Janelas para Salas Limpas com Vidro Duplo para Zonas de Pressão de Ar Estável com FFU

Zonas de pressão de ar estável em salas limpas com UFF (Unidade de Filtragem por Ventilador) são fundamentais, além do controle de partículas aerossolizadas. A pressão positiva (ou negativa) não contaminará outras instalações localizadas em áreas adjacentes. A pressão positiva na Sala de Operações, em relação ao corredor, deve ser mantida em uma sala de operações de hospital. Uma linha de enchimento farmacêutico deve ter uma pressão mais elevada do que as demais regiões de suporte de pressão ao seu redor. Os patógenos devem ser contidos dentro de um laboratório BSL-2. Essas salas limpas possuem janelas de vidro duplo, que desempenham um papel importante na manutenção dessas zonas de pressão. Elas melhoram o desempenho do Sistema UFF das seguintes maneiras:

1. Isolamento Térmico Impede Flutuações de Pressão Impulsionadas pela Força de Empuxo

Janelas de vidro simples possuem uma boa classificação de transferência térmica. Se a temperatura do ambiente for diferente da temperatura da sala limpa, a temperatura da superfície interna do vidro não deve ser muito superior ou inferior à temperatura ambiente. Correntes de convecção natural se desenvolvem na superfície do vidro devido à diferença de temperatura: o ar quente sobe e o ar frio desce. Essas correntes de flutuação contrariam o fluxo laminar criado pela unidade de filtragem e fluxo (FFU) e geram variações de pressão no ar que perturbam a cascata de pressão pretendida. Janelas de vidro duplo possuem duas lâminas de vidro (geralmente com 6–16 mm de gás argônio ou criptônio entre as lâminas). Este edifício terá isolamento térmico e manterá a temperatura da superfície interna do vidro próxima à temperatura ambiente. A transmitância térmica (valor U) das janelas de vidro duplo claras da Huaao é de 1,5 W/m²K, comparada aos 5,7 W/m²K do vidro simples. O vidro duplo ajuda a eliminar diferenças de temperatura, minimizando qualquer separação de fluxo que possa ocorrer devido à flutuação, e contribui para garantir zonas de pressão estáveis e uniformes, com pouca variação ao redor da FFU.

2. Controle de Condensação Evita Quedas de Pressão Relacionadas à Umidade

A água nas janelas vai além de ser um fator estético indesejável! A umidade pode condensar-se em uma janela de sala limpa e formar uma fina película de água, que pode servir como fonte de crescimento microbiano. Para sistemas FFU, a implicação mais importante da condensação é que a superfície da janela está mais fria do que o ponto de orvalho do ar ambiente da sala. Essa diferença de temperatura gera fluxos induzidos por flutuação, conforme mencionado anteriormente, podendo resultar em problemas de umidade em juntas ou vedação das paredes, o que acabará afetando a integridade da pressão.

As janelas de vidro duplo da Huaao são projetadas para serem livres de condensação, mesmo em condições climáticas extremas. O ponto de orvalho é de aproximadamente 11 °C quando a temperatura do ar é ajustada para 22 °C e a umidade relativa é de 50% em uma sala limpa hospitalar padrão. Nossas janelas de vidro duplo com baixa emissividade (low-E) e gás argônio mantêm a temperatura da superfície interna da janela acima de 18 °C sob condições idênticas de temperatura externa. É por isso que a condensação não pode ocorrer. Outras soluções de alto desempenho para salas limpas farmacêuticas incluem vidro triplo e espaçadores de borda quente, que podem ser utilizados para reduzir ainda mais a umidade (30–40% UR). Vedação estável/zonas de pressão e janelas secas.

3. Rigidez estrutural mantém a compressão da vedação sob carga

Diferenciais de pressão são aplicados à superfície da envoltória da sala limpa (uma superfície que inclui janelas). Cerca de 5 kg por m² de área da janela corresponderá à aplicação de uma pressão positiva de 50 Pa (típica para salas limpas farmacêuticas Classe ISO 5). Uma janela suporta uma força total de 9 kg e tem 1,5 m de altura e 1,2 m de largura (1,8 m²), o que pode causar deformação nas vidraças e resultar na perda de compressão nas juntas periféricas e em caminhos de vazamento.

Unidades de vidro duplo são extremamente rígidas em comparação com vidros simples e apresentam alta resistência à flexão, pois as duas lâminas de vidro estão fixadas a um perfil espaçador. As janelas para salas limpas de vidro duplo da Huaao são fabricadas com vidro temperado de 4 mm a 6 mm em ambas as superfícies e possuem estruturas de alumínio com perfis reforçados. Quando o diferencial de pressão atinge até 250 Pa, a compressão da junta é uniforme e a deflexão do quadro é inferior a 1 mm (cerca de 1 mm). Essa estabilidade estrutural permite que as zonas de pressão permaneçam estáveis não apenas no momento da certificação inicial, mas também ao longo dos anos de operação.

4. Isolamento Acústico Reduz a Transmissão de Ruído das FFUs

O isolamento acústico reduz o ruído transmitido pelas FFUs para o ambiente limpo. O ruído do sistema de FFUs varia entre 55 e 65 dBA, dependendo da velocidade do ventilador e da carga dos filtros. Esse ruído pode interferir na saúde dos pacientes, na concentração dos cirurgiões e na comunicação em salas limpas hospitalares. Janelas com vidro simples não bloqueiam eficazmente o som nem permitem atingir o nível-alvo de ruído das FFUs; portanto, a equipe precisa elevar o tom de voz para alcançá-lo e não consegue ouvir adequadamente os sons de alarme através de janelas com vidro simples.

O nível de isolamento acústico é razoável em janelas de vidro duplo. O efeito de isolamento provém do espaço de ar entre as lâminas. As janelas de vidro duplo da Huaao podem obter uma classificação de transmissão sonora (STC) entre 35 e 40, enquanto as janelas de vidro simples têm uma classificação STC entre 25 e 28. Isso representa uma redução de 10 a 15 dB, o que corresponde a uma redução de 50% na intensidade sonora. Essa vantagem acústica é particularmente benéfica em salas limpas hospitalares, onde o paciente pode estar acordado e a equipe precisa ouvir os alarmes dos equipamentos, sem necessidade de alterar as configurações das unidades de fluxo laminar (FFU) ou os parâmetros de pressão.

Resumo

Quatro mecanismos com janelas de vidro duplo para salas limpas garantem zonas de pressão estáveis nos FFU: o isolamento térmico evita alterações de pressão causadas pela flutuação, o controle de condensação impede a degradação da vedação por umidade, a rigidez estrutural garante a compressão da vedação sob carga diferencial e o isolamento acústico reduz a transmissão de ruído dos FFU sem afetar seus parâmetros. A janela de vidro duplo é fabricada pela empresa nacional de alta tecnologia Huaao Clean Technology Group, que possui 6 fábricas com área total de 250.000 m², 800 funcionários e receita anual de 1 bilhão de yuans. Para obter mais informações sobre seu projeto de sala limpa com FFU e janelas de vidro duplo, entre em contato com a Huaao ainda hoje.