Layout e Design de Salas Limpas em Diferentes Indústrias
2025-09-02
I. Princípios gerais de conceção
Zonação funcional
As salas limpas devem ser divididas em zonas limpas, zonas semi-limpas e zonas auxiliares.
Os fluxos de processo devem seguir princípios unidirecionais para evitar a contaminação cruzada entre pessoal e materiais.
As áreas limpas centrais devem estar localizadas no centro ou no lado contra-vento do edifício para minimizar interferências externas.
Organização do fluxo de ar
Salas limpas de fluxo unidirecional: Usar fluxo laminar vertical ou fluxo laminar horizontal com uma velocidade de fluxo de ar de 0,3 ∼ 0,5 m/s. Adequado para cenários de alta limpeza, como semicondutores e biofarmacêuticos.
Salas limpas de fluxo não unidirecional: Manter a limpeza através de filtragem e diluição de alta eficiência, com taxas de mudança de ar de 15 a 60 vezes por hora. Adequado para cenários de limpeza média a baixa, como alimentos e cosméticos.
Salas limpas de fluxo misto: Combinar o fluxo unidirecional nas áreas centrais com o fluxo não-unidirecional nas áreas periféricas para equilibrar custos e eficiência.
Controle do diferencial de pressão
A diferença de pressão entre as zonas limpas e as não limpas deve ser ≥ 5 Pa e entre as zonas limpas e o exterior ≥ 10 Pa.
As zonas limpas adjacentes devem ter um gradiente de pressão razoável, com zonas de pressão mais elevada em zonas de maior limpeza.
II. Requisitos de conceção específicos do sector
(1) Salas limpas da indústria de semicondutores
Classe de limpeza
As principais áreas de processo (por exemplo, fotolitografia, gravação) devem cumprir a norma ISO 14644-1 Classe 1 ou Classe 10, com concentrações de partículas ≤ 3,520 partículas/m3 (0,5 μm).
As zonas auxiliares podem ter normas de limpeza mais flexíveis da classe ISO 7 ou 8.
Controle da temperatura e da umidade
Temperatura: 22 ± 1°C, umidade relativa: 40%~60%, mantida por sistemas HVAC de temperatura e umidade constantes.
Projeto anti-estático
Pavimentos condutivos de epoxi ou pavimentos antiestáticos de PVC com resistência ≤ 1 × 106 Ω.
O pessoal deve usar roupas antistáticas e coberturas de calçado; a resistência ao aterramento do equipamento ≤ 1 Ω.
Exemplo de layout
As principais áreas de processo estão localizadas no centro do edifício, cercadas por equipamentos e salas de teste.
Os materiais entram através de esclusas de ar; o pessoal entra através de chuveiros de ar.
Os sistemas de escape são independentes e as emissões são filtradas através de um filtro HEPA antes de serem liberadas.
(2) Salas limpas da indústria biofarmacêutica
Classe de limpeza
As áreas de enchimento assépticas devem satisfazer o grau A (classe ISO 5), com condições localizadas da classe 100.
As culturas celulares e as áreas de operação bacteriana devem satisfazer o grau B (classe ISO 6).
As áreas auxiliares (por exemplo, salas de esterilização, armazenamento de material) devem satisfazer os requisitos do grau C (classe ISO 7) ou do grau D (classe ISO 8).
Requisitos de biossegurança
Os experimentos com microorganismos altamente patogénicos devem ser realizados em laboratórios BSL-2 ou BSL-3 com pressão negativa, portas trancadas e equipamento de chuveiro de emergência.
As salas de esterilização devem utilizar materiais resistentes ao fogo e a altas temperaturas e estar equipadas com esterilizadores a vapor ou vaporizadores de peróxido de hidrogénio.
Exemplo de layout
As salas de cultura de bactérias e células são isoladas e fisicamente separadas das áreas de enchimento limpas.
Os materiais entram através de janelas de passagem; o pessoal entra através de vestiários e zonas tampão.
Os sistemas de escape são equipados com filtros HEPA e unidades de adsorção de carbono ativado.
(3) Salas limpas da indústria alimentar
Classe de limpeza
As áreas de embalagem de alimentos prontos para consumo devem satisfazer a classe 100.000 (classe ISO 8), com concentrações de partículas ≤ 3,52 milhões/m3 (0,5 μm).
As áreas de manipulação de matérias-primas e de embalagens de alimentos não prontos para consumo devem satisfazer a classe 300.000 (classe ISO 9).
Controle da temperatura e da umidade
Temperatura: 18°26°C, umidade relativa ≤ 75% para evitar o crescimento microbiano da condensação.
Exemplo de layout
As áreas limpas de operação (por exemplo, embalagens internas) estão localizadas contra o vento; as áreas semi-limpas (por exemplo, manuseio de matérias-primas) estão contra o vento.
Os materiais entram através de salas tampão; o pessoal entra através de vestiários e áreas de desinfecção de mãos.
Os sistemas de escape utilizam filtros primários e de eficiência média, com substituição regular dos filtros.
(4) Salas limpas da indústria cosmética
Classe de limpeza
As salas de emulsificação e de enchimento devem satisfazer a classe 100.000 (classe ISO 8).
As áreas de armazenagem e embalagem de matérias-primas devem satisfazer a classe 300.000 (classe ISO 9).
Seleção de material
As paredes usam tinta resistente ao mofo ou chapas de aço coloridas; os pisos usam revestimentos auto-niveladores epóxi com costuras seladas.
As luminárias usam lâmpadas de sala limpa seladas para evitar a acumulação de poeira.
Exemplo de layout
As salas de emulsificação e de enchimento são isoladas e equipadas com bancos limpos de classe 100.
Os materiais entram através de janelas de passagem; o pessoal entra através de vestiários e chuveiros de ar.
Os sistemas de escape utilizam adsorção de carbono ativado para remover compostos orgânicos voláteis.
IV. Projeto de segurança e emergência
Evacuação de emergência
Cada nível da sala limpa deve ter ≥ 2 saídas de emergência; as portas de evacuação devem estar abertas na direção da fuga.
Os chuveiros a ar devem ter portas de desvio se a ocupação exceder 5 pessoas.
Instalações de protecção contra incêndio
As áreas limpas utilizam sistemas de supressão de incêndio a gás (por exemplo, heptafluoropropano) para evitar danos causados pela água.
A iluminação de emergência e os sinais de evacuação devem fornecer ≥ 30 minutos de energia de reserva.
Resposta de emergência
Os laboratórios de biossegurança devem ter rotas de evacuação de emergência e estações de lavagem ocular.
As zonas de armazenagem de produtos químicos devem dispor de bandejas de contenção de derrames e de materiais absorventes.
Layout e Design de Salas Limpas em Diferentes Indústrias
2025-09-02
I. Princípios gerais de conceção
Zonação funcional
As salas limpas devem ser divididas em zonas limpas, zonas semi-limpas e zonas auxiliares.
Os fluxos de processo devem seguir princípios unidirecionais para evitar a contaminação cruzada entre pessoal e materiais.
As áreas limpas centrais devem estar localizadas no centro ou no lado contra-vento do edifício para minimizar interferências externas.
Organização do fluxo de ar
Salas limpas de fluxo unidirecional: Usar fluxo laminar vertical ou fluxo laminar horizontal com uma velocidade de fluxo de ar de 0,3 ∼ 0,5 m/s. Adequado para cenários de alta limpeza, como semicondutores e biofarmacêuticos.
Salas limpas de fluxo não unidirecional: Manter a limpeza através de filtragem e diluição de alta eficiência, com taxas de mudança de ar de 15 a 60 vezes por hora. Adequado para cenários de limpeza média a baixa, como alimentos e cosméticos.
Salas limpas de fluxo misto: Combinar o fluxo unidirecional nas áreas centrais com o fluxo não-unidirecional nas áreas periféricas para equilibrar custos e eficiência.
Controle do diferencial de pressão
A diferença de pressão entre as zonas limpas e as não limpas deve ser ≥ 5 Pa e entre as zonas limpas e o exterior ≥ 10 Pa.
As zonas limpas adjacentes devem ter um gradiente de pressão razoável, com zonas de pressão mais elevada em zonas de maior limpeza.
II. Requisitos de conceção específicos do sector
(1) Salas limpas da indústria de semicondutores
Classe de limpeza
As principais áreas de processo (por exemplo, fotolitografia, gravação) devem cumprir a norma ISO 14644-1 Classe 1 ou Classe 10, com concentrações de partículas ≤ 3,520 partículas/m3 (0,5 μm).
As zonas auxiliares podem ter normas de limpeza mais flexíveis da classe ISO 7 ou 8.
Controle da temperatura e da umidade
Temperatura: 22 ± 1°C, umidade relativa: 40%~60%, mantida por sistemas HVAC de temperatura e umidade constantes.
Projeto anti-estático
Pavimentos condutivos de epoxi ou pavimentos antiestáticos de PVC com resistência ≤ 1 × 106 Ω.
O pessoal deve usar roupas antistáticas e coberturas de calçado; a resistência ao aterramento do equipamento ≤ 1 Ω.
Exemplo de layout
As principais áreas de processo estão localizadas no centro do edifício, cercadas por equipamentos e salas de teste.
Os materiais entram através de esclusas de ar; o pessoal entra através de chuveiros de ar.
Os sistemas de escape são independentes e as emissões são filtradas através de um filtro HEPA antes de serem liberadas.
(2) Salas limpas da indústria biofarmacêutica
Classe de limpeza
As áreas de enchimento assépticas devem satisfazer o grau A (classe ISO 5), com condições localizadas da classe 100.
As culturas celulares e as áreas de operação bacteriana devem satisfazer o grau B (classe ISO 6).
As áreas auxiliares (por exemplo, salas de esterilização, armazenamento de material) devem satisfazer os requisitos do grau C (classe ISO 7) ou do grau D (classe ISO 8).
Requisitos de biossegurança
Os experimentos com microorganismos altamente patogénicos devem ser realizados em laboratórios BSL-2 ou BSL-3 com pressão negativa, portas trancadas e equipamento de chuveiro de emergência.
As salas de esterilização devem utilizar materiais resistentes ao fogo e a altas temperaturas e estar equipadas com esterilizadores a vapor ou vaporizadores de peróxido de hidrogénio.
Exemplo de layout
As salas de cultura de bactérias e células são isoladas e fisicamente separadas das áreas de enchimento limpas.
Os materiais entram através de janelas de passagem; o pessoal entra através de vestiários e zonas tampão.
Os sistemas de escape são equipados com filtros HEPA e unidades de adsorção de carbono ativado.
(3) Salas limpas da indústria alimentar
Classe de limpeza
As áreas de embalagem de alimentos prontos para consumo devem satisfazer a classe 100.000 (classe ISO 8), com concentrações de partículas ≤ 3,52 milhões/m3 (0,5 μm).
As áreas de manipulação de matérias-primas e de embalagens de alimentos não prontos para consumo devem satisfazer a classe 300.000 (classe ISO 9).
Controle da temperatura e da umidade
Temperatura: 18°26°C, umidade relativa ≤ 75% para evitar o crescimento microbiano da condensação.
Exemplo de layout
As áreas limpas de operação (por exemplo, embalagens internas) estão localizadas contra o vento; as áreas semi-limpas (por exemplo, manuseio de matérias-primas) estão contra o vento.
Os materiais entram através de salas tampão; o pessoal entra através de vestiários e áreas de desinfecção de mãos.
Os sistemas de escape utilizam filtros primários e de eficiência média, com substituição regular dos filtros.
(4) Salas limpas da indústria cosmética
Classe de limpeza
As salas de emulsificação e de enchimento devem satisfazer a classe 100.000 (classe ISO 8).
As áreas de armazenagem e embalagem de matérias-primas devem satisfazer a classe 300.000 (classe ISO 9).
Seleção de material
As paredes usam tinta resistente ao mofo ou chapas de aço coloridas; os pisos usam revestimentos auto-niveladores epóxi com costuras seladas.
As luminárias usam lâmpadas de sala limpa seladas para evitar a acumulação de poeira.
Exemplo de layout
As salas de emulsificação e de enchimento são isoladas e equipadas com bancos limpos de classe 100.
Os materiais entram através de janelas de passagem; o pessoal entra através de vestiários e chuveiros de ar.
Os sistemas de escape utilizam adsorção de carbono ativado para remover compostos orgânicos voláteis.
IV. Projeto de segurança e emergência
Evacuação de emergência
Cada nível da sala limpa deve ter ≥ 2 saídas de emergência; as portas de evacuação devem estar abertas na direção da fuga.
Os chuveiros a ar devem ter portas de desvio se a ocupação exceder 5 pessoas.
Instalações de protecção contra incêndio
As áreas limpas utilizam sistemas de supressão de incêndio a gás (por exemplo, heptafluoropropano) para evitar danos causados pela água.
A iluminação de emergência e os sinais de evacuação devem fornecer ≥ 30 minutos de energia de reserva.
Resposta de emergência
Os laboratórios de biossegurança devem ter rotas de evacuação de emergência e estações de lavagem ocular.
As zonas de armazenagem de produtos químicos devem dispor de bandejas de contenção de derrames e de materiais absorventes.