การสร้างห้องคลีนรูม (Cleanroom) ให้มีประสิทธิภาพคุ้มราคา นอกจากจะต้องเลือกใช้วัสดุที่มีคุณภาพสูงแล้วยังควรคำนึงถึงจุดสำคัญในการออกแบบห้องคลีนรูม โดยออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมให้เหมาะสมกับอุตสาหกรรมแต่ละประเภท เช่น Industrial Cleanroom ห้องปลอดฝุ่นสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตต่าง ๆ หรือ Biological Cleanroom ห้องปลอดเชื้อสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตยา อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องสำอาง โรงพยาบาล เป็นต้น
อ่านต่อ : รอบรู้เรื่องห้องคลีนรูม แบ่งเป็นกี่ประเภท ใช้ในอุตสาหกรรมใดบ้าง?
หลักการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมให้มีประสิทธิภาพ
การออกแบบและสร้างห้องคลีนรูม (Cleanroom) ให้มีประสิทธิภาพนั้นจะต้องเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 14644 และมาตรฐาน GMP Pic/s โดยสิ่งสำคัญในการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูม คือ ระบบปรับอากาศ เนื่องจากห้องคลีนรูมจำเป็นต้องมีการควบคุมความสะอาดและสภาวะแวดล้อมภายในห้องอย่างเคร่งครัด จึงต้องมีการออกแบบระบบปรับกาศให้เหมาะสม ดังนี้
การออกแบบระบบระบายและปรับอากาศ
การออกแบบระบบระบายอากาศและปรับอากาศ (Ventilating and Air Conditioning) ในการสร้างห้องคลีนรูมให้มีประสิทธิภาพคุ้มราคานั้นจะประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ที่จะทำให้การปรับสภาพของอากาศและเคลื่อนย้ายอากาศอย่างเหมาะสม ได้แก่
– พัดลมและระบบเป่าลมเย็น (Fans And Blowers) สำหรับเคลื่อนย้ายอากาศไปยังห้องคลีนรูม (Cleanroom)
– ท่อลมเย็น และ Control Dampers สำหรับบังคับทิศทางการไหลของอากาศเย็น
– แผงลม (Grilles) และช่องลม (Vents) สำหรับใช้ส่งอากาศเย็นเข้า-ออกจากห้องคลีนรูม (Cleanroom)
– Humidifiers และ Cooling Coils สำหรับควบคุมอุณหภูมิและความชื้นของอากาศ
– ตัวกรองอากาศสำหรับกำจัดอนุภาคสิ่งเจือปน
– Absorbing Bed สำหรับควบคุมอนุภาคในรูปของก๊าซต่าง ๆ
– อุปกรณ์สำหรับตรวจเช็คความถูกต้องของการทำงานแต่ละชิ้นส่วนอุปกรณ์
การออกแบบระบบนำเข้าอากาศ
การออกแบบระบบนำเข้าอากาศจากภายนอกเข้ามาสู่ภายใน นอกจากจะช่วยเจือจางอนุภาคได้อย่างเพียงพอแล้วยังช่วยกำจัดอนุภาคที่ปนเปื้อนในอากาศให้ได้ตามความต้องการอีกด้วย โดยการนำอากาศเข้าทั่วไปมีอยู่ 3 แบบ ดังนี้
- ระบบการนำอากาศเข้าแบบเปิด (Open Plenum) จะมีช่องอากาศอยู่ระหว่างเพดานของห้องกับเพดานกรองอากาศ โดยอากาศจะถูกส่งมาตามท่อลมด้วยความดันที่สูงกว่าความดันบรรยากาศ ก่อนที่จะไหลผ่านตัวกรองอากาศและเข้าสู่ภายในห้องต่อไป
- ระบบการนำอากาศเข้าแบบแยกท่อ (Individual Duct) โดยอากาศจะถูกขับดันมาในท่อลมหลักและแยกไปตามท่อลมย่อย โดยมีตัวกรองอากาศติดตั้งอยู่ปลายท่อก่อนปล่อยอากาศสะอาดเข้าสู่ห้องคลีนรูม (Cleanroom)
- ระบบการนำอากาศเข้าแบบตัวกรองอากาศภายในท่อ (In-line Duct) โดยทั่วไปจะมีการต้องติดตั้งตัวกรองอากาศให้อยู่ใกล้กับห้องคลีนรูม (Cleanroom) เพื่อป้องกันการสะสมของฝุ่นในบริเวณนั้น แต่ในบางครั้งอาจมีความจำเป็นต้องติดตั้งตัวกรองอากาศให้อยู่ห่างจากห้องคลีนรูม (Cleanroom) เนื่องจากข้อจำกัดของอาคารหรือข้อจำกัดอื่น ๆ
การออกแบบการไหลของอากาศ
- การไหลของอากาศแบบราบเรียบ (Unidirectional Air Flow หรือ Laminar Air Flow) เป็นการไหลของอากาศที่มีอนุภาคของของไหลเคลื่อนที่ใน ทิศทางเดียวกันและมีความเร็วที่แน่นอน โดยอากาศที่ผ่านแผงกรองจะมีทิศทางการเคลื่อนที่ขนานกันในแนวระดับหรือแนวดิ่งมุ่งไปยังฝั่งตรงข้ามกับห้องและผ่านช่องลมกลับเพื่อกลับไปยังระบบควบคุมอากาศหรือชุดส่งลม (Air Handling System) การไหลของอากาศแบบราบเรียบแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ
1) การไหลของอากาศแบบราบเรียบในแนวระดับ (Horizontal Laminar หรือ Cross Air Flow)
2) การไหลของอากาศแบบราบเรียบในแนวดิ่ง (Vertical Lamina Air Flow หรือ Down Air Flow Type) - การไหลของอากาศแบบปั่นป่วน (Horizontal Laminar หรือ Cross Air Flow) เป็นการไหลของอากาศที่เคลื่อนที่ในทิศทางและความเร็วที่ไม่แน่นอน โดยฝ้าเพดานประกอบไปด้วยตัวกรองอากาศทั้งหมด ส่วนบริเวณพื้นห้องจะยกสูงและมีตะแกรงให้อากาศไหลกลับ (Return Air) ไหลผ่านจากฝ้าลงสู่ใต้พื้นห้อง มักใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
- การไหลของอากาศแบบผสม (Vertical Lamina Air Flow หรือ Down Air Flow type) เป็นการไหลของอากาศที่มีทั้งแบบราบเรียบและแบบปั่นป่วนอยู่ในห้องเดียวกัน
การสร้างห้องคลีนรูมให้มีประสิทธิภาพ มีกี่รูปแบบ?
การออกแบบห้องคลีนรูมจะต้องคำนึงถึงความสะดวกต่อการใช้งาน สามารถกำจัดของเสียได้ง่าย รวมถึงสามารถรักษาความสะอาดได้ง่าย โดยการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูมที่มีประสิทธิภาพ คุ้มราคาหลัก ๆ จะมีอยู่ 5 รูปแบบ ได้แก่
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบ U-Shape
การวางผังห้องโดยกั้นกลางห้องให้แบ่งเป็น 2 ส่วน โดยมีแถวแผงกรองอากาศติดตั้งที่ด้านปลายซีกทางขวามือ แล้วอากาศจะไหลจากด้านขวาแล้วไหลวนไปทางด้านซ้ายที่ไม่มีแผงกรองอากาศ และวนไปถึงปลายห้อง ก่อนจะกลับเข้าสู่หลังแผ่นกรองอีกครั้ง การไหลของอากาศจะครบวงจรเพียงอาศัยแค่การหมุนเวียนภายในห้องเท่านั้น โดยประตูทางเข้าของผู้ใช้งานจะอยู่ด้านซ้ายมือในบริเวณที่มีความสะอาดต่ำสุด ก่อนที่อากาศจะถูกดูดเข้า HEPA Filter ซึ่งผังห้องคลีนรูมแบบ U-Shape ไม่ต้องการช่องอากาศไหลกลับ (Return Air Plenum) บนฝ้าเพดานเหมือนการวางผังแบบอื่น
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบ W-Shape
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบ W-Shape เป็นการสร้างห้องคลีนรูมแบบ U-Shape สองห้องต่อกัน โดยจะมีการติดตั้ง HEPA Filter ในห้องตรงกลาง ซึ่งถือเป็นห้องที่มีความสะอาดที่สุด จึงเหมาะสำหรับห้องที่มีความกว้างและยาวใกล้เคียงกัน รวมถึงห้องที่มีเพดานไม่สูงมาก
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบ C-Shape
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบ C-Shape จะเป็นห้องมืด ห้องที่ใช้แสงสีเหลืองและห้องแสงสีขาว โดยความสะอาดภายในห้องจะแบ่งตามแสงห้อง เหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเพาะ เช่น การวิจัยและผลิตชิ้นงานตัวอย่าง (Prototype)
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบ L-Shape
เป็นการวางผังห้องที่มักจะอยู่ซอกตึก หรือมุมที่มีความคล้ายกับสี่เหลี่ยมมุมฉาก โดยจุดที่จะเอาอากาศที่ออกจากห้องกลับไปในห้องจะเป็นบริเวณมุมที่ 90 องศา มักใช้เป็นห้องที่ใช้เก็บชุดทำงานในห้องคลีนรูม (Cleanroom) เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีจำกัด
การออกแบบห้องคลีนรูมแบบพิเศษ
- Twin Horizontal Laminar Flow
การวางผังห้องคลีนรูมแบบ Twin Horizontal Laminar Flow จะเป็นการออกแบบที่ใช้ Cleanroom ติดกัน 2 ห้อง โดยอากาศที่ไหลออกจากห้องหนึ่งไปอีกห้องจะไม่ต้องอาศัยท่อส่งลมและอากาศทั้ง 2 ห้องจะสวนทางกัน - Double Cross Flow
เหมาะสำหรับห้องที่มีขนาดใหญ่และกินพื้นที่เป็นบริเวณยาว และไม่มีสิ่งกีดขวางการไหลของอากาศเป็นระยะยาวหลาย 10 เมตร โดยแผ่นกรอง HEPA Filter ทั้งสองถูกติดตั้งอยู่ที่ผนังของห้องฝั่งตรงข้าม อากาศจะไหลไปสู่กลางห้องซึ่งเป็นบริเวณที่ดูดอากาศให้ไหลกลับ
ออกแบบและสร้างห้องคลีนรูม ราคาคุ้มค่า กับ CAI Engineering
CAI Engineering ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบและสร้างห้องคลีนรูม (Cleanroom) ราคาคุ้มค่าและได้มาตรฐานสากล พร้อมออกแบบและติดตั้งระบบปรับอากาศ HVAC โดย CAI Engineering ได้มีการนำเข้าวัสดุอุปกรณ์ เช่น Robatherm เครื่องปรับอากาศคุณภาพระดับสากล และ Sauter คอนโทรลเลอร์สำหรับควบคุมความชื้น อุณหภูมิ และความดันอากาศประสิทธิภาพสูง รวมถึงมีการนำระบบ BAS และ BIM มาใช้ตั้งแต่การออกแบบห้องคลีนรูม ตลอดจนการนำมาใช้หลังการเสร็จสิ้นกระบวนการสร้าง เพื่อทำให้การใช้งานอาคารเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ คุ้มราคา และสามารถออกแบบต่อเติมได้ในอนาคต
CAI Engineering
Cleanroom 4.0 The Future is Here
