Выбор материалов для чистых помещений

При выборе материалов и элементов, которые будут использоваться при строительстве чистых помещений, необходимо учитывать особые требования и условия работы в каждой зоне. Только благодаря правильному проектированию можно оптимизировать затраты на установку и обеспечить долгосрочные стандарты безопасности и качества, соответствующие требованиям пользователей.

Традиционные методы строительства, при которых стены и потолки возводятся на месте из сырьевых материалов с последующим нанесением финишного покрытия из ПВХ или эпоксидной смолы, быстро заменяются использованием модульных элементов, построенных из самонесущих сэндвич-панелей заводского изготовления.

Этот переход произошел благодаря многочисленным преимуществам, которые дает использование модульных элементов, в том числе:

• быстрая и чистая установка
• улучшение отслеживания материалов
• сокращение количества отходов и строительных остатков
• снижение вариативности, вносимой теми, кто выполняет установку
• повышение качества (благодаря тому, что материалы изготавливаются на заводе и доводятся до точного, заранее заданного состояния)
• более высокие показатели механической и химической стойкости и меньшая проницаемость для воздуха и воды

Основным недостатком модульного метода является то, что он менее гибкий, когда приходит время вносить изменения в конструкцию, так как его необходимо полностью специфицировать и спроектировать заранее, что также требует добавления стыков между существующими элементами для обеспечения переходов между существующими и новыми конструкциями.

При использовании сэндвич-панелей существует большое количество вариантов, которые, в свою очередь, позволяют найти оптимальное решение для каждого конкретного случая.

Основные параметры, применяемые при определении панели, следующие: толщина; материал сердцевины; материал и толщина обшивки (наружных поверхностей); внешняя отделка; тип соединения или системы крепления; требуется ли периметральная рама, а также поведение и устойчивость к воздействию пламени. Важно различать понятия "поведение" и "устойчивость", поскольку их несоблюдение может привести к ошибкам в спецификации.

Поведение материала в присутствии огня или в реакции на огонь классифицируется в европейских стандартах в соответствии с нормой UNE-EN 13501-1:2007 и основывается на трех фундаментальных параметрах:

• Пожарная сертификация, от класса A (инертные материалы) до класса F (легковоспламеняющиеся материалы)
• Уровень производства дыма, от S1 (низкий уровень производства дыма) до S3 (высокий уровень производства дыма)
• Уровень образования капель жидкости, от d0 (не образует капель) до d2 (большое количество капель)

Огнестойкость (ранее RF) элементов, из которых состоит корпус, регламентируется нормой UNE-EN-11501-2:2009, которая определяет, что огнестойкость в первую очередь основывается на трех параметрах: несущей способности (R), целостности (E) и изоляции (I). Например, материал со стойкостью REI-60 будет сохранять каждую из этих трех характеристик в течение как минимум 60 минут.

В этой норме также указаны типы испытаний, которые необходимо проводить для перегородок, разделяющих два независимых противопожарных сектора, что не характерно для чистых помещений, за исключением некоторых случаев (помещения ATEX, перегородки для отделения от других зон, таких как складские помещения, офисы, технические зоны и т.д.).

Нормой, которой следует руководствоваться при работе с изоляционными переносными металлическими панелями типа "сэндвич" с двойной лицевой поверхностью, является норма EN 14509:2005.

С точки зрения технологического процесса наиболее важным элементом является материал, из которого изготовлена поверхность или кожа, находящаяся в непосредственном контакте с внутренней средой помещения. В этом отношении важно знать, какие методы очистки и санитарии будут применяться, и в соответствии с этим выбирать отделочные материалы.

Например, для моечной зоны, где ежедневно используется вода под давлением, оправдано использование перегородок из нержавеющей стали. Кроме того, необходимо использовать противоскользящее напольное покрытие с соответствующим уклоном в сторону слива. Подобные соображения не относятся к зоне упаковки, где более уместны ударопрочные панели.

Для помещений, где перекись водорода используется в качестве дезинфицирующего или биологически обеззараживающего средства, необходимо рассмотреть возможность применения специальной изоляции (типа PET, PVDF) и поверхностей из эпоксидных ламинированных смол, сплетенных под высоким давлением (HPL), или использования нержавеющей стали. В этом случае на принятие решения влияет не только стоимость, но и используемый метод дезинфекции, частота применения и концентрация конкретного химического средства.

Назначение помещения также требует тщательного рассмотрения. Например, нет необходимости добиваться такого же уровня герметичности в лаборатории контроля качества, работающей под положительным давлением, как в зоне, где находятся вакцины или культуры с биологической опасностью. В последнем случае необходимо провести испытания, которые продемонстрируют отсутствие протечек в потолках и стенах, вторичных барьерах защитной зоны, а также спроектировать с двойной герметизацией все панели, инженерные, электрические и механические проемы, осветительные приборы и фильтрующие сборки. Кроме того, для дверей могут потребоваться надувные соединения, а для сливов - гидравлические уплотнения.

Варианты напольных покрытий

Полы, которые обычно устанавливаются в чистых помещениях, бывают двух основных типов: из эпоксидной смолы или ПВХ. Выбор материала для пола зависит от нескольких факторов. Полы из смолы рекомендуются для помещений, в которых присутствует вода или ожидается высокая влажность, например, в моечных, паровых и т. д. Еще один фактор, который следует учитывать, - механическая нагрузка, возникающая при перемещении предметов. В этом отношении смоляные полы обеспечивают большую устойчивость и прочность.

Полы из ПВХ в виде плитки или рулонов (в обоих случаях со сварными швами) значительно экономичнее и проще в укладке и замене. Их рекомендуется использовать в лабораториях, коридорах или помещениях, где нет интенсивного движения или перемещения тяжелых предметов.

В некоторых зонах с низкой влажностью или по классификации ATEX для предотвращения статического электричества используются токопроводящие полы (из смолы или ПВХ). После установки необходимо, чтобы сертифицированный подрядчик провел некоторые измерения электропроводности для подтверждения правильности установки и подключения заземления.

На этапах проектирования и установки необходимо учесть следующие важные моменты:

• Использование пароизоляции, предотвращающей проникновение влаги, которая может привести к образованию пузырьков газа или воды (в случае ПВХ) или трещин (в случае смол). Перед укладкой следует измерить относительную влажность в существующем перекрытии, рекомендуется влажность внутри помещения менее 3%.
• Поверхность должна быть гладкой, чистой и ровной, поскольку готовая поверхность будет повторять дефекты основания, включая любые уклоны, трещины или неровности поверхности. Использование самовыравнивающейся подложки или смеси для выравнивания поверхности может в определенной степени исправить эти дефекты, но при этом расходуется большое количество материала.
• Особое внимание следует уделить правильной обработке и герметизации деформационных швов и соединению с другими важными элементами, такими как панели, дренаж и т.д., которые, как правило, являются слабыми местами.

Европейские нормы для полов из ПВХ - EN 14041 и EN 13813:2002, для промышленных многослойных покрытий (эпоксидная смола). Полы также должны соответствовать требованиям, установленным стандартом 2033/94/ECC в отношении рекомендаций GMP.

Размещение смотровых панелей

Дизайн и расположение смотровых панелей в чистом помещении важны не только с эстетической точки зрения, но и для обеспечения комфорта пользователей и эффективности работы. Например, использование обзорных панелей в перегородке, отделяющей линию розлива от соответствующей упаковочной линии, позволяет операторам в обоих помещениях поддерживать визуальный контакт и давать простые инструкции, не покидая своего поста. По этой причине продуманное расположение на этапе проектирования имеет решающее значение.

С эстетической точки зрения, часто обзорные панели располагаются в стеновых панелях залов для посещений и инспекций, что позволяет посещать объект или выполнять задачи по наблюдению за операторами и оборудованием без необходимости нарушать режим работы и следовать строгим протоколам допуска в контролируемые зоны. Использование наружных обзорных панелей также очень полезно для операторов при выполнении повторяющихся задач, поскольку позволяет им лучше отдохнуть во время работы, не покидая своей зоны.

Обычно требования таковы: смотровые панели должны располагаться заподлицо с обеими сторонами стены, а пустота между стеклами должна содержать осушающие вещества для предотвращения конденсации влаги. Кроме того, используемое стекло должно быть закаленным, чтобы в случае разбития оно разлетелось на мелкие кусочки, а не на осколки или острые фрагменты. В особых случаях, например, на путях эвакуации, следует использовать многослойное стекло. В зонах ATEX или в стенах, разделяющих различные сектора, окна должны быть усиленными и огнестойкими. В случае фоточувствительных продуктов, где дезактивация осуществляется с помощью ультрафиолетовых методов, окна обычно защищаются покрытиями или пленками, которые фильтруют соответствующую длину волны.

Выбирайте легко очищаемые двери

Конструкция дверей для чистых помещений должна быть максимально простой, избегая использования элементов, которые трудно чистить, которые имеют труднодоступные места или используют направляющие или сложные механизмы. В большинстве случаев рекомендуется использовать распашные двери: они просты и легче очищаются, чем рулонные или раздвижные двери. Однако для распашных дверей не рекомендуется использовать периметральные соединения, поскольку они со временем разрушаются и часто устанавливаются на направляющие, которые очень трудно содержать в чистоте.

По этой же причине не рекомендуется использовать электрические, механические или скрытые петли для закрывания дверей. Обе стороны дверцы должны быть заподлицо со стеной, чтобы избежать неровных поверхностей, когда придет время уборки.

В заключение следует отметить, что выбор конструкционных материалов для чистых помещений становится все более сложным из-за широкого разнообразия доступных сегодня вариантов. Понимание требований конечного пользователя и специфики процессов, которые будут выполняться в чистом помещении, имеет решающее значение для успешной установки. Ключевыми факторами, которые необходимо учитывать, являются стоимость, планировка и эргономика, безопасность и противопожарные нормы, энергопотребление, а также стандарты и нормы. По этим причинам важно привлечь опытного поставщика на самом начальном этапе проекта, чтобы он был партнером от разработки концепции до передачи оборудования.

Связанное чтение：Что такое чистая комната?