Projektowanie pomieszczeń czystych: prawidłowe planowanie sufitów i ich elementów wbudowanych oraz realizacja budowlana

Abb. 1: Podwieszane sufity kasetowe nie są dostępne do chodzenia, są to zawieszone sufity metalowe. Lampy i wyloty powietrza mogą być tutaj niemalże powierzchniowo zintegrowane z systemem. (Copyright: Jens Distelberg)

Abb. 2: Der Glatt Granulator GPCG wurde hier reinraumgerecht in eine abgestufte Tragrasterdecke integriert. (Copyright: Glatt)

Abb. 3: Kompletnie zintegrowane, spawane na całej powierzchni miejsce mycia w czystym pomieszczeniu wykonane ze stali nierdzewnej, opracowane przez Glatt, nie zawiera żadnych fug silikonowych i można je bezproblemowo podłączyć do wszystkich popularnych systemów sufitów czystych pomieszczeń. (Copyright: Jens Distelberg)

Abb. 4: Oświetlenia, wyloty wentylacji, główki zraszaczy i czujniki powinny być, o ile to możliwe, zawsze montowane powierzchniowo w systemach sufitowych. (Copyright: Jens Distelberg)

Jasno określone wymagania w obowiązujących regulacjach GMP oraz inne obowiązujące wytyczne definiują, jak powinna wyglądać sala czysta. W praktycznej realizacji spotykają się one z potrzebami zamawiającego i muszą być brane pod uwagę przy wyborze systemu oraz podczas realizacji na miejscu. Opis podejścia do realizacji sufitów w salach czystych przedstawia Ronny Töpfer, inżynier projektowy w Glatt Ingenieurtechnik, Weimar.

To, co dotyczy koncepcji drzwi, przeszkleń i ścian w sali czystej, odgrywa oczywiście dużą rolę również w przypadku sufitu w sali czystej: wszystkie kwestie planistyczne muszą być starannie opracowane przed realizacją przebudowy lub nowego budynku i wyjaśnione w ścisłej współpracy z klientem. Jako część koncepcji, już na wczesnym etapie powinny być uzgodnione kwestie związane z instalacjami w przestrzeni między sufitami, takie jak zamierzane oświetlenie, instalacje sufitowe i wyloty powietrza. Kluczowe jest, aby wszystkie zaangażowane branże były ściśle włączone w proces planowania. Glatt Ingenieurtechnik korzysta na przykład z własnych specjalistów wewnątrz firmy w dziedzinach HVAC, EMSR, procesów, mediów czarnych i czystych. Dzięki temu wszystkie branże mogą być bezpośrednio koordynowane bez strat na styku. W przypadku zaangażowania zewnętrznych usługodawców konieczne jest ich jak najściślejsze zintegrowanie z strukturami projektu.

SYSTEMY SUFITÓW I ICH ZASTOSOWANIA

W przypadku systemów sufitów w salach czystych zasadniczo wyróżnia się sufity kratowe, kasetowe i panele. Zazwyczaj są one stosowane od klasy czystości ISO 8 wzwyż. Dla obszarów o niższej czystości można rozważyć zastosowanie suchej zabudowy i farb odpornych na warunki sali czystej. Podobnie jak w przypadku systemów ścian, ważne jest zapewnienie szczelności poprzez minimalną ilość szczelin. Wykonanie sufitów panelowych w salach czystych jest podobne do systemu paneli ściennych. W zależności od dostawcy dostępne są sufity wolnostojące, do chodzenia, o rozpiętości do sześciu metrów, co minimalizuje liczbę fug. Dzięki zintegrowanym profilom można łatwo mocować takie elementy dużego formatu na stropie surowym lub na stalowych konstrukcjach nośnych. Lampy i wyloty powietrza można wygodnie zamontować przed ostatecznym montażem. Modernizacja instalacji w tym systemie jest w porównaniu do innych systemów możliwa tylko w ograniczonym zakresie i wymaga większego nakładu pracy. Kluczową kwestią jest, czy sufit ma być dostępny do chodzenia, czy nie. W przypadku paneli i sufitów kratowych dostępność do chodzenia jest możliwa na życzenie, co pozwala zrezygnować z dodatkowych przejść lub konstrukcji. Nośność jest jednak ograniczona we wszystkich systemach i służy raczej do celów konserwacyjnych, a nie do podwieszania rur czy innych obciążeń w przestrzeni między sufitami.

Możliwości konfiguracyjne zależne od systemu

Sufity kratowe składają się z elastycznego systemu kratowego producenta, z profilami wytłaczanymi na prasie. Szerokości belek różnią się w zależności od producenta, a elementy wbudowane, takie jak czujniki ciśnienia, można łatwo zintegrować od szerokości 80 mm. Pola sufitowe dostępne są w popularnych rozmiarach, np. 625 mm x 625 mm, co umożliwia montaż bez dodatkowych fug lamp i wylotów powietrza. Na rynku dostępne są także inne rozmiary i wersje specjalne. Sufity kasetowe nie są dostępne do chodzenia, są to sufity metalowe zawieszone. Podobnie jak w innych systemach, lampy i wyloty powietrza można niemal na powierzchni zintegrować z systemem.

Już wspomniana szczelność sufitu odgrywa kluczową rolę. Podobnie jak w przypadku ścian w salach czystych, szczeliny w powierzchni sufitu można uszczelnić silikonem odpornym na warunki sali czystej. W przypadku sufitów kasetowych silikon nie jest stosowany, ponieważ powinny być one montowane tylko w niższych klasach czystości. Oprócz silikonowania sufitu, można stosować również suche uszczelki. W tym przypadku należy wcześniej uzgodnić z inwestorem, w jakich odstępach konieczne będzie otwieranie sufitu, np. w celach konserwacyjnych. Uszczelnienie silikonowe musi być co jakiś czas odnawiane, natomiast sucha uszczelka jest układana nad szczelinami i nie wymaga wymiany przy otwieraniu sufitu. Wadą suchej uszczelki jest wyższy poziom wycieków i konstrukcyjnie spory mały szczelina.

Ścisła współpraca na etapie koncepcji

Już na etapie koncepcji sali czystej powinno się ściśle współpracować z klientem i architektem, przy czym w przypadku przebudowy, w przeciwieństwie do nowego budynku, konieczne jest dostosowanie się do warunków architektonicznych. Wymagania przestrzenne i wysokości pomieszczeń są zwykle określane przez klienta i jego wymagania projektowe. Rzadko kiedy można na nie wpłynąć, ponieważ warunki przestrzenne i wielkości urządzeń są narzucone przez proces. Czynniki wpływające na architekturę mogą obejmować np. rozmiary zbiorników lub instalację słupów podnośnikowych. Czasami można korzystać z tzw. kopuł sufitowych, aby efektywnie zmniejszyć objętość właściwej sali czystej. Im większa przestrzeń czysta, tym wyższe wymagania dotyczące zarządzania powietrzem, co wiąże się z rosnącymi kosztami operacyjnymi. Bardzo ważnym elementem wstępnego planowania nowego budynku jest wysokość stropów na poszczególnych piętrach. Często zdarza się, że dopiero podczas budowy sali czystej i montażu nadbudówek, takich jak rury, kanały wentylacyjne czy rury zraszaczowe, okazuje się, że przestrzeń jest bardzo ograniczona i konieczne jest duże zaangażowanie inżynierskie, aby pomieścić wszystkie instalacje. W tym miejscu już na etapie planowania należy dokonać dokładnej oceny gęstości instalacji i ich rozmiarów, np. kanałów wentylacyjnych czy lamp. Komfortowe możliwości konserwacji we wszystkich niezbędnych miejscach są koniecznością i powinny być odpowiednio uwzględnione i zaplanowane pod względem przestrzennym, szczególnie w przypadku elementów bezpieczeństwa, takich jak rury zraszaczowe. Ich integracja jest nie do przecenienia. W zależności od projektu są one nieodzowne, często nawet wymagane przez ubezpieczycieli. Szczególnie urządzenia przeciwpożarowe nie mogą być dowolnie rozmieszczane i podlegają ścisłym przepisom. Jeśli plenum i sala czysta mają być zraszane, przestrzeń i nakład pracy przy instalacji znacznie się zwiększają we wszystkich obszarach.

Poprawna integracja: wbudowane elementy w suficie sali czystej

Sufity w salach czystych mogą mieć różne wbudowane elementy, które muszą być fachowo zintegrowane, aby spełniały wymogi danej klasy czystości. Najczęściej są to:

– Lampy,
– Wloty i wyloty powietrza,
– Jednostki filtrujące z wentylatorami,
– Czujniki, takie jak czujniki temperatury, ciśnienia czy wilgotności,
– Tabliczki ewakuacyjne,
– Czujniki dymu,
– Dysze zraszaczy,
– Anteny WLAN i wiele innych.

Wymagania dotyczące sali czystej, które mają mieć powierzchnię gładką i zintegrowaną, odgrywają oczywiście ważną rolę również w przypadku tych elementów. W przypadku lamp i wylotów powietrza jest to mniej problematyczne, ponieważ producenci systemów sal czystych już oferują te elementy w wersji zintegrowanej z powierzchnią dla swoich systemów sufitowych. Istnieje także możliwość dostosowania systemów sufitowych tak, aby można było później montować lampy i wyloty innych producentów w sposób zgodny z wymaganiami sali czystej. Czujniki powinny być jak najdalej osadzone w profilach kratowych, aby mieć pełną swobodę w doborze elementów sufitowych. Jest to możliwe u wielu dostawców. Alternatywnie, elementy można zintegrować bezpośrednio w polach sufitowych, co oczywiście ogranicza swobodę w powierzchni sufitu. Nie wszystkie czujniki można zintegrować powierzchniowo, ale rynek oferuje szeroki wybór czujników i innych elementów zgodnych z wymaganiami sal czystych. Szczególnie w przypadku dysz zraszaczy dostępne są specjalne rozwiązania zgodne z normami sal czystych, np. automatycznie wysuwane dysze w razie pożaru.

Sufity w salach czystych mogą być dostępne do przeglądów od dołu lub od góry. W wersji dostępnej od dołu moduły świetlne można łatwo wymienić, nie przerywając statusu sali czystej – co jest dużą zaletą. Ta opcja jest również korzystna, gdy dostęp od góry jest utrudniony lub niemożliwy z powodu ograniczonej przestrzeni w plenum. Przy planowaniu oświetlenia podstawową zasadą dla każdego projektu sali czystej jest zaangażowanie klienta od początku, aby wspólnie wybrać najlepszą opcję, a wszystkie branże muszą ściśle się ze sobą koordynować. W idealnym przypadku wszystkie usługi planistyczne pochodzą od jednego źródła, co zapewnia spójność i optymalizację rozwiązania.