REINRAUM-LAYOUT UND -DESIGN

1. Reinraum-Layout

Ein Reinraum besteht im Allgemeinen aus drei Hauptbereichen: Reinraum, Halbreinraum und Nebenbereich. Reinraumlayouts können wie folgt gestaltet werden:

(1) Umlaufender Flur: Der Flur kann mit oder ohne Fenster ausgestattet sein und dient als Aussichtsbereich und Lagerraum für Ausrüstung. Einige Flure können auch über eine Innenheizung verfügen. Außenfenster müssen doppelt verglast sein.

(2). Innerer Korridor: Der Reinraum befindet sich am Rand, während sich der Korridor im Inneren befindet. Diese Art von Korridor weist im Allgemeinen einen höheren Sauberkeitsgrad auf, der sogar mit dem des Reinraums vergleichbar ist.

(3). Durchgehender Korridor: Auf der einen Seite befindet sich der Reinraum, auf der anderen Seite die halbreinen Räume und Nebenräume.

(4). Kernkorridor: Um Platz zu sparen und Rohrleitungen zu verkürzen, kann der Reinraum als Kernkorridor dienen, umgeben von verschiedenen Nebenräumen und verdeckten Rohrleitungen. Dieser Ansatz schützt den Reinraum vor den Auswirkungen des Außenklimas, reduziert den Energieverbrauch für Kühlung und Heizung und trägt zur Energieeinsparung bei.

2. Persönliche Dekontaminationswege

Um die Kontamination durch menschliche Aktivitäten während des Betriebs zu minimieren, muss das Personal vor dem Betreten des Reinraums Reinraumkleidung anziehen und anschließend duschen, baden und desinfizieren. Diese Maßnahmen werden als „Personaldekontamination“ oder „persönliche Dekontamination“ bezeichnet. Umkleideräume im Reinraum sollten belüftet sein und im Vergleich zu anderen Räumen, wie z. B. dem Eingang, einen Überdruck aufweisen. Toiletten und Duschen sollten einen leichten Überdruck aufweisen, während Toiletten und Duschen einen Unterdruck aufweisen sollten.

3. Wege der Materialdekontamination

Alle Objekte müssen vor dem Betreten des Reinraums einer Dekontamination (Materialdekontamination) unterzogen werden. Der Weg der Materialdekontamination sollte vom Weg des Reinraums getrennt sein. Wenn Materialien und Personal den Reinraum nur vom selben Ort aus betreten können, müssen sie diesen durch separate Eingänge betreten und die Materialien müssen einer Vordekontamination unterzogen werden. Bei Anwendungen mit weniger rationalisierten Produktionslinien kann innerhalb des Materialwegs ein Zwischenlager installiert werden. Bei rationalisierteren Produktionslinien sollte ein durchgehender Materialweg verwendet werden, der manchmal mehrere Dekontaminations- und Transfereinrichtungen innerhalb des Weges erfordert. Was die Systemkonstruktion betrifft, werden in den Grob- und Feinreinigungsstufen des Reinraums viele Partikel abgeblasen, daher sollte der relativ saubere Bereich unter Unterdruck oder drucklos gehalten werden. Wenn das Kontaminationsrisiko hoch ist, sollte auch die Einlassrichtung unter Unterdruck gehalten werden.

4. Pipeline-Organisation

Die Rohrleitungen in staubfreien Reinräumen sind sehr komplex und werden daher alle verdeckt angeordnet. Es gibt verschiedene spezielle Methoden zur verdeckten Anordnung.

(1). Technisches Zwischengeschoss

①. Oberes technisches Zwischengeschoss. In diesem Zwischengeschoss ist der Querschnitt der Zu- und Abluftkanäle in der Regel am größten, daher ist dies das erste Objekt, das im Zwischengeschoss berücksichtigt wird. Es befindet sich in der Regel oben im Zwischengeschoss, und die elektrischen Rohrleitungen verlaufen darunter. Wenn die Bodenplatte dieses Zwischengeschosses ein bestimmtes Gewicht tragen kann, können Filter und Absauganlagen darauf installiert werden.

②. Technisches Zwischengeschoss. Im Vergleich zur ausschließlichen Nutzung des oberen Zwischengeschosses kann diese Methode die Verkabelung und Höhe des Zwischengeschosses reduzieren und den technischen Durchgang für den Rückluftkanal zum oberen Zwischengeschoss einsparen. Die Stromverteilung des Rückluftventilators kann auch im unteren Durchgang erfolgen. Der obere Durchgang eines staubfreien Reinraums auf einer bestimmten Etage kann auch als unterer Durchgang des Obergeschosses dienen.

(2) Horizontale Rohrleitungen in den oberen und unteren Zwischengeschossen von Technikgängen (-wänden) werden in der Regel in vertikale Rohrleitungen umgewandelt. Der verborgene Raum, in dem sich diese vertikalen Rohrleitungen befinden, wird als Technikgang bezeichnet. Technikgänge können auch Zusatzgeräte beherbergen, die nicht für Reinräume geeignet sind, und sogar als allgemeine Rückluftkanäle oder statische Druckbehälter dienen. Einige können sogar Röhrenstrahler aufnehmen. Da diese Arten von Technikgängen (-wänden) oft leichte Trennwände verwenden, können sie bei Prozessänderungen leicht angepasst werden.

(3). Technikschächte: Technikgänge (-wände) verlaufen zwar in der Regel nicht über Stockwerke, werden aber, wenn sie es tun, als Technikschächte genutzt. Sie sind oft fester Bestandteil der Gebäudestruktur. Da Technikschächte verschiedene Stockwerke verbinden, muss aus Brandschutzgründen nach der Installation der internen Rohrleitungen die Zwischengeschossumschließung mit Materialien abgedichtet werden, deren Feuerwiderstandsklasse mindestens der der Bodenplatte entspricht. Wartungsarbeiten sollten schichtweise durchgeführt werden, und Revisionstüren müssen mit feuerfesten Türen ausgestattet sein. Unabhängig davon, ob ein technisches Zwischengeschoss, ein Technikgang oder ein Technikschacht direkt als Luftkanal dient, muss seine Innenoberfläche gemäß den Anforderungen für Innenflächen in Reinräumen behandelt werden.

(5). Standort des Maschinenraums. Der Maschinenraum der Klimaanlage sollte am besten in der Nähe des staubfreien Reinraums platziert werden, der ein großes Luftzufuhrvolumen benötigt. Die Luftleitung sollte möglichst kurz gehalten werden. Um Lärm und Vibrationen zu vermeiden, müssen der staubfreie Reinraum und der Maschinenraum jedoch voneinander getrennt sein. Beide Aspekte sollten berücksichtigt werden. Zu den Trennungsmethoden gehören:

1. Strukturelle Trennmethode: (1) Trennmethode durch Setzungsfuge. Die Setzungsfuge verläuft zwischen der staubfreien Werkstatt und dem Maschinenraum und dient als Trennwand. (2) Trennmethode durch Trennwand. Befindet sich der Maschinenraum in der Nähe der staubfreien Werkstatt, hat jeder Raum seine eigene Trennwand, anstatt eine gemeinsame Wand zu haben, und zwischen den beiden Trennwänden wird ein bestimmter Spalt gelassen. (3) Trennmethode durch Nebenraum. Zwischen der staubfreien Werkstatt und dem Maschinenraum wird ein Nebenraum eingerichtet, der als Puffer dient.

2. Dispersionsmethode: (1) Dispersionsmethode auf dem Dach oder der Decke: Der Maschinenraum wird oft auf dem Dach platziert, um ihn von der darunterliegenden staubfreien Werkstatt fernzuhalten, aber das untere Stockwerk des Daches wird vorzugsweise als Neben- oder Verwaltungsraum oder als technisches Zwischengeschoss eingerichtet. (2) Unterirdisch verteilter Typ: Der Maschinenraum befindet sich im Keller. (3). Unabhängige Bauweise: Ein separater Maschinenraum wird außerhalb des Reinraumgebäudes gebaut, aber er sollte sich in unmittelbarer Nähe des Reinraums befinden. Beim Maschinenraum sollte auf Schwingungs- und Schalldämmung geachtet werden. Der Boden sollte wasserdicht sein und über Entwässerungsmaßnahmen verfügen. Schwingungsisolierung: Die Halterungen und Sockel der Schwingungsquellen – Lüfter, Motoren, Wasserpumpen usw. – sollten schwingungsdämpfend behandelt werden. Falls erforderlich, sollte die Anlage auf einer Betonplatte installiert und diese dann mit schwingungsdämpfenden Materialien gestützt werden. Das Gewicht der Platte sollte das Zwei- bis Dreifache des Gesamtgewichts der Anlage betragen. Schalldämmung: Neben der Installation eines Schalldämpfers an der Anlage kann bei großen Maschinenräumen die Anbringung von Materialien mit bestimmten Schallabsorptionseigenschaften an den Wänden erwogen werden. Schallschutztüren sollten eingebaut werden. Türen an der Trennwand zum Reinraum sollten nicht geöffnet werden.

5. Sichere Evakuierung

Da es sich bei einem Reinraum um ein stark geschlossenes Gebäude handelt, ist seine sichere Evakuierung ein sehr wichtiges und wichtiges Thema, das auch eng mit der Installation der Reinigungsklimaanlage zusammenhängt. Generell sind folgende Punkte zu beachten:

(1) Jeder feuerfeste oder Reinraumbereich einer Produktionshalle muss über mindestens zwei Notausgänge verfügen. Beträgt die Fläche weniger als 50 Quadratmeter und die Zahl der Beschäftigten weniger als fünf, ist nur ein Notausgang zulässig.

(2) Eingänge zu Reinräumen sollten nicht als Notausgänge genutzt werden. Da die Wege in Reinräumen oft verschlungen sind, kann es für das Personal schwierig sein, schnell nach draußen zu gelangen, wenn Rauch oder Feuer den Bereich verdunkeln.

(3) Luftduschen sollten nicht als allgemeiner Zugangsweg genutzt werden. Diese Türen verfügen oft über zwei ineinandergreifende oder automatische Türen, und eine Fehlfunktion kann die Evakuierung erheblich beeinträchtigen. Daher werden in Duschräumen üblicherweise Bypasstüren installiert, die bei mehr als fünf Mitarbeitern unerlässlich sind. Normalerweise sollte das Personal den Reinraum durch die Bypasstür und nicht durch den Luftduschenraum verlassen.

(4) Um den Innendruck aufrechtzuerhalten, sollten die Türen jedes Reinraums zum Raum mit dem höchsten Druck zeigen. Dies würde den Druck erfordern, um die Tür geschlossen zu halten, was den Anforderungen an eine sichere Evakuierung eindeutig widerspricht. Um sowohl den Anforderungen an die normale Sauberkeit als auch an die Notevakuierung gerecht zu werden, wird festgelegt, dass Türen zwischen Reinräumen und Nicht-Reinräumen sowie Türen zwischen Reinräumen und dem Außenbereich als Sicherheitsevakuierungstüren zu behandeln sind und ihre Öffnungsrichtung stets in Evakuierungsrichtung erfolgen muss. Dasselbe gilt natürlich auch für einzelne Sicherheitstüren.