10 LƯU Ý VỀ HỆ THỐNG HVAC CHO PHÒNG SẠCH (CLEAN ROOM)
Giới thiệu về thiết kế HVAC phòng sạch
Thiết kế và thi công hệ thống HVAC cho phòng sạch (cleanroom) là một trong những hạng mục quan trọng bậc nhất trong các dự án dược phẩm, điện tử, thực phẩm và y sinh. Không giống với hệ thống điều hòa thông thường, HVAC phòng sạch phải đảm bảo đồng thời nhiều yếu tố khắt khe như kiểm soát bụi, vi sinh, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng dòng khí.
Trên thực tế, nhiều công trình không đạt tiêu chuẩn ISO hoặc GMP không phải do thiết bị kém mà xuất phát từ sai sót trong thiết kế hoặc thi công HVAC. Vì vậy, việc nắm rõ các nguyên tắc cốt lõi ngay từ đầu là yếu tố quyết định giúp hệ thống vận hành ổn định, tiết kiệm chi phí và đạt kiểm định nhanh chóng.
Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ 10 lưu ý về hệ thống HVAC cho phòng sạch, được đúc kết từ kinh nghiệm thực tế trong ngành MEP.
1. Xác định cấp độ sạch theo tiêu chuẩn ngay từ đầu
Cấp độ sạch là cơ sở để triển khai toàn bộ thiết kế HVAC phòng sạch. Các tiêu chuẩn phổ biến hiện nay bao gồm ISO 14644 và GMP (WHO, EU).
TCVN 8664
Mỗi cấp độ sạch sẽ yêu cầu khác nhau về:
- Lưu lượng gió cấp
- Số lần trao đổi không khí (ACH)
- Cấp độ lọc HEPA/ULPA
- Chênh áp giữa các phòng
Việc xác định sai cấp độ sạch có thể dẫn đến hệ thống không đạt chuẩn hoặc gây lãng phí chi phí đầu tư. Do đó, cần làm rõ yêu cầu sản xuất ngay từ giai đoạn thiết kế concept.
TẢI TIÊU CHUẨN PHÒNG SẠCH THAM KHẢO
TIÊU CHUẨN PHÒNG SẠCH
2. Thiết kế airflow (dòng khí) đúng nguyên tắc phòng sạch
Dòng khí trong phòng sạch phải được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo loại bỏ bụi và vi sinh hiệu quả.
Có hai dạng airflow chính:
- Dòng khí một chiều (laminar flow) – dùng cho phòng sạch cấp cao
- Dòng khí rối (turbulent flow) – dùng cho cấp trung bình
Nguyên tắc quan trọng:
- Không khí sạch phải di chuyển từ khu vực sạch hơn sang khu vực bẩn hơn
- Tránh tạo vùng xoáy khí hoặc vùng chết
- Phân bố đều lưu lượng gió trong phòng
Trong thi công, việc lắp sai vị trí miệng gió cấp – hồi là nguyên nhân phổ biến làm phá vỡ cấu trúc airflow.
3. Tính toán số lần trao đổi không khí (ACH) hợp lý
ACH là chỉ số quan trọng phản ánh khả năng làm sạch không khí.
Một số giá trị tham khảo:
- ISO Class 5: 240 – 480 ACH
- ISO Class 7: 30 – 60 ACH
- ISO Class 8: 10 – 20 ACH
Nếu ACH quá thấp, phòng không đạt độ sạch yêu cầu. Ngược lại, nếu quá cao sẽ gây lãng phí năng lượng.
Sau khi thi công, bắt buộc phải đo lưu lượng gió thực tế và thực hiện cân chỉnh (air balancing) để đảm bảo đúng thiết kế.
4. Lựa chọn hệ thống lọc HEPA/ULPA đúng tiêu chuẩn
Hệ thống lọc là thành phần cốt lõi trong HVAC phòng sạch.
Cấu hình tiêu chuẩn gồm:
- Lọc thô (Pre-filter)
- Lọc trung gian
- Lọc tinh HEPA hoặc ULPA
Nguyên tắc thiết kế:
- Lọc theo nhiều cấp để tăng tuổi thọ
- HEPA đặt gần khu vực cấp khí
- Đảm bảo độ kín tuyệt đối
Trong thi công, cần thực hiện kiểm tra rò rỉ lọc (PAO test) để đảm bảo hiệu suất lọc đạt yêu cầu.
5. Kiểm soát chênh áp phòng (Pressure Cascade)
Chênh áp giúp kiểm soát hướng di chuyển của không khí và ngăn nhiễm chéo.
Nguyên tắc:
- Phòng sạch hơn phải có áp suất cao hơn
- Không khí luôn di chuyển từ sạch → bẩn
Giá trị chênh áp phổ biến:
- 10 – 15 Pa giữa các khu vực
Trong thi công, cần đảm bảo độ kín của phòng, đặc biệt tại cửa, panel và các điểm xuyên tường.
6. Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm ổn định
Hệ thống HVAC phòng sạch không chỉ làm lạnh mà còn phải kiểm soát chính xác điều kiện môi trường.
Thông số phổ biến:
- Nhiệt độ: 20 – 24°C
- Độ ẩm: 40 – 60%
Độ ẩm cao gây phát sinh vi sinh, trong khi độ ẩm thấp gây tĩnh điện.
Giải pháp:
- AHU tích hợp coil lạnh và gia nhiệt
- Hệ thống tạo ẩm hoặc hút ẩm
- Điều khiển tự động bằng cảm biến
7. Thi công hệ thống ống gió (ductwork) đạt chuẩn
Ống gió là “đường dẫn” của không khí sạch, do đó yêu cầu thi công rất nghiêm ngặt.
Các yêu cầu chính:
- Độ kín cao, không rò rỉ
- Bề mặt trong nhẵn, sạch
- Hạn chế góc cua gấp
Trước khi vận hành, cần vệ sinh toàn bộ hệ thống ống gió để tránh bụi tồn đọng gây ô nhiễm.
8. Lựa chọn thiết bị HVAC chuyên dụng cho cleanroom
Thiết bị HVAC phòng sạch cần đáp ứng tiêu chuẩn cao hơn so với hệ thống thông thường.
Các thiết bị chính:
- AHU phòng sạch
- FFU (Fan Filter Unit)
- Chiller
- Hệ điều khiển BMS
Yêu cầu:
- Chống ăn mòn
- Dễ vệ sinh
- Hoạt động ổn định, liên tục
Việc lựa chọn thiết bị phù hợp sẽ giúp hệ thống bền hơn và giảm chi phí bảo trì.
9. Tối ưu năng lượng cho hệ thống HVAC phòng sạch
HVAC là hệ thống tiêu tốn năng lượng lớn nhất trong phòng sạch.
Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng:
- Sử dụng biến tần cho quạt
- Điều khiển theo tải thực tế
- Giảm ACH khi không sử dụng
- Tận dụng thu hồi nhiệt
Nếu thiết kế tốt, có thể tiết kiệm từ 20–40% chi phí vận hành.
10. Kiểm định, chạy thử và nghiệm thu hệ thống
Sau khi hoàn thành thi công, hệ thống cần được kiểm định toàn diện trước khi đưa vào sử dụng.
Các hạng mục kiểm tra:
- Lưu lượng gió
- Chênh áp
- Độ kín HEPA
- Đếm hạt bụi (particle count)
Đây là bước bắt buộc để đảm bảo hệ thống đạt tiêu chuẩn ISO/GMP và sẵn sàng vận hành.
Những sai lầm cần tránh khi thiết kế HVAC phòng sạch
- Xác định sai cấp độ sạch
- Thiết kế airflow không hợp lý
- Không kiểm soát chênh áp
- Thi công không đảm bảo độ kín
- Bỏ qua bước kiểm định
Kết luận: 10 Lưu ý về hệ thống HVAC cho phòng sạch
Thiết kế và thi công HVAC cho phòng sạch là một quá trình phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật. Mỗi yếu tố từ airflow, lọc khí, áp suất đến thi công đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng phòng sạch.
Việc áp dụng đúng 10 lưu ý trên không chỉ giúp hệ thống đạt chuẩn ngay từ lần kiểm định đầu tiên mà còn tối ưu chi phí đầu tư và vận hành lâu dài.
TẢI TIÊU CHUẨN PHÒNG SẠCH THAM KHẢO
TIÊU CHUẨN PHÒNG SẠCH
– Câu hỏi thường gặp
1. HVAC phòng sạch khác gì HVAC thông thường?
HVAC phòng sạch ngoài điều hòa nhiệt độ còn phải kiểm soát bụi, vi sinh, áp suất và độ ẩm theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt.
2. HEPA có bắt buộc trong phòng sạch không?
Có. HEPA là thành phần bắt buộc để đảm bảo loại bỏ hạt bụi siêu nhỏ.
3. ACH bao nhiêu là đủ cho phòng sạch?
Tùy cấp độ sạch, dao động từ 10 đến 480 lần trao đổi không khí mỗi giờ.
4. Tại sao phải kiểm soát chênh áp?
Để ngăn nhiễm chéo và kiểm soát hướng di chuyển của không khí.
Liên Hệ
Nếu bạn có nhu cầu về thiết kế, thi công hệ thống HVAC cho phòng sạch vui lòng liên hệ thông tin bên dưới
TRIEU MINH ENGINEERING COMPANY
ĐỊA CHỈ: 109 NGUYỄN THỊ NHUNG. P. HIỆP BÌNH, TP. HỒ CHÍ MINH
MAIL: TRIEUMINH@TRIEUMINH.COM
ĐIỆN THOẠI (ZALO): 0976.422.223
More
Tại sao chọn công ty Triều Minh làm nhà thầu cơ điện
Main MEP contractor Trieu Minh
Thi công hệ thống điều hòa không khí và thông gió
