Giải pháp hệ thống điều hòa không khí đảm bảo cho phòng sạch

Hệ thống điều hòa cho phòng sạch ngoài việc đảm bảo về nhiệt độ, độ ẩm như điều hòa thông thường mà còn phải đảm bảo thêm ba yếu tố quan trọng khác là áp suất phòng, độ sạch và vấn đề nhiễm chéo.

Phòng sạch là gì?

Phòng sạch, theo định nghĩa bởi tiêu chuẩn ISO 14644-1 là: “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 trong phòng như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất đều có thể khống chế và điều khiển”.

Nói một cách đơn giản, phòng sạch là một phòng kín 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.

Loại công trình phòng sạch

- Data Center: môi trường sản xuất các sản phẩm công nghệ cao như máy tính, sản xuất chíp, các bo mạch, công nghệ chất bán dẫn…

- Y tế: các nhà máy dược phẩm, phòng mổ trong bệnh viện...

Những yếu tố cần đảm bảo cho hệ thống điều hòa phòng sạch

Áp suất phòng
Nhiệm vụ chủ yếu là ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng…từ phòng, khu vực bụi bẩn hơn sang phòng, khu vực sạch hơn. Nguyên tắc di chuyển căn bản của không khí là từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp. Như vậy phòng có cấp độ sạch hơn thì có áp suất cao hơn và ngược lại.

Để kiểm soát áp suất phòng thì thường có đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự động tràn ra ngoài thông qua cửa gió xì (Pass-Through Grilles). Thường thì những phòng nào có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì. Việc tạo áp trong phòng khi thiết kế phải quan tâm tới cột áp của quạt và chênh lệch giữa lương gió cấp và hồi trong phòng sạch.

Trong thiết kế nhà máy dược phẩm theo tiêu chuẩn WHO-GMP (World Health Organization-Good Manufacturing Practice) thì cấp áp suất lần lượt là +(15Pa), ++(30Pa),+++(45Pa).

Độ sạch không khí
Số lần trao đổi gió hay bội số tuần hoàn (Air Changes per Hour) và phin lọc của điều hòa quyết định độ sạch của phòng. Thông thường đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần. Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong phòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần. Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng. Do vậy kết cấu phòng sạch khác với những cao ốc văn phòng. Với các phòng có yêu cầu cấp độ sạch khác nhau thì số lần trao đổi gió cũng khác nhau.

Không làm lây nhiễm chéo

Để hiểu rõ về nhiễm chéo (ô nhiễm chéo), hãy cùng tìm hiểu về “tạp nhiễm”.Tạp nhiễm là sự nhiễm (đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật,hoặc tiểu phân lạ 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.

Như vậy nhiễm chéo là việc tạp nhiễm của một nguyên liệu ban đầu, sản phẩm trung gian, hoặc thành phẩm với một nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trong quá trình sản xuất. Việc nhiễm chéo có cả nguyên nhân bên ngoài và bên trong. Dưới đây là tổng hợp các nhân tố chính nhiễm chéo trong nhà máy dược.

Vấn đề nhiễm chéo khá phức tạp đối với các phòng trong nhà máy dược cũng như phòng mổ trong bệnh viện. Các phòng sạch cho công nghệ cao thì ít hơn rất nhiều do chỉ sản xuất một loại sản phẩm trong một khu lớn. Các nhà máy dược Việt Nam sản xuất quá nhiều loại thuốc khác nhau trong cùng một phòng nên yêu cầu cấp độ sạch rất cao và vấn đề nhiễm chéo trở nên khó kiểm soát. Việc giải quyết nhiễm chéo là giải quyết các vấn đề trên, cộng thêm việc tạo áp trong phòng.

Bên cạnh các yếu tố trên, với mỗi phòng sạch, người ta đều có giới hạn số người làm việc tương ứng với quy mô của phòng. Và để đảm bảo cho môi trường trong phòng, ngoài các máy móc trang bị cho các công việc thiết yếu trong phòng sạch, thì trang bị cho con người là rất cần thiết để giảm thiểu lượng bụi sản sinh.