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Mr. Jack

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Layout und Gestaltung von Reinräumen in verschiedenen Branchen

2025-09-02

I. Allgemeine Konstruktionsgrundsätze

Funktionale Zonierung

Reinräume müssen in saubere Zonen, halbsaubere Zonen und Hilfsbereiche unterteilt werden.
Die Prozessströme müssen einseitigen Prinzipien folgen, um eine Kreuzkontamination zwischen Personal und Materialien zu vermeiden.
Die Kernreinigungsbereiche sollten sich in der Mitte des Gebäudes oder an der Windseite befinden, um äußere Störungen zu minimieren.

Organisation des Luftstroms

Einrichtungströmungs-Reinräume: Verwenden Sie einen vertikalen Laminarfluss oder einen horizontalen Laminarfluss mit einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 0,3~0,5 m/s. Geeignet für hochreine Szenarien wie Halbleiter und Biopharmazeutika.
Reinräume mit nicht einseitiger Strömung: Aufrechterhaltung der Sauberkeit durch hocheffiziente Filtration und Verdünnung, mit einer Luftwechselrate von 15~60 Mal pro Stunde. Geeignet für mittlere bis niedrige Sauberkeitsszenarien wie Lebensmittel und Kosmetika.
Reinräume mit gemischter Strömung: Kombination eines einseitigen Flusses in Kernbereichen mit einem nicht einseitigen Fluss in Randbereichen zur Balancierung von Kosten und Effizienz.

Druckdifferenzregelung

Der Druckunterschied zwischen sauberen und nicht sauberen Bereichen sollte ≥ 5 Pa und zwischen sauberen Bereichen und dem Außenbereich ≥ 10 Pa betragen.
Nachbarschaftliche saubere Bereiche sollten über einen angemessenen Druckgradienten verfügen, wobei höhere Druckzonen in sauberen Bereichen vorhanden sein sollten.

II. Branchenspezifische Konstruktionsanforderungen

(1) Reinräume der Halbleiterindustrie

Sauberkeitsklasse

Kernprozessbereiche (z. B. Photolithographie, Ätzen) müssen der ISO 14644-1 Klasse 1 oder Klasse 10 entsprechen, wobei die Partikelkonzentration ≤ 3,520 Partikel/m3 (0,5 μm) beträgt.
Hilfsbereiche können entspannte Reinheitsstandards der ISO-Klasse 7 oder 8 haben.

Temperatur- und Luftfeuchtigkeitskontrolle

Temperatur: 22 ± 1°C, relative Luftfeuchtigkeit: 40%~60%, beibehalten durch konstante Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanlagen.

Anti-statische Konstruktion

Leitfähige Epoxigelände oder antistatische PVC-Böden mit einem Widerstand von ≤ 1 × 106 Ω.
Das Personal muss antistatische Kleidung und Schuhdeckel tragen; Erdungswiderstand der Ausrüstung ≤ 1 Ω.

Layoutbeispiel

Die Kernprozessbereiche befinden sich im Gebäudezentrum, umgeben von Geräten und Prüfräumen.
Die Materialien kommen durch Luftschleusen, das Personal durch Luftduschen.
Die Abgassysteme sind unabhängig voneinander, wobei die Emissionen vor der Freisetzung durch HEPA gefiltert werden.

(2) Reinräume für die Biopharmaindustrie

Sauberkeitsklasse

Aseptische Füllflächen müssen der Klasse A (ISO-Klasse 5) entsprechen, wobei die Bedingungen der Klasse 100 lokalisiert sind.
Zellkulturen und Bakterienbetriebsbereiche müssen der Stufe B (ISO-Klasse 6) entsprechen.
Hilfsbereiche (z. B. Sterilisationsräume, Materiallager) müssen der Klasse C (ISO-Klasse 7) oder der Klasse D (ISO-Klasse 8) entsprechen.

Anforderungen an die Biosicherheit

Experimente mit hoch pathogenen Mikroorganismen müssen in BSL-2- oder BSL-3-Laboren mit Abdruck, verschlossenen Türen und Notduschgeräten durchgeführt werden.
Die Sterilisationsräume müssen mit feuerbeständigen, hochtemperaturbeständigen Materialien ausgestattet sein und mit Dampfsterilisatoren oder Wasserstoffperoxid-Verdampfern ausgestattet sein.

Layoutbeispiel

Bakterien- und Zellkulturräume sind isoliert und physisch von sauberen Füllbereichen getrennt.
Die Materialien kommen durch Durchgangfenster, das Personal durch Umkleideräume und Pufferzonen.
Die Abgasanlagen sind mit HEPA-Filtern und Aktivkohle-Adsorptionsanlagen ausgestattet.

(3) Reinräume der Lebensmittelindustrie

Sauberkeitsklasse

Verpackungsflächen für verzehrfertige Lebensmittel müssen der Klasse 100.000 (ISO-Klasse 8) entsprechen, wobei die Partikelkonzentration ≤3,52 Mio./m3 (0,5 μm) beträgt.
Die Bereiche für die Handhabung von Rohstoffen und für die Verpackung von nicht verzehrfertigen Lebensmitteln müssen der Klasse 300.000 (ISO-Klasse 9) entsprechen.

Temperatur- und Luftfeuchtigkeitskontrolle

Temperatur: 18°C bis 26°C, relative Luftfeuchtigkeit ≤ 75%, um das Wachstum von Mikroben durch Kondensation zu verhindern.

Layoutbeispiel

Saubere Betriebsbereiche (z. B. Innenverpackungen) befinden sich gegen den Wind; halbsaubere Bereiche (z. B. Rohstoffbehandlung) sind gegen den Wind.
Die Materialien kommen durch die Pufferräume, das Personal durch die Umkleidekabinen und Handdesinfektionsbereiche.
Auspuffsysteme verwenden Primär- und Mittelwirkungsfilter mit regelmäßigen Filterwechseln.

(4) Reinräume für die Kosmetikindustrie

Sauberkeitsklasse

Die Emulgations- und Füllräume müssen der Klasse 100.000 (ISO-Klasse 8) entsprechen.
Die Lager- und Verpackungsflächen für Rohstoffe müssen der Klasse 300.000 (ISO-Klasse 9) entsprechen.

Auswahl des Materials

Die Wände werden mit schimmeldichten Farben oder farbigen Stahlplatten beschichtet; der Boden wird mit epoxyhaltigen, selbstnivellierenden Beschichtungen mit verschlossenen Nähten beschichtet.
Bei Beleuchtungsvorrichtungen werden versiegelte Reinraumlampen verwendet, um Staubansammlung zu verhindern.

Layoutbeispiel

Die Emulgations- und Füllräume sind isoliert und mit lokalisierten Reinbänken der Klasse 100 ausgestattet.
Die Materialien kommen durch Durchgangfenster, das Personal durch Umkleidekabinen und Luftduschen.
Abgassysteme verwenden die Adsorption von Aktivkohle zur Entfernung flüchtiger organischer Verbindungen.

IV. Sicherheits- und Notfallplanung

Notfall Evakuierung

Jede Stufe des Reinraums muss mindestens zwei Notausgänge haben; Evakuierungstüren müssen sich in der Fluchtrichtung öffnen.
Luftduschen müssen umgehende Türen haben, wenn mehr als 5 Personen besetzt sind.

Feuerwehranlagen

In sauberen Bereichen werden Gasfeuerlöschsysteme (z. B. Heptafluorpropan) eingesetzt, um Wasserschäden zu vermeiden.
Die Notbeleuchtung und die Evakuierungsschilder müssen mindestens 30 Minuten Ersatzstrom liefern.

Notfallmaßnahmen

Biosicherheitslabore müssen über Notfall-Evakuierungswege und Augenwaschstationen verfügen.
Chemikalienlagern müssen über Spülvorrichtungen und Absorptionsmaterialien verfügen.

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I. Allgemeine Konstruktionsgrundsätze

Funktionale Zonierung

Reinräume müssen in saubere Zonen, halbsaubere Zonen und Hilfsbereiche unterteilt werden.
Die Prozessströme müssen einseitigen Prinzipien folgen, um eine Kreuzkontamination zwischen Personal und Materialien zu vermeiden.
Die Kernreinigungsbereiche sollten sich in der Mitte des Gebäudes oder an der Windseite befinden, um äußere Störungen zu minimieren.

Organisation des Luftstroms

Einrichtungströmungs-Reinräume: Verwenden Sie einen vertikalen Laminarfluss oder einen horizontalen Laminarfluss mit einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 0,3~0,5 m/s. Geeignet für hochreine Szenarien wie Halbleiter und Biopharmazeutika.
Reinräume mit nicht einseitiger Strömung: Aufrechterhaltung der Sauberkeit durch hocheffiziente Filtration und Verdünnung, mit einer Luftwechselrate von 15~60 Mal pro Stunde. Geeignet für mittlere bis niedrige Sauberkeitsszenarien wie Lebensmittel und Kosmetika.
Reinräume mit gemischter Strömung: Kombination eines einseitigen Flusses in Kernbereichen mit einem nicht einseitigen Fluss in Randbereichen zur Balancierung von Kosten und Effizienz.

Druckdifferenzregelung

Der Druckunterschied zwischen sauberen und nicht sauberen Bereichen sollte ≥ 5 Pa und zwischen sauberen Bereichen und dem Außenbereich ≥ 10 Pa betragen.
Nachbarschaftliche saubere Bereiche sollten über einen angemessenen Druckgradienten verfügen, wobei höhere Druckzonen in sauberen Bereichen vorhanden sein sollten.

II. Branchenspezifische Konstruktionsanforderungen

(1) Reinräume der Halbleiterindustrie

Sauberkeitsklasse

Kernprozessbereiche (z. B. Photolithographie, Ätzen) müssen der ISO 14644-1 Klasse 1 oder Klasse 10 entsprechen, wobei die Partikelkonzentration ≤ 3,520 Partikel/m3 (0,5 μm) beträgt.
Hilfsbereiche können entspannte Reinheitsstandards der ISO-Klasse 7 oder 8 haben.

Temperatur- und Luftfeuchtigkeitskontrolle

Temperatur: 22 ± 1°C, relative Luftfeuchtigkeit: 40%~60%, beibehalten durch konstante Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanlagen.

Anti-statische Konstruktion

Leitfähige Epoxigelände oder antistatische PVC-Böden mit einem Widerstand von ≤ 1 × 106 Ω.
Das Personal muss antistatische Kleidung und Schuhdeckel tragen; Erdungswiderstand der Ausrüstung ≤ 1 Ω.

Layoutbeispiel

Die Kernprozessbereiche befinden sich im Gebäudezentrum, umgeben von Geräten und Prüfräumen.
Die Materialien kommen durch Luftschleusen, das Personal durch Luftduschen.
Die Abgassysteme sind unabhängig voneinander, wobei die Emissionen vor der Freisetzung durch HEPA gefiltert werden.

(2) Reinräume für die Biopharmaindustrie

Sauberkeitsklasse

Aseptische Füllflächen müssen der Klasse A (ISO-Klasse 5) entsprechen, wobei die Bedingungen der Klasse 100 lokalisiert sind.
Zellkulturen und Bakterienbetriebsbereiche müssen der Stufe B (ISO-Klasse 6) entsprechen.
Hilfsbereiche (z. B. Sterilisationsräume, Materiallager) müssen der Klasse C (ISO-Klasse 7) oder der Klasse D (ISO-Klasse 8) entsprechen.

Anforderungen an die Biosicherheit

Experimente mit hoch pathogenen Mikroorganismen müssen in BSL-2- oder BSL-3-Laboren mit Abdruck, verschlossenen Türen und Notduschgeräten durchgeführt werden.
Die Sterilisationsräume müssen mit feuerbeständigen, hochtemperaturbeständigen Materialien ausgestattet sein und mit Dampfsterilisatoren oder Wasserstoffperoxid-Verdampfern ausgestattet sein.

Layoutbeispiel

Bakterien- und Zellkulturräume sind isoliert und physisch von sauberen Füllbereichen getrennt.
Die Materialien kommen durch Durchgangfenster, das Personal durch Umkleideräume und Pufferzonen.
Die Abgasanlagen sind mit HEPA-Filtern und Aktivkohle-Adsorptionsanlagen ausgestattet.

(3) Reinräume der Lebensmittelindustrie

Sauberkeitsklasse

Verpackungsflächen für verzehrfertige Lebensmittel müssen der Klasse 100.000 (ISO-Klasse 8) entsprechen, wobei die Partikelkonzentration ≤3,52 Mio./m3 (0,5 μm) beträgt.
Die Bereiche für die Handhabung von Rohstoffen und für die Verpackung von nicht verzehrfertigen Lebensmitteln müssen der Klasse 300.000 (ISO-Klasse 9) entsprechen.

Temperatur- und Luftfeuchtigkeitskontrolle

Temperatur: 18°C bis 26°C, relative Luftfeuchtigkeit ≤ 75%, um das Wachstum von Mikroben durch Kondensation zu verhindern.

Layoutbeispiel

Saubere Betriebsbereiche (z. B. Innenverpackungen) befinden sich gegen den Wind; halbsaubere Bereiche (z. B. Rohstoffbehandlung) sind gegen den Wind.
Die Materialien kommen durch die Pufferräume, das Personal durch die Umkleidekabinen und Handdesinfektionsbereiche.
Auspuffsysteme verwenden Primär- und Mittelwirkungsfilter mit regelmäßigen Filterwechseln.

(4) Reinräume für die Kosmetikindustrie

Sauberkeitsklasse

Die Emulgations- und Füllräume müssen der Klasse 100.000 (ISO-Klasse 8) entsprechen.
Die Lager- und Verpackungsflächen für Rohstoffe müssen der Klasse 300.000 (ISO-Klasse 9) entsprechen.

Auswahl des Materials

Die Wände werden mit schimmeldichten Farben oder farbigen Stahlplatten beschichtet; der Boden wird mit epoxyhaltigen, selbstnivellierenden Beschichtungen mit verschlossenen Nähten beschichtet.
Bei Beleuchtungsvorrichtungen werden versiegelte Reinraumlampen verwendet, um Staubansammlung zu verhindern.

Layoutbeispiel

Die Emulgations- und Füllräume sind isoliert und mit lokalisierten Reinbänken der Klasse 100 ausgestattet.
Die Materialien kommen durch Durchgangfenster, das Personal durch Umkleidekabinen und Luftduschen.
Abgassysteme verwenden die Adsorption von Aktivkohle zur Entfernung flüchtiger organischer Verbindungen.

IV. Sicherheits- und Notfallplanung

Notfall Evakuierung

Jede Stufe des Reinraums muss mindestens zwei Notausgänge haben; Evakuierungstüren müssen sich in der Fluchtrichtung öffnen.
Luftduschen müssen umgehende Türen haben, wenn mehr als 5 Personen besetzt sind.

Feuerwehranlagen

In sauberen Bereichen werden Gasfeuerlöschsysteme (z. B. Heptafluorpropan) eingesetzt, um Wasserschäden zu vermeiden.
Die Notbeleuchtung und die Evakuierungsschilder müssen mindestens 30 Minuten Ersatzstrom liefern.

Notfallmaßnahmen

Biosicherheitslabore müssen über Notfall-Evakuierungswege und Augenwaschstationen verfügen.
Chemikalienlagern müssen über Spülvorrichtungen und Absorptionsmaterialien verfügen.

Maschinell hergestellte Reinraum-Sandwichplatte

Handgefertigtes Sandwich-Panel aus dem Reinraum

Schwingtüren in Reinräumen

Reinraum automatische Schiebetür

Cleanroomfenster

Reinraum Aluminiumprofil

PVC-Bodenbelag für Reinräume

Cleanroom-Durchlauf-Kasten

Cleanroom-Luft-Dusche

Reinraum Hepa Filterbox

FFU-Fan-Filtrationseinheit

Cleanroom-Luftfilter

Schnellrollen-Riegel Tür

Cleanroom-Ausrüstungen

Maschinell hergestellte Reinraum-Sandwichplatte

Handgefertigtes Sandwich-Panel aus dem Reinraum

Schwingtüren in Reinräumen

Reinraum automatische Schiebetür

Cleanroomfenster

Reinraum Aluminiumprofil

PVC-Bodenbelag für Reinräume

Cleanroom-Durchlauf-Kasten

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Reinraum Hepa Filterbox

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Cleanroom-Luftfilter

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