Molte volte abbiamo visto o sentito parlare di camere bianche, magari senza saperlo. Sono le tipiche stanze che appaiono nei film o nei documentari, dove le persone indossano tute speciali e si decontaminano prima di entrare. Scopriamo di più su queste strutture!
Concetto di camera bianca
Una camera bianca è uno spazio chiuso che consente di mantenere livelli di contaminazione estremamente bassi.
L’ambiente all’interno di questo tipo di stanze è sottoposto a rigorosi sistemi di controllo; i principali parametri che vengono controllati sono:
- Illuminazione.
- Geometria e finiture interne.
- Numero e dimensioni delle particelle presenti nell’aria.
- Temperatura secca e sua distribuzione.
- Temperatura umida e sua distribuzione.
- Flusso d’aria: velocità e direzione, nonché distribuzione nella stanza.
- Pressione dell’aria interna e sua distribuzione.
- Protezione antincendio.
- Protezione elettrostatica.
Anche se, in generale, una camera bianca rientra in questa definizione molte volte. In molti casi, sono considerate camere bianche anche quelle che, pur non essendo così esigenti in termini di purezza dell’aria, hanno requisiti molto severi in termini di assenza di campi elettromagnetici.
Oltre alle camere bianche propriamente dette, questa tipologia comprende gli spazi in cui vengono utilizzati macchinari molto sensibili a questo tipo di interferenze, come le sale per i raggi X, le sale per la risonanza magnetica, le sale per il cablaggio ad alta tensione, ecc.
Origini
Le prime camere bianche, anche se non si trattava di vere e proprie camere bianche, hanno iniziato a svilupparsi nel settore sanitario alla fine del XIX secolo. All’epoca, microbiologi e chirurghi si resero conto che le infezioni, almeno quelle causate dai batteri contenuti nell’aria della sala operatoria, si riducevano notevolmente in presenza di un’intensa ventilazione.
Si dimostrò inoltre la necessità di sterilizzare gli strumenti chirurgici e di applicare determinati standard di abbigliamento e igiene agli utenti della sala.
La prima camera bianca moderna è stata progettata da Willis Whitfield (6 dicembre 1919 – 12 novembre 2012), un fisico americano, nel 1960. La sua principale innovazione consisteva nell’integrare nella stanza un flusso costante di aria altamente filtrata, che espelleva le impurità all’esterno.
Applicazioni della camera bianca
Questo tipo di impianto è utilizzato nelle industrie i cui processi richiedono aria priva di impurità. Sono molto diffuse nello sviluppo di prodotti microelettronici e nell’industria farmaceutica, ma vengono utilizzate anche in settori quali:
- Micromeccanismi.
- Ottica.
- Biotecnologia.
- Medicina.
- Alimentare.
Va notato che, pur avendo due camere con la stessa classificazione, a seconda delle dimensioni, del campo di applicazione, del carico di lavoro, ecc. verranno utilizzati materiali e tecnologie specifiche.
Caratteristiche e classificazione delle camere bianche
Esistono diversi standard per la classificazione di questi spazi, come la ISO 14644-1 o la FED-STD-209E, che li raggruppano in classi in base al numero di particelle presenti nell’aria.
| Classe | Numero massimo di particelle/m3 | |||||
| ≥0,1 µm | ≥0,2 µm | ≥0,3 µm | ≥0,5 µm | ≥1 µm | ≥5 µm | |
| ISO 1 | 10 | – | – | – | – | – |
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | – | – | |
| ISO 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | – | – |
| ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | – |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | – |
| ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 |
| ISO 7 | – | – | – | 352,000 | 83,200 | 2,930 |
| ISO 8 | – | – | – | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 |
| ISO 9 | – | – | – | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 |
I valori della tabella sono cumulativi. Ad esempio, in un locale di classe 3 le 237 particelle della colonna 0,2 µm comprendono anche quelle di dimensioni maggiori. D’altra parte, i valori che non sono riportati nella tabella sono così bassi da non essere misurabili in modo affidabile o così alti da non valere la pena di fissare un limite.
Una stanza di classe 9 corrisponde a una stanza normale senza alcun sistema speciale di filtraggio dell’aria.
Flusso d’aria in una camera bianca
Nelle camere bianche c’è un flusso costante di aria altamente filtrata, che possiamo distinguere in base al tipo di movimento dell’aria in turbolento e laminare.
In un flusso d’aria turbolento o multidirezionale, il grado di purezza si ottiene “diluendo” la contaminazione attraverso l’immissione di aria pulita.
Al contrario, in un ambiente con un flusso d’aria laminare o unidirezionale (sia esso verticale, orizzontale o inclinato), l’aria fluisce uniformemente attraverso la stanza, in modo da eliminare la contaminazione senza la possibilità che si diffonda.
Indipendentemente dal tipo di flusso di collegamento, possiamo distinguere tra sistemi a circuito aperto e chiuso. Questi ultimi sono molto comuni, ad esempio, nei processi in cui si utilizzano sostanze tossiche.
Altri fattori da considerare
Sebbene il sistema di ventilazione sia fondamentale per mantenere i livelli di decontaminazione dell’ambiente, ci sono altri punti da considerare.
Contaminazione personale
Senza dubbio una delle principali fonti di microrganismi in una camera bianca sono gli stessi utenti della camera bianca. Per questo motivo, nella maggior parte dei casi, è necessario indossare indumenti adeguati da utilizzare esclusivamente all’interno della camera.
Livelli di umidità ed elettricità statica
L’umiditàdeve essere mantenuta costante tra il 40% e il 60%, in modo da evitare la produzione di elettricità statica. Allo stesso tempo, non deve esserci condensa in nessun momento.
Inoltre, l’installazione deve disporre di una rete di terra indipendente da quella del resto dell’edificio con una resistenza molto bassa dove saranno collegati tutti i dispositivi elettrici, i mobili, ecc.
Temperatura di esercizio
La temperatura della stanza è determinata dal tipo di attività che vi si svolge. La tolleranza della temperatura è molto limitata, in alcuni settori può arrivare a ±0,5°.
I requisiti in termini di controllo e stabilità della temperatura richiedono che i sistemi di raffreddamento/riscaldamento, controllo e regolazione, oltre all’isolamento della stanza stessa, siano delle migliori prestazioni.
Illuminazione nelle camere bianche
Come in qualsiasi altro spazio, l’illuminazione deve fornire la quantità di luce necessaria per le attività da svolgere. Poiché i processi svolti in queste stanze richiedono solitamente un alto grado di precisione, un sistema di illuminazione di qualità è essenziale.
A differenza di altri tipi di impianti, l’illuminazione di una camera bianca rappresenta una parte molto piccola dei suoi costi, sia in termini di installazione e messa in funzione che di manutenzione e consumo energetico.
La difficoltà nella progettazione del sistema di illuminazione è imposta dallo spazio spesso limitato a disposizione per gli apparecchi. A seconda del tipo di locale, la superficie occupata dal sistema di ventilazione occupa solitamente più del 90% dello spazio disponibile.
Infine, si consiglia di utilizzare apparecchi con un elevato indice di resa cromatica, in quanto non distorcono i colori.
Per tutti questi motivi, l’illuminazione a LED è l’opzione più consigliata. Il suo design è molto adattabile, è estremamente efficiente e la qualità della luce è molto elevata.
Pannelli LED amagnetici
Un’opzione eccellente per illuminare ospedali, laboratori o spazi in cui i processi da sviluppare limitano la presenza di campi elettromagnetici sono i pannelli LED amagnetici.
Si caratterizzano per essere costruiti con materiali che non interferiscono elettromagneticamente e il cui driver è perfettamente schermato. In compenso, hanno prestazioni LED molto elevate e un fattore di abbagliamento ridotto (UGR).
Ora sappiamo un po’ di più cosa sono le camere bianche e a cosa servono di solito.
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