طراحی اتاق تمیز (راهنمای کامل Clean Room با HVAC پایدار و پوستهٔ عایق برای صنایع حساس)

Picture of آریا بارون توس

آریا بارون توس

مجله صنعت ساختمان آریا بارون توس

آنچه در این مقاله می خوانید:

اتاق تمیز وقتی ارزش‌مند است که کیفیت هوا، پوسته و رفتار انسانی هم‌زمان کنترل شوند؛ فقط فیلتر خوب کافی نیست. طراحی درست باید از ورودی لباس تا آخرین نقطهٔ تماس با محصول، مسیر آلودگی را قطع کند.

این راهنما چارچوبی می‌دهد که اتاق تمیز را از نقشه تا راه‌اندازی بسازد: کلاس‌بندی ذره‌ای، پوستهٔ عایق و قابل‌ شست‌وشو، HVAC با فشار تفاضلی، چیدمان جریان‌های تمیز و نظام اعتبارسنجی.

خروجی شما، چک‌لیست‌های اجرای سریع، جداول معیار و توصیه‌های اقلیم‌محور برای صنایع حساس است؛ طوری که کیفیت پایدار، انرژی مدیریت‌شده و عملیات قابل‌ممیزی داشته باشید.

اتاق تمیز چیست و برای چه می‌خواهیم؟

هدف، کنترل غلظت ذرات معلق و میکروارگانیسم‌ها در محدوده‌ای مهندسی‌شده است تا کیفیت محصول یا پژوهش تضمین شود.

کلاس‌بندی و اهداف طراحی

استاندارد ISO 14644 کلاس‌های اتاق تمیز را تعریف می‌کند. انتخاب کلاس نتیجهٔ نیاز محصول و ریسک فرآیند است، نه علاقهٔ شخصی یا «هرچه بیشتر بهتر».

شاخص‌ها و پذیرش

  • تعداد ذرات در اندازه‌های مرجع (مثلاً ۰٫۵ میکرون) و سرعت رسیدن به پایداری.
  • دما/رطوبت، فشار تفاضلی و نرخ تعویض هوا مطابق کلاس هدف.
  • نشت‌سنجی پوسته و پاسخ HVAC به تغییر بار نفر/تجهیز.

پوسته و معماری: دیوار، سقف و کفِ قابل‌ شست‌وشو

پوستهٔ مناسب، پایهٔ موفقیت است؛ هر درز و گوشه می‌تواند مخزن آلودگی باشد و هزینهٔ نگهداری را بالا ببرد.

مصالح و جزئیات اجرایی

جزء گزینهٔ رایج مزیت نکتهٔ اجرایی
دیوار پنل عایق‌دار روکش قابل‌ شست‌وشو سطح صاف و درزبندی پیوسته اتصال نرـ‌مادگی، آب‌بند چندلایه
سقف گریدد سقفی/پنل ماژولار دسترسی سرویس و نوردهی مناسب نشت‌سنجی و آب‌بندی نورگیرها
کف رزین صنعتی آنتی‌استاتیک قابل‌ شست‌وشو و ضدخطر جرقه کِوینگ هلالی پای دیوار

درگاه‌ها و پنجره‌ها

  • درب‌های هم‌سطح با زهوار کم، لولا و یراق ضدزنگ، نوار آب‌بند مقاوم.
  • پنجرهٔ دو‌جدارهٔ فلاش با قاب هم‌سطح، جلوگیری از تجمع گردوغبار.

نشت‌سنجی و پاک‌سازی

پس از نصب پوسته، تست دود/فشار منفی برای کشف نشت‌ها انجام شود؛ هر نشت در بهره‌برداری، هزینهٔ انرژی و آلودگی را بالا می‌برد.

HVAC و جریان هوا: قلب اتاق تمیز

سیستم تهویه باید ذرات را حذف، فشار را پایدار و دما/رطوبت را در محدودهٔ فرآیندی نگه دارد.

طرح کلی سیستم

  • تازه‌هوای کنترل‌شده + هوای برگشتی فیلترشده برای پایداری انرژی.
  • فیلتر مرحله‌ای: پیش‌فیلتر، فاین و در انتها HEPA/ULPA نزدیک محل مصرف.

ACH و الگوی جریان

کلاس نمونه نرخ تعویض هوا (ACH) الگوی رایج یادداشت
ISO ۸ ۲۰–۳۰ مخلوط هدایت‌شده هزینهٔ انرژی متعادل
ISO ۷ ۳۰–۶۰ مخلوط/نیمه‌یک‌سویه نقاط بحرانی UDAF
ISO ۵ ۲۴۰–۴۰۰ (محلی) یک‌سویه (UDAF) هود/سقف‌های HEPA

فشار تفاضلی و آب‌بندی

  • کاسکِید فشار مثبت از تمیز به کم‌تمیز: ΔP حدود ۱۰–۱۵ پاسکال.
  • در فرآیندهای خطرناک، «اتاق حبس» با فشار منفی کنترل‌شده.

دما و رطوبت

دما و RH تابع محصول/تجهیز است؛ محدودهٔ ۲۰–۲۴ درجه و RH ۴۰–۶۰٪ برای بسیاری از کاربری‌ها متداول است، اما معیار، نیاز فرآیند است.

چیدمان، رفتار جریان و زون‌ها

چیدمان صحیح، مسیر آلودگی را می‌بندد و تداخل نفر/مواد را حذف می‌کند.

مسیر نفرات و گانینگ

مرحله عمل کنترل خروجی
ورود خاکستری کفش/لباس اولیه کمد و نیمکت دوطرفه آلودگی خشن حذف
گانینگ کلاه، گان، دستکش الگوی پوشش مرحله‌ای آمادگی ورود
اِیرلاک تعادل فشار Interlock درب‌ها ورود کنترل‌شده

مسیر مواد و پاس‌باکس

  • پاس‌باکس استاتیک/داینامیک برای انتقال، با UV یا فیلتر HEPA.
  • مسیر مواد جدا از نفرات؛ نشان‌گذاری یک‌طرفه و جلوگیری از برگشت.

نقاط بحرانی و جریان یک‌سویه

در نقاط کیفی، جریان یک‌سویهٔ محلی (UDAF) با سقف/هود HEPA به‌کار برید تا ذرات مستقیم خارج شوند و روی محصول ننشینند.

الکتریکال، روشنایی و ESD

الکتریکال باید تمیز، ایمن و کم‌اختلال باشد و لوازم را بدون نشر ذره نگه دارد.

روشنایی و خیرگی

  • لوکس هدف: ۵۰۰–۷۵۰ برای کار دقیق؛ یکنواختی و CRI بالا.
  • قاب‌های هم‌سطح با پوسته و درزبندی کامل چراغ‌ها.

ESD و ارتینگ

کف آنتی‌استاتیک، بند مچ/پاشنه و ارتینگ بدن در خطوط حساس الکترونیک/دارویی ضروری است.

Utilityهای پاک: هوا، آب و خلأ

کیفیت Utility باید با کلاس اتاق هم‌خوان باشد؛ آلودگی Utility یعنی آلودگی محصول.

هوای فشرده و گازها

  • فیلتر و خشک‌سازی چندمرحله؛ کیفیت مطابق نیاز ابزار/تماس.
  • نقاط برداشت با درین خودکار و گِیج‌های کالیبره.

آب خالص/دیونیزه

حلقهٔ سیرکولاسیون با شیب و سرعت مناسب؛ نقاط مرده ممنوع. پایش رسانایی/میکروبی برنامه‌مند باشد.

خلأ و اگزاست

اگزاست فرایندی با فیلتر مناسب و مسیر امن؛ از برگشت آلودگی به فضای تمیز جلوگیری کنید.

اعتبارسنجی: IQ/OQ/PQ و پایش دوره‌ای

بدون اعتبارسنجی، «اتاق تمیز» روی کاغذ تمیز است؛ در عمل باید عدد بدهد.

IQ/OQ/PQ

  • IQ: نصب مطابق مدارک؛ OQ: عملکرد سیستم HVAC/فشار/فیلتر.
  • PQ: کارایی واقعی در بهره‌برداری؛ ذره، میکروبی، دما/رطوبت.

پایش ذره و میکروبی

پارامتر ابزار/روش تناوب پیشنهادی
ذره‌ای Particle Counter ماهانه/فصلی
میکروبی تماس‌پلیت/هواگیر طبق ریسک
فشار/دما/RH حسگر ثبت‌داده پیوسته

عملیات، نظافت و مدیریت تغییر

اتاق تمیز با رفتار درست زنده می‌ماند؛ SOPها و آموزش‌ها باید عملی و کوتاه باشند.

نظافت و مواد مجاز

  • رویهٔ روزانه/میان‌شیفت برای سطوح تماس؛ مواد سازگار با روکش‌ها.
  • نوبت‌بندی ابزار نظافت: تمیزترین ناحیه‌ها اول، کثیف‌ترین آخر.

مدیریت تغییر و کالیبراسیون

هر تغییر در پوسته/HVAC/Utility باید MOC داشته باشد. ابزارها طبق برنامهٔ کالیبراسیون پایش شوند.

طراحی اقلیم‌محور و انرژی

اقلیم بر بار HVAC، خوردگی و چگالش اثر می‌گذارد؛ پوستهٔ کم‌اتلاف هم کیفیت می‌دهد هم انرژی را مهار می‌کند.

گرم‌خشک/سردکوهستانی/ساحلی

  • گرم‌خشک: سایه‌انداز، رنگ سقف با بازتاب بالا، آب‌بند مقاوم به UV.
  • سردکوهستانی: شکست حرارتی و شیب کافی سقف برای برف.
  • ساحلی: پیچ استنلس، روکش مقاوم و آب‌بندی درزها علیه نمک/مه.

بهینه‌سازی انرژی

ریکاوری گرما در اگزاست، کنترل هوشمند ACH در ساعات بی‌بار و پوستهٔ عایق‌دار، LCC را به‌طور محسوسی بهبود می‌دهند.

بودجه، LCC و ریسک‌های پنهان

CAPEX کمتر می‌تواند OPEX بیشتر بسازد؛ توقف تولید ناشی از نفوذ یا چگالش پرهزینه است.

چک‌پوینت‌های بودجه

  • پوستهٔ قابل‌ شست‌وشو و درزگیر باکیفیت؛ بازگشت سریع در کاهش نظافت/خرابی.
  • فیلتر HEPA با کیفیت و برنامهٔ تعویض؛ ارزانِ بی‌نام در LCC گران می‌شود.

چک‌لیست نهایی طراحی اتاق تمیز

این چک‌لیست خلاصهٔ تصمیم‌های کلیدی است تا چیزی از قلم نیفتد.

۳۰ مورد کلیدی

  1. کلاس هدف به‌ازای هر ناحیه و معیار پذیرش.
  2. مسیر نفرات، گانینگ و اِیرلاک با Interlock.
  3. مسیر مواد و پاس‌باکس/پاس‌ترو.
  4. پوستهٔ قابل‌ شست‌وشو با کِوینگ پای دیوار.
  5. نشت‌سنجی پوسته قبل از HVAC.
  6. ACH و الگوی جریان برای هر ناحیه.
  7. HEPA/ULPA نزدیک محل مصرف.
  8. کاسکِید فشار با ΔP پایدار.
  9. کنترل دما/RH متناسب فرآیند.
  10. نور یکنواخت و درزبندی چراغ‌ها.
  11. کف آنتی‌استاتیک و ارتینگ ESD.
  12. Utility پاک: هوا/آب/خلأ.
  13. Cause-&-Effect برای آلارم/تریپ‌ها.
  14. IQ/OQ/PQ و برنامهٔ پایش.
  15. حسگرها و کالیبراسیون دوره‌ای.
  16. سیاست نظافت و مواد سازگار.
  17. مدیریت تغییر (MOC).
  18. اگزاست ایمن و جلوگیری از برگشت.
  19. درزگیری پنجره/درب و شیشهٔ هم‌سطح.
  20. دسترسی سرویس سقف/گریدد.
  21. حفاظت آتش و خروج اضطراری.
  22. برنامهٔ آموزش و صلاحیت.
  23. ESD در خطوط حساس.
  24. پایش ذره/میکروبی برنامه‌مند.
  25. مستندسازی نسخهٔ یکتا.
  26. بهینه‌سازی انرژی و ریکاوری.
  27. چیدمان بدون گلوگاه تردد.
  28. بار سازه‌ای سقف برای UDAF/فیلتر.
  29. سازگاری مواد با شوینده‌ها.
  30. گزارش یک‌صفحه‌ای تصمیم‌ها.

نتیجه‌گیری

اتاق تمیز موفق از سه ستون ساخته می‌شود: پوستهٔ قابل‌ شست‌وشو و عایق‌دار، HVAC با فشار/ACH پایدار و رفتارهای اجرایی کنترل‌شده. برای تراز کردن انتخاب پوسته با بودجه و اقلیم، یک‌بار مشخصات و عدد روز را در صفحهٔ قیمت ساندویچ پانل ببینید و U-Value/آب‌بندی را با کلاس هدف هماهنگ کنید.

اگر می‌خواهید طراحی، خرید و اجرا زیر یک سقف همگام شود و اعتبارسنجی به‌موقع انجام شود، همکاری با آریا بارون مسیر مطمئنی است؛ در ساعات اداری می‌توانید با شمارهٔ ۰۵۱-۳۶۲۲۸۸۰۰ (بیست‌خط) برای جمع‌بندی فنی و برنامه‌ریزی اجرای اتاق تمیز گفت‌وگو کنید.

بسته به ریسک محصول؛ برای بسیاری از عملیات عمومی ISO ۸ و برای نقاط بحرانی ISO ۵ محلی رایج است.
خیر؛ جریان یک‌سویهٔ محلی (هود/سقف محدود) معمولاً کفایت می‌کند و انرژی را مدیریت می‌کند.
بر اساس کلاس، بار نفر/تجهیز و ریسک فرآیند؛ جدول نمونه راهنماست اما معیار نهایی آزمایش پذیرش است.
ULPA راندمان بالاتری دارد اما افت فشار و هزینهٔ بیشتر؛ فقط در نقاط فوق‌حساس استفاده کنید.
حذف گوشهٔ تیز برای جلوگیری از تجمع آلودگی و تسهیل نظافت.
برای حفاظت محصول از آلودگی، مثبت؛ برای کنترل مواد خطرناک، اتاق حبس با فشار منفی.
داینامیک با فیلتر/فن برای انتقال به کلاس‌های سخت‌گیرانه بهتر است.
تابع فرآیند؛ محدودهٔ ۲۰–۲۴ درجه و ۴۰–۶۰٪ RH متداول است ولی معیار نیاز محصول است.
سطح صاف، درزبندی پیوسته، مقاومت شیمیایی و امکان نظافت مکرر.
برای ایمنی و نظارت مفید است؛ باید هم‌سطح و درزبندی‌شده باشد.
هر نشت فشار/هوا به افزایش مصرف انرژی و ریسک آلودگی می‌انجامد.
نصب/عملکرد/کیفیت در بهره‌برداری؛ سه مرحلهٔ اعتبارسنجی که پذیرش را رسمی می‌کند.
تماس‌پلیت سطح/هواگیر، الگوی نقاط پرریسک و فرکانس متناسب با کلاس/ریسک.
سازگار با روکش‌ها؛ از مواد ساینده/خورندهٔ بی‌ضابطه پرهیز کنید.
پوستهٔ عایق، کنترل ACH در بی‌باری، ریکاوری گرما و بهینه‌سازی روشنایی.
جلوگیری از جرقه و آسیب محصول/تجهیز؛ کف آنتی‌استاتیک و ارتینگ بدن ضروری است.
بله؛ با دیوارهای ماژولار و رزرو ظرفیت HVAC/فشار از ابتدا.
دسترسی امن برای فیلتر/چراغ‌ها و کانال‌ها پیش‌بینی شود؛ حداقل مسیر سرویس مشخص باشد.
فقط جایی که کیفیت محصول به کنترل ذره/میکروبی حساس است؛ در غیر این‌صورت هزینهٔ اضافی است.
نیاز کیفی محصول، کلاس هدف، چیدمان زون‌ها و پوسته را قفل کنید؛ سپس HVAC، Utility و برنامهٔ IQ/OQ/PQ را طراحی و اجرا کنید.

مقالات مرتبط

آخرین نوشته ها

نظرات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *