای باشد که سایه‌ای ایجاد نکند و کیفیت دید را به حداکثر برساند.

• کنترل و مانیتورینگ شرایط محیطی

نصب سیستم‌های نظارتی برای پایش دائمی دما، رطوبت، فشار و میزان ذرات در ساخت اتاق تمیز اهمیت زیادی دارد.  این سیستم‌ها در صورت تغییر ناگهانی شرایط، هشدارهای لازم را ارسال می‌کنند تا سریعا اقدامات لازم انجام شود.

• نصب درب‌ها و بخش‌های ورودی (Airlock)

استفاده از درهای دوگانه یا سه‌گانه که مانع از ورود آلودگی‌های بیرونی به داخل اتاق می‌شود.  این فضاهای واسط به منظور کاهش انتقال آلودگی به اتاق تمیز طراحی می‌شوند و معمولاً دارای سیستم تهویه خاصی هستند.

• راه‌اندازی و آزمایش اولیه (Commissioning)

پس از نصب، تمام سیستم‌ها باید مورد تست قرار گیرند تا از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل شود. آزمایش‌های مخصوصی برای اندازه‌گیری سطح ذرات و فشار در اتاق تمیز انجام می‌شود تا به سطح تمیزی مورد نظر برسند.

• تأیید نهایی و راه‌اندازی (Validation) اتاق تمیز

پس از پایان ساخت اتاق تمیز و آزمایش، باید توسط نهادهای معتبر و متخصص تأیید و معتبرسازی شود.  آموزش کارکنان برای رعایت پروتکل‌های بهداشتی و نحوه صحیح استفاده از اتاق تمیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

• نگهداری و بازرسی‌های دوره‌ای

به منظور حفظ عملکرد کلین روم، بازرسی‌های دوره‌ای و نگهداری منظم از سیستم‌ها و تجهیزات انجام می‌شود.  فیلترهای HEPA و ULPA باید به طور منظم تعویض و تجهیزات تهویه و فیلتراسیون بررسی و تعمیر شوند. این مراحل در نهایت به ایجاد یک اتاق تمیز کارآمد و با کیفیت منجر می‌شوند که می‌تواند به طور مؤثری ذرات و آلودگی‌های محیطی را کنترل کرده و شرایط مطلوب را برای فرآیندهای حساس فراهم کند.

اتاق تمیز

یک اتاق تمیز باید عاری از آلاینده های معلق در هوا باشد. برای رسیدن به یک اتاق تمیز طبق استانداردهای ایزو باید مراحل ساخت و طراحی اتاق تمیز کاملا مشخص و روی اصول و برنامه باشد.

سایر پارامترها مثل هوا و رطوبت و فشار در اتاق تمیز، تحت کنترل است. اتاق تمیز از نظر اندازه و پیچیدگی متفاوت هستند و در صنایعی مانند تولید نیمه هادی، داروسازی، بیوتکنولوژی، دستگاه پزشکی و علوم زندگی و همچنین تولید فرایندهای مهم که در هوافضا، نوری، نظامی و وزارت انرژی کاربرد زیادی دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. در این محیط مقدار آلاینده ها و ذرات معلق در سطح پایین و کنترل شده ای قرار دارد.

وجود محصولات و تجهیزات اتاق تمیز برای مراکز درمانی ذکر شده از الویت های اساسی است. زیرا اگر آلودگی به محیط اتاق تمیز وارد شود، هم پرسنل و هم بیمار در معرض خطر بیماری و عفونت قرار می گیرند.

ساخت اتاق تمیز

تاریخچه اتاق تمیز

اتاق تمیز برای اولین بار در بیمارستان ها مورد استفاده قرار گرفت لُرد لیستر به این نتیجه رسید که اگر آلودگی ها کم تر باشد درمان بیماری ها و عفونت ها بهتر انجام می شود و اینگونه شد که پایه های طراحی و ایجاد اتاق تمیز اول در بیمارستان ها و سپس مراکز مهم و حساس دیگر انجام شد.

انواع استانداردها برای ساخت اتاق تمیز

در طراحی و  مراحل ساخت اتاق تمیز از دو استاندارد استفاده می شود

• استاندارد فدرال ایالات متحده آمریکا
• استاندارد ایزو سری ISO 14644- 2

هر دو این استانداردها یک رابطه معکوس بین تعداد و اندازه ذرات معلق در هوا ایجاد کرده اند و از این رو هیچ گاه میزان این ذرات به عدد صفر نمی رسد.

دسته بندی انواع اتاق تمیز طبق استاندارد اتاق تمیز بر اساس میزان ذرات آلاینده در هوا در یک حجم مشخصی انجام می گیرد. این دسته بندی مطابق با ایزو ی ۱۴۶۴۴- ۱ صورت می گیرد. این استاندارد، از استاندارد اتاق تمیز بوده و بین المللی است. بر این اساس با استانداردهای وضع شده ی اتحادیه اروپا (سال ۱۹۹۹) و ایالات متحده ی امریکا (سال ۲۰۰۱) تنظیم گشته است.

ساخت و طراحی اتاق تمیز

مراحل اساسی برای ساخت کلین روم

حال مرحله به مرحله پیش خواهیم رفت تا مراحل 10 گانه اساسی ساخت اتاق تمیز را بررسی کنیم:

1. شمارش و بررسی تعداد افراد داخل اتاق تمیز

در اولین مرحله طراحی، باید تعداد پرسنل حاضر در اتاق تمیز در زمان‌های مختلف مشخص شود. این عدد بر مبنای فرآیندهای کاری، شیفت‌های کاری و الزامات بهره‌برداری تعیین می‌گردد. هر چه تعداد افراد بیشتر باشد، تولید ذرات معلق انسانی (Human-generated particles) بیشتر خواهد بود، بنابراین باید اقدامات تهویه‌ای دقیق‌تری در نظر گرفت.

2. طبقه‌بندی کلین روم از نظر تمیز بودن مکان

در این مرحله، کلاس تمیزی اتاق تمیز با توجه به استاندارد ISO 14644-1 یا سایر استانداردها مشخص می‌شود. این کلاس مشخص می‌کند که چه تعداد ذره معلق در هر مترمکعب مجاز است و بر همین اساس، طراحی فیلتراسیون و سیستم تهویه انجام می‌شود.

3. تعیین فشار در کلین روم

برای جلوگیری از ورود آلودگی، اتاق‌های تمیز معمولاً با فشار مثبت طراحی می‌شوند. در این مرحله، تفاوت فشار بین بخش‌های مختلف (مانند Airlock و فضای بیرونی) تعیین می‌شود تا از جریان هوای آلوده به داخل جلوگیری شود.

4. تعیین جریان هوا در اتاق تمیز

در این گام، نرخ جریان هوا (Airflow rate) و تعداد تعویض هوای ساعتی (ACH) تعیین می‌شود. جریان هوا باید به گونه‌ای طراحی شود که ذرات معلق به سرعت از محیط خارج شوند و از رکود هوا در نقاط خاص جلوگیری شود.

5. تعیین جریان هوای عبوری از فیلترهای خروجی

هوای بازگشتی از کلین روم باید از فیلترهای خروجی عبور کند تا قبل از ورود مجدد به سیستم، ذرات احتمالی گرفته شوند. این مرحله برای تضمین بازده فیلتراسیون نهایی اهمیت دارد.

6. بررسی تعادل هوا

در این مرحله از ساخت اتاق تمیز، تعادل بین هوای ورودی، هوای خروجی و هوای بازگشتی بررسی می‌شود تا از ایجاد فشار نامطلوب، جریان معکوس یا مکش‌های ناخواسته جلوگیری شود.

7. ارزیابی متغیرهای از قلم افتاده

این مرحله شامل بررسی متغیرهای جانبی مانند رطوبت نسبی، گرمایش تجهیزات، تشعشعات، ارتعاشات، تردد تجهیزات، مسیر عبور مواد، و تأثیر آن‌ها بر طراحی نهایی است.

8. تعیین چیدمان مکانیکی سیستم

نقشه‌برداری و طراحی مسیر لوله‌کشی، کانال‌کشی، موقعیت فیلترها، فن‌ها، دمپرها و دیگر اجزای سیستم تهویه در این مرحله انجام می‌شود تا هماهنگی فیزیکی و عملکردی بین اجزا برقرار باشد.

9. محاسبات گرمایشی و خنک‌کننده

در این بخش، میزان گرمای تولید شده در فضا توسط افراد، تجهیزات و روشنایی محاسبه شده و سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی (Cooling/Heating Load) بر اساس آن طراحی می‌شوند تا دمای مطلوب حفظ شود.

10. ساخت کلین روم

پس از تکمیل طراحی، وارد مرحله اجرایی می‌شویم. ساخت کلین روم شامل نصب دیوارها، سقف، کفپوش، سیستم تهویه، فیلتراسیون، تجهیزات و سایر اجزای فیزیکی با رعایت دقت‌های فنی و استانداردهای موردنظر انجام می‌شود.

ساخت و پیاده سازی اتاق تمیز

نگاهی سریع به مراحل ساخت اتاق تمیز

بعد از محاسبات و دسته بندی برای ساخت یک اتاق تمیز، نیاز به وجود یک سری تجهیزات اساسی و مهم برای ایجاد کلین روم است. این تجهیزات عبارتند از:

تجهیزات اتاق تمیز بیمارستان

۱. هواساز هایژنیک (Hygienic AHU)

یکی از مهم‌ترین تجهیزات در ساخت اتاق تمیز بیمارستانی هواساز هایژنیک اتاق تمیز است. این سیستم وظیفه تأمین هوای تازه، تصفیه‌شده، با دمای کنترل‌شده و رطوبت مناسب را بر عهده دارد.

هواساز هایژنیک

ویژگی‌های آن شامل:

• قابلیت نصب فیلترهای مختلف (Pre-filter، HEPA یا ULPA)

• بدنه از جنس استیل یا گالوانیزه ضدزنگ

• طراحی آسان برای تمیزکاری و شست‌وشوی داخلی

۲. اگزاست فن (Exhaust Fan)

برای تخلیه هوای آلوده یا مصرف‌شده از داخل اتاق تمیز به بیرون، از اگزاست فن کلین روم استفاده می‌شود. این فن‌ها معمولاً در بخش‌هایی که فشار منفی مورد نیاز است (مانند اتاق ایزوله یا نمونه‌برداری) نصب می‌شوند.

اگزاست فن

مهم‌ترین ویژگی‌ها:

• عملکرد مداوم و بدون لرزش

• قابلیت اتصال به سیستم فیلتراسیون خروجی

• ساختار مقاوم به خوردگی و ضد باکتری

۳. پس باکس (Pass Box)

پس باکس ابزاری است برای انتقال وسایل و مواد از محیط غیراستریل به محیط استریل بدون دخالت مستقیم انسان. این تجهیز دارای دو درب است که هم‌زمان باز نمی‌شوند و معمولاً دارای نور UV یا فیلتر HEPA نیز هستند.

پس باکس

کاربرد آن در:

• کاهش انتقال آلودگی

• افزایش ایمنی زیستی

۴. ساندویچ پانل (Sandwich Panel)

برای ساخت دیوارها و سقف اتاق تمیز از ساندویچ پانل اتاق تمیز استفاده می‌شود. این پانل‌ها از دو لایه ورق فلزی و یک هسته عایق (مانند پلی‌یورتان یا پشم سنگ) تشکیل شده‌اند.

ساندویچ پانل

ویژگی‌ها:

• سطح صاف و بدون درز برای جلوگیری از تجمع آلودگی

• قابلیت شست‌وشو و ضدعفونی آسان

• عایق حرارتی و صوتی مناسب

۵. کفپوش آنتی‌باکتریال

در اتاق تمیز بیمارستانی از کفپوش‌های آنتی‌باکتریال استفاده می‌شود تا از رشد باکتری و قارچ در سطح زمین جلوگیری شود.

کفپوش و اپوکسی اتاق تمیز

انواع رایج آن:

• کفپوش PVC بهداشتی با سطح صاف و غیرمتخلخل

• مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و شوینده‌ها

• بدون درز و قابل اتصال حرارتی برای یک‌پارچگی

۶. سیستم اینترلاک کامل (Interlock System)

چیزی که باز شدن همزمان دو یا چند درب جلوگیری می‌کند سیستم اینترلاک اتاق تمیز است. این ویژگی برای جلوگیری از تبادل هوای آلوده بین فضاها ضروری است، مخصوصاً در بخش‌های بحرانی مثل اتاق عمل یا ایزوله.

سیستم اینترلاک اتاق تمیز

مزایای آن:

• کنترل دقیق تردد افراد و تجهیزات

• اتصال به سیستم هشدار یا BMS

۷. پنجره اتاق تمیز (Flush Window)

پنجره‌های استفاده‌شده در کلین روم بیمارستانی باید کاملاً فِلَش و بدون بیرون‌زدگی باشند. جنس پنجره اتاق تمیز معمولاً از شیشه دوجداره سکوریت و دارای آب‌بندی کامل است.

پنجره اتاق تمیز

کاربردها:

• امکان مشاهده فرایندهای داخلی بدون ورود به فضا

• جلوگیری از نشت هوا و آلودگی

۸. درب اتاق تمیز (Cleanroom Door)

درب‌های اتاق تمیز باید دارای مقاومت بالا، سطح صاف و آب‌بند کامل باشند. درب‌ اتاق تمیز معمولاً از جنس HPL، استیل یا آلومینیوم با پوشش ضدعفونی‌پذیر ساخته می‌شوند.

درب کلین روم

ویژگی‌ها:

• قابلیت نصب سیستم اینترلاک و اتوکلوزر

• مقاوم در برابر مواد شوینده و ضربه

جریان هوا از فیلترها یکی از مهم ترین شاخصه های طراحی یک اتاق تمیز است. با وجود این فیلترها جریان هوای اتاق تمیز، پاک می شود و هرچه این فیلترها بیشتر عمل کنند از ذرات آلوده معلق در هوای اتاق تمیز، بیشتر کاسته می شود.

عوامل مورد بررسی مهم متخصص اتاق تمیز

دما، رطوبت، تخلیه الکترواستاتیک و سطح نویز و لرزش از دیگر عوامل مهمی است که باید توسط یک متخصص تمیز کننده HVAC مورد ارزیابی و اجرا درآید.

دما

دامنه دمای داخل کلین روم بین 66 درجه فارنهایت و 70 درجه، شرایط راحتی را فراهم می کند. کنترل دما در اتاق تمیز باید برای موارد زیر انجام شود.

• فرآیند
• تجهیزات و مواد
• شرایط پایدار برای کسانی که لباس متناسب با درجه تمیزی مشخص شده بر تن دارند.

رطوبت

RH یا 45٪ + 5٪ سطح رطوبت مطلوب و مناسب در نظر گرفته می شود. کنترل رطوبت باید برای موارد زیر انجام گیرد

• فرآیند
• تجهیزات و مواد
• کاهش بارهای الکتریسیته ساکن
• راحتی کارکنان ناشی از کنترل دما

پوشش دهی

ایجاد یک سیستم جریان چند لایه برای کاهش آلودگی بیشتر

تخلیه الکترواستاتیک

مجهز شدن کفپوش ها به تخلیه بار برای کاهش الکترواستاتیک

سطح نویز و لرزش

برخی فرآیندهای صنعتی به نویز و لرزش حساس هستند.