Hệ thống HVAC phòng sạch giúp duy trì môi trường không khí đạt chuẩn trong các khu vực sản xuất, nghiên cứu hay y tế hiện đại. Nhờ khả năng điều hòa, lọc khí và kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và áp suất, HVAC đảm bảo mọi hoạt động trong phòng sạch diễn ra chính xác và an toàn tuyệt đối. Vậy hệ thống HVAC phòng sạch là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Hãy cùng Công ty TNHH Đầu tư Xây Dựng và Cơ Điện Thăng Long tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Khái niệm hệ thống HVAC phòng sạch là gì?
HVAC (Heating – Ventilation – Air Conditioning) là hệ thống xử lý không khí tổng thể bao gồm các chức năng điều hòa nhiệt độ, thông gió và lọc khí. Đây là phần quan trọng nhất của phòng sạch, đảm bảo môi trường bên trong luôn duy trì ở trạng thái kiểm soát tối ưu về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và độ sạch của không khí.
Không chỉ xuất hiện trong các tòa nhà, nhà máy hay bệnh viện, hệ thống HVAC phòng sạch đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các ngành sản xuất dược phẩm, điện tử, thiết bị y tế, sinh học và nghiên cứu khoa học, nơi yêu cầu không khí phải đạt chuẩn khắt khe theo ISO 14644.
Tổng quan về hệ thống HVAC trong phòng sạch
Tạo ra một hệ thống HVAC hoạt động ổn định cho phòng sạch không hề đơn giản. Nó đòi hỏi kỹ năng kỹ thuật, hiểu biết chuyên sâu về tiêu chuẩn phòng sạch và kinh nghiệm thực tế khi thiết kế.
Ví dụ, phòng sạch ISO Class 6 cần lưu lượng không khí cao gấp đôi so với ISO Class 8, bởi nồng độ hạt bụi nhỏ hơn phải được kiểm soát chặt hơn. Do đó, kỹ sư thiết kế cần xác định chính xác ACH (Air Changes per Hour), số lần thay đổi không khí trong phòng mỗi giờ.
Theo tiêu chuẩn ISO 14644-1:2015, mỗi cấp độ phòng sạch có giới hạn nồng độ hạt bụi riêng. Chẳng hạn, phòng sạch ISO 7 phải giữ lượng hạt ≥0,5 µm dưới 352.000 hạt/m³. Như vậy, HVAC chính là yếu tố quyết định để duy trì cấp độ sạch mong muốn.
Những yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch
Khi thiết kế hệ thống HVAC, kỹ sư cần tính toán toàn diện dựa trên đặc tính vận hành và mục đích sử dụng của từng phòng sạch. Một số yếu tố quan trọng gồm:
- Cấp độ ISO của phòng sạch: ISO 5 – 8 có yêu cầu khác nhau về lưu lượng khí và bộ lọc.
- Bố trí không gian: cách sắp xếp phòng, hành lang, khu đệm ảnh hưởng đến luồng khí và áp suất.
- Số lượng nhân viên và thiết bị: nguồn sinh nhiệt và hạt bụi chủ yếu trong phòng sạch.
- Áp suất giữa các khu vực: khu vực sạch hơn luôn duy trì áp suất dương so với khu kề bên.
- Điều kiện môi trường bên ngoài: nhiệt độ, độ ẩm, nguồn không khí cấp ảnh hưởng đến thiết kế.
Tất cả các yếu tố này phải được phân tích kỹ lưỡng để hệ thống HVAC vận hành hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và duy trì độ sạch ổn định.
Nguyên tắc thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch
Lưu lượng không khí (CFM)
Lưu lượng không khí là thông số quan trọng hàng đầu khi thiết kế. Nó được xác định dựa trên:
- Mức độ sạch cần đạt (ISO 5, 6, 7 hoặc 8).
- Số người làm việc và tần suất ra vào phòng.
- Diện tích phòng sạch và cấu trúc các khu vực liên kết.
- Thiết bị phát nhiệt hoặc tạo bụi bên trong phòng.
Các kỹ sư HVAC sẽ tính toán CFM (cubic feet per minute) để đảm bảo số lần thay đổi không khí mỗi giờ đạt yêu cầu tiêu chuẩn, đồng thời duy trì luồng không khí một chiều (laminar flow) giúp giảm tối đa nhiễm khuẩn.
Nhiệt độ và độ ẩm
Nhiệt độ trong phòng sạch thường được duy trì từ 20 – 24°C với độ ẩm 40 – 60%, tùy lĩnh vực sử dụng. Một số ngành như sản xuất dược phẩm hoặc linh kiện điện tử yêu cầu độ chính xác cao, chênh lệch chỉ ±0,25°C và ±2% RH. Hệ thống HVAC phải trung hòa lượng nhiệt sinh ra từ thiết bị và con người để đảm bảo điều kiện ổn định liên tục.
Chênh lệch áp suất
Phòng sạch thường duy trì áp suất dương, để không khí chỉ đi ra ngoài, tránh bụi bẩn xâm nhập. Ngược lại, các phòng xử lý chất độc hại hoặc vi sinh nguy hiểm cần duy trì áp suất âm để không khí không rò rỉ ra bên ngoài. Hệ thống HVAC sẽ được điều chỉnh để tạo chênh lệch áp suất chính xác giữa các khu vực, giúp duy trì sự an toàn và kiểm soát.
Giới hạn không gian và cấu hình hệ thống HVAC
Bộ xử lý không khí (AHU – Air Handling Unit) có thể được lắp đặt theo chiều ngang hoặc dọc, tùy vào không gian công trình. Tùy quy mô dự án, các đơn vị thi công có thể lựa chọn lắp đặt tại chỗ hoặc vận chuyển nguyên khối từ nhà sản xuất. Một số hệ thống HVAC phòng sạch hiện đại có khả năng tự động giám sát nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và cảnh báo lỗi, giúp việc bảo trì trở nên thuận tiện và tiết kiệm hơn.
Yêu cầu HVAC cho từng loại phòng sạch
Phòng sạch sản xuất
Các phòng sạch trong nhà máy sản xuất linh kiện, điện tử, thực phẩm thường đạt ISO Class 7 – 8, với giới hạn bụi từ 352.000 đến 3.520.000 hạt/m³. Loại phòng này không đòi hỏi ACH quá cao, nên chỉ cần hệ thống HVAC trung bình có khả năng lọc hạt 0,5 µm là đủ.
Phòng sạch dược phẩm
Phòng sạch dược phẩm yêu cầu mức kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt. Hệ thống HVAC phải đảm bảo nhiệt độ ổn định, độ ẩm chính xác, áp suất phân tầng rõ ràng giữa các khu vực. Theo quy định GMP – WHO – EU, các phòng này cần đạt tối thiểu ISO Class 7 tương đương Federal Standard 209 Class 10.000. Do đó, HVAC phải có bộ lọc HEPA/ULPA và bộ xử lý không khí công suất lớn, giúp ngăn nhiễm chéo và duy trì độ tinh khiết của sản phẩm.
Phòng sạch thí nghiệm và thiết bị y tế
Các phòng thí nghiệm nghiên cứu và sản xuất thiết bị y tế cần môi trường cực kỳ ổn định, đạt chuẩn ISO 14644-1. Hệ thống HVAC phải đảm bảo luồng không khí ổn định, lọc bụi mịn hiệu quả và duy trì áp suất thích hợp giữa các khu vực chức năng. Việc thay đổi không khí có thể đạt 100 – 300 lần mỗi giờ, đảm bảo không khí luôn được làm mới liên tục.
Dịch vụ thiết kế và thi công hệ thống HVAC phòng sạch chuyên nghiệp
Nếu doanh nghiệp của bạn đang cần xây dựng hoặc cải tạo phòng sạch đạt chuẩn ISO, việc lựa chọn đơn vị có kinh nghiệm trong dịch vụ tư vấn thiết kế phòng sạch và thi công hệ thống phòng sạch là cực kỳ quan trọng.
Công ty TNHH Đầu tư Xây Dựng và Cơ Điện Thăng Long là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực HVAC và phòng sạch tại Việt Nam, chuyên cung cấp:
- Tư vấn thiết kế phòng sạch theo tiêu chuẩn ISO, GMP, WHO.
- Thi công hệ thống HVAC, AHU, FFU, lọc khí HEPA/ULPA.
- Cung cấp và lắp đặt thiết bị phòng sạch trọn gói.
- Bảo trì – hiệu chuẩn – đo kiểm hệ thống HVAC định kỳ.
Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và quy trình thực hiện bài bản, Cơ điện Thăng Long cam kết mang đến giải pháp tối ưu, hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe của khách hàng trong lĩnh vực phòng sạch.
Qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hệ thống HVAC phòng sạch là gì, vai trò của nó trong việc duy trì môi trường không khí đạt chuẩn ISO, cùng những yếu tố ảnh hưởng trong quá trình thiết kế và thi công. Một hệ thống HVAC được thiết kế đúng chuẩn không chỉ giúp kiểm soát hạt bụi, nhiệt độ, độ ẩm và áp suất hiệu quả, mà còn nâng cao độ tin cậy và chất lượng sản phẩm trong các ngành công nghiệp hiện đại.
Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp HVAC phòng sạch tối ưu, hãy liên hệ ngay với Cơ điện Thăng Long qua website thanglongem.com để được tư vấn và báo giá chi tiết.
