ไขข้อสงสัย! Positive Cleanroom VS Negative Cleanroom ต่างกันอย่างไร?

ห้องคลีนรูม (Cleanroom) ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ ยา หรือห้องผ่าตัดในโรงพยาบาลนั้น ไม่ได้มีแค่ประเภทเดียว หนึ่งในปัจจัยสำคัญที่สุดในการออกแบบคือ "แรงดันอากาศ" ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ ห้องคลีนรูมแรงดันบวก (Positive Pressure Cleanroom) and ห้องคลีนรูมแรงดันลบ (Negative Pressure Cleanroom)

ทั้งสองประเภทมีหลักการทำงานและวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง: Positive Cleanroom ปกป้องผลิตภัณฑ์ภายในจากการปนเปื้อนจากภายนอก ในขณะที่ Negative Cleanroom ป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนภายในห้องแพร่กระจายออกสู่ภายนอก หากเลือกผิดประเภท อาจส่งผลต่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ บุคลากร และสิ่งแวดล้อมอย่างมาก

บทความนี้จะไขข้อสงสัยทุกข้อเกี่ยวกับ positive cleanroom vs negative cleanroom ต่างกันอย่างไร พร้อมตัวอย่างการใช้งานจริงและเกณฑ์การเลือกที่ถูกต้อง VOV ผู้เชี่ยวชาญด้านบริการ Cleanroom Turnkey ครบวงจรมากกว่า 20 ปี ขอนำเสนอข้อมูลที่ครบถ้วนและเชื่อถือได้ให้กับคุณ

ห้องคลีนรูม (Cleanroom) คืออะไร?

ห้องคลีนรูม (Cleanroom) คือ สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมระดับอนุภาคฝุ่น ความชื้น อุณหภูมิ และแรงดันอากาศอย่างเข้มงวด เพื่อป้องกันการปนเปื้อนในกระบวนการผลิตหรือการวิจัย โดยจัดระดับความสะอาดตามมาตรฐาน ISO 14644-1 ตั้งแต่ ISO Class 1 (สะอาดที่สุด) ไปจนถึง ISO Class 9

ในการออกแบบห้องคลีนรูม แรงดันอากาศ (Air Pressure Differential) คือพารามิเตอร์สำคัญที่กำหนดว่าอากาศจะไหลเข้าหรือออกจากห้องเมื่อเปิดประตูหรือมีช่องรั่ว ซึ่งนี่คือหัวใจสำคัญของการแบ่งแยกระหว่าง Positive Cleanroom และ Negative Cleanroom

ห้องคลีนรูมแรงดันบวก (Positive Pressure Cleanroom) คืออะไร?

ห้องคลีนรูมแรงดันบวก (Positive Pressure Cleanroom) คือ ห้องที่ควบคุมให้แรงดันอากาศภายในสูงกว่าพื้นที่ภายนอก ทำให้อากาศภายในไหลออกเมื่อเปิดประตูหรือมีช่องรั่ว ส่งผลให้ฝุ่น เชื้อโรค และสิ่งปนเปื้อนจากภายนอกไม่สามารถเข้ามาในห้องได้ โดยทั่วไปรักษาระดับแรงดันที่ +10 ถึง +15 Pascal เหนือแรงดันบรรยากาศ

คุณสมบัติสำคัญของ Positive Pressure Cleanroom

แรงดันอากาศภายในสูงกว่าแรงดันบรรยากาศภายนอก (Atmospheric Pressure) ประมาณ +10 ถึง +15 Pascal ตามมาตรฐาน ISO 14644-4
มีระบบ Air Shower ที่ทางเข้า เพื่อกำจัดอนุภาคฝุ่นออกจากร่างกายและชุดทำงานก่อนเข้าห้อง
ใช้ระบบกรองอากาศ HEPA Filter หรือ ULPA Filter เพื่อดูดอากาศบริสุทธิ์เข้าห้องอย่างต่อเนื่อง
เมื่อมีช่องรั่วหรือเปิดประตู อากาศในห้องจะไหลออก ทำให้อากาศปนเปื้อนไหลเข้าไม่ได้
เหมาะสำหรับงานที่ต้องการปกป้องผลิตภัณฑ์จากการปนเปื้อน มากกว่าการป้องกันการแพร่กระจาย

อุตสาหกรรมที่ใช้ Positive Pressure Cleanroom

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) — ต้องการสภาพแวดล้อมปราศจากอนุภาคฝุ่นระดับนาโนเมตร
อุตสาหกรรม Hard Disk Drive (HDD) — ชิ้นส่วนความแม่นยำสูงที่ไวต่อการปนเปื้อน
อุตสาหกรรมยาและเภสัชกรรม (Pharmaceutical) — การผลิต Sterile Products ตามมาตรฐาน cGMP
อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม — การผลิตในสภาพแวดล้อม Hygienic
อุตสาหกรรมออปติกส์และอิเล็กทรอนิกส์ความแม่นยำสูง — การประกอบ Optical Component

ห้องคลีนรูมแรงดันลบ (Negative Pressure Cleanroom) คืออะไร?

ห้องคลีนรูมแรงดันลบ (Negative Pressure Cleanroom) คือ ห้องที่ควบคุมให้แรงดันอากาศภายในต่ำกว่าพื้นที่ภายนอก ทำให้อากาศไหลเข้าสู่ห้องจากภายนอกแทนที่จะไหลออก เพื่อกักเก็บเชื้อโรค สารเคมีอันตราย หรือสิ่งปนเปื้อนภายในห้องไม่ให้แพร่กระจายออกสู่ภายนอก โดยทั่วไปรักษาระดับแรงดันที่ -5 ถึง -15 Pascal ต่ำกว่าแรงดันบรรยากาศ

คุณสมบัติสำคัญของ Negative Pressure Cleanroom

แรงดันอากาศภายในต่ำกว่าแรงดันบรรยากาศภายนอก ประมาณ -5 ถึง -15 Pascal ทำให้อากาศไหลเข้าได้ทิศทางเดียว
อากาศภายในห้องถูกกักไว้ ไม่สามารถไหลออกสู่พื้นที่ภายนอกได้โดยตรง
ใช้ระบบ HEPA Filter กรองอากาศก่อนปล่อยออกผ่านระบบ Exhaust เพื่อป้องกันการแพร่เชื้อสู่ภายนอก
Fan Filter Unit (FFU) ทำงานเพื่อรักษาค่าแรงดันลบอย่างต่อเนื่อง
เหมาะสำหรับงานที่ต้องป้องกันการแพร่กระจายของสารอันตรายหรือเชื้อโรค (Containment) มากกว่าการปกป้องผลิตภัณฑ์

อุตสาหกรรมที่ใช้ Negative Pressure Cleanroom

ห้องผ่าตัดและห้องแยกผู้ป่วยติดเชื้อในโรงพยาบาล — ป้องกันเชื้อโรคแพร่กระจายออกนอกห้อง
ห้องปฏิบัติการวิจัยเชื้อโรค Biosafety Level (BSL) 2–4 — ป้องกันการรั่วไหลของเชื้อโรคอันตราย
ห้องกักกันโรคระบาด เช่น COVID-19, SARS, MERS — ตามมาตรฐาน WHO และ CDC
อุตสาหกรรมเคมีและชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับสารอันตราย — การผลิต Hazardous Drug
ห้องผสมยาเคมีบำบัด (Cytotoxic Drug) — ปกป้องบุคลากรและสิ่งแวดล้อม

เปรียบเทียบ Positive Cleanroom VS Negative Cleanroom

ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างที่สำคัญทั้งหมดระหว่าง Positive Pressure Cleanroom และ Negative Pressure Cleanroom:

หัวข้อเปรียบเทียบ	Positive Pressure Cleanroom	Negative Pressure Cleanroom
แรงดันอากาศ	+10 ถึง +15 Pascal (Pa)	−5 ถึง −15 Pascal (Pa)
ทิศทางอากาศ	อากาศไหลออกจากห้อง	อากาศไหลเข้าสู่ห้อง
วัตถุประสงค์หลัก	ปกป้องผลิตภัณฑ์/กระบวนการภายใน	ปกป้องสิ่งแวดล้อมภายนอก
ระบบกรองอากาศ	HEPA/ULPA Filter (ขาเข้า)	HEPA Filter (ขาออก)
Air Shower	มี (บังคับสำหรับ ISO Class สูง)	ไม่จำเป็น
การใช้งานหลัก	Semiconductor, HDD, ยา, อิเล็กทรอนิกส์	โรงพยาบาล, BSL Lab, ยาเคมีบำบัด
มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง	ISO 14644, cGMP (WHO/FDA)	ISO 14644, CDC/WHO BSL Standard
ต้นทุนการก่อสร้าง	ปานกลาง–สูง	สูง (ต้องมีระบบ Containment)

💡 หมายเหตุ: ค่าแรงดันอ้างอิงตามมาตรฐาน ISO 14644-4 และ ASHRAE Guidelines ซึ่งแนะนำ Differential Pressure ระหว่างห้องไว้ที่ 5–20 Pascal

วิธีเลือกระหว่าง Positive และ Negative Cleanroom

เมื่อต้องตัดสินใจเลือกประเภทห้องคลีนรูม ให้เริ่มจากคำถามพื้นฐาน 2 ข้อ:

Positive Pressure

เป้าหมายหลัก: ปกป้องผลิตภัณฑ์

เหมาะสำหรับกรณีที่ต้องการ ปกป้องผลิตภัณฑ์ หรือกระบวนการทำงาน จากการปนเปื้อนของฝุ่นละอองและเชื้อโรคจากภายนอก

Negative Pressure

เป้าหมายหลัก: ป้องกันบุคลากร/สิ่งแวดล้อม

เหมาะสำหรับกรณีที่ต้องการ ป้องกันบุคลากร และสิ่งแวดล้อมภายนอก จากสารอันตราย หรือเชื้อโรคที่อยู่ภายในห้อง

มาตรฐาน cGMP ของ WHO กำหนดให้ห้องผลิตยา Sterile ต้องใช้ Positive Pressure และมาตรฐาน ISO 14644-4 ระบุค่า Pressure Differential ที่ 5–20 Pascal สำหรับคลีนรูมทั้งสองประเภท

VOV มีบริการ Cleanroom Testing เพื่อตรวจสอบและรับรองว่าห้องคลีนรูมของคุณสามารถรักษาระดับแรงดันได้แม่นยำตามมาตรฐาน ISO ที่กำหนดอย่างเคร่งครัด

คำถามที่พบบ่อย (FAQ) — บริการห้องคลีนรูมครบวงจร

Positive Cleanroom และ Negative Cleanroom แตกต่างกันอย่างไร?

ความแตกต่างหลักอยู่ที่ทิศทางการไหลของอากาศและวัตถุประสงค์: Positive Cleanroom รักษาแรงดันสูงกว่าภายนอก (+10 ถึง +15 Pa) เพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์ภายใน ส่วน Negative Cleanroom รักษาแรงดันต่ำกว่าภายนอก (-5 ถึง -15 Pa) เพื่อป้องกันเชื้อโรคหรือสารอันตรายภายในห้องแพร่กระจายออกไป

ห้องคลีนรูมแรงดันบวกใช้ในอุตสาหกรรมอะไรบ้าง?

Positive Pressure Cleanroom นิยมใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการปกป้องผลิตภัณฑ์จากการปนเปื้อน ได้แก่ เซมิคอนดักเตอร์, Hard Disk Drive (HDD), ยาและเภสัชกรรม, อาหารและเครื่องดื่ม รวมถึงออปติกส์และอิเล็กทรอนิกส์ความแม่นยำสูง

ทำไม Negative Pressure Cleanroom จึงจำเป็นสำหรับโรงพยาบาล?

โรงพยาบาลใช้ Negative Cleanroom ในห้องผู้ป่วยติดเชื้อเพราะระบบนี้ทำให้อากาศไหลเข้าห้องเพียงทิศทางเดียว และกรองอากาศก่อนปล่อยออกด้วย HEPA Filter จึงป้องกันเชื้อโรคแพร่กระจายสู่ผู้ป่วยรายอื่นและบุคลากรทางการแพทย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ค่าแรงดันอากาศที่เหมาะสมของ Positive และ Negative Cleanroom คือเท่าไร?

ตามมาตรฐาน ISO 14644-4 และ IEST Recommended Practices: Positive Cleanroom ควรรักษาค่าแรงดันที่ +10 ถึง +15 Pascal เหนือพื้นที่ภายนอก ส่วน Negative Cleanroom ควรรักษาที่ -5 ถึง -15 Pascal ต่ำกว่าพื้นที่ภายนอก โดยต้องมีการตรวจวัดและบันทึกค่าอย่างต่อเนื่อง

Cleanroom สามารถทำงานเป็นทั้ง Positive และ Negative Pressure ได้หรือไม่?

ได้ในบางกรณี เรียกว่า Pressure Cascade System ซึ่งใช้ในโรงงานผลิตยาที่ต้องการทั้งปกป้องผลิตภัณฑ์และป้องกันการปนเปื้อนข้ามโซน โดยออกแบบให้แต่ละโซนมีค่าแรงดันต่างกันเป็นลำดับขั้น อย่างไรก็ตามต้องมีการออกแบบระบบ HVAC อย่างละเอียดโดยวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ

สรุป: เลือก Positive หรือ Negative Cleanroom ให้ถูกต้อง

ทั้ง Positive Pressure Cleanroom และ Negative Pressure Cleanroom ต่างมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน การเลือกใช้งานที่ถูกต้องไม่เพียงช่วยให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยปกป้องผลิตภัณฑ์ บุคลากร และสิ่งแวดล้อมได้อย่างครบถ้วน

Positive Cleanroom = ปกป้องผลิตภัณฑ์จากการปนเปื้อน → เหมาะสำหรับ Semiconductor, HDD, ยา, อาหาร

Negative Cleanroom = ป้องกันการแพร่กระจายของสารอันตราย → เหมาะสำหรับโรงพยาบาล, BSL Lab, ยาเคมีบำบัด

👉 ต้องการออกแบบและก่อสร้างห้องคลีนรูมที่ได้มาตรฐาน ISO? ติดต่อ VOV ผู้เชี่ยวชาญ Cleanroom Turnkey ครบวงจรมากกว่า 20 ปี