การออกแบบและการสร้างห้องคลีนรูม (Cleanroom) หรือที่เรารู้จักกันว่า “ห้องปลอดเชื้อ” ที่ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและยา รวมถึงอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ซึ่งจะต้องมีการควบคุมปริมาณฝุ่น ความชื้น ความดัน และอุณหภูมิ ให้ได้มาตรฐาน ISO14644 และให้ความสะดวกสบายแก่ผู้ใช้งานห้องคลีนรูมด้วย
การออกแบบห้องคลีนรูม ต้องดูอะไรบ้าง?
ในการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูม จำเป็นที่จะต้องพิจารณาจากประเภทของห้องคลีนรูมคุณสมบัติและคลาสหรือมาตรฐานของห้องคลีนรูมนั้น ๆ เพื่อให้ห้องคลีนรูมสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเป็นไปตามมาตรฐานสากล
1. ประเภทและคุณสมบัติของห้องคลีนรูม
ห้องคลีนรูม (ห้องปลอดเชื้อ ห้องปลอดฝุ่น) เป็นห้องที่มีการปิดอย่างมิดชิด เพื่อควบคุมปริมาณฝุ่นละออง สภาวะแวดล้อม และการปนเปื้อนในบริเวณใกล้เคียง โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่
- ห้องปลอดเชื้อความดันบวก (Positive Pressure) เหมาะสำหรับห้องที่ต้องการความสะอาด ไม่ต้องการให้อากาศจากภายนอกเข้ามาภายในห้อง เช่น Industrial Cleanroom ในอุตสาหกรรมจำพวกอิเล็กทรอนิกส์ สารเคมี ห้องผ่าตัด ห้องเก็บเครื่องมือทางการแพทย์ เป็นต้น
- ห้องปลอดเชื้อความดันลบ (Negative Pressure) เป็นห้องที่ป้องกันไม่ให้อากาศจากภายในห้องออกไปยังห้องอื่น ๆ จึงจำเป็นต้องทำให้ความดันภายในห้องน้อยกว่าความดันนอกห้อง เช่น Biological Cleanroom หรือ ห้องพักผู้ป่วย COVID-19 เป็นต้น
2. มาตรฐานห้องคลีนรูม
การออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมนั้นจะต้องได้มาตรฐานตาม GMP Pic/s อุตสาหกรรมการผลิตยา ได้แก่ Grade A, B, C และ D รวมทั้ง มาตรฐาน ISO 14644 สำหรับห้องคลีนรูมในอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยจะแบ่งออกเป็น 9 Class ( ISO 1-9)
12 จุดสำคัญในการออกแบบห้องคลีนรูม
ห้องคลีนรูมที่ดีมีคุณภาพไม่เพียงแต่สามารถควบคุม ความชื้น อุณหภูมิ และความดันได้ตรงตามความต้องการเพียงเท่านั้น แต่ยังจะต้องมีการคำนึงถึงวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในการก่อสร้างห้องคลีนรูม ระบบปรับอากาศภายในห้อง เป็นต้น โดยในบทความนี้จะนำเสนอ 12 จุดสำคัญที่ CAI Engineering ให้ความสำคัญในการออกแบบและก่อสร้างห้องคลีนรูมเพื่อให้ห้องคลีนรูมนั้นมีคุณภาพตรงตามมาตรฐาน
- สถาปัตยกรรม (Architecture)
การออกแบบสถาปัตยกรรมหรือโครงสร้างก่อนการสร้างห้องคลีนรูมจะต้องมีการวางผังห้องคลีนรูมอย่างรอบคอบ เพื่อให้การใช้งานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่าต่อการลงทุน นอกจากนี้ เพื่อรักษาการไหลเวียนของอากาศให้สม่ำเสมอ ยังต้องคำนึงถึงเส้นทางการไหลของอากาศด้วย ซึ่งผังโครงสร้างของห้องคลีนรูมสามารถออกแบบได้หลากหลายแบบ เช่น
– Twin Horizonal Laminar Flow
– Double Cross
– U / W / C / L Shape - วัสดุที่ใช้สำหรับพื้นผิวภายในห้องคลีนรูม (Materials used for internal surfaces)
ในห้องคลีนรูม ต้องใช้วัสดุพื้นผิวที่ป้องกันการเกาะติดของอนุภาคฝุ่นและสิ่งปนเปื้อนในอากาศและสามารถสามารถทำความสะอาดได้ง่าย เพื่อความสะดวกในการใช้งานและบำรุงรักษา โดยการปูพื้นห้องคลีนรูมจะต้องคำนึงประเภทห้องคลีนรูมและสเป็กห้องที่ต้องการ เช่น พื้นห้องที่ต้องป้องกันแบคทีเรียเป็นพิเศษ หรือพื้นยกที่ช่วยระบายอากาศได้ รวมถึงผนังห้องคลีนรูม Sandwich Panel ที่มีความเรียบไร้รอยต่อ มีคุณสมบัติไม่ติดฝุ่น ไม่ติดไฟและลามไฟ เป็นต้น การระบายอากาศ (Ventilation)
ห้องคลีนรูมจำเป็นต้องมีการระบายอากาศเสียและอุณหภูมิของอากาศออกไปเพื่อรักษาคุณภาพอากาศภายในห้อง เช่น เครื่อง Air Handling Unit (AHU) และอุปกรณ์เสริมต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น ตัวลดเสียงรบกวน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง ท่อไอดีและไอเสียขนาดใหญ่ เป็นต้น เพื่อควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมดูบรรยากาศชั้น AHU ได้ที่ : ระบบ HVAC คืออะไร ทำความรู้จักกับระบบปรับอากาศ HVAC โรงงานยา
- ความดันอากาศ (Air Pressure)
ความดันอากาศภายในห้องคลีนรูมเรียกได้ว่าเป็นปัจจัยหลักที่ทุกการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมต้องให้ความสำคัญ โดยปกติแล้วควรรักษาความดันในห้องคลีนรูมให้เป็นบวก(Positive pressure) เสมอ เนื่องจากความดันภายในห้องสูงกว่าความดันภายนอกจะทำให้ อากาศสกปรกจากภายนอกไม่สามารถเข้ามาในห้องได้ นอกจากนี้ยังต้องควบคุมความดันภายในห้องให้อยู่ในค่ามาตรฐาน โดยให้มีทางเข้า-ออกที่ปิดมิดชิดและมีพัดลมเป่า (Air shower) เพื่อดันลมออกไป หรือ Airlocks ที่ช่วยลดหรือป้องกันการเปลี่ยนแปลงของแรงดันอากาศภายในห้องคลีนรูมได้ เป็นต้น - แผ่นกรองอากาศ HEPA (High Efficiency Particulate Air)
ในระบบปรับอากาศของห้องคลีนรูมจะต้องสามารถกรองฝุ่นละอองและอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กที่มองไม่เห็นได้ โดยจะต้องติดตั้งแผ่นกรองอากาศ HEPA Filter ที่สามารถกรองอนุภาคฝุ่นที่มีขนาดเล็กถึง 0.3 ไมครอนได้ เพื่อป้องกันสิ่งปนเปื้อนในอากาศและสร้างอากาศบริสุทธิ์แก่ผู้ใช้งานในห้องคลีนรูมด้วย - อุณหภูมิและความชื้น (Temperature and Humidity)
ต้องคำนึงถึงการควบคุมอุณหภูมิให้มั่นคงและสม่ำเสมอรวมถึงความชื้น เช่น การผลิตชิ้นส่วนและกระบวนการยานยนต์ โดยเฉพาะห้องผลิต Lithium battery จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิความชื้นและความดันอย่างเข้มงวด เพื่อไม่ให้เกิดผลกระทบถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในห้องคลีนรูม นอกจากนี้หากห้องคลีนรูมมีความชื้นสูงจะทำให้อุปกรณ์หรือเครื่องจักรเกิดสนิมได้ง่าย รวมถึงทำให้ผลิตภัณฑ์บางอย่างมีคุณสมบัติหรือคุณภาพเปลี่ยนไป ดังนั้นปัจจัยเหล่านี้นี้จึงมีส่วนสำคัญต่อการทำงานของห้องคลีนรูม ตลอดจนความสะดวกสบายของผู้ปฏิบัติงานภายในห้องนั้น ๆ ด้วย - อุปกรณ์การวัด (Measuring Equipment)
คลีนรูมจำเป็นต้องได้รับการตรวจวัดอย่างต่อเนื่อง เพื่อตรวจสอบว่าปัจจัยต่าง ๆ เช่น จำนวนอนุภาค การไหลของอากาศ ความชื้น อุณหภูมิ และความสะอาดอยู่ในระดับที่เหมาะสมตรงตามมาตรฐาน - ไฟฟ้าสถิต (Electrostatic Discharge)
อากาศและผู้คนที่เคลื่อนที่อยู่ภายในห้องคลีนรูมจะทำให้เกิดประจุไฟฟ้า จึงจำเป็นต้องมีวัสดุอุปกรณ์ที่สามารถป้องกันไฟฟ้าสถิตตามความเหมาะสม - การจัดแสง (Lighting)
การออกแบบแสงสว่างภายในห้องคลีนรูมจะต้องติดตั้งแสงไฟให้มีความสว่างที่เพียงพอและอยู่ในจุดที่เหมาะสม เนื่องจากแสงสว่างเป็นปัจจัยหนึ่งที่สำคัญต่อการปฏิบัติงานในห้องคลีนรูม รวมถึงช่วยให้สามารถรักษาความสะอาดได้ง่ายและสามารถมองเห็นสิ่งสกปรกหรือความผิดปกติภายในห้องได้ชัดเจนยิ่งขึ้น - ห้องอาบน้ำและสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการซักรีด (Showers and Laundry Facilities)
ในการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมอาจจำเป็นต้องมีการสร้างห้องอาบน้ำและสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการซักรีด เพื่อลดและป้องกันการปนเปื้อนที่เกิดจากมนุษย์ รวมถึงสิ่งของต่าง ๆ ก่อนที่จะเข้าไปปฏิบัติงานในห้องคลีนรูม เช่น Air Shower หรือตู้เป่าลมสะอาด ระบบประปาและการบำบัดของเสีย เป็นต้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและระดับ Class ของห้องคลีนรูมด้วย - วัสดุอันตราย (Hazardous Materials)
ในขั้นตอนการออกแบบห้องคลีนรูมบางประเภทจำเป็นต้องคำนึงถึงการควบคุมและป้องกันสารเคมีอันตรายไม่ให้หลุดออกมาออกมาสู่ภายนอก เช่น อุตสาหกรรม Biotechnology จำเป็นต้องออกแบบห้องคลีนรูมโดยการใช้ระบบแรงดันอากาศลบ (Negative pressure cleanroom) ร่วมกับการแยกโซนสำหรับทางเข้าและทางออกให้เป็นสัดส่วน เพื่อป้องกันอันตรายจากสารเคมีที่อาจปนเปื้อนในบริเวณใกล้เคียงและส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม รวมถึงการบำบัดอากาศเสียแบบพิเศษเพื่อป้องกันอันตรายแก่ผู้ปฏิบัติงาน - การออกแบบเผื่ออนาคต (Future-Proofing)
อีกหนึ่งจุดที่สำคัญในการออกแบบห้องคลีนรูมก่อนที่จะทำการก่อสร้าง คือการออกแบบที่คำนึงถึงการใช้งานในอนาคตด้วย โดยการการออกแบบให้ยืดหยุ่นและรองรับการขยายตัวของอุตสาหกรรม รวมถึงการติดตั้งวัสดุอุปกรณ์ใหม่ เทคโนโลยี และกระบวนการผลิตที่อาจเพิ่มขึ้นมาในอนาคต
นอกจากนี้ การออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมยังต้องคำนึงถึงความสะอาดและความปลอดภัยอีกหลายประการ ไม่ว่าจะเป็น วิธีการใช้ห้องคลีนรูม ห้องปลอดเชื้อ ห้องปลอดฝุ่น การออกแบบตำแหน่งของห้อง ตลอดจนต้นทุนการก่อสร้าง โดยอาจต้องปรึกษาผู้ออกแบบและวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ เพื่อแนะนำการออกแบบและก่อสร้างได้อย่างถูกต้อง
CAI Engineering รับออกแบบ ติดตั้ง และสร้างห้องคลีนรูมระดับสากล
CAI Engineering ผู้เชี่ยวชาญในการรับออกแบบและก่อสร้างห้องคลีนรูม โดยทีมวิศวกรชำนาญการกว่า 19 ปี รวมถึงการใช้วัสดุอุปกรณ์ที่เป็นแบรนด์ชั้นนำและได้มาตรฐานอย่าง Robatherm, Wiskind และ Sauter เพื่อให้ห้องคลีนรูมออกมาตอบโจทย์และมีคุณภาพมากที่สุด
– เพราะความพึงพอใจของลูกค้า คือความภูมิใจของ CAI Engineering –
