หลักการวางผังห้องคลีนรูมแบบพิเศษ กับการออกแบบให้มีประสิทธิภาพ คุ้มค่า และยั่งยืน

คลีนรูม (Cleanroom) เป็นห้องที่ต้องมีการออกแบบเป็นพิเศษในการใช้งานเพื่อรักษาระดับความสะอาด ทั้งการควบคุมปริมาณฝุ่น อนุภาคต่างๆ สิ่งปนเปื้อน รวมไปถึงการควบคุมเชื้อแบคทีเรีย (สำหรับคลีนรูมทางการแพทย์ เช่น ห้องผ่าตัด ห้องคลอด หรือห้องแยกโรค Covid-19 ความดันลบ) 

โดยต้องอาศัยการออกแบบร่วมกับระบบต่างๆ เช่น ระบบ HVAC System ที่เป็นระบบการจ่ายอากาศภายในห้องคลีนรูม การใช้งาน HEPA Filter ในการกรองฝุ่นและอนุภาคต่างๆ รวมไปถึงการใช้วัสดุอุปกรณ์สำหรับห้องคลีนรูมโดยเฉพาะ (Cleanroom Equipment และ Cleanroom Consumables) ซึ่งในอุตสาหกรรมบางอย่าง จำเป็นต้องออกแบบ Cleanroom ที่มีลักษณะเฉพาะ เพื่อการใช้งานที่ละเอียดอ่อนและมีประสิทธิภาพ

ในวันนี้ Cleanroom by VOV International จะพาทุกคนไปทำความเข้าใจการวางผังห้องห้องคลีนรูมแบบพิเศษ ที่จะช่วยให้การใช้งานคลีนรูมเป็นไปตามมาตรฐาน ISO หรือ Class ที่ต้องการ และมีมาตรฐานเชื่อถือได้มากที่สุด

การวางผังห้องคลีนรูมแบบพิเศษมี 6 ประเภท ดังนี้

1) การวางผังห้องแบบ U-Shap

การวางผังห้องโดยกั้นกลางห้องให้แบ่งเป็น 2 ส่วน โดยมีแถวแผงกรองอากาศติดตั้งที่ด้านปลายซีกทางขวามือ แล้วอากาศจะไหลจากด้านขวาแล้วไหลวนไปทางด้านซ้ายที่ไม่มีแผงกรองอากาศ และวนไปถึงปลายห้อง ก่อนจะกลับเข้าสู่หลังแผ่นกรองอีกครั้ง การไหลของอากาศจะครบวงจรเพียงอาศัยแค่การหมุนเวียนภายในห้องเท่านั้น โดยประตูทางเข้าของผู้ใช้งานจะอยู่ด้านซ้ายมือในบริเวณที่มีความสะอาดต่ำสุด ก่อนที่อากาศจะถูกดูดเข้า HEPA Filter

โดยพื้นที่ทางซ้ายจะเป็นห้องสำหรับจัดเตรียมวัสดุ อุปกรณ์ และทำความสะอาดก่อนเข้าสู่กระบวนการผลิตในบรวิเวณซีกขวาที่มีระดับความสะอาดสูงสุด การวางผังห้องแบบนี้เหมาะกับห้องที่มีความแคบ แต่ยาว และต้องการประหยัดค่าใช้จ่าย เนื่องจากสามารถนำลมกลับมาหมุนเวียนภายในได้ นอกจากนี้ยังเหมาะกับห้องที่มีเพดานต่ำ เนื่องจากการออกแบบผังห้องคลีนรูมแบบ U-Shape ไม่ต้องกา่รช่องอากาศไหลกลับ (Return air plenum) บนฝ้าเพดานเหมือนการวางผังแบบอื่น

2) การวางผังห้องแบบ W-Shape

เป็นการออกแบบที่ใช้การวางผังคลีนรูมแบบ U-Shape สองห้องต่อกัน โดยห้องที่อยู่ตรงกลางจะเป็นห้องที่มีการติดตั้ง HEPA Filter และเป็นห้องที่มีความสะอาดสูงสุด โดยอีก 2 ห้องจะใช้เป็นทางให้อากาศไหลผ่านเพื่อเข้าแผงกรองอากาศ HEPA ห้องตรงกลาง 

การออกแบบ Cleanroom แบบ W-Shape เหมาะสำหรับห้องที่มีขนาดกว้างและยาวใกล้เคียงกัน (ห้องทรงจตุรัส) และเหมาะสำหรับห้องที่มีเพดานไม่สูงมากเพราะไม่ต้องใช้ช่องอากาศวนขึ้นไปบนเพดาน

3) การวางผังห้องแบบ C-Shape

การวางผังห้องคลีนรูมแบบ C-Shape เหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเพาะ เช่น การวิจัยและผลิตชิ้นงานตัวอย่าง (Prototype) ซึ่งต้องใช้ห้องที่ให้แสงสว่างต่างกัน 3 แบบ คือห้องมืด ห้องที่ใช้แสงสีเหลือง และห้องแสงสีขาว โดยความสะอาดภายในห้องจะแบ่งตามแสงห้อง ได้แก่ ห้องมืดจะเป็นห้องที่มีความสะอาดสูงสุด รองลงมาด้วยห้องสีเหลือง และห้องสีขาวจะมีระดับความสะอาดต่ำสุด ซึ่งบริเวณหน้าผนังแผ่นกรอง HEPA ควรจะได้ระดับค่าความสะอาดเกินระดับ ISO 5 (Class 100) ซึ่งเป็นห้องมืด และค่าความสะอาดต่ำสุดบริเวณทางออกอากาศในระดับ ISO 6 (Class 2,000)

4) การวางผังห้องแบบ L-Shape

เป็นการวางผังห้องที่มักจะอยู่ซอกตึก หรือมุมที่มีความคล้ายกับสี่่เหลี่ยมมุมฉาก โดยจุดที่จะเอาอากาศที่ออกจากห้องกลับไปในห้องจะเป็นบริเวณมุมที่ 90 องศา (ตามภาพ) โดยจะเป็นพื้นที่ที่ใช้เก็บชุดในการทำงานในห้องคลีนรูมเมื่อออกมาจากห้องด้านหนึ่ง และใช้เปลี่ยนเมื่อจะเข้าไปทำงานในห้องอีกด้านหนึ่ง ซึ่งเหมาะกับพื้นที่ที่ไม่มากพอจะสร้างป็นรูปแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยไม่กระทบต่อความสะอาดภายในห้อง เนื่องจากว่าพื้นที่ปฏิบัติงานจะเป็นบริเวณใกล้เคียงกับแผงแผ่นกรอง HEPA

5) การวางผังห้องแบบ Twin Horizontal Laminar Flow

การวางผังห้องคลีนรูมแบบ Twin Horizontal Laminar Flow จะเป็นการออกแบบที่ใช้ Cleanroom ติดกัน 2 ห้อง โดยอากาศที่ไหลออกจากห้องหนึ่งไปอีกห้องจะไม่ต้องอาศัยท่อส่งลม และอากาศทั้ง 2 ห้องจะสวนทางกัน ซึ่งเหมาะกับการออกแบบคลีนรูมที่ต้องการลดความยาวของห้องลงครึ่งหนึ่งจากการออกแบบห้องที่มีความยาวมาก โดยการวางผังแบบ Twin Laminar Flow ทำให้ความสะอาดกระจายไปเกือบทั่วห้อง ไม่เฉพาะแค่บริเวณใกล้กับ HEPA Filter เท่านั้น แต่ก็ต้องการจำนวนแผ่นกรองที่มากขึ้น

ด้านท้ายห้องจะประกอบไปด้วยชุดส่งลม (Blower Unit) และระบบปรับอากาศ โดยห้องทั้ง 2 ห้องถูกกั้นด้วยผนังแผ่นโลหะ หรือแผ่นกระจกที่จะทำให้ไม่รู้สึกอึดอัด และทำให้การสื่อสารระหว่างห้องง่ายขึ้น และการออกแบบประตูที่อยู่กึ่งกลางระหว่าง 2 ห้องควรเป็นแบบบานเลื่อน เพื่อไม่ให้ขัดขวางทิศทางการไหลของอากาศ

6) การวางผังห้องแบบ Double Cross Flow

เหมาะสำหรับห้องที่มีขนาดใหญ่และกินพื้นที่เป็นบริเวณยาว และไม่มีสิ่งกีดขวางการไหลของอากาศเป็นระยะยาวหลาย 10 เมตร โดยผนัง HEPA Filter ทั้งสองถูกติดตั้งอยู่ที่ผนังของห้องฝั่งตรงข้าม อากาศจะไหลไปสู่กลางห้องซึ่งเป็นบริเวณที่ดูดอากาศให้ไหลกลับ