Áp lực dương và áp lực âm trong phòng sạch

Hiện nay, việc thiết kế môi trường phòng sạch áp lực âm và áp lực dương có tầm ảnh hưởng quan trọng trong một số lĩnh vực nhất định như: Sản xuất dược phẩm, Y tế, sản xuất thực phẩm – đồ uống, lọc khí, hàng không, … Vậy áp lực âm, áp lực dương là gì? Chi tiết ra sao? theo dõi nội dung sau của KYODO để được giải đáp.

1. Áp lực âm và áp lực dương trong xây dựng phòng sạch

Khi nghiên cứu và lên kế hoạch xây dựng phòng sạch, khái niệm áp lực âm và áp lực dương chắc chắn sẽ là những yếu tố quan trọng cần xem xét. Hiểu rõ sự khác biệt giữa hai loại áp lực này sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn giải pháp phù hợp, đảm bảo tiêu chuẩn phòng sạch trong từng mô hình sản xuất.

Như đã biết ở các nội dung khác của chúng tôi, luồng không khí đóng một vai trò quan trọng hàng đầu trong việc giữ cho phòng sạch đạt tiêu chuẩn hoặc hiệu quả mong muốn. Vấn đề áp lực dương và áp lực âm cũng nằm trong phạm trù xử lý không khí phòng sạch.

Trong một hệ thống phòng sạch tiêu chuẩn, các khu vực sẽ được phân chia linh hoạt giữa phòng áp lực âm và phòng áp lực dương, tùy theo yêu cầu của từng ứng dụng. Nếu được thiết kế và thi công chất lượng, hai kiểu áp lực này sẽ kết hợp làm tốt các nhiệm vụ của chúng trong hệ thống xử lý không khí, giúp giảm thiểu các thất thoát hay thiệt hại không cần thiết cho chủ doanh nghiệp – nhà máy.

2. Phòng sạch áp lực dương – Phòng áp suất dương

2.1 Khái niệm

Phòng áp lực dương (hay còn gọi là phòng áp suất dương) là khu vực có áp suất không khí bên trong cao hơn áp suất không khí bên ngoài (ngược lại với phòng áp lực âm). Áp suất dương này có được nhờ hệ thống xử lý không khí trong phòng sạch (HVAC).

Ví dụ: Áp suất bên ngoài bằng 0 thì áp suất bên trong phòng là +5 đến +45 Pa.

2.2 Cấu tạo

Buồng áp lực dương được thiết kế với ba thành phần chính: hệ thống xử lý không khí bằng tia UV, bộ tạo áp suất dương và bộ lọc HEPA.

Hệ thống xử lý không khí bằng UV

Không khí từ môi trường bên ngoài trước khi đi vào phòng sẽ được lọc sơ cấp để loại bỏ bụi lớn, sau đó tiếp tục được khử khuẩn bằng tia UV. Quá trình này giúp tiêu diệt vi sinh vật trước khi khí sạch được đưa vào bộ lọc hiệu suất cao, đảm bảo chất lượng không khí đầu vào đạt chuẩn phòng sạch.

Bộ tạo áp suất dương

Đây là thành phần cốt lõi giúp duy trì áp suất trong phòng luôn cao hơn so với bên ngoài. Hệ thống này thường sử dụng quạt công suất lớn, có độ bền cao để đảm bảo dòng khí sạch liên tục được đẩy vào. Nhờ đó, phòng áp suất dương có thể ngăn chặn sự xâm nhập của bụi bẩn, vi khuẩn từ môi trường xung quanh. Đối với không gian làm việc có nhiều người, hệ thống còn giúp đảm bảo lượng oxy đủ cho hoạt động trong phòng.

Bộ lọc HEPA

Bộ lọc HEPA với các lớp màng lọc xếp gấp nếp để tối ưu diện tích tiếp xúc, giúp loại bỏ các hạt bụi siêu nhỏ, vi khuẩn và nấm mốc. Cấu trúc này giúp duy trì hiệu suất lọc cao trong thời gian dài mà không bị biến dạng hay giảm chất lượng lọc dưới áp suất lớn. Nhờ đó, không khí trong phòng luôn đạt tiêu chuẩn sạch theo quy định của ngành.

**Không khí luôn lưu thông từ nơi áp suất cao đến áp suất thấp, ngăn chặn dòng khí bên ngoài xâm nhập. Cơ chế này giúp phòng áp lực dương duy trì sự sạch sẽ, tránh vi khuẩn, virus và nấm mốc từ khu vực kém sạch hơn xâm nhập.

2.3 Công dụng của phòng sạch áp lực dương

Phòng này có chức năng ngăn chặn không khí bẩn từ bên ngoài xâm nhập (nhiễm chéo) nhờ áp suất bên trong luôn cao hơn môi trường xung quanh. Nhờ đó, môi trường bên trong luôn sạch, đảm bảo tiêu chuẩn vô trùng. Ngoài ra còn:

• Bảo vệ bệnh nhân trong phòng mổ khỏi các mầm bệnh hoặc vi sinh vật, vật chất gây nguy hiểm.
• Bảo vệ, phòng tránh nhiễm chéo khi mang chứa các vật tư y tế, dược phẩm trong cơ sở y tế.
• Giảm nồng độ vi khuẩn và vi sinh vật, nấm, virus, ngăn ngừa nguy cơ gia tăng nhiễm trùng trong các cơ sở y tế, cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm, cơ sở dược, …
• Duy trì liên tục, ngăn ngừa gia tăng tỉ lệ các loại hạt vật chất nguy hại cho môi trường phòng sạch.

2.4 Phòng sạch áp lực dương được sử dụng ở đâu?

3. Phòng sạch áp lực âm – Phòng áp suất âm

3.1 Khái niệm

Ngược với phòng sạch áp lực dương, phòng sạch áp lực âm là nơi có áp suất không khí thấp hơn so với môi trường phòng sạch xung quanh.

3.2 Cấu tạo

Phòng áp lực âm được thiết kế với tiêu chuẩn khắt khe nhằm đảm bảo hoạt động hiệu quả nhất. Cấu trúc của phòng gồm hai phần chính:

Phòng chính – Phòng điều trị:

• Đây là khu vực có áp suất âm, nơi diễn ra các hoạt động sản xuất hoặc nghiên cứu cần đảm bảo độ sạch cao.
• Hệ thống lọc khí HEPA hoặc ULPA được lắp đặt để cung cấp luồng khí sạch và loại bỏ hạt bụi, vi khuẩn.
• Hệ thống điều hòa không khí (HVAC) duy trì nhiệt độ, độ ẩm ổn định.
• Cửa phòng chính được thiết kế kín để hạn chế rò rỉ không khí ra bên ngoài.

Phòng đệm:

• Là khu vực trung gian giữa phòng chính và môi trường bên ngoài.
• Có chức năng kiểm soát áp suất, giúp duy trì sự chênh lệch áp suất giữa các khu vực.
• Hệ thống cửa liên động (Airlock) đảm bảo không khí từ bên ngoài không xâm nhập vào phòng chính khi có người ra vào.

3.3 Phòng sạch áp lực âm sử dụng trong trường hợp nào?

Phòng áp lực âm thường được ứng dụng trong phòng cách ly nhiễm khuẩn, đặc biệt là cách ly bệnh nhân mắc các bệnh truyền nhiễm qua đường hô hấp, như COVID-19.

Ngoài ra, áp lực âm cũng được dùng để cách ly phòng ngừa các vật chất hóa học gây nguy hại từ các cơ sở sản xuất ra ngoài môi trường, phòng tránh nhiễm chéo gây thiệt hại về chất lượng sản phẩm, làm mất tính chính xác của các thí nghiệm sinh hóa …

Một số lợi ích cụ thể

• Cách ly nhiễm khuẩn trong không khí, ngăn cản tối đa các vật chất, hạt hoặc vi sinh vật gây ô nhiễm không khí di chuyển sang các khu vực khác.
• Cách ly ca nhiễm bệnh, nhiễm khuẩn có khả năng lây lan qua không khí như bệnh lao, sởi, covid, … Hạn chế khả năng lây lan của bệnh truyền nhiễm.
• Sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa học để hạn chế khả năng tác động từ các vật chất thí nghiệm nguy hại ra môi trường bên ngoài.

3.4 Buồng áp lực âm được sử dụng ở đâu?

• Phòng mổ hữu khuẩn
• Phòng chụp X quang
• Phòng cách ly nhiễm khuẩn
• Phòng tối – phòng phim
• Phòng khám nghiệm tử thi
• Phòng chứa vật tư, trang thiết bị y tế sau khi sử dụng
• Phòng ngâm hoặc khử trùng
• Phòng thay đồ bảo hộ hoặc tủ đồ
• …

4. Các thành phần, thiết bị chính điều khiển áp lực âm và áp lực dương

• Hệ thống lọc không khí – Bộ lọc HEPA
• Cửa, vách, trần panel cách nhiệt
• Quạt hút, miệng gió cấp, miệng gió hồi và hệ thống ống gió – hệ thống HVAC
• Hệ thống giám sát – điều áp
• ….

5. Phòng áp lực khác gì so với phòng thường?

Phòng áp lực (có thể là áp lực dương hoặc âm) và phòng thường có nhiều điểm khác biệt quan trọng. Dưới đây là một số sự khác biệt chính:

Hãy liên hệ với KYODO để được tìm hiểu chi tiết hơn về quy cách và các công đoạn thi công phòng sạch, cách thức áp dụng phòng áp lực âm và áp lực dương hiệu quả. Chúng tôi có kinh nghiệm trong việc xử lý chênh lệch áp suất trong các môi trường phòng sạch y tế, phòng sạch dược, kho bảo quản, …

Xem thêm các nội dung liên quan đến vấn đề không khí trong phòng sạch:

• Hệ thống lọc không khí cho phòng sạch
• Các chỉ số về không khí tiêu chuẩn cho từng loại phòng sạch

PAU là gì? Đặc điểm và ứng dụng Primary Air Units

Giải pháp tiết kiệm điện trong sản xuất dược phẩm

CGMP là gì? Tiêu chuẩn cGMP trong dược, mỹ phẩm

Top 5 mút xốp cách nhiệt chống nóng phổ biến

Công ty sản xuất thuốc có dùng phòng sạch hay không?

SMT là gì? Công nghệ SMT trong sản xuất điện tử

Vệ sinh sàn Vinyl công nghiệp đúng cách

Quan hệ sản xuất và chiến lược kinh doanh