CLEAN ROOM DESIGN

Most large institutions, including City Colleges and Community Colleges, that are equipped with teaching facilities such as scientific and technological laboratories, acquire their good reputation because of the good quality of the equipment used in the sophisticated laboratories. The fundamental requirement for those high-quality labs is the “Cleanroom” environment in which the students are developing their apprenticeships.

The Cleanroom is a basic necessity when developing a high-performance laboratory for the branches of science such as:

• Medical science research technologies
• Biomedical science technologies
• Chemistry science technologies
• Bio-chemistry technologies
• Electronic microscope technologies
• And more.

What is a “Cleanroom”?

The “Cleanroom”, also named “White room”, is designed to the ISO 14644-1 standards, which defines it as:

“A room in which the concentration of particles suspended in the air is controlled and built in a way to minimize the introduction, the production and the retention of these particles inside the room and in which other important parameters, such as the temperature, the humidity and the pressure are controlled as desired.”

The “Cleanroom” reduces the introduction, the production, and the retention of suspended particles in the laboratory. This reduction is done by:

• Feeding the laboratory with filtered air with high efficiency filters (HEPA or ULPA) to reduce or eliminate the fine particles, the bacteria, and the chemical substances in the lab. The same filtration system is also used to pressurize the laboratory to prevent potentially contaminated air from outdoors to enter in the room.
• Making sure that the lab is constructed with non-toxic materials, either by ejecting particles or by chemical degradation. The material used must be easily cleansable.
• Making sure that the students using the lab be clothed with appropriate overall suits, glasses, headcover and mask to limit the dispersal of microorganisms and particles coming from the human body or the clothes.

Why do we need a cleanroom?

To maximize the efficiency of the product, to improve the quality control and to ensure security are the common reasons to use a cleanroom. Cleanliness is not the only aspect controlled by the cleanroom: temperature, humidity, sound, lighting and vibrations are also controlled. The controlled variations are determined by the type of operations developed within the cleanroom. Following are a few domains applicable to a cleanroom:

• Electronics – semi-conductors
• Micromechanics
• Optical
• Nanotechnology
• Biotechnology
• Pharmaceutic
• Large pharmaceutical preparations
• Medical equipment
• Agronomic

Classifications

Cleanrooms are classified by the cleanliness of the air, that is by the quantity and the size of particles in a specific air volume. Today, there is a tendency in using the ISO qualification system : the ISO 14644-1 standards.

The basics of classifications for cleanrooms is the micrometer, often called the micron. Normally, the USA standards 209 is the reference.

By this standard, the classification of a “cleanroom” is determined by measuring the number of particles smaller than 0,5 micrometer per cubic foot of ambient air. For example, in a cleanroom specified Class 1, there is 1 particle smaller than 0,5 micron, equivalent to ISO-1; in a cleanroom Class 1000, there are 1000 particles smaller than 0,5 micron, equivalent to ISO-6. In comparison, in a room of your house, there are between 500 000 to 1 000 000 particles or more, smaller than 0,5 micron by cubic foot suspended in the air, this is higher than ISO-9, which is the top scale for a cleanroom.

The furniture installations such as: specific counters, storage room for lab products and equipment, eyes shower, dilution basins, gas distribution system, ventilation hoods, etc., will be added depending on the lab design and functions.

To be continued.

CONCEPTION D’UNE SALLE BLANCHE

La plupart des grandes institutions, incluant les Cités Collégiales et les Collèges Communautaires, qui sont équipées avec des facilités d’enseignement telles les laboratoires scientifiques et technologiques, acquièrent leur bonne réputation par la qualité de l’équipement utilisé dans les laboratoires sophistiqués. La nécessité fondamentale pour ces laboratoires de haute qualité est l’environnement de la « Salle blanche » dans laquelle les étudiants développent leur apprentissage.

La Salle blanche est une nécessité inévitable lors de la conception d’un laboratoire haute performance pour les branches de la science telles que :

• Les technologies de la science médicale
• Les technologies de la science biomédicale
• Les technologies de la science de la chimie
• Les technologies de la biochimie
• Les technologies du microscope électronique
• Et d’autres encore.

Qu’est-ce qu’une « Salle blanche » ?

La « Salle blanche », aussi nommée « Salle propre », est conçue selon la norme ISO 14644-1, qui la définit comme :

« Une salle dans laquelle la concentration des particules en suspension dans l’air est maîtrisée et qui est construite et utilisée de façon à minimiser l’introduction, la production et la rétention des particules à l’intérieur de la pièce et dans laquelle d’autres paramètres pertinents, tels que la température, l’humidité et la pression, sont maîtrisés comme il convient. »

La « Salle blanche » sert à réduire l’introduction, la production et la rétention de particules en suspension dans le laboratoire. Cette réduction se fait :

• En alimentant la salle d’air filtré avec des filtres à haute efficacité (HEPA ou ULPA) pour réduire ou éliminer les particules fines, les bactéries et les produits chimiques dans le laboratoire. Le même système de filtration sert aussi à pressuriser l’enceinte du laboratoire pour empêcher l’air de l’extérieur potentiellement contaminé d’y entrer.
• En s’assurant que le laboratoire soit construit avec des matériaux non contaminants, soit en éjectant des particules ou par dégradation chimique. Les matériaux utilisés doivent être facilement nettoyables.
• En s’assurant que les étudiants utilisant le laboratoire soient vêtus de sarrau, lunettes, coiffe et masque appropriés pour limiter la dispersion des micro-organismes et des particules provenant de l’anatomie corporelle ou des vêtements mêmes.

Pourquoi a-t-on besoin d’une salle blanche?

Maximiser le rendement du produit, améliorer le contrôle de la qualité et assurer la sécurité sont des raisons courantes d’utiliser une salle blanche. La propreté n’est pas le seul aspect qui est contrôlé dans une salle blanche. Il y a aussi la température, l’humidité, le son, l’éclairage et les vibrations. Les variables à contrôler sont déterminées par le processus mené au sein de la salle blanche. Voici quelques secteurs et applications des salles blanches:

• Électronique, semi-conducteurs
• Micromécanique
• Optique
• Nanotechnologie
• Biotechnologie
• Pharmaceutique
• Préparations magistrales stériles en pharmacie
• Équipements médicaux
• Agroalimentaire

Classifications

Les salles blanches sont classifiées selon la propreté de l’air, c’est-à-dire selon la quantité et la taille des particules par volume d’air. Aujourd’hui, on observe une tendance à utiliser le système ISO, dont la norme ISO 14644-1.

La base des classifications des salles blanches est le micromètre, souvent appelé micron. Normalement, la norme fédérale américaine 209 est la référence.

Selon cette norme, la classe d’une salle blanche est déterminée en mesurant le nombre de particules plus petites que 0,5 micromètre par pied cube d’air ambiant. Par exemple, dans une salle blanche de classe 1, il y a 1 particule plus petite que 0,5 micron, équivalent à ISO-1; dans une salle blanche de classe 1000, il y a 1 000 particules plus petites que 0,5 micron, équivalent à ISO-6. Pour vous donner un fait de comparaison, dans une pièce de votre maison on retrouve entre 500 000 et 1 000 000 de particules en suspension de 0,5 micron ou plus pour chaque pied cube d’air, équivalent à plus que ISO-9.

Les installations connexes comme : les comptoirs spécifiques, le local d’entreposage de produits, la douche pour les yeux, les bassins de dilution, le système de distribution des gaz, les hottes de ventilation, le local d’entreposage de matériel et d’équipement, seront rajoutées selon la conception et la fonction du laboratoire.

À suivre.