Tính toán Thiết kế phòng sạch hệ thống HVAC, Khí nén, chiếu sáng

Xem chi tiết cách tính toán số lần trao đổi gió trong phòng sạch

Tiêu chuẩn ISO 14644-1: 2015 không quy định sự thay đổi không khí mỗi giờ (ACH) cho mỗi lớp phòng sạch vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

ACH (Air Change Per House) là số lần trao đổi không khí trong phòng trong một giờ và ISO 14644-1: 2015 chỉ cho bạn biết kết quả mà bạn phải hướng tới: giới hạn nồng độ tối đa của các hạt.

Ví dụ, đối với phòng sạch ISO Class 7, các hạt nhỏ hơn 0,5 micromet (≥0,1 µm, ≥0,2 µm, ≥0,3 µm) không được tính đến.

Nồng độ của các hạt ≥0,5 µm phải dưới 352.000; các hạt có kích thước ≥1 micron phải dưới 83.200; và các hạt có kích thước ≥5 micron phải dưới 2.930.

Tuy nhiên, mức độ sạch ISO (ISO 8, 7, 6 và 5) đưa ra gợi ý về phạm vi ACH yêu cầu. Lưu ý rằng thuật ngữ “phạm vi” được sử dụng chứ không phải “giá trị”.

Xem Phân loại cấp độ phòng sạch trong công nghiệp

Phòng sạch có các hoạt động tạo ra ít hạt so với phòng tạo ra nhiều hạt trong không khí, ngay cả khi cả hai đều đạt tiêu chuẩn ISO 7, sẽ không yêu cầu thay đổi không khí giống nhau mỗi giờ.

Có thể tìm thấy nhiều khuyến nghị khác nhau về phạm vi thay đổi không khí đã giả định 10 đến 30 ACH cho ISO 8 (cấp độ sạch D theo GMP); 30 đến 65 ACH đối với ISO 7 (cấp độ C theo GMP); 80 đến 150 ACH đối với ISO 6; 200 đến 450 ACH cho ISO 5.

Nếu có một thế hệ hạt đáng kể trong quá trình này, thì số lượng cao hơn trong phạm vi được chọn. Đây là một quy tắc ngón tay cái.

Sự thay đổi không khí mỗi giờ và feet khối mỗi phút (CFM, và cái gọi là luồng không khí) phải được tính toán bởi một kỹ sư HVAC dựa trên kinh nghiệm và sự hiểu biết về tiềm năng tạo ra các hạt của quá trình.

Điều gì ảnh hưởng đến kỹ thuật khi tính toán thiết kế HVAC phòng sạch?

Thật dễ dàng để làm cho một căn phòng sạch sẽ nếu không có ai ở trong, không có thiết bị và không có vật liệu di chuyển. Nhưng các hoạt động xảy ra trong phòng sạch và phải được tính trong tính toán HVAC.

Dưới đây là một số yếu tố khác ảnh hưởng đến luồng không khí cần thiết:

• Phân loại ISO phòng sạch
• Cách bố trí phòng sạch
• Số người làm việc trong phòng
• Các thiết bị trong phòng (tăng nhiệt)
• Việc sử dụng tủ hút hoặc tủ an toàn sinh học (hút khí)
• Hệ thống chiếu sáng
• Sự chênh lệch áp suất
• Nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài
• Mức độ chính xác cần thiết

Xem xét kỹ hơn các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán thiết kế HVAC Phòng sạch.

Cách bố trí phòng sạch

Khối lượng không khí trong phòng sạch sẽ ảnh hưởng đến lượng luồng không khí cần thiết. Phòng càng lớn, bạn càng cần nhiều không khí.

Chiều rộng, chiều dài và chiều cao của các phòng đã phân loại và cách bố trí của chúng phải được sử dụng để tính toán HVAC.

Mọi người thường quên rằng chiều cao của căn phòng ảnh hưởng trực tiếp đến luồng không khí. Một cách để tiết kiệm chi phí là hạ trần.

Bạn có thể thấy sự khác biệt bằng cách so sánh luồng không khí trong máy tính bằng cách sử dụng các đầu vào giống nhau nhưng thay đổi kích thước của phòng hoặc chiều cao của trần nhà.

Số người làm việc trong phòng

Mức độ ô nhiễm trong không khí của phòng sạch phụ thuộc phần lớn vào các hoạt động trong phòng và nhân viên.

Con người chịu trách nhiệm về hầu hết các hạt được tạo ra trong phòng sạch. Các phần tử trong không khí, chẳng hạn như vảy da, mỹ phẩm, nước hoa, nước bọt, mảnh vụn quần áo (xơ vải, sợi) và tóc, là những nghi phạm thường gặp.

Khi thiết kế hệ thống HVAC, phải tính đến số lượng người làm việc trong phòng cùng một lúc.

Càng nhiều người làm việc trong phòng sạch, càng cần nhiều luồng không khí để loại bỏ các chất gây ô nhiễm.

Con người tạo ra các chất gây ô nhiễm trong không khí, nhưng cũng có nhiệt.

Số lượng người vận hành cũng được sử dụng để tính toán mức độ điều hòa để bù đắp nhiệt mà họ tạo ra.

Nhân viên phòng sạch thường mặc quần yếm để hạn chế ô nhiễm.

Các thiết bị trong phòng

Tương tự như con người, thiết bị tạo ra nhiệt và bụi. Nhiệt tăng được tạo ra bởi thiết bị bên trong phòng sạch được sử dụng để xác định yêu cầu làm mát.

Thiết bị trong phòng, cùng với quá trình sản xuất sản phẩm, tạo ra bụi phải được loại bỏ với lượng không khí thích hợp.

Tủ hút hoặc tủ an toàn sinh học

Tủ hút và tủ hút tầng cần cung cấp không khí liên tục — giống như phòng sạch. Nguồn cung cấp không khí này phải được tính đến trong tính toán HVAC của phòng sạch.

Hơn nữa, nếu tủ hút hút không khí bên ngoài tòa nhà, giống như tủ an toàn sinh học, thì không khí thải ra phải được thay thế bằng không khí trong lành.

Không khí trong lành này sẽ cần được điều hòa (nhiệt độ và độ ẩm tương đối), và quá trình để đạt được điều đó đòi hỏi phải có bộ phận tạo khí hoặc xử lý không khí (AHU) lớn hơn.

Mặt khác, áp suất có thể trở nên quá tiêu cực và hút một số không khí bẩn từ bên ngoài căn phòng vào.

Hệ thống chiếu sáng

Mức độ chiếu sáng cần thiết cũng sẽ ảnh hưởng đến nhiệt tạo ra bên trong phòng sạch và do đó cần phải làm mát.

Ánh sáng văn phòng thông thường 300 lux so với ánh sáng chính xác cao 1200 lux sẽ không tạo ra cùng một lượng nhiệt.

Sự chênh lệch áp suất

Áp suất phải lớn hơn trong các phòng được phân loại nghiêm ngặt hơn, do đó không khí bị rò rỉ về phía các phòng ít sạch hơn.

Áp suất dương ngăn không khí bẩn vào phòng sạch. Trong phòng sạch áp suất âm , điều ngược lại xảy ra: luồng không khí phải lớn hơn trong phòng liền kề.

Nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài

Nếu không khí có thể được tái lưu thông trong phòng sạch, thì thời tiết bên ngoài chỉ tác động nhẹ đến hệ thống HVAC.

Tuy nhiên, đối với các phòng sạch làm việc với các sản phẩm nguy hiểm, lượng khí tạo thành có thể lên tới 100% không khí trong lành.

Ví dụ: một số vùng vào mùa đông, hệ thống HVAC cần lấy không khí bên ngoài ở -30 °C, làm ấm nó lên đến 20 ° C, loại bỏ độ ẩm và đưa nó vào phòng, hơn và hơn.

Mức độ chính xác cần thiết khi tinh toán thiết kế HVAC phòng sạch

Cuối cùng nhưng chắc chắn không kém phần quan trọng, mức độ chính xác bạn cần cũng sẽ ảnh hưởng đến thiết kế của hệ thống HVAC.

Hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác cao có thể điều khiển đến ± 0,15 ° Cvà ± 2% đối với độ ẩm.

Phòng sạch hiếm khi cần độ chính xác cao như vậy. Trong hầu hết các trường hợp, độ chính xác ± 1 ° C đối với nhiệt độ và ± 10% đối với độ ẩm là đủ. Mức độ chính xác phụ thuộc vào các hoạt động trong phòng sạch.

Tính toán chiếu sáng phòng sạch.

Tính toán chiếu sáng cho bệnh viện xem chi tiết tại Thiết kế phòng sạch bệnh viện Phần 3

Tiêu chuẩn chiếu sáng được qui định TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7114 – 1 : 2008 tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam

Xem thêm: 15 Lưu ý khi thiết kế phòng sạch

Tính toán khí nén khi phòng sạch.

Tiêu chuẩn khí nén Việt Nam dùng tính toán thiết kế phòng sạch. Tiêu chuẩn khí nén Việt Nam tương đương ISO 8573-1:2010

Thẩm định khí nén bao gồm các xét nghiệm như xác định độ ẩm, sự hiện diện của hàm lượng dầu và đánh giá vi sinh vật.

 Khí nén được sử dụng trong các khu vực khác nhau của cơ sở sản xuất dược phẩm.

Không khí nén có thể chứa chất gây ô nhiễm có thể gây ô nhiễm trong các sản phẩm dược phẩm. Do đó, Thẩm định khí nén là cần thiết để tạo ra sản phẩm chất lượng.

Yêu cầu đối với quy trình Thẩm định khí nén

1. Metanol khô
2. Ống dò hơi dầu
3. Màng vô trùng 0,45m (đường kính 47mm)
4. Đĩa Petri vô trùng
5. Sterile Soybean casein digest agar (Môi trường nuôi cấy vi sinh đã tiệt trùng)
6. Sterile MacConkey’s agar (chỉ thị môi trường nuôi cấy vi sinh đã tiệt trùng)
7. Sterile Brilliant green agar (môi trường cấy vi sinh đã tiệt trùng)
8. Sterile Mannitol salt agar (môi trường cáy vi sinh đã tiệt trùng)
9. Sterile Cetrimide agar (môi trường cáy vi sinh đã tiệt trùng)
10. Sterile Soybean casein digest medium (môi trường cáy vi sinh đã tiệt trùng)

Xem thêm: Thẩm định khí nén dùng cho sản xuất dược phẩm