クリーンルーム用素材の選択

クリーンルームの建設に使用する材料や要素を決定する際には、各エリア特有の要件や作業条件を念頭に置く必要があります。適切な設計によってのみ、設置コストは最適化され、ユーザーの要求を満たす長期的な安全性と品質基準を提供することができます。

壁や天井を原材料から現場で組み立て、PVCやエポキシの仕上げ塗装を施すという伝統的な建築方法は、自立可能な工場製のサンドイッチ・パネルを使用したモジュラー・エレメントの使用に急速に取って代わられつつある。

この移行は、モジュラーエレメントの使用によってもたらされる、以下のような多くの利点のために起こった：

• 迅速でクリーンな設置
• 材料追跡の改善
• 廃棄物および建設残渣の削減
• 設置作業者によるばらつきの軽減
• 品質の向上（材料が工場で製造され、あらかじめ決められた正確な仕様に仕上げられているため）
• 機械的および化学的耐性がより明確な値を示し、空気および水に対する透過性がより低い。

モジュラー工法の主な欠点は、事前に十分な仕様と設計を行う必要があるため、設計変更時の柔軟性が低いことである。

サンドイッチ・パネルの使用を検討する際には、さまざまな選択肢があり、それによってそれぞれの特定の要件に最適なソリューションを実現することができる。

パネルの定義に適用される基本的なパラメータは以下の通りである：厚さ、コアの材質、スキン（外面）の材質と厚さ、外面仕上げ、接合または固定システムのタイプ、外周フレームの要否、火炎に対する挙動と耐性。挙動」と「耐性」を区別することが重要で、これを誤ると仕様に誤りが生じる可能性がある。

火災が発生した場合、または火災に反応した場合の材料の挙動は、欧州規格ではUNE-EN 13501-1:2007に従って分類され、3つの基本的なパラメータに基づいています：

• クラスA（不活性素材）からクラスF（高可燃素材）までの防火認証
• 煙の発生レベル、S1（煙の発生が少ない）からS3（煙の発生が多い）まで
• 液滴の生成レベル（d0（液滴を生成しない）からd2（液滴の数が多い）まで

エンクロージャーを構成する要素の耐火性（旧RF）は、UNE-EN-11501-2:2009によって規定されており、耐火性は主に耐力（R）、完全性（E）、絶縁性（I）の3つのパラメータに基づいていると定義されています。例えば、REI-60の耐火性を持つ材料は、これら3つの特性をそれぞれ少なくとも60分間維持します。

この規範はまた、2つの独立した防火区域を分離する仕切りに対して実施されるべき試験の種類を規定している。これは、特定の場合（ATEX室、保管区域、オフィス、技術ゾーンなどの他の区域から分離するための仕切り）を除き、クリーンルームでは一般的でない。

絶縁サンドイッチタイプのポータブル両面金属パネルで作業する際に従うべき規範は、Norm EN 14509:2005である。

プロセスの観点から、考慮すべき最も重要な要素は、部屋の内部環境と直接接触する表面や皮膚に使用される材料である。この点で、採用される洗浄・衛生方法を知り、それに応じて仕上げ材を選択することが重要である。

例えば、加圧された水を毎日使用する洗い場では、ステンレス製の仕切り面を使用するのが妥当である。さらに、排水口に向かって適切な勾配をつけた滑りにくい床材を使用する必要がある。このような配慮は、耐衝撃パネルがより適切である包装エリアには適用されない。

過酸化水素を消毒剤やバイオ除染剤として使用するエリアでは、特殊な断熱材（タイプPET、PVDF）や高圧で絡み合ったエポキシ積層樹脂（HPL）の表面、またはステンレス鋼の使用を検討する必要がある。この場合、決定にはコストだけでなく、採用する除菌方法、適用頻度、特定の化学薬剤の濃度も影響する。

部屋の目的も慎重に考慮する必要がある。例えば、正圧下で作業する品質管理用の実験室では、生物学的危険性のあるワクチンや培養物が存在するゾーンと同じレベルの気密性を達成する必要はない。後者の場合、天井や壁、封じ込め区域の二次バリアに漏れがないことを実証する試験を実施し、すべてのパネル、ユーティリティ、電気、機械の貫通部、照明器具、フィルターアセンブリを二重シールで設計することが必要である。さらに、ドアには膨張式ジョイントが、排水口には水圧式シールが必要になる場合がある。

フローリング・オプション

クリーンルームに一般的に設置される床材には、エポキシ樹脂とPVCの2種類がある。どちらの床材を採用するかは、いくつかの要因によって決まる。樹脂床は、水が存在する、または高湿度が予想される部屋、すなわち洗浄エリア、スチームアウトレットなどに推奨されます。考慮すべきもう一つの要因は、物が動かされる際に生じる機械的負荷です。この点で、樹脂床はより高い抵抗力と強度を提供します。

タイル形式またはロールから敷き詰められたPVCフロア（どちらの場合も継ぎ目は溶接）は、かなり経済的で、設置や交換が簡単です。研究室、廊下、または通行量や重量物の移動が多くない部屋にお勧めします。

湿度が低い場所や、ATEX（欧州防爆指令）の規制がある場所では、静電気を防止するために導電性の床（樹脂製またはPVC製）が使用されます。設置後、正しい設置と接地接続を確認するため、認定業者による導電率測定が必要です。

設計と設置の段階で考慮しなければならない重要な点は以下の通りである：

• ガスや水の泡（塩ビの場合）やひび割れ（樹脂の場合）を発生させる可能性のある湿度の浸入を防ぐベーパーバリアの使用。施工前に既存のスラブ内の相対湿度を測定し、3%以下の室内湿度を推奨する。
• 表面は平滑で、きれいで、水平でなければならない。これは、表面の傾斜や亀裂、不規則な凹凸など、下地に見られる欠陥が完成した表面にも再現されるためである。セルフ・レベリング下地材やサーフェス・レベリング・コンパウンドを使用すれば、これらの欠陥をある程度修正することができるが、大量の材料を使用することになる。
• 特に、エキスパンション・ジョイントの適切な処理とシーリング、そして弱点になりがちなパネルや排水口などの他の重要な要素との接続に注意を払う必要がある。

ポリ塩化ビニル（PVC）床材の欧州規格は、EN 14041およびEN 13813:2002（工業用多層舗装（エポキシ樹脂））である。床はまた、GMP勧告に関連する2033/94/ECCによって確立された要件に準拠する必要があります。

ビューイング・パネルの位置

クリーンルーム内のビューパネルのデザインと位置は、単に美観の観点からだけでなく、ユーザーの快適性と作業効率を提供するためにも重要である。例えば、充填ラインとそれぞれの包装ラインを隔てるパーティションにビューパネルを使用することで、両室のオペレーターが持ち場を離れることなく視覚的に接触し、簡単な指示を出すことができます。このため、設計段階での位置の考慮は非常に重要である。

美観の観点から、見学・検査ホールの壁面パネルに見学用パネルを設置することが多い。また、外部へのビューパネルの使用は、反復作業を行うオペレーターにとって非常に便利である。なぜなら、オペレーターは自分のエリアを離れることなく、作業中に短時間の休息を取ることができるからである。

通常、ビューイング・パネルは壁の両側が面一であることが要求され、各パネルの間の空隙には湿気の凝縮を防ぐための乾燥剤が含まれていなければならない。さらに、使用されるガラスは強化ガラスであるべきで、破損した場合、破片や鋭利な破片ではなく、小さな破片に砕けるようにする。避難経路など特殊な場合は合わせガラスを使用する。ATEX（欧州防爆指令）区域や異なる区域を仕切る壁では、窓を補強し耐火性にする必要がある。紫外線による除染が行われる感光性製品の場合、窓ガラスは通常、それぞれの波長をカットするコーティングやフィルムで保護される。

掃除のしやすいドアを選ぶ

クリーンルームドアのデザインはできるだけシンプルにする必要があり、清掃が困難なエレメント、アクセスが困難なエリア、レールや複雑な機構を利用したエレメントの使用は避けるべきである。スイングドアはシンプルで、ロールアップドアやスライディングドアよりも清掃が容易であるため、ほとんどの用途に推奨される。しかし、スイングドアの場合、ペリメーター・ジョイントは経年劣化が激しく、清掃が非常に難しいレールの上に設置されることが多いため、使用はお勧めできません。

同じ理由で、ドアを閉めるために電気的、機械的、または隠れたヒンジ装置を使用することは推奨されません。ドアの両側は壁と面一になるようにし、掃除の際に表面が凸凹にならないようにする。

結論として、クリーンルームの建設材料の選択は、現在利用可能な多種多様なオプションのためにますます複雑になっています。エンドユーザーの要求とクリーンルーム環境で実施される特定のプロセスを理解することは、設置を成功させるために非常に重要です。考慮すべき主な要素は、コスト、レイアウトと人間工学、安全性と防火規制、エネルギー消費、規格と基準です。これらの理由から、プロジェクトの初期段階から経験豊富なサプライヤーを関与させ、コンセプト設計から引き渡しまでのパートナーとなることが重要です。

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