Hoe ontwerp ik efficiënt een cleanroom?

Een cleanroom is volgens de definitie een ruimte waarin de concentratie deeltjes, partikels of kiemen in de lucht zeer laag gehouden wordt. De cleanroom moet bijgevolg zo ontworpen worden dat het aantal deeltjes dat in de ruimte kan komen of daar ontstaat, zo gering mogelijk is. Daarom zijn de temperatuur, luchtvochtigheid en druk in de cleanroom voortdurend constant. 

Hoe komt een cleanroom tot stand?

Een cleanroom vereist een weloverwogen ontwerp, en van tevoren moet goed nagedacht worden over de grootte van de ruimte. Een cleanroom brengt voor de gebruiker namelijk hoge kosten met zich mee. Dat begint al bij het ontwerp en het zet zich versterkt voort tijdens het latere gebruik. Daarom verdient het aanbeveling overbodige investeringen achterwege te laten. Hanteer de volgende stelregel: zo veel ruimte als nodig, maar het best zo weinig als mogelijk.

Het ontwerp en de realisering van een cleanroom kunnen onderverdeeld worden in vier belangrijke bouwfasen.

Fase 1: Voorbereiding

De voorbereiding vereist een concrete procesanalyse, waarbij onder meer de volgende vragen beantwoord moeten worden: Welke eisen worden er aan de cleanroom gesteld? Wat moet er beschermd worden? Waar ontstaat de contaminatie? Moeten behalve het product ook de medewerkers beschermd worden? Aan welke richtlijnen en normen moet er voldaan worden? Moet er een eisenspecificatie opgesteld worden waarin de technische eisen aan de uitrusting vastgelegd worden?

Fase 2: Ontwikkeling van een cleanroomconcept

Technici en ingenieurs werken vervolgens op basis van de in fase 1 vastgestelde eisen een individuele oplossing uit. Met inachtneming van de eisen aan de cleanroomklasse worden eventueel benodigde sluizen, wand-, vloer- en plafondsystemen, de elektronica en het luchtbehandelingssysteem ontworpen. 

Fase 3: Uitvoering en ingebruikneming

De cleanroom wordt gebouwd en alle systemen worden gecontroleerd en op proef in gebruik genomen. Als de cleanroom aan alle eisen en normen voldoet, kan de installatie vrijgegeven worden.

Fase 4: Continue monitoring en periodiek onderhoud

Naar gelang de eis en norm moet de cleanroom continu gemonitord, periodiek onderhouden en regelmatig professioneel gereinigd worden.

Wat behoort er tot de uitrusting?

Naar gelang de eis of wettelijke bepaling zijn er verschillende cleanroomklassen, en ook de cleanroom zelf kan weer onderverdeeld worden in zones van verschillend niveau. De indeling in klassen is vastgelegd in DIN-normen. Hoe lager de klasse, hoe strenger de eisen.

De eisen aan de cleanroom zijn afgestemd op de betreffende branche of toepassingsgebieden van de gebruikers. In het algemeen geldt dat een speciaal, duur luchtbehandelingssysteem absoluut noodzakelijk is, omdat de cleanroom 100% zuiver en steriel moet zijn en de temperatuur en luchtvochtigheid te allen tijde binnen de vastgelegde grenswaarden moeten liggen.

De mens is doorgaans de belangrijkste bron van deeltjes of andere verontreinigingen. Er is speciale cleanroomkleding (voor een- of meermalig gebruik), die naar gelang de eis uit enkel een laboratoriumjas of complete overkleding (bijv. een overall) met eventueel bijbehorende onderkleding bestaat.

De toegang tot de cleanroom verloopt via materiaal- en personensluizen en luchtdouches. Hierin worden door een sterke luchtstroom en met behulp van filtersystemen deeltjes opgeworpen en vervolgens afgezogen. Hierdoor kunnen er van buitenaf geen verontreinigingen in de cleanroom komen.

De in de cleanroom gebruikte materialen - zowel de onroerende als de roerende zaken - moeten aan de volgende eisen voldoen: minimale uitgassing, zo glad, slijtvast en stevig mogelijk oppervlak, goede reinigbaarheid, goede resistentie tegen desinfectiemiddelen en goede afvoercapaciteit.

Voorwerpen zoals stoelen en tafels moeten ervoor zorgen dat de eisen van de bijbehorende cleanroomklasse in acht genomen worden. Juist een cleanroom, waar vaak weinig ruimte is en doorgaans meerdere medewerkers een stoel delen, moet uitgerust zijn met de juiste werkstoelen die tevens aan alle wettelijke voorschriften voldoen.