Projetos de arquitetura e engenharia para salas limpas


Escrevo este post com alguns conhecimentos que podem ser considerados um tanto quanto “distantes” para aqueles não atuam neste mercado específico,  o de projetos de arquitetura e engenharia para salas limpas.

Mas o que são salas limpas? Salas limpas são ambientes controlados no que se refere à concentração de partículas em suspensão no ar!  

Exatamente! As minúsculas partículas suspensas no ar são consideradas veículos para a contaminação. Seja por vírus, bactérias ou mesmo a simples presença delas como materiais indesejáveis à um procedimento (ou produto) são contaminações que chegam pelo ar. Esta preocupação é muito importante principalmente na medicina (nas salas cirúrgicas), nas indústrias alimentícia e farmacêutica (laboratórios, fábricas, etc).

Panorama sala limpa peq

Conceitos:

As partículas consideradas são aquelas entre 0,5 a 5,0 mícrons de tamanho (menor que isso o controle não é efetivo e maior do que isso as partículas começam a sedimentar – sendo retiradas na limpeza “comum”) . Os mecanismos de controle são baseados em três princípios: introdução (quando as partículas chegam do ambiente externo ou contíguo), geração (elementos ou atividades que produzem partículas internamente no ambiente: pessoas, roupas, etc), e retenção (retirada -ou filtragem- do ar do ambiente em questão).

Observe que um ambiente controlado não necessariamente é um ambiente classificado, mas todos os ambientes classificados são obviamente controlados! A classificação é a comprovação por meio de testes de que o ambiente está em certas faixa de concentração de partículas conforme as normas atuais. Os testes de classificação são realizados no ambiente recém construído, no ambiente em repouso (vazio/sem uso) e no ambiente em operação, sendo que destes os dois últimos critérios devem ser testados/comprovados de tempos em tempos para manutenção das permissões de uso.

05_Planta de classificação

Classificação:

As classes normatizadas vão de A a D, e destas, apenas a A possui fluxo de ar unidirecional, as demais (B, C e D) possuem fluxo de ar considerado turbulento. O fluxo unidirecional é um equipamento, como uma grande coifa com filtros (mostrada na foto ali acima), de forma a garantir que qualquer partícula presente em seu  ambiente siga no sentido da troca de ar, evitando ou minimizando o risco de contaminação por ela. 

Sobre as classes, existem também os ambientes mistos, onde duas classes são separadas não por paredes mas sim pela presença de cortinas. O mesmo exemplo do fluxo unidirecional acima; nele a classe é A, ficando dentro de uma sala de classe B. Na planta acima uma divisão por cores dos ambientes classificados, sendo abaixo a legenda.

Classificação legenda

Contaminação:

Ela pode ser originada no ambiente externo, interno ou ainda por outros produtos manipulados – a chamada contaminação cruzada.

Uma das principais formas de se evitar a contaminação por introdução (além dos trajes específicos) é a pressão diferencial. Ou seja; a diferença de pressão entre dois ambientes faz com que o fluxo de ar (e logo, também o fluxo de partículas) se mantenha constante entre eles. Uma diferença de 10 a 15 Pa garante a divisa entre classes, já uma de 5 a 10 Pa é a diferença utilizada entre ambientes de mesma classe.

04_Planta de fluxo de pessoas

Biossegurança:

Outra característica importante é de que ambientes com classificação de biossegurança devem ser controlados com pressão negativa ( claro, para evitar que produtos perigosos – seja para humanos animais ou para a natureza – vazem para o ambiente externo).

As classes de biossegurança vão de NB1 a NB4. Sendo a NB1 referente a doenças consideradas mais leves, a NB2 referente a microorganismos que podem causar doenças  mas que raramente transmitem em laboratório. A NB3 se refere à doenças severas (que levam a morte). E a NB4 doenças severas e que não possuem medidas profiláticas.

Sobre os filtros:

Os filtros para retenção são divididos em grossos, finos e ulpa (também conhecidos no mercado como HEPA).

A classe da sala se mantém pela seguinte fórmula: NT=Q/V (número de trocas = vazão de ar / volume da sala) A partir desta fórmula,  garante-se a manutenção da classe desejada, e para tal obtenção é calculado também o tempo de estabilização, que vai orientar a utilização da mesma.

Conclusões:

Como praticamente em todo serviço de construção civil, quando os conceitos envolvidos são incorporados desde as primeiras etapas de projeto – papel dos arquitetos (e engenheiros) responsáveis por ele – torna-se mais simples a obtenção do resultado esperado.

A disciplina de maior importância para a instalação e funcionamento dos sistemas de controle de sala limpa é o HVAC-R, ainda que existam das mais importantes interfaces (além do já citado projeto arquitetônico) com as engenharias de automação, civil, utilidades (água fria, quente, destilada, gases, etc) e ambiental. Ou seja, um trabalho multidisciplinar.

Espero ter ajudado com as informações aqui colocadas.

*Agradeço aos engenheiros Flávio Vasconselos e Kaique Sergio pelo treinamento do qual pude participar; fonte importante para meu desenvolvimento na área e claro, para os conhecimentos aqui compartilhados.

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