Het correct plannen en bouwen van binnenruimtes – maar hoe?

Fig. 1: Ob auf der grünen Wiese oder im Bestand: eine gute Reinraum-Vorplanung ist wichtig.

Figuur 2: Een cleanroom heeft veel interfaces met het gebouw die in acht moeten worden genomen.

Figuur 3: betrouwbare en energiezuinige technologie – goed gepland, perfect uitgevoerd.

Figuur 4: Afwerk- en gekwalificeerde cleanroom – De productie kan beginnen.

Is een cleanroom niet gewoon een overdimensionale schoenendoos die in een gebouw wordt geplaatst en met schone lucht wordt gevuld? In principe: ja! En het is ook goed om dingen in eerste instantie eenvoudig aan te pakken, maar - zoals zo vaak in het leven - ligt ook hier de duivel in de details. Deze bijdrage moet u laten zien dat er mogelijkheden zijn om vanaf de projectstart veel goed te doen en de gevaarlijkste hobbels in de cleanroom-constructie te omzeilen. BECKER Reinraumtechnik ontwerpt en bouwt al 25 jaar cleanrooms voor de meest uiteenlopende sectoren en in de meest uiteenlopende maten en cleanroomklassen. Advies, planning, bouw, kwalificatie en 24/7 full service komen uit één hand en wij brengen dus ook veel waardevolle ervaringen mee, die wij hier graag delen.

Laten we beginnen met het gebouw waarin de cleanroom moet worden opgebouwd. Veel klanten bouwen op de zogenaamde 'Groene Vlieg', dat wil zeggen dat het gebouw dat de cleanroom omgeeft nieuw wordt gebouwd en dat er nog mogelijkheden zijn om invloed uit te oefenen op de uitvoering van het gebouw en interfaces vooraf mee te denken en in te plannen. Het wordt al iets moeilijker bij 'bouwen in bestaand vastgoed', dat wil zeggen dat het gebouw inclusief de infrastructuur al aanwezig is. Hier is de eerste en uit ervaring ook de belangrijkste 'horde', namelijk de juiste keuze van het gebouw en de locatie van een cleanroom. Dit bepaalt vaak het succes of falen van het project voordat het überhaupt start. Het kan nog tragischer worden als de klant al een gebouw heeft gekocht of gehuurd zonder vooraf de haalbaarheid van de cleanroom-uitbouw te laten toetsen door ervaren cleanroom-specialisten. Pijnlijk resultaat uit de praktijk: het gebouw heeft een ongeschikte indeling voor productie (bijvoorbeeld lange buisvorm), de verdiepingshoogten zijn niet voldoende voor de techniekinstallaties boven het plafond van de cleanroom of het bestaande hallenplafond kan geen ophanglasten dragen voor het cleanroombed. Vaak is ook de bestaande elektrische aansluiting of de verwarmingscapaciteit van het gebouw onvoldoende voor het nieuwe gebruik. De planning begint dus al met compromissen, de uitvoering is niet mogelijk of duurt langer en wordt onvermijdelijk duurder. Daarom het advies: laat u bij de keuze van de locatie van de cleanroom al in een vroeg stadium adviseren door vakmensen die vertrouwd zijn met haalbaarheid. Wij kijken met onze 'cleanroombril' naar uw gebouw.

Nog voordat de keuze voor het gebouw is gemaakt, staat de ontwikkeling van het ideale productieproces, dat de klant over vele jaren operationele zekerheid, optimale logistiek en korte routes moet bieden. Alleen daaruit volgt een mogelijk cleanroomindeling die voor dat proces de ideale omgevingsvoorwaarden schept. Daarbij geldt: zo groot als nodig, zo klein mogelijk, want een cleanroom kost niet alleen in investering, maar ook in lopend bedrijf een niet onbelangrijk bedrag. Ook toekomstige groei van de klantactiviteiten moet in de indeling en techniek worden meegenomen, zodat de cleanroom zonder grote inspanning 'mee kan groeien'. Een taak die een hoog niveau van ervaring vereist en bij ideale uitvoering voor de klant financieel zeer aantrekkelijk kan zijn.

Nu hebben we een geschikt gebouw gevonden en hebben we nagedacht over de productieprocessen en een geschikt cleanroomindeling ontwikkeld. Hoe gaat het nu verder? Nu begint het eigenlijke werk van de cleanroomingenieurs bij BECKER Reinraumtechnik: de binnenomstandigheden van de cleanrooms worden vastgesteld. Naast de cleanroomklassen zijn dit vooral eisen aan temperatuur en vochtigheid, de tolerantiegebieden daarvan en ook drukverschillen tussen de ruimtes. Het is daarbij zeer belangrijk om te beslissen wat absoluut noodzakelijk is voor het productieproces in de cleanroom en wat niet. Bijvoorbeeld de vraag of een gereguleerde bevochtiging van de ruimtes nodig is of niet, want bevochtiging brengt aanzienlijke kosten met zich mee, zowel in de bouw als vooral in de bedrijfsvoering. Ook strakke tolerantiebereiken voor temperatuur en vochtigheid zijn technisch haalbaar, maar - als het proces dat niet vereist - vormen ze een energie- en kostenval.

Bij de technische planning van de cleanroom is het van elementair belang om een hoog niveau van energie-efficiëntie te integreren in de koeling, ventilatie en regeltechniek, omdat de cleanroom 24/7 draait en lage energiekosten uiteindelijk ook de fabricagekosten van het klantproduct positief beïnvloeden of, bij niet-naleving, de productkosten verhogen. Ook wordt vaak de operationele veiligheid van de cleanrooms verwaarloosd en worden redundanties in de technische installaties niet meegenomen. Resultaat: de cleanroom valt uit, de productie ligt stil, mogelijk is ook een herkwalificatie nodig – een nachtmerrie voor cleanroombeheerders. Door slimme uitwerking en combinatie van de technische aggregaten kan het uitvalrisico met beheersbare kosten aanzienlijk worden verminderd.

Op de klantzijde is er eveneens het een en ander om rekening mee te houden. Het is onmisbaar om, afhankelijk van de omvang van het project, een gemotiveerd projectteam samen te stellen en ook de juiste competenties en capaciteit toe te wijzen vanuit het management. Typisch behoren daartoe de leiding van productie en QM, het facilitair management en ook een ervaren architect. Een cleanroomproject slechts 'bovenop' het normale dagelijkse bedrijf aanpakken, leidt zelden tot het gewenste resultaat volgens ervaring.

Een belangrijke stap naar het succes van het project is de keuze van de juiste cleanroomleverancier, die de ruimtes volgens de planning bouwt tot aan de oplevering. Hier telt vooral de ervaring op het gebied van ventilatietechniek, koeling en regeltechniek. Laat referentie-installaties zien en praat met de gebruikers. De goedkoopste is daarbij zelden de beste. Ook de grootte en reputatie van de leverancier zorgen voor een veilige afhandeling tot het einde van het project. Een ideale combinatie is – zoals bij Becker Reinraumtechnik – wanneer planning en uitvoering uit één hand komen, dat vermindert interfaces en garandeert een snellere en succesvolle uitvoering.

Last but not least is de uiteindelijke stap de ingebruikname en goedkeuring. Het is raadzaam om de cleanroommetingen en ook de bouwkundige oplevering door ervaren vakmensen te laten uitvoeren. Checklists zorgen ervoor dat niets wordt vergeten en dat eventuele gebreken worden ontdekt, gedocumenteerd en snel worden afgehandeld. Dan staat niets meer in de weg van een succesvolle start van de productie in de nieuwe cleanroom.

Deze uitwerking is zeker niet volledig en er zijn veel andere punten om rekening mee te houden, die wij geïnteresseerde lezers graag ook in een persoonlijk gesprek toelichten.