Phòng sạch là gì? Tác dụng và tầm quan trọng của phòng sạch

kyodo phong sach

Phòng sạch và tầm quan trọng trong công nghiệp

Phòng sạch là gì? Tác dụng và tầm quan trọng. Các vấn đề và kiến thức quan trọng cần lưu ý khi chuẩn bị xây dựng một dự án phòng sạch, hãy cùng KYODO tìm hiểu qua nội dung sau đây.

Phòng sạch là thuật ngữ để nhắc đến các căn phòng, các khu vực cần đáp ứng cấp độ sạch cao hơn bình thường, có môi trường được kiểm soát. Môi trường này được thiết kế để duy trì mức độ hạt cực kỳ thấp, chẳng hạn như bụi, sinh vật trong không khí hoặc các hạt bốc hơi.

Các phòng sạch thường được sử dụng như một phần của sản xuất công nghiệp, chuyên ngành hoặc nghiên cứu khoa học, y tế. Bao gồm sản xuất các mặt hàng dược phẩm, thực phẩm, linh kiện bán dẫn, mạch tích hợp, thiết bị màn hình LCD, OLED, microLED … 

Phòng sạch điện tử

Định nghĩa phòng sạch

Được định nghĩa cụ thể hơn tùy theo từng ngành nghề lĩnh vực

Theo tiêu chuẩn ISO 14644-1 được định nghĩa: “Là một phòng mà nồng độ của hạt lơ lửng trong không khí bị khống chế và nó được xây dựng và sử dụng trong một kết cấu sao cho sự có mặt, sự sản sinh và duy trì các hạt trong phòng được giảm đến tối thiểu và các yếu tố khác như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất đều có thể khống chế và điều khiển”.

Nguyên văn Anh ngữ:

“What is cleanroom? A room in which the concentration of airborne is controlled, and which is constructed and used in a manner to minimise the introduction, generation and retention of particles inside the room and in which other relevant parameters, e.g. temperature, humidity, and pressure, are controlled as neccessary.”

phòng sạch sản xuất y tế - hóa liệu

Nói một cách đơn giản, đây là môi trường mà trong đó lượng bụi trong không khí, được hạn chế ở mức thấp nhất nhằm tránh gây bẩn cho các quá trình nghiên cứu, chế tạo và sản xuất. Đồng thời, nhiệt độ, áp suất và độ ẩm của không khí cũng được khống chế và điều khiển để có lợi nhất cho các quá trình trên. Ngoài ra, phòng còn được đảm bảo vô trùng, không có các khí độc hại đúng theo nghĩa “sạch” của nó.

Hiện nay đối với việc thiết kế và xây dựng phòng sạch cần lưu ý những vấn đề sau đây: áp suất, nhiễm chéo, độ sạch, nhiệt độ, độ ẩm, số lượng hạt bụi và số lần trao đổi không khí.

Tầm quan trọng của phòng sạch trong công nghiệp

Hiện nay, đây là môi trường bắt buộc phải có để phục vụ trong một số ngành nghề sản xuất công nghiệp hoặc nghiên cứu. Môi trường này đảm bảo sự an toàn cho các hoạt động đó. Sản phẩm được sản xuất trong môi trường sạch tiêu chuẩn giúp sản phẩm đó đạt được các chỉ số về chất lượng cần thiết. Thường thì mỗi ngành nghề lĩnh vực sẽ có các yêu cầu khác biệt về cấp độ và hệ thống phòng sạch.

Các định nghĩa phổ biến

Áp suất phòng sạch

Thiết kế và thiết lập sự chênh lệch áp suất, khóa áp suất có nhiệm vụ chủ yếu giúp ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng… xâm nhập vào phòng. Nguyên tắc di chuyển cơ bản nhất của không khí là di chuyển từ nơi có áp suất cao hơn đến nơi có áp suất thấp hơn.

>> Phòng sạch áp lực âm – áp lực dương

Để có thể kiểm soát được áp suất phòng cần sử dụng đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự đồng tràn ra ngoài thông qua cửa gió xì và thường thì những phòng có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì hoặc khóa gió – AirLock
Cần phải quan tâm đến cột áp của quạt cũng như chênh lệch giữa lượng gió cấp và hồi trong các phòng khi thiết kế.

Nhiệt độ, độ ẩm

Nhiệt độ và độ ẩm thường được quy định bởi đặc thù sản xuất và nghiên cứu ở môi trường phòng sạch. Ngoài ra, yếu tố này còn có thể ảnh hưởng đến các yếu tố khác như vi sinh, nấm mốc, nhân sự hoạt động trong khu vực đó. Vì vậy, nhiệt độ và độ ẩm là một trong những yếu tố cần kiểm soát ở các phòng sạch.

Xem thêm: Tiêu chuẩn nhiệt độ, độ ẩm phòng sạch được quy định như thế nào?

Nhiễm chéo

Nhiễm chéo là sự nhiễm (đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặc tiểu phân vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển.

Xem thêm: 8 Nguyên nhân chủ yếu gây nhiễm chéo trong môi trường phòng sạch

Độ sạch của phòng sạch

Độ sạch của phòng được quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay còn được gọi là số lần tuần hoàn không khí (Air Changes per Hour – ACH) và phin lọc (tấm lọc Hepa). Thông thường, đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần. Nhưng trong các phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong môi trường sản xuất chip điện tử có thể lên tới 100 lần. Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng. Phin lọc có nhiệm vụ lọc bỏ những hạt bụi trong không khí trước khi vào phòng.

Thông thường với các phòng sạch trong nhà máy dược thì sử dụng loại phin lọc hiệu suất cao HEPA (High Efficiency Particle Air). Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng.

Phòng sạch tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn đầu tiên của các phòng sạch là hàm lượng bụi, tức là hàm lượng các hạt bụi lơ lửng trong không khí được khống chế đến mức nào. Nếu ta so sánh một cách hình tượng, đường kính sợi tóc người vào cỡ 100 μm, hạt bụi trong phòng có thể có đường kính từ 0,5 đến 50 μm.

So sánh các kích thước bụi trong phòng sạch
So sánh các kích thước bụi trong phòng sạch

Các tiêu chuẩn về phòng sạch lần đầu tiên được đưa ra vào năm 1963 ở Mỹ, và hiện nay đã trở thành các tiêu chuẩn chung cho thế giới. Đó là các tiêu chuẩn quy định lượng hạt bụi trong một đơn vị thể tích không khí. Người ta chia thành các tầm kích cỡ bụi và loại phòng được xác định bởi số hạt bụi có kích thước lớn hơn 0,5 μm trên một đơn vị thể tích không khí trong phòng (1 foot khối – ft3).

Hiện nay các tiêu chuẩn được chia cấp theo các lớp (class 100.000, class 10.000, …) theo ISO (ISO 8, ISO 7, ISO 6,…) quý vị có thể tham khảo tiếp ở nội dung tiếp theo.

Các tiêu chuẩn phòng sạch, cơ sở để phân cấp phòng sạch

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 (1963)

Tiêu chuẩn này lần đầu tiên được quy định vào năm 1963 (có tên là 209), và sau đó liên tục được cải tiến, hoàn thiện thành các phiên bản 209 A (1966), 290 B (1973)…, cho đến 209 E (1992).

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 (1963) trong phòng sạch
Bảng Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209 (1963) và phân cấp theo Class

Tiêu chuẩn Federal Standard 209E (1992)

Tiêu chuẩn này xác định hàm lượng bụi lửng trong không khí theo đơn vị chuẩn (đơn vị thể tích không khí – m3). Là phòng sạch được phân loại và xác định theo thang loga của hàm lượng bụi có đường kính lớn hơn 0,5 μm. Dưới đây là bảng tiêu chuẩn FS 209 E.

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 E (1992) trong phòng sạch
Bảng Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209E (1992)

Tiêu chuẩn ISO 14644 – 1 

Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (International Standards Organization – ISO) đã quy định về các tiêu chuẩn phòng sạch quốc tế. Tiêu chuẩn ISO 14644-1 được phát hành năm 1999 có tên “Phân loại độ sạch không khí” (Classification of Air Cleanliness). Các tiêu chuẩn này quy định phân cấp phòng sạch dựa trên biểu thức:

Standard expression classification of air cleanliness iso 14644-1

Trong đó:

– Cn: hàm lượng cho phép tối đa (tính bằng số hạt/m3) của bụi lơ lửng không khí lớn hơn hoặc bằng kích thước xem xét.

– N: chỉ số phân loại ISO, không vượt quá 9 và chỉ số cho phép nhỏ nhất là 0,1
– D: là đường kính hạt tính theo μm. 0,1 ở đây là hằng số với thứ nguyên là μm.

Như vậy, có thể dễ dàng xác định các giới hạn hàm lượng bụi từ công thức trên và dễ dàng phân loại từng cấp sạch.

Phân loại phòng sạch theo ISO

Giới hạn nồng độ cho phép hạt bụi ISO 14644-1
Bảng giới hạn nồng độ cho phép (hạt/m3) và phân cấp theo ISO

Chú ý:

Cần chú ý rằng, mức độ nhiễm bẩn không khí trong phòng còn phụ thuộc vào các hạt bụi sinh ra trong các hoạt động trong phòng, chứ không chỉ là con số cố định của phòng. Chính vì thế, trong các tiêu chuẩn của phòng, luôn đòi hỏi các hệ thống làm sạch liên hoàn và còn quy định về quy mô phòng và số người, số hoạt động khả dĩ trong các phòng sạch.

Ngoài các tiêu chuẩn này, mỗi ngành còn có thể có thêm các đòi hỏi riêng cho mình, ví dụ như làm về công nghiệp vi mạch bán dẫn đòi hỏi khác với ngành y… Trong công nghiệp bán dẫn thao tác với các phần tử vật liệu tới cỡ micron, vì thế mà yêu cầu rất khắt khe về hàm lượng bụi nhỏ, trong khi ngành y tế lại đòi hỏi cao về mức độ sạch và điều hòa không khí nhằm chống nhiễm khuẩn.

Phân loại phòng sạch

Chi tiết về phân loại – Cấp độ sạch

Tác dụng và lợi ích của tiêu chuẩn phòng sạch là gì?

Qua những định nghĩa và yêu cầu của phòng sạch trên quý vị có thể thấy, môi trường rất cần thiết cho các môi trường sản xuất, nhà máy, nhà xưởng, y tế, thí nghiệm khoa học, … Phòng sạch không chỉ được biết đến như những tiêu chuẩn quốc tế cần được đáp ứng, đó còn là những điều kiện về môi trường, mang lại sự chính xác, hiệu quả, phòng tránh những rủi ro không đáng có trong đời sống hoặc sản xuất, nghiên cứu. Ngoài ra, môi trường này cũng tạo ra thói quen quy trình và ý thức làm việc của các nhân viên. Quan trọng nhất, các phòng sạch hiện nay cũng là một tiêu chí đánh giá sự cạnh tranh, sự chuyên nghiệp của một nhà máy hoặc doanh nghiệp.

Để có cái nhìn chi tiết, đồng thời đánh giá tác dụng và lợi ích cụ thể của phòng sạch trong mỗi ngành nghề, quý vị tham khảo thêm các nội dung sau:

Đầu tư xây dựng phòng sạch vào sản xuất được những gì?

Câu hỏi này chúng tôi thường gặp ở những khách hàng bắt đầu tìm hiều về phòng sạch để áp dụng vào mô hình sản xuất kinh doanh của mình. Tuy nhiên, để nói về lợi ích trước mắt so với chi phí đầu tư ban đầu thì có vẻ vẫn chưa thuyết phục được những vị khách mới này.

Còn những khách hàng đã nắm rõ và hiểu biết về phòng sạch, điều họ muốn hướng đến đó chính là chất lượng, sự chuyên nghiệp cho thương hiệu, cho sản phẩm dịch vụ họ cung cấp. Tạo nên sự cạnh tranh, sự uy tín cho mặt hàng của họ ở cả thị trường trong nước và quốc tế.

Những lợi ích của phòng sạch chuẩn là gì

Đáp ứng yêu cầu pháp lý, quy định riêng trong từng ngành nghề sản xuất như:

  • Điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm.
  • Điều kiện đảm bảo vô trùng, tiệt khuẩn cho y tế.
  • Điều kiện về tĩnh điện, chống tĩnh điện, vi hạt, độ ẩm cho nhà máy sản xuất điện tử.
  • Điều kiện về môi trường hoạt động, làm việc cho nhân viên lao động, công nhân, nhân sự GMP.
  • Đảm bảo về hệ thống xử lý không khí.
  • Điều kiện về chống nhiễm chéo, vi sinh.
  • Điều kiện về xử lý chất thải, chất độc hại cho môi trường.
  • Điều kiện về phòng cháy chữa cháy.

phòng sạch là gì? tác dụng và lợi ích

Chi phí đầu tư thi công phòng sạch là bao nhiêu?

Chi phí đầu tư xây dựng phòng sạch tùy thuộc vào các yếu tố như:

  • Thiết kế, tiêu chuẩn, cấp sạch nào (class) thường phụ thuộc vào sản phẩm hoặc ngành nghề sản xuất
  • Quy mô xây dựng, thiết kế, sử dụng công nghệ cho nhà máy, nhà xưởng
  • Chất lượng vật tư và trang thiết bị phòng sạch cần dùng đến

Hãy liên hệ với KYODO để được tư vấn chi tiết hơn.

Các vấn đề quan trọng cần quan tâm khi xây dựng phòng sạch

  • Yêu cầu về cấp độ sạch, tiêu chuẩn thiết kế cần đáp ứng
  • Các yêu cầu về: Nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, nhiễm chéo sản phẩm, lọc mùi.
  • Các yêu cầu về thiết bị, vật tư, sơn bề mặt (sơn tĩnh điện, sơn sàn kháng khuẩn), thiết kế, di chuyển, … phù hợp với tình hình môi trường sản xuất và hạn mức đầu tư.
  • Diện tích và vị trí lắp đặt: Cần tư vấn khách hàng giải pháp tổng thể nhằm đáp ứng và tránh các rủi ro hay phát sinh chi phí trong quá trình thi công và lắp đặt.
  • Yêu cầu về tiến độ thi công dự án, chi phí đầu tư dự án để đáp ứng giải pháp tối ưu và tiết kiệm nhất.

Bảo trì, bảo dưỡng phòng sạch

Khi phòng sạch được đưa vào sử dụng, vận hành, trong quá trình sản xuất có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến việc phòng không còn duy trì được độ sạch như ban đầu. Có thể kể đến các nguyên nhân như: Hệ thống điều hòa không khí – thông gió bị tắc nghẽn; thiết bị đã trở nên cũ hơn; các vật liệu, thiết bị sử dụng tiêu hao đã đến kỳ thay thế; dụng cụ không còn đảm bảo độ sạch, hoen ố, hư hỏng.

Bảo trì bảo dưỡng phòng sạch có tác dụng gì?
Hoàn thiện thi công phòng sạch

Xem thêm:

Thi công phòng sạch KYODO

CÔNG TY TNHH SX-TM-XD KYODO với đội ngũ nhân viên có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế, lắp đặt và thi công phòng sạch đạt chuẩn, được cấp chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng cho các lĩnh vực.

Logo thương hiệu của Kyodotech
Logo thương hiệu của Kyodotech

KYODO chuyên thiết kế và thi công các dự án tiêu chuẩn, phù hợp với từng loại hình sản xuất. Đáp ứng các tiêu chuẩn phòng sạch trong nước và quốc tế. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết nhất.

Xem thêm các dự án đã thi công:

DMCA.com Protection Status
0972617767