Sistemas de teto para salas limpas: grades, painéis, integração FFU, vedação e guia de classe ISO

Pergunte a um gerente de produção de onde realmente vem a contaminação em uma sala limpa e a resposta raramente será o piso. É o ar, e o ar é moldado por tudo o que paira acima dele. Os sistemas de teto para salas limpas transportam os filtros, as luminárias, os sprinklers e, muitas vezes, o caminho de retorno para toda a sala. Um teto projetado sem um plano claro pode desfazer silenciosamente tudo o que as paredes e o projeto de HVAC pretendem alcançar.

Projetamos, fabricamos e instalamos gabinetes para salas limpas da classe 100 até a classe 300.000 para clientes de produtos eletrônicos, farmacêuticos, alimentícios e de laboratório, e o teto é consistentemente o desenho que é revisitado com mais frequência. O que se segue é a versão prática do que aprendemos sobre grades, painéis, fluxo de ar e detalhes de vedação que decidem se uma sala passa na validação pela primeira vez.

O que um sistema de teto para salas limpas realmente faz

Cada teto de sala limpa resolve três problemas ao mesmo tempo, e as compensações entre eles definem o design.

• Entrega e devolução aérea. Numa sala unidirecional, o teto é efetivamente uma grande face de filtro. Numa sala não unidirecional, forma o plenum que permite que o ar fornecido se misture uniformemente antes de atingir a zona de trabalho.
• Integridade do gabinete. O teto é a última grande superfície entre o espaço controlado e a estrutura acima. Cada lacuna em uma junta de painel, uma luminária ou uma penetração de serviço é tanto um caminho de partículas quanto um vazamento de pressão.
• Acessos e serviços. Luminárias, sprinklers, detectores, dutos e caixas de terminais devem permanecer ou passar pelo teto enquanto permanecem limpáveis ​​e substituíveis.

Ignore qualquer um deles e a consequência aparecerá em algum lugar: nas contagens de partículas, nos registros de diferencial de pressão ou na conta de manutenção dois anos depois.

Opções de grade de teto e como escolher entre elas

A maioria dos projetos se baseia em uma das três famílias de rede, e o fator decisivo geralmente é a carga e o acesso, e não a aparência.

• Grade em T vedada. Grade leve de alumínio com junta contínua na superfície de rolamento, dimensionada para ladrilhos padrão e filtros selados em gel. É adequado para salas ISO 8 a ISO 7, os ladrilhos são trocados rapidamente e o custo inicial é o mais baixo dos três.
• Grade estrutural. Uma seção mais pesada projetada para transportar cargas transitáveis, unidades de filtro de ventiladores e suportes de dutos. É o padrão quando a equipe de manutenção precisa trabalhar acima do teto.
• Tetos autoportantes em painéis. Os painéis estendem-se entre montantes sem uma grelha suspensa separada, o que encurta a instalação e reduz o número de juntas. Isto é adequado para salas modulares e espaços onde a estrutura acima não oferece nada conveniente para pendurar.

Seja qual for a família que você selecionar, insista em uma superfície de rolamento nivelada e vedada e em tolerâncias de nivelamento suficientemente apertadas para que as estruturas do filtro sejam vedadas por compressão e não por selante.

Painéis e materiais de teto

O painel é onde o teto atende aos códigos de incêndio, higiene e limites de peso. Um painel com revestimento de aço com núcleo mineral ou em favo de mel proporciona uma superfície limpa e sem derramamento, enquanto o núcleo decide a classificação ao fogo, o comportamento térmico e o peso do conjunto. O nivelamento é mais importante do que muitos compradores esperam, porque um teto ondulado faz com que o filtro e as juntas de luz vazem.

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Os núcleos do favo de mel são populares para grandes vãos de teto: o favo de mel de alumínio fornece um painel muito rígido com baixo peso, de modo que os vãos podem ser maiores e a superfície permanece plana em uma sala grande. Onde for necessária a separação contra incêndio entre a sala limpa e o vazio técnico, núcleos minerais como a lã de rocha são o ponto de partida mais seguro.

A espessura do painel deve seguir a extensão e a carga, e não o hábito. Modelamos o pior caso: um técnico em pé na rede durante uma troca de filtro, além de qualquer duto apoiado na mesma estrutura.

Integrando FFU, Iluminação e Ar de Retorno

Uma vez fixadas a grelha e os painéis, o teto torna-se uma plataforma de serviços. As unidades de filtro do ventilador são os elementos mais pesados ​​e críticos, e a grade deve aceitá-los sem desviar a linha de vedação. A cobertura segue a meta de limpeza, de aproximadamente 15 a 25 por cento da área do teto para ISO 8 até a cobertura total para ISO 5 e mais limpo.

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A iluminação merece a mesma atenção que a filtragem. As luminárias devem ser vedadas ao painel, escolhidas para uma temperatura de cor adequada ao trabalho de inspeção e posicionadas de forma que o técnico possa chegar ao motorista sem desmontar o filtro. Menos acessórios e maiores geralmente significam menos penetrações e menos vazamentos.

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O ar de retorno é a parte comprimida com mais frequência. Pisos elevados, retornos de parede de baixo nível e retornos de teto alteram o comportamento do ar em torno do equipamento, e o teto deve deixar área livre suficiente para o caminho que você escolher. Se os retornos forem subdimensionados, a sala parecerá correta no papel e ainda assim falhará nos testes de fumaça.

Combinando o design do teto com sua classe ISO

A classificação leva tudo acima da zona de trabalho. A tabela abaixo resume como traduzimos uma classe-alvo numa estratégia de teto; os números exatos ainda dependem do processo, do layout do equipamento e da carga térmica.

Dois pontos ficam atrás desta mesa. Primeiro, a cobertura raramente pode ser reduzida posteriormente sem a reconstrução do teto, portanto, projete para a classe que você espera daqui a cinco anos. Em segundo lugar, quanto mais restrita a classe, menos tolerante é o teto a pequenos atalhos de instalação.

Notas da indústria: farmacêutica, eletrônica, alimentícia e laboratórios

As salas farmacêuticas e de GMP geralmente precisam que o teto seja lavável, não solte e seja abobadado na junção da parede, com uma rota de limpeza e manutenção documentada. Também planejamos o teto em torno das posições de passagem e em torno das cabines de pesagem de pressão negativa que muitas salas de manuseio de pó incluem agora, porque essas unidades determinam o fluxo de ar e a carga locais. Você pode ver como isso acontece em nossa visão geral de Projeto de oficina de purificação GMP .

As usinas eletrônicas e fotoelétricas se preocupam tanto com a estática e a vibração quanto com as partículas, por isso evitamos longos vãos sem suporte perto de ferramentas sensíveis e mantemos os drivers de iluminação fora da zona de processo. As salas de alimentos e cosméticos preferem superfícies lisas e resistentes à umidade que resistam à lavagem, enquanto os laboratórios estéreis normalmente desejam o menor número prático de penetrações e um teto que possa ser desinfetado sem danificar as juntas.

Instalação, vedação e manutenção a longo prazo

A disciplina de instalação decide o desempenho de qualquer teto. Sequenciamos a grade antes dos dutos acima dela, nivelamos até uma tolerância que mantém as estruturas do filtro em compressão e vedamos as penetrações de serviço do lado limpo para que o selante não possa se tornar uma armadilha de partículas. As molduras dos filtros são seladas com gel ou vedadas em vez de coladas com fita adesiva, e as luminárias são fixadas para que o revestimento do painel permaneça plano.

Após a entrega, o teto precisa de uma rotina. As juntas comprimem, os selantes envelhecem e as superfícies dos painéis acumulam uma película que afeta tanto a higiene quanto os níveis de luz. Um ciclo curto de inspeção de vedações, fixações e painéis mantém uma sala em classe muito mais barata do que uma reconstrução, como explicamos em nossa nota sobre por que a manutenção regular de painéis sanduíche para salas limpas é importante .

Por que vale a pena acertar o teto na primeira vez

O teto de uma sala limpa não é uma tampa. É a face do filtro, o limite do plenum, a plataforma de serviço e a última linha de defesa para controle de pressão, e é muito mais fácil construir corretamente do que corrigir posteriormente. Como fabricamos nós mesmos os painéis, portas, janelas, chuveiros de ar e unidades de filtro de ventilador, podemos detalhar o teto em torno das dimensões reais do hardware, em vez de aproximações de catálogo, e depois realizar o mesmo projeto durante a fabricação, instalação, testes e manutenção.

Se está a planear uma nova divisão ou a modernização de uma existente, indique-nos a classe alvo, o processo e o pé-direito que tem disponível. Voltaremos com um sistema de teto que se adapte ao ambiente que você realmente possui.