¿Ventanas para salas limpias empotradas o con marco en sistemas FFU: cuál es mejor?

Todos los componentes del envolvente deben ser capaces de mantener el flujo de aire laminar, las presiones y el control de contaminación en salas limpias con unidades de filtración y ventilación (FFU). Las ventanas no constituyen una excepción. Existe una diferencia entre las ventanas para salas limpias empotradas y las enmarcadas, lo que puede tener un gran efecto sobre el rendimiento del sistema FFU. La opción estándar ha sido la de ventanas enmarcadas, que presentan bordes, marcos y alféizares prominentes y salientes. Avanzado: las ventanas empotradas son aquellas cuya superficie de vidrio está al mismo nivel que la superficie del panel. ¿Cuál de las siguientes opciones es la más adecuada para un sistema FFU? A continuación se analizan comparativamente los cuatro criterios.

1. Impacto sobre la estabilidad del flujo de aire laminar

Las ventanas con marco constituyen un obstáculo. La profundidad del marco en la pared es típicamente de 10 a 25 mm. Cuando la velocidad del aire suministrado por las unidades de filtración y flujo (FFU) es descendente, entre 0,3 y 0,5 m/s, esta protuberancia provoca la separación del flujo de aire. La estela aguas abajo es turbulenta y su tamaño equivale a 10 a 20 veces el del obstáculo. Estas zonas turbulentas en una sala limpia con varias ventanas con marco pueden abarcar el 30 % o más del área de la pared y, por lo tanto, pueden generar condiciones perjudiciales para el control de contaminantes.

Este no es un problema en el caso de ventanas empotradas. El nivel del vidrio de la sala limpia coincide con la superficie del panel: sin salientes, sin escalones ni marcos sobresalientes. El aire que pasa a través de la ventana fluye de forma suave y continua, como si se tratara de una barrera sólida. El cambio de velocidad en el límite de la pared, medido mediante dinámica computacional de fluidos (CFD), es inferior al 5 % para ventanas empotradas, frente al 20-30 % observado en ventanas con marco. En sistemas de flujo laminar unidireccional (unid), las ventanas empotradas son definitivamente superiores. Ganadora: ventanas empotradas

2. Integridad de la presión y durabilidad del sellado

El sellado por compresión entre el marco y el panel, y el sellado por compresión entre el marco y el vidrio son componentes cruciales de las ventanas con marco. Contienen varias interfaces, lo que significa que existen varios posibles caminos de fuga. Con el tiempo, la compresión del sellado se libera y los ciclos de presión diferencial flexionan el marco, provocando pequeñas grietas. Aunque las unidades de filtración de aire (FFU) presentan fugas de 1-2 m³/h por ventana, deben operarse a mayor capacidad y a mayor velocidad, lo que resulta en un mayor consumo energético.

El diseño es completamente distinto, sin embargo, y la junta se utiliza con ventanas empotradas. El vidrio se fija directamente a un bastidor metálico y se sella contra el panel; o bien la ventana forma parte de un sistema continuo con perfiles empotrados y con juntas de goma en los bordes. El diseño empotrado permite una compresión uniforme y sencilla de la junta, ya que todo se encuentra en un mismo plano. Las ventanas empotradas de Huaao han sido sometidas a pruebas que demuestran una menor filtración de aire en comparación con las ventanas convencionales con bastidor (1,5-3,0 m³/h a 50 Pa). En los sistemas FFU, donde la presión del aire en el espacio debe mantenerse las 24 horas del día, los 7 días de la semana, las ventanas empotradas ofrecen una mayor integridad a largo plazo.

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3. Facilidad de limpieza y retención de partículas

Las ventanas con marco tienen grietas que están compuestas por el espacio entre el marco de la ventana y el panel, el espacio entre el marco de la ventana y el vidrio, y la superficie del marco de la ventana. Estas grietas pueden acumular polvo y resultan difíciles de limpiar. En las esquinas se acumulan toallitas desinfectantes con alcohol y desinfectantes. Con el uso, los residuos pueden acumularse y los microorganismos pueden proliferar en zonas ocultas.

Las ventanas empotradas no presentan grietas. La transición entre el panel y el vidrio es una superficie plana y continua. Las ventanas empotradas de Huaao están fabricadas con un marco de aluminio recubierto con polvo (RA < 0,8 μm) y una junta de silicona continua sin intersticios. El personal de limpieza puede limpiar toda la superficie con un solo movimiento. Estas ventanas se abren en salas limpias farmacéuticas o salas quirúrgicas hospitalarias, donde el control de la carga biológica es fundamental para evitar la contaminación. El control de la carga biológica constituye un aspecto clave; en tales casos, abrir las ventanas reduce significativamente el riesgo de contaminación por carga biológica en salas limpias farmacéuticas o salas quirúrgicas hospitalarias.

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4. Coste y flexibilidad de instalación

En general, el coste de las ventanas con marco es inferior al de otras ventanas. Sus dimensiones estándar permiten su ajuste en una abertura bruta estándar mediante fijaciones sencillas. Las tolerancias de instalación son bastante amplias. Estas ventanas con marco pueden utilizarse en proyectos con presupuesto limitado o en salas limpias de menor nivel de limpieza (Clase ISO 7/8). La fabricación precisa es necesaria para las ventanas empotradas. La ventana debe cortarse a las dimensiones adecuadas y la abertura en el panel debe ser cuadrada. Durante la instalación se debe tener especial cuidado para lograr un perfil empotrado. En general, el coste de estas ventanas es un 20-40 % superior al de las opciones con marco.

Para los sistemas de unidades de filtración de aire (FFU) que deben cumplir con las condiciones de la Clase ISO 5 o más limpias, el costo de las ventanas empotradas se compensa mediante la mayor eficiencia del sistema FFU, la reducción del consumo energético y la disminución de las pérdidas por contaminación. En aplicaciones críticas, la diferencia de rendimiento justifica el precio. Perjudicados: ventanas para salas limpias demasiado costosas o ineficientes para salas limpias de baja clasificación y sensibles al presupuesto; cualquier ventana distinta de una ventana empotrada en salas limpias FFU de alto rendimiento

RESUMEN

Una ventana empotrada, en un entorno ISO 5 o más limpio, puede ofrecer mayor estabilidad en un flujo laminar que una ventana convencional, presentar una mayor integridad a la presión y ser más fácil de limpiar. Si el único criterio es una sala limpia de clase inferior, el costo puede ser el factor determinante, y se podrían considerar ventanas con marco. Huaao Clean Technology Group es una empresa nacional de alta tecnología con seis fábricas, un área total de producción de 250 000 m², 800 empleados y un volumen anual de negocios de 1000 millones de RMB, y fabrica diversos modelos de ventanas para salas limpias, puertas para salas limpias, así como sistemas integrales para salas limpias. Conozca a Huaao para determinar qué tipo de ventana resultará ideal para su proyecto de FFU.