الحد من الاضطرابات الهوائية: الأثر الناتج عن نوافذ غرف النظافة المثبتة بشكل مستوٍ مع السطح

تشكّل اضطرابات تدفق الهواء خطرًا خفيًّا في البيئات الحرجة مثل غرف العمليات في المستشفيات، ومصانع الأدوية، وغرف النظافة الخاصة بالدوائر المتكاملة (الأشباه الموصلة)، وغيرها. وتتعرّض الجسيمات للاحتجاز داخل دوامات الاضطراب، ما يؤدي إلى تشكُّل مناطق راكدة ويقلّل من كفاءة وحدات المراوح والفلاتر (FFU). ويُهمَل أحد أهم مصادر الاضطرابات، ألا وهو نوافذ غرف النظافة، بينما يُولى اهتمامٌ كبيرٌ لمواقع وحدات المراوح والفلاتر (FFU) والمشتّتات وفتحات استرجاع الهواء. فالإطارات النوافذ البارزة للخارج أو عتبات النوافذ العميقة أو أسطح النوافذ غير المنتظمة لا توفّر تدفقًا طبقيًّا (لاميناريًّا). أما عند تركيب نوافذ غرف النظافة بشكل مستوٍ مع السطح، فلا تحدث أي اضطرابات.

١. القضاء على الإطارات والحواف البارزة

تتراوح الأبعاد النموذجية للنوافذ بالنسبة إلى سطح الجدار بين ١٠ و٣٠ مم. ويُسبب هذا البارز في موقع النافذة رفضًا يؤدي إلى تغيّر في ملامح سطح الجدار في هذه المنطقة الممتدة. وعندما يتحرك الهواء بسرعة عالية من السقف نحو الأسفل ويصطدم بهذه العوائق، فإنه ينعكس بعيدًا عن سطح الجدار مكوّنًا منطقة دوامات خلفية. وقد تمتد هذه الدوامات إلى ما يصل إلى ٢٠٠–٥٠٠ مم في اتجاه التدفق، وقد تؤدي إلى منطقة اضطراب لا تُزال الجسيمات منها نحو فتحات العادم. وللتغلب على هذه المشكلة، ستُركَّب النوافذ المُستوية بحيث تكون على مستوى سطح غرفة النظافة الخاصة باللوحة. وبفضل تصميم التركيب المستوي، لا يتطلب تركيب إطار النافذة مع شركة «هوا آو» وجود أي حافة أو درجة أو تجويف. كما يوفّر هذا التصميم انتقالًا سلسًا بين اللوحة والزجاج. وتبيّن محاكاة ديناميكا الموائع الحاسوبية (CFD) الخاصة بنوافذ «هوا آو» المستوية أن سرعة الهواء عند حدود النافذة المجاورة للجدار تقلّ عن ٥٪، وهي نسبة منخفضة جدًّا مقارنةً بنسبة ٢٠–٣٠٪ الخاصة بالنوافذ التقليدية. وبما أن الاضطراب في غرف النظافة من الفئة ISO 5 يكون منخفضًا (تدفق أحادي الاتجاه بسرعة ٠,٢–٠,٥ م/ث)، فإن خفض الاضطراب يتناسب طرديًّا مع إزالة الجسيمات، وبالتالي تنخفض مخاطر التلوث.

٢. انتقال سلس من الزجاج إلى الإطار دون شقوق

يمكن أن تسبب التضخمات الكبيرة أيضًا اضطرابات هوائية. كما تتكوَّن دوامات هوائية دقيقة عند واجهة الزجاج والإطار بسبب الفجوات الصغيرة والشقوق والأسطح غير المستوية. وتُعَدُّ هذه الدوامات الدقيقة، التي تظهر خصوصًا في الجوار المباشر لسطح الجدار حيث يكون ترسيب الجسيمات أكثر احتمالًا، مشكلةً بالغة الخطورة. ومع مرور الوقت، تستقر الجسيمات داخل هذه الشقوق ولا يمكن إزالتها بعد ذلك بواسطة عمليات التنظيف، ما يجعلها مصدرًا مستمرًّا للتلوث.

تُركَّب نوافذ غرفة النظافة من شركة هوا آو بحيث تكون مُستوية تمامًا مع لوحة الجدار، وتتميز بإطارات ألومنيوم مُصاغة بدقة عالية، ومزودة بختم سيليكوني أو ختم من مادة EPDM مستمر لضمان سطح أملس ومستوٍ بين زجاج النافذة وإطارها. ويتم ضغط الختم لضمان ألا يتجاوز الفجوة 0.5 مم. كما أن حواف الزجاج ناعمة ولا تسبب احتكاكًا أو تصبح خشنة، ويكون الزجاج مقسّى أو مُرقّق. ويسهم هذا السطح الأملس في تقليل الترسبات وتراكم المواد الكيميائية في غرف النظافة الصيدلانية، حيث تُستخدم عادةً أبخرة بيروكسيد الهيدروجين أو المناديل المبللة بالكحول للتعقيم، كما يوفّر تدفقًا هوائيًّا منتظمًا (Laminar Flow) ونظافة فائقة.

٣. سطح جدار متسق لتطوير التدفق الهوائي المنتظم

في التدفق الطبقي، يجب أن يكون طبقة الحدود متطورةً بشكل متجانس على سطح الجدار بالكامل. وتُنشأ منطقة جديدة من التدفق الانتقالي في الموضع المُتّجه لأسفل (المنطقة الواقعة بعد العقبة) كلما وُجد اضطرابٌ ما — مثل النافذة أو الباب أو منفذ التوصيلات الكهربائية وغيرها. وقد تؤدي النوافذ التقليدية إلى عددٍ من الاضطرابات في طبقة الحدود على طول الجدار؛ فإذا وُجدت عدة نوافذ في الغرفة نفسها على جدار واحد، فقد لا يتحقق التدفق الطبقي الكامل قبل وصول الهواء إلى فتحات الإرجاع.

النوافذ المُركَّبة بشكل مُستوٍ تُشكِّل سطح جدارٍ مستمرًا بينها. وتتميَّز النوافذ المستخدمة في غرفة النظافة التابعة لشركة «هوا آو» بأنها تمتلك نفس تشطيب السطح الخاص ببقية ألواح غرفة النظافة (إطارات من الألومنيوم مغطَّاة بطبقة مسحوقية وسطح زجاجي أملس). كما يتطابق معامل الاحتكاك وخشونة السطح لتقليل الاضطرابات في تدفق الهواء إلى أدنى حدٍّ ممكن. وأخيرًا، إذا كانت غرفة النظافة طويلةً جدًّا وضيِّقةً، وتم تركيب وحدات توزيع الهواء المفلتر (FFUs) على كامل السقف، فإن كفاءة إزالة الجسيمات تصل إلى أقصى درجة لها عند استخدام النوافذ المُركَّبة بشكل مُستوٍ، وذلك للاستفادة من تأثير التدفق الطبقي الذي يمكن أن يتكوَّن في جميع أنحاء غرفة النظافة ويُحافظ عليه على طول الجانبين: جانب التوريد وجانب الإرجاع لوحدات توزيع الهواء المفلتر (FFU).

٤. التوافق مع معدلات تغيير الهواء العالية

تتراوح معدلات تبديل الهواء النموذجية في غرفة نظيفة داخل مستشفى بين ٢٠ و٣٠٠ تبديل للهواء في الساعة (ACH). وعادةً ما تُضبط غرفة العمليات على معدل يتراوح بين ٢٠ و٢٥ تبديلًا للهواء في الساعة، بينما تُضبط الغرفة النظيفة المستخدمة في الصناعات الدوائية عادةً على معدل يتراوح بين ٥٠ و١٥٠ تبديلًا للهواء في الساعة. وعند سرعات تدفق الهواء العالية، إذا وُجدت أي تعرجات صغيرة على السطح، فإن ذلك يؤدي إلى ظهور تأثير اضطرابي. وقد تتكوّن دوامات كبيرة عند معدل ١٠٠ تبديل للهواء في الساعة عندما يكون هناك بروز صغير (إطار نافذة بارز بمقدار ٥ مم). أما النوافذ المستخدمة في الاختبار من قِبل شركة هوا آو فهي مُركَّبة بشكل مُستوٍ مع السطح، وخضعت للاختبار عند سرعة هواء تصل إلى ١٫٠ م/ث (وهو ما يعادل تقريبًا ٢٠٠ تبديل للهواء في الساعة في غرفة ارتفاع سقفها ٣ أمتار).

تُستخدم أجهزة قياس سرعة الهواء بالسلك الساخن لإظهار أنه لا توجد زيادة في شدة الاضطراب في الملف الشخصي المُستوٍ مقارنةً بتلك الموجودة على سطح الجدار الصلب. وقد تم التأكيد على الملف الشخصي المُستوٍ من خلال رسم خرائط السرعة باستخدام أجهزة قياس سرعة الهواء بالسلك الساخن، وأظهرت النتائج أنه لا يُحدث أي زيادة قابلة للقياس في شدة الاضطراب مقارنةً بسطح الجدار الصلب. وإذا كانت الفتحات الحالية للنوافذ بحاجة إلى إعادة الاستخدام في مشروع تجديد، فيمكن استخدام وحدات نوافذ «هوا آو» لتثبيت نافذة ذات سطح داخلي أملس بنسبة ١٠٠٪ في الفتحة الخشنة.

ملخص

الطرق الأربعة التي تُزيل بها نوافذ غرف النظافة المُثبتة بشكل مُستوي الاضطرابات هي: إزالة الإطارات البارزة، وتوفير انتقالٍ سلسٍ بين الزجاج والإطار، وسطح جدارٍ متجانسٍ لتدفق طبقي، والتوافق مع معدلات تغيير الهواء العالية. وتُصنَّع هذه النوافذ المستوية من قِبل شركة هوا آو لتكنولوجيا الغرف النظيفة، وهي مؤسسة وطنية متخصصة في التكنولوجيا المتقدمة، والتي تمتلك ست مصانع تغطي مساحةً إجماليةً تبلغ ٢٥٠٠٠٠ مترًا مربعًا، ويعمل فيها ٨٠٠ فنيٍّ ماهرٍ، ويصل حجم أعمالها السنوي إلى مليار يوان صيني. ونحن مورِّدٌ للوحات الساندويتش الخاصة بغرف النظافة، والأبواب والنوافذ، والمقاطع الألومنيومية، وأرضيات البولي فينيل كلورايد (PVC)، ومعدات التنقية، والمصابيح الخالية من الظلال، وصمامات التهوية. اتصلوا اليوم بشركة هوا آو لمعرفة كيفية تعزيز التحكم في الاضطرابات باستخدام النوافذ في مشروع تجديد غرفة النظافة لديكم.