برخی از نیازهای عمومی در اتاق تمیز

یک اتاق تمیز از نظر مصالح ساختمانی، در مقایسه با سایر ساختمان ها به استاندارد های بالاتری نیاز دارد..مصالح ساختمانی که جهت ساخت اتاق های تمیز به کار می روند، به دلایل زیر با مصالحی که در ساختمان های دیگر به کار می روند، تفاوت دارند:

یک اتاق تمیز باید از سازه ای با مصالح استاندارد و غیر قابل نفوذ در برابر هوا ساخته شود.

رنگ سطوح داخلی، ترجیحا از رنگ روشن و صاف و مناسب برای تمیز کاری انتخاب گردد.

رنگ سطوح داخلی، باید به حد کافی محکم و مقاوم باشد، تا در برابر عمل فشار یا سایش، خورد نشده و ذره آزاد نکند.

در بعضی اتاق های تمیز مصالح ساختمانی مورد نیاز، به نحوی هستند که توسط بار الکتریکی باعث دفع ذرات می شوند؛ یعنی از تجمع ذرات و آلودگی ها جلوگیری می کنند.

در بعضی اتاق های تمیز، مصالحی مورد نیازند که حداقل مشکل آزادسازی مواد در آنها وجود داشته باشد.

فشار اتاق های تمیز در مقایسه با نواحی مجاور، مثبت تر نگه داشته می شوند. اگر ساختار اتاق ضعیف باشد و محل اتصال دیوارها خوب درزگیری نشده باشد نشست هوا به بیرون بسیار زیاد خواهد بود. در این صورت ممکن است، برای جبران هوای هدر رفته و همچنین پرفشار کردن اتاق، هوای بیشتری به داخل آن تزریق کرد. این مسئله از لحاظ اقتصادی به صرفه نیست، زیرا هوای فیلتر شده و تهویه شده با ارزش، هدر داده می شود. بنابراین باید سعی کرد که ساختمان، از ابتدا و در جریان ساخت به صورت نفوذ ناپذیر ساخته شود، زیرا تلاش های بعدی برای درز گیری و رفع معایب چندان موفقیت آمیز نخواهند بود. اتاق های محدود شده ای هم که در شرایط فشار منفی نگهداری می شوند، باید نفوذ ناپذیر باشند تا هوای آلوده و فیلتر نشده، از طریق درزها و محل اتصال دیوارها به داخل اتاق کشیده نشود. مصالح مورد استفاده در سطوح داخلی یک اتاق تمیز، باید کاملا صاف باشند. وجود هر گونه حفره یا زبری باعث باقی ماندن آلودگی در آن می شود. برای سهولت تمیزکاری، سطوح باید عاری از هرگونه لبه باشند. از منظر داخل اتاق تمیز، محل اتصالات و لبه ها نباید دارای فاصله باشند، زیرا ممکن است آلودگی ها از آنجا وارد شده و منتشر شوند.

در یک اتاق تمیز، رنگ سطوح نباید تراشه و ذره آزاد کنند. مصالح رایجی که در اغلب در خانه ها و دفاتر کار مورد استفاده قرار می گیرند، گچ تخته هستند که بر روی داربست نصب شده و بعد رنگ کاری می شوند. اگر این مواد تحت ضربه یا خراش قرار گیرند، پودر گچ خرد شده و رها می شود. این مسئله در اتاق های تمیز پذیرفته نیست. رنگ و روکش روی سطوح بایستی در برابر ضربه یا خراش مقاومت داشته باشند. سطوح اتاق های تمیز مخصوصا کف آنها باید در برابر مایعات مورد استفاده، مقاومت داشته باشند. در بعضی فرآیندها، اسیدهای قوی و حلال هایی به کار می روند که ممکن است باعث آسیب دیدگی سطوح شوند. اتاق های تمیزی که در آنها میکروارگانیسم ها منشا آلودگی هستند، به ضد عفونی نیاز دارند. مواد ضد عفونی کننده، به صورت محلول در آب هستند و برای این که سطوح را به خوبی ضد عفونی کنند، به دقیقه ها زمان نیاز دارند. در این حالت اگر مصالح به کار رفته در سطوح مناسب نباشند، خطر نفوذ آب در آنها وجود خواهد داشت. هنگام تمیز کاری اتاق های تمیز با محلول های سورفاکتانت نیز مشکل مشابهی می تواند به وجود آید. بنابراین باید اطمینان حاصل کرد که پدیده نفوذ آب رخ ندهد. زیرا این کار شرایط مناسبی را برای رشد میکروارگانیسم ها فراهم می کند. اما باید به این نکته هم توجه کرد که ماندن میکروارگانیسم ها در شرایط خشک و در میان ترک ها و شکااف ها نیز وضعیت خوبی به حساب نمی آید. میکروارگانیسم ها موجودات وابسته به آب هستند و اگر اتاق تمیز، عاری از آب باشد و یا این که رطوبت نسبی در آن زیاد نباشد، رشد آنها متوقف خواهد شد.

از مالش دو سطح غیر همجنس، بار الکتریکی ساکن به وجود می آید که می تواند باعث بروز دو مسئله شود. اول این که ، بار ساکن ذرات موجود در هوا را جذب می کند و این ذرات تجمع یافته، یک آلودگی به وجود می آورد. دوم این که، بعضی وقت ها تخلیه الکتریکی باعث آسیب دیدن اجزای الکتریکی تجهیزات می شود. در بعضی اتاق های تمیز، از مصالحی استفاده می شود که این مشکل را نداشته باشند.

بعضی مواد شیمیایی ممکن است از مصالح به کار رفته در اتاق تمیز آزاد شوند. این مواد شیمیایی آزاد شده، آلودگی های مولکولی نامیده می شوند. در بعضی اتاق های تمیز مخصوص ساخت وسایل نوری و یا نیمه هادی ها، ممکن است انتقال این نوع آلودگی ها به محصول، امری پذیرفته نباشد. در جاهایی که این مشکل وجود دارد، مصالحی به کار می روند که پدیده آزاد شدن مواد شیمیایی در آن ها وجود نداشته باشد.

اتاق های تمیز، به روش های گوناگونی ساخته می شوند. با وجود این که بعضی از روش های ساخت، به طور کامل به یک روش خاص تلقی ندارن، اما این تکنیک ها، می توانند تحت دو عنوان مورد بحث قرار گیرند: تکنیک رایج سنتی و تکنیک پیش ساخته، در ادامه این تکنیک ها مورد بحث قرار می گیرند.

تکنیک های ساخت رایج و سنتی

در ساخت اتاق تمیز، می توان از تکنیک های سنتی که به طور مناسب نیز مورد اصلاح قرار گرفته اند، استفاده کرد. ساختمان یک اتاق تمیز شامل کف، سقف و دیوارهای آن می باشد. در داخل این مجموعه اتاق هایی هم وجود دارند که توسط دیوارها از هم جدا شده اند، در تکنیک سنتی و رایج از آجر و بلوک سیمانی و برای روکش سطوح از گچ کاری مرطوب و آستر خشک استفاده می شود.

عمومی ترین روش استفاده از روکش خشک است، زیرا زمان کمی را صرف می کند. به سادگی تعمیر می شود، جریان الکتریکی را از خود عبور می دهد و سرویس های نظیر کانال های هوا در پشت آن نصب می شوند. در ساده ترین حالت، چارچوب دیوارها کار گذاشته می شوند و سپس قالب های گچی در یک امتداد در آنها قرار می گیرند. این قالب ها با چسب به هم متصل شده و آستر و رنگ نهایی آنها زده می شود. رنگ ها به صورت اسپری زده می شود و مثل رنگ های اپوکسی طوری انتخاب می شود که در برابر ضربه مقاوم باشد. برای کمک به تمیزی بهتر، گوشه هایی که محل تلاقی دیوارها هستند، به جای زاویه قائم و تیز به صورت منحنی با شعاع 50mm (2 inch) 25mm(1 inch) ساخته می شوند. گوشه هایی که در محل تلاقی دیوارها با کف اتاق به وجود می آیند، به صورت مقطع یک چهارم دایره و مقعر به شعاع 100mm(4 inch) پرداخت و پوشش داده می شوند. این روش تنها برای استفاده در اتاق ها تمیز معمولی دارای کلاس 8 ایزو (کلاس 100000) و یا در راهروها و نواحی تحت کنترل مجاور اتاق های تمیز به کار می رود.

با استفاده از چیدمان خطی چارچوب های مناسب، می توان به طور قابل توجهی کیفیت اتاق تمیز را اصلاح کرد. این کار ظاهر اتاق تمیز را ارتقا می دهد. دیوار های صفحه ای ( بسته به قدرت و استحکام 12-3 میلی متر ضخامت دارند) نازک تر از دیوارهای بدون ستون در سیستم های پیش ساخته هستند، زیرا چارچوب آنها باعث استحکام بیشتر می گردد. می توان از پانل های دیواری دارای شرایط زیر استفاده کرد:

پانل هایی که لایه بیرونی آنها با شرایط اتاق تمیز سازگار بوده و قسمت مرکزی آنها مستحکم است. لایه بیرونی می تواند( الف ) استیل نرم گالوانیزه و یا پوشش پودری یا لعابی ( ب) پلاستیکی ( ج ) آلومینیوم آندایز و یا روکش پودری یا لعابی باشد. قسمت داخلی می تواند از جنس گچ، ماده ترکیبی، تخته سه لا و یا لانه زنبوری و یا غیره باشد.

صفحات اپوکسی مستحکم شیشه ای

صحفات استیل نرم که گالوانیزه بوده و یا دارای روکش پودری یا لعابی هستند.

ورق های آلومینیومی که آندایز شده و یا دارای روکش پودری یا لعابی هستند.

ورق های استیل ضد زنگ همراه یا بدون رنگ.

بسیاری از مواد و ترکیبات دیگر نیز با توجه به معیارهایی که در بخش اول گفته شدند، می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

ساختار پیش ساخته

در ساختار پیش ساخته اجزا قبلا ساخته و آماده شده اند و فقط در محل مربوطه نصب می شوند. انواع زیادی از این اجزای پیش ساخته به طور تخصصی در شرکت ها تولید می شوند. بدیهی است که سیستمی با ساده ترین روش مونتاژ، بهترین نما و بیشترین استحکام و کمترین احتمال آلودگی بسیار گران تمام می شود. بنابراین ضروری به نظر می رسد که کیفیت و هزینه به طور منطقی و موازنه شده و با در نظر گرفتن مزایای هر روش انتخاب شوند. دو روش اصلی که در سوار کردن یک سیستم پیش ساخته قرار می گیرند عبارتند از:

سیستم دیوارهای بدون چارچوب

سیستم دیوارهای دارای شبکه و چارچوب

سیستم دیوارهای بدون چارچوب

این نوع سیستم، معمولا از سوار کردن پانل های دیواری مستحکم با ضخامتی در حدود 50mm(2 inch)، ساخته می شود. این ورق ها در سقف و کف اتاق، در داخل شیارهایی قرار داده می شوند. این شیارها از جنس آلومینیوم آندایز هستند که دیوارها در داخل آنها قرار گرفته و مثل لولا به هم متصل می شوند.

پانل ها طوری قرار می گیرند که طرف بیرونی و سازگار آنها به سمت اتاق تمیز و هسته مرکزی و تقویت شده آنها، به طرف بیرون قرار می گیرد. سطح خارجی پانل ها می تواند از ورق های پلاستیکی یا آلومینیومی با روکش آندایزی، پودری یا لعابی و یا ورق استیل نرم مناسب باشد. هسته مرکزی می تواند از جنس گچ، مواد ترکیبی، تخته سه لا و یا به شکل شبکه لانه زنبوری باشد.

سیستم دیوارهای دارای چارچوب

این سیستم ها از ریل های آلومینیومی به هم متصل ساخته می شوند. اگر این سبک در یک اتاق مورد استفاده قرار گیرد، چارچوب ها و اتصالات عرضی توسط صفحات دیوار، از یک طرف در دیوارهای تک جداره و یا دو طرف در دیوارهای دو جداره پوشانده می شوند. پانل های دیواری که در این نوع ساختمان ها به کار می روند عینا از جنس موادی هستند که در بالا گفته شدند، ولی ضخامت آنها کمتر است.

همچنین سیستم های پیش ساخته، در جاهایی مورد استفاده قرار می گیرند که ماشین آلات مربوط به فرآیند از فضای اتاق جدا و ایزوله می شوند. ایزولاتورها و محیط های کوچک و همچنین صفحه محافظ دور تجهیزات، مثال هایی از این نوع هستند. شیارهای سبک وزن آلومینیومی با اتصال به هم، چارچوبی را در اطراف ماشین آلات به وجود می آورند و پانل های از جنس آلومینیوم، شیشه یا پلاستیک شفاف به واسطه واشرهایی که به راحتی تمیزکاری می شوند، در داخل چارچوب ها جارگذاری می شوند.

درب ها و پنجره ها

بیشتر درهایی که در اتاق های تمیز مورد استفاده قرار می گیرند، از جنس چوب با پوشش پلاستیکی و یا پوشش استیل هستند که به طور مناسب پرداخت و رنگ کاری شده اند. برای کمک به تمیز کاری و به حداقل رساندن آلودگی های ناشی از تماس دست ها، باید اتصالاتی مثل دستگیره های درب را تا حد ممکن در محل مناسب نصب کرد.

در ها باید به نحوی بر روی چارچوب خود سوار شده باشند که به آسانی با فشار مثبت داخل اتاق بسته شوند. در حالت استثنایی شاید لازم باشد که افراد، در ها را با بدن خود باز کنند جلوگیری از آلوده شدن دست ها و انتقال آلودگی. در این موارد درها به سیستم بسته شدن خودکار مجهز می شوند.

معمولا درها با کمترین فاصله مجاز ساخته می شوند تا نشست هوا به حداقل برسد. این حالت در اتاق های محدود شده دارای فشار منفی مفید است، زیرا ورود آلودگی ها را از بیرون به داخل اتاق به حداقل می رسانند اما ممکن است در اتاق های دارای فشار مثبت این کار ضروری نباشد، مخصوصا هم اگر نوع طراحی چنان باشد جریان هوا از درب های باز نیز مد نظر قرار گرفته شده باشد.

درها ممکن است دارای پنجره شیشه ای باشند تا به هنگام انتقال مواد به ایرلاک میزان اشغال بودن آنجا معلوم باشد. پنجره نصب شده، باید قابل شستشو و تمیزکاری باشد. درهایی هم هستند که تماما از شیشه ساخته می شوند.

در اتاق های تمیز پنجره هم نصب می شود. این پنجره ها برای بازدیدکنندگان اتاق تمیز و جلوگیری از ورود آنها و انتقال آلودگی مفیدند. همچنین وجود این پنجره ها برای مدیران نیز مفید است تا طردد و انتقال مواد را بدون وارد شدن در اتاق تمیز و تعویض لباس تحت نظر داشته باشند. تعداد این پنجره ها باید حداقل ممکن باشد. شیشه به کار رفته در این پنجره ها باید به آسانی قابل تمیزکاری باشد. و در برابر مواد شوینده و حلال های شیمیایی مقاوم بوده و شفافیت خود را از دست ندهد.

کف اتاق

تقریبا در بیشتر اتاق های تمیز، برای پی ریزی کف اتاق باید از بتون استفاده کرد. سپس یک لایه صاف، غیرقابل نفوذ و پایدار به آن اضافه می شود. این لایه باید در برابر حلال های ریخته شده مقاوم بوده و همچنین لغزنده نباشد تا طردد به راحتی در روی آن انجام شود. شاید در بعضی شرایط، مصالحی به کار برده شوند که خصلت الکترواستاتیکی خوبی دارند و یا مواد آزاد شده از آنها حداقل میزان ممکن را دارد.

رایج ترین روش برای پوشش کف اتاق استفاده از صفحات وینیلی به هم جوش خورده است. استفاده از موزائیک کف روش دیگری است که کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و در عین حال با دوام بوده و برای بعضی شرایط مناسب است.

صفحات وینیلی بسته به نوع استفاده به صورت هادی الکتریکی ساخته شوند. در اتاق های دارای جریان تک سویه، که هوا از کف اتاق عبور می کند، اتاق با موزائیک هایی فرش می شود که یک کف کاذب را می سازند و بر روی پایه هایی سوار شده اند. اگر اتاق، مخصوص تولید نیمه هادی ها باشد، صفحات وینیلی به علت مشکل آزاد شدن مواد شیمیایی از آنها، پوشش مناسبی نخواهند بود.

محل اتصال دیوارها با کف اتاق توسط انواع پروفیل های مخصوص گوشه، پوشش داده می شوند.

جاهایی که عمل تمیزکاری کف آنها با ماشین انجام می شود، از این قائده مستثنی هستند.

سقف ها

این که یک اتاق تمیز دارای همه امکانات، یک سقف خوب نداشته باشد، امری نامعقول است. نیاز به کانال های تهویه هوا و مسیرهای گاز و برق، استفاده از فیلترهای نهایی، سیستم روشنایی مناسب، استفاده از یک سقف معلق یا ثابت را به ما تحمیل می کند.

در اتاق های تمیز دارای سیستم تهویه معمولی، سقف به کار رفته می تواند معلق و یا ثابت باشد. در فضاهای بین کانال های پشتیبانی، سیستم روشنایی و همچنین محفظه فیلترها قرار داده می شوند و در فضاهای باقیمانده صفحات خالی قرار می گیرند.

تمامی سیستم های روشنایی، محفظه فیلترها و صفحات تشکیل دهنده سقف باید طوری به هم متصل باشند که امکان وجود هرگونه نشتی به حداقل برسد. اگر قطعات دارای کیفیت خوب نباشند، می توان از چسب سیلیکونی برای درزگیری و محکم نمودن قطعات در محل خود استفاده کرد.

در اتاق های تمیز دارای جریان تک سویه، بیشتر سقف با فیلتر پوشیده شده است. در این مواقع، سقف از چارچوب های آلومینیومی شیاردار ساخته می شود که محفظه فیلترها در داخل آنها قرار داده می شوند.

ویژگی های الکتریکی و آزادسازی مواد شیمیایی

در صنایع تولید نیمه هادی و نواحی مشابه، استفاده از مصالحی که مواد شیمیایی آزاد می کنند، می تواند باعث پیدایش مشکل آلودگی شود. کف اتاق های تمیز معمولا از جنس پلاستیک هستند. پوشش وینیلی کف اتاق، از PVC  بزرگ ساخته شده و برای افزایش انعطاف پذیری، به آن مواد نرم کننده افزوده می شود. این مواد نرم کننده می توانند آزاد شوند و در نتیجه، این نوع پوشش ها برای استفاده در کف اتاق های تمیز مخصوص تولید نیمه هادی، مناسب نیستند.

بعضی از انواع پانل های دیواری و سقفی و همچنین مواد درزگیر سیلیکونی نیز ممکن است دارای ریسک باشند. مواد با کیفیت بهتری باید مورد استفاده قرار گیرند.

روش هایی وجود دارند که خاصیت آزاد سازی مواد شیمیایی را در مصالح ساختمانی مورد ارزیابی قرار می دهند. این روش ها می توانند آزاد شدن مواد را تسریع و مواد آنها را در یک سطح اندازه گیری کنند.

اگر بار الکتریکی ساکن به عنوان یک مشکل در نظر گرفته شود، مصالح ساختمانی به کار رفته باید هادی بوده و بارهای الکتریکی پراکنده را به زمین منتقل کنند. اگر این مصالح، مقاومت الکتریکی داشته باشند، خطر برق گرفتگی افرار وجود داشت. توصیه شده است که مقاومت الکتریکی در محدوده 10⁶-10⁹ ohms/cm متغیر باشد.