แผงห้องสะอาดคืออะไร?

1. แผงห้องสะอาดคืออะไร?

แผงห้องสะอาดคือองค์ประกอบอาคารแบบแซนด์วิชที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อสร้างและรักษาสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ — ซึ่งหมายถึงพื้นที่ที่มีการควบคุมอนุภาคในอากาศ อุณหภูมิ ความชื้น และไฟฟ้าสถิตย์ให้อยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดอย่างเข้มงวด ต่างจากผนังยิปซัมทั่วไปหรือระบบผนังกั้นเชิงพาณิชย์ แผงห้องสะอาดได้รับการออกแบบวิศวกรรมให้สอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะของมาตรฐานห้องสะอาดตามมาตรฐาน ISO (ISO 1 ถึง ISO 9) และมาตรฐานที่เทียบเท่า เช่น GMP, Fed-Std-209E หรือ IEST

โครงสร้างพื้นฐานมีลักษณะเหมือนกันเสมอ คือ มีแผ่นผิวแข็งสองแผ่น (เรียกอีกอย่างว่า "เปลือกนอก") ที่ยึดติดกับแกนกลางฉนวนแข็ง ปัจจัยที่เปลี่ยนแปลงไปตามผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด ได้แก่ วัสดุที่ใช้ทำเปลือกนอก ประเภทของแกนกลาง ความหนา และการตกแต่งขอบ — ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการทนไฟ ฉนวนความร้อน ความสามารถในการรับน้ำหนัก ความสะอาดของพื้นผิว และความต้านทานต่อสารเคมี

แผ่นสำหรับห้องปลอดเชื้อใช้เป็นหลักใน:

• แผงผนัง — ผนังกั้นแนวตั้งภายในและผนังเปลือกภายนอก
• แผงเพดาน — พื้นผิวแนวนอนที่แขวนลอยหรือรองรับด้วยโครงสร้าง
• แผ่นพื้น — พื้นยกสำหรับการเข้าถึงในบางระบบห้องปลอดเชื้อระดับพรีเมียม

ร่วมกับประตูห้องสะอาด หน้าต่าง ระบบพื้น อุปกรณ์ปรับอากาศ (HVAC) ระบบแสงสว่าง และเครื่องมือตรวจสอบ แผงห้องสะอาดจัดเป็นเปลือกภายนอกที่ทำให้การควบคุมมลพิษเป็นไปได้

2. ประเภทของแผงห้องสะอาดตามวัสดุแกนกลาง

ส่วนแกนกลางคือจุดที่มีการประยุกต์ใช้วิศวกรรมจริงส่วนใหญ่ โดยกำหนดค่าความต้านทานไฟไหม้ ค่าฉนวนความร้อน น้ำหนัก และพฤติกรรมของแผงภายใต้แรงโหลด ต่อไปนี้คือตัวเลือกหลักที่คุณจะพบ:

แกนวัสดุ Wool rock

ใยหินเป็นวัสดุหลักชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับผนังและแผ่นกั้นห้องปลอดเชื้อ มีคุณสมบัติทนไฟได้ดีเยี่ยม — แผ่นผนังห้องคลีนรูมใยหินหนา 50 มม. แผ่นใยหินเคลือบ MGO โดยทั่วไปสามารถทนไฟได้ 60 นาที และรุ่น 100 มม. สามารถทนไฟได้นานถึง 4 ชั่วโมง นอกจากนี้ใยหินยังให้ฉนวนกันเสียงที่ดี ซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการผลิตยาและห้องปฏิบัติการที่ต้องการการแยกเสียงระหว่างโซนการผลิต

ข้อเสียคือเรื่องน้ำหนัก: แผ่นฉนวนใยหินสำหรับห้องปลอดเชื้อมีน้ำหนักมากกว่าแผ่นฉนวนรังผึ้ง ซึ่งอาจทำให้ใช้เวลาในการติดตั้งนานขึ้นและเพิ่มภาระโครงสร้างให้กับระบบฝ้าเพดาน

แกนโครงสร้างแบบรังผึ้งอลูมิเนียม

สำหรับงานติดตั้งบนฝ้าเพดาน รังผึ้งอะลูมิเนียม เป็นตัวเลือกแรกของมืออาชีพ โครงสร้างเซลล์หกเหลี่ยมให้ความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม แผ่นฝ้าเพดานต้องมีน้ำหนักเบาพอที่จะไม่ทำให้ระบบแขวนรับน้ำหนักมากเกินไป แต่ก็ต้องแข็งแรงพอที่จะรองรับเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาที่เดินข้ามไปมาได้อย่างปลอดภัยในระหว่างการซ่อมบำรุงระบบปรับอากาศหรือตัวกรอง แผ่นฝ้าเพดานอลูมิเนียมแบบรังผึ้งตอบโจทย์ทั้งสองอย่างนี้ได้ นอกจากนี้ยังไม่ติดไฟ ทนต่อความชื้น และไม่มีเส้นใยใดๆ ดังนั้นจึงไม่มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของเส้นใยภายในห้องเลย

แกนรังผึ้งกระดาษ

ทางเลือกที่ประหยัดกว่าแผ่นรังผึ้งอะลูมิเนียม คือ แผ่นรังผึ้งกระดาษ ซึ่งให้ความแข็งแกร่งเพียงพอสำหรับการใช้งานทั่วไปในฝ้าเพดานและผนังกั้น โดยมีข้อกำหนดด้านการทนไฟในระดับปานกลาง แผ่นรังผึ้งกระดาษมีน้ำหนักเบากว่าและราคาถูกกว่า แต่ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง หรือการใช้งานที่ต้องการความต้านทานไฟอย่างมาก

แกนกลางแผ่น MGO (แมกนีเซียมออกไซด์)

แผงบอร์ด MGO mGO เป็นที่นิยมเนื่องจากมีคุณสมบัติทนไฟ ทนความชื้น และคงรูปทรงได้ดี สามารถใช้เป็นแกนกลางเดี่ยวๆ หรือผสมกับใยหินได้ โดยวัสดุผสมระหว่างใยหินและ MGO เป็นที่นิยมใช้ในห้องคลีนรูม GMP สำหรับอุตสาหกรรมยา ซึ่งทั้งประสิทธิภาพในการทนไฟและสุขอนามัยของพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญ

แกนกลาง PIR / PU (โพลีไอโซไซยาเนอเรต / โพลียูรีเทน)

แกนโฟม PIR และ PU ให้ประสิทธิภาพการฉนวนความร้อนที่ดีที่สุดต่อมิลลิเมตรของความหนา จึงเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับห้องสะอาดที่ควบคุมอุณหภูมิ เช่น คลังเก็บยาในห่วงโซ่เย็น (cold chain pharmaceutical storage) หรือศูนย์จัดเก็บชีววัสดุ (biorepository facilities) แผง PU ยังถูกใช้ในห้องสะอาดสำหรับอุตสาหกรรมอาหารอีกด้วย ข้อควรระวังสำคัญประการหนึ่งคือ โฟม PU เป็นวัสดุที่ติดไฟได้ และในกรณีเกิดเพลิงไหม้สามารถปล่อยก๊าซพิษออกมา ดังนั้นรหัสข้อบังคับด้านการป้องกันอัคคีภัยท้องถิ่นอาจจำกัดการใช้งาน หรือกำหนดให้ต้องใช้การเคลือบผิวที่ผ่านการรับรองด้านทนไฟเฉพาะเมื่อใช้แผงที่มีแกน PU

แกน EPS (โพลีสไตรีนแบบขยายตัว)

EPS เป็นทางเลือกแกนโฟมที่มีต้นทุนต่ำที่สุด โดยส่วนใหญ่ใช้ในห้องสะอาดระดับต่ำ (ISO 7–9) หรือในพื้นที่ที่ต้องการฉนวนความร้อนแต่ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยไม่สูงนัก EPS ไม่แนะนำให้ใช้ในสภาพแวดล้อม GMP สำหรับอุตสาหกรรมยา เนื่องจากเป็นวัสดุที่ติดไฟได้ และอาจเสียหายจากตัวทำละลายที่ใช้ในการทำความสะอาดบางชนิด

3. ตัวเลือกวัสดุผิวหน้า

ผิวหน้า (Surface Skin) คือส่วนที่คุณมองเห็น สัมผัส และทำความสะอาดทุกวัน ในห้องสะอาด (Cleanroom) พื้นผิวต้องทนต่อการฆ่าเชื้อเป็นประจำด้วยแอลกอฮอล์ไอโซโพรพิล สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และบางครั้งอาจใช้สารฆ่าเชื้อที่มีฤทธิ์รุนแรงกว่านั้น การเลือกวัสดุผิวหน้าที่เหมาะสมตั้งแต่ขั้นตอนแรกจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในภายหลังได้อย่างมาก

เหล็กชุบสังกะสีเคลือบสีสำเร็จ (PPGI / PPGL)

วัสดุผิวหน้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด สามารถเลือกสีได้ตามรหัส RAL ทุกสี ระบบสีที่ใช้มีความสำคัญ: ชั้นเคลือบ PE (โพลีเอสเตอร์) มาตรฐานเพียงพอสำหรับการใช้งานหลายประเภท แต่สำหรับห้องสะอาดในอุตสาหกรรมยาและสภาพแวดล้อมที่ใช้สารฆ่าเชื้อที่มีฤทธิ์รุนแรง ชั้นเคลือบ PVDF (โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์) ซึ่งได้รับการรับรองให้ทนต่อการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้นานกว่า 20 ปี จึงเป็นทางเลือกที่แนะนำเป็นพิเศษ ความหนาของแผ่นเหล็กโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.4 มม. ถึง 0.6 มม. โดยความหนา 0.5 มม. ถือเป็นข้อกำหนดมาตรฐาน

สแตนเลสสตีล (304 / 316L)

สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานต่อสารเคมีและความสมบูรณ์ของพื้นผิวในระยะยาวเป็นหลัก — เช่น การผลิตยาไซโตทอกซิก กระบวนการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม (API) ที่มีศักยภาพสูง หรือห้องล้างทำความสะอาดในอุตสาหกรรมอาหาร — จะระบุให้ใช้แผ่นเปลือกสแตนเลส โดยเกรด 304 เป็นมาตรฐานทั่วไป ส่วนเกรด 316L มีความสามารถในการต้านทานคลอไรด์ได้ดีกว่า เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมชายฝั่งหรือการใช้งานที่ต้องใช้สารทำความสะอาดที่มีส่วนประกอบของคลอรีน โดยความหนาโดยทั่วไปคือ 0.5 มม. และมีพื้นผิวแบบขัดหยาบ (No. 4 brushed) หรือพื้นผิวแบบ 2B

ไฟเบอร์กลาสเสริมพลาสติก (FRP)

แผ่นเปลือก FRP มีน้ำหนักเบา ทนต่อสารเคมีได้สูง และมีให้เลือกทั้งพื้นผิวเรียบและพื้นผิวมีพื้นผิวสัมผัส (textured) จึงได้รับความนิยมอย่างมากในห้องสะอาดของอุตสาหกรรมอาหาร ซึ่งผนังมักถูกทำความสะอาดด้วยแรงดันสูงโดยใช้สารซักฟอกที่มีความเข้มข้นสูง

HPL (แลมิเนตแรงดันสูง)

HPL ให้พื้นผิวที่แข็ง ราบเรียบ และทนต่อรอยขีดข่วนได้สูงมาก พร้อมให้เลือกหลากหลายสีและพื้นผิว รวมถึงรุ่นที่ป้องกันไฟฟ้าสถิต (anti-static) ซึ่งมักใช้ในห้องสะอาดของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ ที่การควบคุม ESD (การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต) มีความสำคัญอย่างยิ่ง

แลมิเนต PVC

ตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับห้องสะอาดระดับต่ำ ทำความสะอาดง่าย และมีให้เลือกในผิวเรียบแบบสุขอนามัย แต่มีความทนทานน้อยกว่าเหล็กหรือ FRP เมื่อใช้งานเป็นเวลานาน

4. กระบวนการผลิตแผ่นห้องสะอาด

การเข้าใจวิธีการผลิตแผ่นห้องสะอาดจะช่วยอธิบายได้ว่าเหตุใดแผ่นเหล่านี้จึงมีราคาสูงกว่าแผ่นแซนด์วิชทั่วไป — และเหตุใดวิธีการผลิตจึงมีผลต่อคุณภาพ ซึ่งมีวิธีการผลิตสองแบบ ได้แก่ การผลิตแบบทำด้วยมือ (แฮนด์เมด) และการผลิตแบบต่อเนื่องด้วยเครื่องจักร

▶ วิดีโอ: กระบวนการผลิตแผ่นห้องสะอาด — จากวัตถุดิบจนถึงแผ่นสำเร็จรูป

การผลิตแบบทำด้วยมือ (แฮนด์เมด)

แผงห้องสะอาดแบบทำด้วยมือ ประกอบโดยช่างผู้มีทักษะ แทนที่จะใช้เครื่องอัดแบบต่อเนื่องบนสายการผลิตลามิเนต กระบวนการนี้มักดำเนินตามขั้นตอนดังนี้:

แผงห้องสะอาดแบบทำมือมีข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับการใช้งานในห้องสะอาด: การปิดผนึกเหล็กทั้งสี่ด้านทำได้อย่างแม่นยำและแข็งแรงกว่าแผงที่ผลิตด้วยเครื่องจักรอย่างมาก และสามารถผลิตให้มีขนาดพิเศษตามความต้องการซึ่งเครื่องอัดแบบต่อเนื่องไม่สามารถรองรับได้

การผลิตด้วยเครื่องจักรแบบต่อเนื่อง

ในสายการผลิตแบบลามิเนตต่อเนื่อง จะมีการป้อนแผ่นเหล็กแบบม้วนเข้ามาพร้อมกันจากทั้งสองด้าน ในขณะที่โฟมของเหลว (PU หรือ PIR) ถูกฉีดเข้าไปและขยายตัวภายในช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกด้านนอกทั้งสองแผ่น ขณะที่ชิ้นงานเคลื่อนผ่านเครื่องอัดความร้อน กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพสูงมากสำหรับการผลิตจำนวนมากในขนาดมาตรฐาน และการยึดติดด้วยโฟมมีความสม่ำเสมอสูงมาก อย่างไรก็ตาม การปิดผนึกขอบของแผ่นที่ผลิตด้วยเครื่องจักรมักมีความแข็งแรงน้อยกว่า และกระบวนการนี้ไม่เหมาะสำหรับคำสั่งซื้อแบบปรับแต่งเฉพาะรายหรือจำนวนน้อย

สำหรับการใช้งานในห้องสะอาด (Clean Room) ผู้กำหนดรายละเอียดและผู้รับเหมาที่มีประสบการณ์ส่วนใหญ่จะให้ความนิยมกับแผงที่ผลิตด้วยมือ — โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผนังและเพดาน ซึ่งการควบคุมการปนเปื้อนและความทนทานเชิงโครงสร้างตลอดอายุการใช้งานของอาคาร 20–30 ปี ถือเป็นปัจจัยสำคัญ

5. ขนาดและข้อกำหนดมาตรฐาน

ไม่มีมาตรฐานสากลแบบเดียวที่ใช้ได้ทั่วไปสำหรับมิติของแผงห้องสะอาด เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วมักจะออกแบบให้สอดคล้องกับความต้องการเฉพาะของแต่ละโครงการ อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตส่วนใหญ่จะผลิตแผงภายในช่วงความกว้างที่พบได้บ่อย และมีข้อจำกัดเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับความยาวของแผง ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านการขนส่งและความแข็งแรงเชิงโครงสร้าง

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของหินใย (อ้างอิง)

6. ระบบข้อต่อและระบบการเชื่อมต่อของแผง

วิธีที่แผงเชื่อมต่อกัน — และเชื่อมต่อกับพื้น ฝ้าเพดาน และโครงสร้างมุม — มีความสำคัญไม่แพ้ตัวแผงเอง แม้แผงจะสมบูรณ์แบบเพียงใด หากมีระบบการเชื่อมต่อที่ไม่ดี ก็ยังคงไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการควบคุมการปนเปื้อนได้ ต่อไปนี้คือรูปแบบข้อต่อหลักที่ใช้ในการก่อสร้างห้องสะอาด:

ตัวเชื่อมต่อแบบซ่อน (ข้อต่อแบบซ่อน)

วิธีการเชื่อมต่อที่ถูกสุขอนามัยที่สุดและตรงตามข้อกำหนดมากที่สุดสำหรับห้องปลอดเชื้อในอุตสาหกรรมยาและเซมิคอนดักเตอร์ คือ การใช้ตัวเชื่อมโลหะที่มีรูปทรงเฉพาะ (มักมีรูปร่างคล้ายอักษรจีน 中) วางไว้ภายในช่องว่างระหว่างแผงสองแผง มองไม่เห็นจากภายในห้อง ช่องว่างที่มองเห็นได้บนพื้นผิวขนาดสองมิลลิเมตรมักจะปิดผนึกด้วยซิลิโคนเกรดอาหาร ไม่มีตัวยึดหรือร่องที่เปิดโล่งซึ่งอาจสะสมสิ่งปนเปื้อนได้

แบบซ้อนทับ (ลิ้นและร่อง)

วิธีการติดตั้งที่รวดเร็วกว่า โดยแผ่นต่างๆ ล็อกเข้าด้วยกันผ่านรูปแบบขอบที่เป็นขั้นบันได นิยมใช้ในห้องสะอาดระดับต่ำและงานอุตสาหกรรมอาหาร รอยต่อแบบนี้มีความแน่นสนิทต่ออากาศน้อยกว่าระบบตัวเชื่อมที่ถูกซ่อนไว้ แต่ยอมรับได้สำหรับสภาพแวดล้อมตามมาตรฐาน ISO 7–9

ระบบรางรูปตัวยูและรูปตัวเอช

รางรูปตัวยูสำหรับพื้นใช้ยึดฐานของแผ่น ส่วนรางรูปตัวยูด้านบนใช้ยึดส่วนหัวของแผ่น และรางรูปตัวเอช (หรือโปรไฟล์อลูมิเนียมที่มีซีลยางในตัว) ใช้เชื่อมแผ่นเข้าด้วยกันตามขอบแนวตั้ง ระบบนี้ใช้ในโครงสร้างห้องสะอาดแบบโมดูลาร์ ซึ่งอาจจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนรูปแบบหรือขยายขนาดในอนาคต

ข้อต่อสำหรับมุมและจุดตัดแบบที

ข้อต่อที่ทำจากเหล็กหรืออลูมิเนียมขึ้นรูปสำเร็จใช้จัดการการเปลี่ยนผ่านที่มุมภายในและมุมภายนอก จุดตัดแบบที (บริเวณที่ผนังกั้นมาบรรจบกับผนังรอบขอบ) และจุดตัดอื่นๆ รายละเอียดเหล่านี้ต้องออกแบบและผลิตขึ้นโดยเฉพาะให้สอดคล้องกับความหนาของแผ่นที่ใช้งาน

7. ประตูและหน้าต่างสำหรับห้องสะอาด: การปิดผนึกโครงสร้างโดยสมบูรณ์

แผงห้องสะอาดสร้างโครงสร้างเปลือกภายนอก แต่ประสิทธิภาพของห้องสะอาดนั้นขึ้นอยู่กับจุดอ่อนที่สุดเสมอ — และจุดอ่อนที่สุดมักจะเป็นช่องเปิดต่าง ๆ เช่น ประตูและหน้าต่าง องค์ประกอบเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้สอดคล้องกับมาตรฐานเดียวกันกับแผงห้องสะอาดเอง ไม่ใช่การระบุรายละเอียดภายหลังโดยไม่ได้วางแผนล่วงหน้า

ประตูห้องสะอาด

ประตูห้องสะอาดติดตั้งอยู่ภายในช่องเปิดของแผง และต้องรักษาระดับความต่างของแรงดันอากาศ ความแน่นสนิทของอากาศ และความสะอาดของพื้นผิวบริเวณผนังรอบข้างไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณสมบัติสำคัญในการออกแบบที่ควรพิจารณามีดังนี้:

• กรอบประตูแบบเรียบผิว (Flush-mounted frame): กรอบประตูควรวางเรียบเสมอกับพื้นผิวของแผงด้านที่เป็นห้องสะอาด — ไม่มีร่องหรือขอบยื่นที่มองเห็นได้ซึ่งอาจเป็นแหล่งสะสมของอนุภาค
• ซีลยางรอบขอบต่อเนื่อง (Continuous perimeter gasket): ซีลยางแบบบีบอัดติดตั้งรอบขอบประตูทั้งหมด ซึ่งทำหน้าที่เป็นซีลหลักสำหรับป้องกันการรั่วของอากาศ ซีลยาง EPDM เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมทั่วไป ในขณะที่ซีลยางซิลิโคนจะใช้ในกรณีที่ต้องการความเข้ากันได้ทางเคมี
• วัสดุหลัก: ประตูห้องคลีนรูมส่วนใหญ่ใช้แกนกลางแบบรังผึ้งหรือโฟม เพื่อควบคุมน้ำหนักให้อยู่ในระดับที่จัดการได้ ขณะเดียวกันก็รักษาความแข็งแกร่งไว้ ประตูเหล็กหนักที่ไม่มีการควบคุมน้ำหนักจะทำให้การเปิด-ปิดบ่อยครั้ง (ซึ่งพบได้ทั่วไปในห้องคลีนรูมที่ใช้งานจริง) เป็นเรื่องที่ต้องใช้แรงกายมาก และยังก่อให้เกิดการสึกหรอของบานพับและตัวปิดประตูอย่างรวดเร็ว
• การรวมแผ่นกระจกส่องมอง: ประตูห้องคลีนรูมหลายแบบมีแผ่นกระจกสังเกตการณ์พร้อมกระจกสองชั้นที่ปิดผนึกสนิท — ช่วยให้สามารถสื่อสารด้วยสายตาได้ระหว่างโซนต่าง ๆ โดยไม่จำเป็นต้องเปิดประตู
• ตัวปิดประตูอัตโนมัติ: ตัวปิดประตูแบบสปริงหรือไฮดรอลิกช่วยให้มั่นใจว่าประตูจะไม่ถูกค้ำไว้ให้เปิดค้างไว้ — ซึ่งเป็นคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่สำคัญยิ่งในห้องยาที่มีแรงดันบวก
• ระบบแอร์ล็อกที่เชื่อมโยงกัน: เมื่อมีประตูสองบานจัดวางเป็นระบบแอร์ล็อก (สำหรับบุคลากรหรือวัสดุ) ระบบล็อกแม่เหล็กหรือระบบล็อกอิเล็กทรอนิกส์จะป้องกันไม่ให้ประตูทั้งสองบานเปิดพร้อมกัน ซึ่งช่วยรักษาการควบคุมแรงดันไว้

ขนาดของประตูจะถูกออกแบบให้สอดคล้องกับโครงการนั้น ๆ แต่ขนาดแผ่นบานมาตรฐาน (กว้าง 900 มม. หรือ 1000 มม. × สูง 2100 มม. หรือ 2400 มม.) เป็นที่นิยมใช้มากที่สุด ประตูแบบสองบานจะถูกใช้งานในโซนการจัดการวัสดุ ซึ่งต้องให้รถลากพาเลทหรือรถเข็นผ่านได้

▶ วิดีโอ: กระบวนการผลิตประตูและหน้าต่างสำหรับห้องสะอาดทางการแพทย์

หน้าต่างห้องสะอาด

หน้าต่างสังเกตการณ์บนผนังห้องสะอาดมีวัตถุประสงค์หลักสองประการ คือ ช่วยให้สามารถสังเกตการณ์กระบวนการผลิตได้ด้วยสายตาโดยไม่จำเป็นต้องเข้าไปในห้อง และในบางแบบการออกแบบยังช่วยให้แสงธรรมชาติส่องผ่านเข้ามา เพื่อลดความเมื่อยล้าของผู้ปฏิบัติงาน หน้าต่างห้องสะอาดต้องสอดคล้องตามมาตรฐานเดียวกันกับผนังที่ติดตั้งอยู่ ทั้งในด้านความสะอาดของพื้นผิวและระดับความแน่นสนิทต่ออากาศ

ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับหน้าต่างห้องสะอาด ได้แก่:

• กระจกสองชั้นหรือสามชั้น พร้อมแถบรองกระจกอะลูมิเนียมและสารดูดความชื้นเพื่อป้องกันการควบแน่นภายใน
• พื้นผิวด้านในเรียบสนิท — กระจกต้องติดตั้งให้เรียบเสมอกับพื้นผิวแผงด้านที่เป็นพื้นที่สะอาด โดยไม่มีกรอบยื่นเข้าไปภายในด้านใดด้านหนึ่ง
• ปิดผนึกขอบด้วยซิลิโคน ด้านที่เป็นพื้นที่สะอาด; มีกรอบยึดแบบกลไกติดตั้งอยู่ด้านภายนอก
• กระจกนิรภัยแบบเทมเปอร์หรือกระจกแซนด์วิช — โดยทั่วไปอย่างน้อย 6 มม. แบบเทมเปอร์
• สารเคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิตย์หรือสารเคลือบที่ลดการปล่อยพลังงาน — ระบุไว้สำหรับห้องสะอาดในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์

หน้าต่างมักจัดส่งมาในรูปแบบชุดประกอบพร้อมติดตั้งกระจกเรียบร้อยจากโรงงาน ซึ่งจะติดตั้งเข้าไปในช่องเปิดของแผงระหว่างขั้นตอนการก่อสร้าง การติดตั้งกระจกในสถานที่จริง (field glazing) ไม่แนะนำ เนื่องจากกระบวนการใช้ซิลิโคนควบคุมได้ยากภายใต้เงื่อนไขการก่อสร้าง

8. อุตสาหกรรมใดบ้างที่ใช้แผงห้องสะอาด?

แผงห้องสะอาดถูกใช้งานในหลากหลายอุตสาหกรรมมากกว่าที่หลายคนคาดคิด ข้อกำหนดด้านการก่อสร้างแตกต่างกันอย่างมากตามแต่ละภาคอุตสาหกรรม ดังนั้นจึงควรทราบว่าการประยุกต์ใช้งานของท่านอยู่ในภาคอุตสาหกรรมใด

อุตสาหกรรมยาและเทคโนโลยีชีวภาพ (ห้องสะอาดตามมาตรฐาน GMP)

การใช้งานห้องสะอาดที่มีความต้องการสูงที่สุดและถูกควบคุมอย่างเข้มงวดที่สุด ข้อบังคับเสริมฉบับที่ 1 ของ EU GMP (การผลิตแบบปลอดเชื้อ) และกฎระเบียบ 21 CFR ส่วนที่ 211 ของ US FDA เป็นกรอบกำกับดูแลข้อกำหนดด้านการออกแบบและการก่อสร้าง แผงฉนวนที่มีแกนกลางเป็นขนแร่หิน (rock wool) หรือแมกนีเซียมออกไซด์ (MGO) พร้อมผิวเคลือบด้วยเหล็กกล้าเคลือบ PVDF หรือสแตนเลสเป็นแบบที่ใช้กันทั่วไป มุมโค้งแบบไม่มีมุมแหลม (coved corners) ซึ่งหมายถึงรัศมีโค้งภายในบริเวณรอยต่อระหว่างพื้น-ผนัง-เพดาน จำเป็นต้องมีในโซนที่มีเกรดสูงกว่า เพื่อป้องกันการสะสมสิ่งสกปรก ระดับความสะอาดตามมาตรฐาน ISO 5 ถึง ISO 7

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์

ข้อกำหนดด้านการควบคุมอนุภาคเข้มงวดมากเป็นพิเศษ — บางโรงงานผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ดำเนินการภายใต้มาตรฐาน ISO 1 (มีอนุภาคขนาด ≥ 0.1 ไมครอน น้อยกว่า 10 อนุภาคต่อลูกบาศก์เมตร) วัสดุผิวของแผงต้องมีคุณสมบัติต้านไฟฟ้าสถิตย์ หรือต้องต่อสายดิน และวัสดุทั้งหมดภายในห้องต้องได้รับการประเมินด้านการปล่อยสารเคมีระเหย (outgassing) ซึ่งคือการปล่อยไอสารเคมีในปริมาณน้อยที่อาจทำให้กระบวนการผลิตที่ไวต่อสิ่งปนเปื้อนเกิดความเสียหาย ฝ้าเพดานชนิดโครงรังผึ้งอะลูมิเนียม (aluminum honeycomb) พร้อมผนังที่ทำจากวัสดุ HPL หรือสแตนเลสที่เคลือบผงสีเป็นแบบที่พบได้ทั่วไป

การแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม

ห้องสะอาดสำหรับอุตสาหกรรมอาหารให้ความสำคัญกับความสะอาด ความต้านทานต่อสารเคมีที่ใช้ในการทำความสะอาดอย่างรุนแรง และความไม่ซึมผ่านของความชื้น แผ่นเปลือก FRP แกนกลางจากวัสดุ PU หรือ PIR และมุมภายในแบบโค้งมน (coved internal corners) เป็นสิ่งที่ใช้มาตรฐานทั่วไป ระดับความสะอาดที่กำหนดมักอยู่ในเกณฑ์ ISO 7–9 สำหรับการใช้งานในห้องเย็น (เช่น การผลิตอาหารที่แช่เย็นหรือแช่แข็ง) จะต้องการฉนวนกันความร้อนประสิทธิภาพสูง ทำให้แผ่นผนังที่มีแกนกลาง PIR หนาเป็นทางเลือกมาตรฐาน

การผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์

สถานที่ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังในร่างกายหรืออุปกรณ์การแพทย์แบบปลอดเชื้อ ซึ่งอยู่ภายใต้ข้อบังคับ ISO 13485 จำเป็นต้องมีห้องสะอาดที่มีระดับความสะอาดตั้งแต่ ISO 5 ถึง ISO 7 ข้อกำหนดด้านแผ่นผนังคล้ายกับภาคเภสัชกรรม แต่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเกี่ยวกับการออกแบบมุมโค้งมน (corner coving) ในพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดต่ำกว่า

ห้องผ่าตัดในโรงพยาบาลและห้องประมวลผลวัสดุปลอดเชื้อ

ห้องผ่าตัดในโรงพยาบาลมักเป็นสภาพแวดล้อมระดับ ISO 5 (Class 100) สำหรับบริเวณที่ใช้ผ่าตัด ซึ่งต้องการระบบฝ้าเพดานและผนังแบบติดตั้งแบบเต็มพื้นผิว (full-flush) โดยไม่มีส่วนยึดหรือรอยต่อที่มองเห็นได้ ใช้แผงผนังที่มีผิวเคลือบด้วยสแตนเลสหรือ PVDF พร้อมระบบไฟส่องสว่างแบบบูรณาการ และระบบช่องว่างเหนือฝ้าเพดาน (ceiling plenum) ที่ติดตั้งตัวกรอง HEPA/ULPA ระบบแผงห้องสะอาด (cleanroom panel systems) ยังถูกนำมาใช้ในหน่วยบริการกลางด้านการฆ่าเชื้อ (CSSD: Central Sterile Services Departments) และห้องแยกเชื้อ (isolator rooms)

ห้องปฏิบัติการและสถานที่วิจัย

ห้องสะอาดสำหรับงานวิจัยและพัฒนา (R&D cleanrooms) มีหลากหลายระดับความสะอาดตามประเภทของการวิจัยที่ดำเนินการ ข้อกำหนดโดยทั่วไปมีความยืดหยุ่นมากกว่าห้องผลิตยาตามมาตรฐาน GMP และระบบห้องสะอาดแบบโมดูลาร์ที่ใช้แผงผนัง ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบการติดตั้งได้ใหม่ จึงได้รับความนิยม

9. วิธีเลือกแผงห้องสะอาดที่เหมาะสม

เนื่องจากมีตัวเลือกให้เลือกมากมาย การเลือกแผงที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณจึงขึ้นอยู่กับการพิจารณาปัจจัยสำคัญต่าง ๆ ตามลำดับดังนี้:

1. ระบุระดับการจำแนกประเภทตามมาตรฐาน ISO ที่ต้องการ ISO 5 ขึ้นไปโดยทั่วไปต้องใช้วัสดุแกนที่ไม่ติดไฟ (เช่น หินใย แมกนีเซียมออกไซด์ หรือโครงรังผึ้งอะลูมิเนียม) แผ่นเปลือกด้านนอกที่ทำจากสแตนเลส หรือเคลือบด้วย PVDF และระบบการต่อเชื่อมที่ซ่อนอยู่ ISO 7–9 ให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการเลือกวัสดุแกนและพื้นผิวด้านนอก
2. ตรวจสอบข้อกำหนดของรหัสควบคุมอัคคีภัยในท้องถิ่น ในหลายประเทศ ห้องสะอาดสำหรับงานเภสัชกรรมและโรงพยาบาลต้องมีการจัดประเภทความต้านทานไฟไหม้ระดับ A1 (ไม่ติดไฟ) หรืออย่างน้อยระดับ B-s1,d0 ซึ่งจะจำกัดทางเลือกของวัสดุแกนทันที
3. พิจารณาระบบการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อ หากสถานที่จะใช้สารฟอกขาว ไอน้ำไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (VHP) หรือสารออกซิไดซ์อื่นๆ สีเคลือบ PPGI ที่มีชั้นเคลือบ PE จะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ดังนั้นควรระบุวัสดุเปลือกด้านนอกเป็น PVDF หรือสแตนเลสตั้งแต่ต้น แทนที่จะต้องเปลี่ยนวัสดุใหม่ในภายหลังซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง
4. พิจารณาความต้องการสำหรับฝ้าเพดานและผนังแยกจากกัน โครงการส่วนใหญ่ควรใช้แผ่นวัสดุแกนหินใยหรือแมกนีเซียมออกไซด์สำหรับผนัง และใช้แผ่นวัสดุแกนโครงรังผึ้งอะลูมิเนียมสำหรับฝ้าเพดาน อย่าระบุวัสดุแผ่นชนิดเดียวกันสำหรับทั้งสองส่วนโดยไม่ประเมินความต้องการเฉพาะของแต่ละส่วนก่อน
5. วางแผนเพื่อความยืดหยุ่นในอนาคต หากการจัดวางสถานที่อาจต้องมีการเปลี่ยนแปลงภายใน 5–10 ปี ระบบแผงแบบโมดูลาร์ชนิด H-channel (ซึ่งถอดประกอบและจัดเรียงใหม่ได้ง่ายกว่า) อาจคุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายเพิ่มเล็กน้อยเมื่อเทียบกับระบบแบบยึดแน่นถาวร
6. ประสานงานเกี่ยวกับประตูและหน้าต่างตั้งแต่เนิ่นๆ ช่องเปิดสำหรับประตูและหน้าต่างบนแผงจะต้องกำหนดขนาด ตำแหน่ง และโครงสร้างให้เหมาะสมในขั้นตอนการผลิตแผง โปรดยืนยันข้อกำหนดของประตูและหน้าต่างให้เสร็จสิ้นก่อนที่แบบร่างแผงจะถูกสรุปอย่างเป็นทางการ

10. ภาพรวมการติดตั้ง

การติดตั้งแผงห้องสะอาดเป็นทักษะเฉพาะทาง แม้ว่าแผงเองจะคุ้นเคยกับผู้ที่มีประสบการณ์ด้านงานโลหะโครงสร้าง แต่ข้อกำหนดด้านความแน่นสนิทของอากาศและการประสานงานกับระบบปรับอากาศ (HVAC) ระบบไฟฟ้า ระบบท่อประปา และการติดตั้งเบื้องต้นของอุปกรณ์ ล้วนต้องการระดับความแม่นยำสูงกว่าการก่อสร้างทั่วไป

ลำดับขั้นตอนการติดตั้งโดยทั่วไปสำหรับระบบแผงห้องสะอาดแบบติดตั้งด้วยมือ:

1. ติดตั้งราง U-channel ที่พื้นบริเวณฐานตามแนวเส้นติดตั้งแผงทั้งหมด โดยตรวจสอบให้มั่นใจว่าจัดแนวอย่างแม่นยำตามแบบแปลนการจัดวางห้อง
2. ติดตั้งรางขอบด้านบนรอบแนวเส้นรอบวงและโครงสร้างรองรับระหว่างช่วงที่ระดับเพดาน
3. ติดตั้งเสาบริเวณมุมและขอบก่อนเป็นลำดับแรก เพื่อกำหนดจุดอ้างอิงเริ่มต้นสำหรับการติดตั้งแผงผนัง
4. สอดแผงผนังเข้าไปในรางพื้นและรางด้านบน จากนั้นยึดติดด้วยตัวเชื่อมที่ซ่อนอยู่ขณะติดตั้งแต่ละแผง
5. ติดตั้งโครงแขวนเพดาน (โดยทั่วไปคือเหล็กมุมหรือเหล็กช่องชุบสังกะสีที่แขวนไว้จากโครงสร้างเพดานหลัก)
6. ติดตั้งแผงเพดาน โดยเริ่มจากศูนย์กลางของห้องแล้วขยายออกไปยังด้านนอก
7. ติดตั้งกรอบประตูและกรอบหน้าต่างลงในช่องเปิดที่เตรียมไว้ล่วงหน้า
8. แขวนประตูและติดกระจกหน้าต่าง
9. ทากาวซิลิโคนปิดผนึกตามรอยต่อ บริเวณมุม และจุดเจาะทั้งหมดด้านที่สะอาด
10. ดำเนินการทดสอบความแน่นสนิทภายใต้แรงดัน (ด้วยควันหรือก๊าซติดตาม) เพื่อยืนยันความแน่นสนิทก่อนส่งมอบงาน

ขั้นตอนการปิดผนึกด้วยซิลิโคนมักเป็นขั้นตอนสำคัญที่กำหนดว่าห้องสะอาดจะผ่านการทดสอบการเดินระบบหรือไม่ รอยต่อทุกจุด จุดเจาะทุกจุด และรอยต่อระหว่างชิ้นส่วนต่าง ๆ ทั้งหมดต้องได้รับการปิดผนึกอย่างสมบูรณ์และตรวจสอบอย่างละเอียด

11. คำถามที่มักถามบ่อย