Švarios patalpos išsiskiria oro grynumu (mikroorganizmų ir mechaninių dalelių kiekis bei dydis), šiluma, drėgme ir slėgiu. Jos apsaugo žmones ar produktus nuo užteršimo, užtikrina apsaugą nuo dulkių ir sterilumą. Švarių patalpų dydis gali būti nuo kelių dešimčių iki tūkstančių kvadratinių metrų, t. y.
Švarių patalpų konstrukcija ir įranga
Švarių patalpų statybinės konstrukcijos atlieka svarbų vaidmenį švarių patalpų technologijoje - jos izoliuoja švarių patalpų kompleksą nuo nekontroliuojamų (neklasifikuojamų pagal švaros lygį) zonų, apsaugo švarias patalpas nuo išorinės aplinkos, taip pat formuoja švarių patalpų išorinį vaizdą. Statybinėse konstrukcijose slepiamos inžinerinės komunikacijos (ortakiai, vamzdžiai, kabeliai), kurias sunku išvalyti. Taip papildomai mažinami potencialūs taršos šaltiniai. Statybinės konstrukcijos turi būti lengvai valomos, plaunamos. Esant poreikiui, jos turi būti atsparios dezinfekavimui ir apdorojimui ultravioletine spinduliuote.
Lubos, durys ir grindys
Švarių patalpų lubos gali būti lengvos hermetinės plieninės arba sustiprintos modulinės iš specialių plokščių ir kt. Lubose montuojami šviestuvai, oro paskirstymo įranga (difuzoriai, grotelės, galiniai oro filtravimo įrenginiai ir kt.). Lubose taip pat gali būti montuojami automatinės valdymo sistemos jutikliai, priešgaisrinės signalizacijos davikliai ir pan. Durys ir langai gali būti įvairaus dydžio, stiklinimo sistema „Pharma“ (stiklas vienoje plokštumoje su rėmu ir siena), durys gali turėti guminę tarpinę aplink sąlyčio su stakta perimetrą. Gali turėti šepetį arba guminį sandariklį (arba slenkstį) apačioje.
Grindys švariose patalpose išsiskiria antistatinėmis, elektrotechninėmis, antibakterinėmis savybėmis, naudojama antistatinė PVC danga (be PVC plytelių, gali būti naudojamos ir ruloninės dangos, ir liejamosios grindys). Grindų danga integruojama su statybinėmis konstrukcijomis (sienomis ir pan.). Sujungimo su sienų pertvaromis vietoje naudojamas specialus apvalintas profilis. Pagal poreikį sujungiama su grindų sistemomis (nuotekų trapai ir pan.) Švarioms patalpoms su laminariniu oro srautu arba pagal kitus reikalavimus gali būti naudojamos pakeliamosios grindys su perforuotomis metalinėmis plokštėmis (ventiliacijos grotelėmis). Po tokiomis grindimis gali būti paslėptos komunikacijos (elektros kabeliai, vamzdžiai ir t. t.).
Specialūs oro vėdinimo bei kondicionavimo įrenginiai švariose patalpose užtikrina mikroklimato parametrus (švaros klasė, temperatūra, drėgmė, slėgis, oro srauto greitis). Švarių patalpų sandarikliai. Visos sandarinamosios medžiagos (tarpinės, sandarikliai, skardinimo, tvirtinimo elementai) turi būti tinkamos švarioms patalpoms.
Rekuperacija 42 kv.m. bute
Švaros standartai
Ilgai vienintelis patalpų švarą reglamentuojantis standartas buvo JAV FS209E (švarių patalpų ir švarių zonų švaros klasės), todėl jis buvo naudojamas visame pasaulyje. Aplinkos mokslų institutas ir Amerikos nacionalinis standartų institutas (angl. American National Standards Institute, ANSI) teikė ISO sukurti techninį komitetą švarioms patalpoms ir susijusioms kontroliuojamoms erdvėms reglamentuoti (ISO TC 209). ISO užduotis buvo parengti tarptautinį standartą švarių patalpų ir kontroliuojamų erdvių įrenginiams standartizuoti, nustatyti tyrimų metodus, apibrėžti bandymų ir matavimo būdus siekiant sumažinti užterštumą. Jis susideda iš dviejų pagrindinių dalių: ISO/DIS 14644-1 (ore esančių dalelių klasifikacija) ir ISO/DIS 14644-2 (bandymų ir stebėsenos metodika).
Patalpų švarumas pagal tarptautinį ISO 14644-1 standartą skirstomas į 9 klases. Aukščiausia yra ISO 1 klasė - tokioje patalpoje žmonės, gali būti tik su skafandru. ISO 9 klasę atitinka sterili ligoninės patalpa. Kiekvienos aukštesnės klasės reikalavimai yra vis griežtesni. Lietuvoje įrengtos švariausios laboratorijos siekia ISO 5 klasę.
ISO 14644-1 švaros klasės
Švarumo klasės skirstomos pagal maksimalų leistiną dalelių kiekį ore, dalelių dydį, oro pasikeitimo kiekį per valandą patalpoje. Dėl šių reikalavimų į patalpą oras tiekiamas tik per specialią HEPA arba dar aukštesnės klasės ULPA filtrus turinčią sistemą, užtikrinančią švaraus oro apykaitą. Tokiose patalpose sumontuota įranga, laboratoriniai baldai ir naudojamos medžiagos turi būti tokios, kad kurtų kuo mažesnę oro taršą ir neturėtų statinio krūvio, kuris galėtų pritraukti kietąsias daleles, kurių gali atsirasti dirbant laboratorijoje.
| ISO Klasė | Maksimalus dalelių skaičius (dalelės/m³) | Dalelių dydis (µm) |
|---|---|---|
| ISO 1 | 10 | ≥0.1 |
| ISO 2 | 100 | ≥0.1 |
| ISO 3 | 1,000 | ≥0.1 |
| ISO 4 | 10,000 | ≥0.1 |
| ISO 5 | 100,000 | ≥0.1 |
| ISO 6 | 1,000,000 | ≥0.1 |
| ISO 7 | Netaikoma | ≥0.5 |
| ISO 8 | Netaikoma | ≥5.0 |
| ISO 9 | Netaikoma | ≥5.0 |
Švarių patalpų sprendimai Lietuvoje
UAB „Fima“ nuo 2009 m. sėkmingai įgyvendina specialių inžinerinių statinių - švarių patalpų - projektus Lietuvoje. 2010 m. bendrovė įrengė II biologinio saugos lygio laboratoriją, praplėtusią Nacionalinės visuomenės sveikatos priežiūros laboratorijos galimybes - dabar joje galima atlikti tyrimus molekuliniais metodais, tirti ligų sukėlėjų atsparumą antibiotikams ir pan.
Kaip generalinė projekto rangovė, „Fima“ pastatė trijų aukštų su mansarda ir rūsiu laboratorinį korpusą, kuris buvo prijungtas prie šalia esančio Nacionalinės visuomenės sveikatos priežiūros laboratorinio korpuso. Pastatyto korpuso konstrukcija - standus monolitinio gelžbetonio karkasas. Pastato techniniai rodikliai: bendras plotas - 911 m², užstatymo plotas - 225 m². Laboratorijoje atliekami infekcinių ligų mikrobiologinės diagnostikos, epidemiologinio tipavimo ir atsparumo antimikrobiniams vaistams tyrimai.
2011 m. įmonė pagal Nacionalinės visuomenės sveikatos priežiūros laboratorijos užsakymą įrengė III biologinio saugos lygio laboratoriją. Naujai statomame pastate „Fima“ įdiegė apsaugos ir gaisro signalizacijas, įeigos kontrolės ir vaizdo stebėjimo sistemas, kompiuterinius ir elektros maitinimo tinklus, automatiką ir apšvietimą. Pastate, be bendrų patalpų vėdinimo sistemos, suprojektuotos ir įrengtos specializuotos dviejų laboratorijų vėdinimo sistemos su specializuotomis automatikos sistemomis. Vėdinimo sistemų darbas visiškai automatizuotas - visus parametrus galima stebėti ir valdyti kompiuterizuota sistema, taip pat peržiūrėti archyvinius duomenis. Tai pirmoji laboratorija Lietuvos sveikatos apsaugos sistemoje, galinti tirti III lygio - vietinius retus - mikroorganizmus, susijusius su žmonijos ligomis. UAB „Fima“ specialistų įrengta BSL3 laboratorija - tai unikalus kompleksas, kuriame patalpos, pagalbinės sistemos ir laboratorinė įranga veikia kaip bendra sistema.
Įrengus šią laboratoriją, Lietuvos sveikatos apsaugos institucijoms buvo sudarytos sąlygos dalyvauti ES ir kitose tarptautinėse sveikatos apsaugos programose, skirtose infekcinių ligų profilaktikai, prevencijai bei diagnostikai, taip pat atsirado daugiau galimybių plėtoti biomedicinos mokslą, atlikti aukštesnio lygio tyrimus.
„Fima“ projektas - Vilniaus universiteto Nacionalinis fizinių ir technologijos mokslų centras (NFTMC) - bus didžiausias technologinis pastatas Lietuvoje, kuriame laboratorijos užims maždaug pusę viso ploto. Dalis šių laboratorijų, kurias įrengs „Fimos“ specialistai, bus ISO5-ISO7 švaros klasės (pagal LST EN 14644 standarto reikalavimus) - tokių laboratorijų Lietuvoje yra vienetai.
Vykdydama šį projektą „Fima“ suprojektuos ir įdiegs viso pastato, kuriame bus 250 laboratorinių patalpų, elektronines inžinerines sistemas. Be to, „Fima“ įgyvendins vieną svarbiausių projekto uždavinių - visiškai įrengs devynias laboratorijas (beveik 500 m2), kurioms keliami ypač griežti reikalavimai (pvz.: triukšmo, vibracijų, mikroklimato, saugos) ir kurios turės atitikti itin aukštos - ISO5, ISO6, ISO7 - švaros klasės laboratorijų reikalavimus (aukščiausia švaros klasė - ISO1).
„Keliamų reikalavimų griežtumui iliustruoti galėčiau pateikti vėdinimo, oro paruošimo ir automatizavimo sistemų, kurias esame suplanavę diegti, pavyzdį. Šio centro švariose patalpose montuosime vėdinimo sistemas bei cirkuliacinius oro filtravimo modulius su trijų pakopų filtravimu. Tokie galingi HEPA filtrai leidžia užtikrinti ypač aukštą oro švarą ir jo dažną cirkuliaciją patalpose. „Fima“ taip pat įrengs vietinę šių laboratorijų vandens tiekimo ir gryninimo sistemą, kuri laboratorijų įrenginiams tieks ypač švarų, II švaros lygio dejonizuotą vandenį. Visoms mokslo centro laboratorijoms „Fima“ patieks ir sumontuos 150 laboratoriniams tyrimams naudojamų traukos spintų.
Projekto „Nacionalinio fizinių ir technologijos mokslų centro sukūrimas“ mokslinis vadovas prof. G. Valušis teigia, kad NFTMC - turbūt sudėtingiausias ir unikalus kada nors statytas technologinis pastatas šalyje, turintis modernų technologinį daugiau kaip 2 000 m² ploto modulį, skirtą naujoms medžiagoms auginti, charakterizuoti ir apdoroti.
Atsižvelgiant į švarios patalpos paskirtį, labai svarbu tinkamai parinkti objekto patalpos apšvietimą. Apšvietimo sistema turi aukštą apšvietos lygį, mažai akinti, nespinduliuoti elektromagnetinio lauko.
Įmonės vadovas Juozas Venius sako, kad švarių patalpų įrengimo darbai prasideda nuo projektavimo: „Dažnai bandymas įrengti švaros kambarį tam nepritaikytose patalpose baigiasi didelėmis finansinėmis sąnaudomis arba nesėkme. Norint pasiekti reikiamą švarą, neužtenka vien patiekti standartuose numatytą oro kiekį ir sudaryti viršslėgį patalpoje. Yra daugybė veiksnių, lemiančių užterštumą švariose patalpose.
Atsižvelgiant į pastato šiluminius, dulkėtumo ir oro judėjimo parametrus, svarbu tinkamai parinkti planuojamų įrengti švarių patalpų vietą pastate. Be to, labai svarbu apskaičiuoti oro srautus švarioje patalpoje, įvertinant personalo skaičių, kaitą, darbų pobūdį bei naudojamą įrangą ir jos išdėstymą. Atsižvelgiant į tai galima parinkti optimalų paduodamo oro kiekį, oro srauto tipą, viršslėgį, HEPA ar ULPA filtrų skaičių bei jų išdėstymą, taip pasiekiant ekonomiškai naudingiausią variantą.
Atsižvelgiant į keliamus tikslus, patalpoje galima įrengti tiesioginę oro kokybės matavimo sistemą arba atlikti periodinį oro kokybės parametrų matavimą. Oro parametrų kontrolė leidžia užtikrinti švariose patalpose gaminamos produkcijos kokybę bei sumažinti brokuotų gaminių skaičių.
Įmonės „Eventus Pro“ direktorius, architektas Sigitas Sparnaitis teigia, kad projektuojant švarias patalpas, architektams tenka nemažas krūvis: „Valdome visus projektavimo procesus - nuo pirminio eskizo iki statybos priežiūros ir statinio pridavimo nuolatinei statybų komisijai.“ „Eventus Pro“ - kvalifikuota projektuotojų komanda, atliekanti ir kontroliuojanti visos apimties architektūros, konstrukcijų, inžinerijos projektavimo bei statybos vykdymo priežiūros darbus.
„Didžiausias mūsų įrengtas objektas yra „Thermo Fisher Scientific Baltics“ laboratorijos. Šioms laboratorijoms mes tiekėme „Trox GmbH“ laboratorijų oro valdymo sistemas ir atlikome programavimo bei derinimo darbus. Patirtis, įgyta iš daugiau nei 40 tūkst. „Sistema „Easylab“ yra logiškas „Trox“ patirties ir rinkos reikalavimų tęsinys. Ši sistema, turinti dideles galimybes kiekvienai individualiai konfigūracijai, gali patenkinti visus projektinius reikalavimus be papildomo komplikuoto valdymo. Su standartizuotais duomenų kabeliais sistemos integravimas yra labai paprastas. Visi veikimo scenarijai, kuriuos gali pateikti atskiri naudotojai, gali būti nustatomi tiesiog intuityviai. Jau daugiau nei 50 metų patirtį turinti „Trox GmbH“ ir toliau tobulina savo sistemas“, - sako A.
„Kitas mūsų partneris - „Camfil“, pasaulinis oro filtrų ir švaraus oro technologijų gamintojas, užtikrinantis įvairų geriausių savo klasėje ir tvarių oro filtravimo gaminių asortimentą bei paslaugas, siūlydamas ilgiausią eksploatavimo ciklą, mažiausias veikimo ir priežiūros išlaidas, taip pat didžiausią įmanomą energijos vartojimo efektyvumą. Pasak A. Gurevičiaus, „Camfil“ gali kompetentingai parinkti kiekvienai proceso rūšiai reikiamą sprendimą: „Mes turime visą spektrą filtravimo sprendimų, atitinkančių kliento poreikius. „Camfil“ siūlo specialią švarių patalpų įrangą, leidžiančią apskaičiuoti gaminio gyvavimo ciklo išlaidas ir švaros klasę skirtingo dizaino patalpoms.
Bendradarbiaudami su kompanija Telstar, kuri sukaupusi daugiau kaip 30 metų darbo patirtį švarių patalpų įrengimo srityje, mes galime pasiūlyti pačius įvairiausius sprendimus, atitinkančius kliento poreikius. Nuolat atsinaujinančios šios srities technologijos bei puiki mūsų profesionalų komanda padės optimizuoti procesus, atsižvelgdama į išteklius, erdves, įrangą bei energijos sąnaudas. Tinkamas projektavimas yra pagrindinis reikalavimas, užtikrinantis patalpos švarumą ir sterilumą. Telstar siūlo pilną asortimentą ventiliatorinių filtrų blokų (angl.
Prieš patenkant personalui į kontroliuojamos aplinkos zonas ar švarias patalpas, nuo aprangos turi būti pašalinamos kietosios kenksmingos dalelės. Telstar medžiagų perdavimo boksai yra skirti saugiam medžiagų perdavimui tarp klasifikuotų sričių arba tarp klasifikuotų ir neklasifikuotų sričių.
Modulinės švarios patalpos
Dėl inovacijų ir technologijų pažangos sparčiai populiarėja modulinės švarios patalpos. Šis sprendimas leidžia labai lanksčiai ir greitai sukurti itin aukštus standartus atitinkančias laboratorijas tose pačiose organizacijos patalpose ir tam nereikia keisti paties pastato inžinerinių sistemų. Modulinės švarios patalpos funkcionuoja oro slėgio principu. Tai - gali bet kokios formos ir dydžio iš modulių surinkta sandari patalpa patalpoje, į kurią oras patenka per cirkuliacinius oro filtravimo modulius. Į laboratoriją tiekiamas išfiltruotas oras iš aplinkinės patalpos ir į ją grąžinamas. Modulinėje švarioje patalpoje oras gali pasikeisti iki 250 kartų per valandą, kai įprastame biure - 3 kartus.
„Modulinių švarių patalpų privalumas tas, kad jas įrengti galima jau esančiose organizacijos patalpose. Tokios laboratorijos kainuoja pigiau, greitai įrengiamos, nereikia atlikti statybos darbų, keisti jau turimo pastato inžinerinių sistemų. Be to, modulinė sistema suteikia lankstumo. Savo ruožtu tradicinės švarios patalpos numatomos projektuojant visą pastatą ir jame įdiegiamos atitinkamos stacionarios inžinerinės sistemos, patalpos apdaila.
Patalpai įrengti naudojami sienų moduliai, kurie gali būti pagaminti iš PVC ar permatomo organinio stiklo, nerūdijančio plieno. Ekonomiškesnis variantas - PVC užuolaidos, kurios gali užtikrinti didesnę oro švarą tik tam tikroje patalpų zonoje.
„Patalpų įrengimas priklauso nuo reikalaujamos švarumo klasės. Pagal tai, kokia leistina dalelių koncentracija patalpoje ir jų dydis, parenkama HEPA filtrų sistema. Patalpos gali būti skaidriomis ar uždaromis sienomis. Nemažiau svarbu ir švariai patalpai parinkti tinkamus laboratorinius baldus. Čia neturėtų būti baldų iš įprastų medžio drožlių ar dulkių plokščių, paviršių, kurie turi elektrostatinį krūvį“, - pasakoja FIMA atstovas J. Jablonskis.
Švarios patalpos yra sertifikuojamos atestuotų organizacijų. Tačiau FIMA specialistai papildomai siūlo įdiegti dalelių koncentracijos matuoklius, kurie informuoja, ar oras patalpoje atitinka reikalavimus. FIMA taip pat laboratorijoms siūlo specialias vandens tiekimo ir gryninimo sistemas, kuriomis tiekiamas tyrimuose naudojamas ypač švarus, II švarumo lygio dejonizuotas vanduo, traukos spintas, skirtas procesams, per kuriuos kyla rizika, kad patalpa gali būti užteršta cheminiais garais.
Švariose patalpose ir kitose laboratorijose svarbi ne tik aplinkos oro kokybė, bet ir darbiniai paviršiai bei baldai. Didžiąją dalį laboratorijos paviršių sudaro nerūdijantis plienas. Tačiau jis ne visada tinka laboratoriniams stalviršiams, kai dirbama su agresyviomis medžiagomis. Taip pat spintoms, spintelėms, nebūtina naudoti nerūdijantį plieną. Tačiau šių spintų plokštės dažniausiai būna padengtos storesniu ir atsparesniu paviršių saugančių sluoksniu.
„Laboratoriniai stalviršiai gali būti iš nerūdijančio plieno, aukšto slėgio laminato, polipropileno, keraminiai. Keraminius stalviršius mokslininkai ypatingai vertina, tačiau tokio baldo ir kaina yra atitinkama. Todėl vis labiau atsižvelgiama į tai, kokias chemines medžiagas naudos vartotojas ir pagal tai parenkamas stalviršio tipas. Pavyzdžiui, dirbant laboratorijose, kuriose gali atsirasti bakterijų, naudojami stalviršiai iš 70 proc. celiuliozės ir 30 proc. fenolio dervos mišinio. Tokio tipo stalviršiai pasižymi puikiomis antibakterinėmis savybėmis, palyginanti su įprastu polipropileno ar laminuotu stalviršiu“, - teigia J. Jablonskis.
Laboratorijoms tiekiamos ir ergonomiškos kėdės, aptrauktos viniline danga, kuri šiek tiek primena odą, tačiau neskleidžia dulkių. Kėdėse montuojami HEPA filtrai užtikrinantys aukštą apsaugos nuo taršos klasę.
FIMA Nacionaliniam fizinių ir technologinių mokslų centrui pristatė aukščiausios klasės laboratorinę įrangą ir baldus. Iki šiol šiuolaikinės mokslinių tyrimų laboratorijų ir įrangos trūkumas stabdė technologijų plėtrą Lietuvoje ir trukdė konkuruoti dėl tarptautinių projektų ir užsakymų. NFTMC ne tik atnaujins Lietuvos mokslų tyrimų bazę, bet ir paskatins mokslo ir verslo bendradarbiavimą, mat technologijomis galės naudotis ne tik mokslininkai, bet čia bus atliekami ir įmonėms reikalingi tyrimai.
Bendrovė FIMA panašius projektus Lietuvoje įgyvendina nuo 2009-ųjų ir jau spėjo įdiegti unikalių technologijų Lietuvoje.