クリーンルーム用防火扉: 規格、機能、選択ガイド

防火扉がクリーンルームに適している理由

標準の防火扉は、炎や煙の広がりを防ぐように設計されています。クリーンルームの防火扉はそのすべてを行うと同時に、管理された空間の環境保全性を維持する必要があります。これら 2 つの要求により、通常の防火扉では満たすことができない正確で重複する要件を持つ製品カテゴリが作成されます。

クリーンルームでは、ドアから粒子が侵入したり、揮発性化合物がガスから放出されたり、気圧差が乱れたりしてはなりません。同時に、認定された耐火性評価を達成する必要があります。通常は、 30分、60分、または90分 施設の防火区画戦略によって異なります。この組み合わせにより、クリーンルーム防火扉は、標準防火扉および従来のクリーンルームドアの両方と区別されます。

この製品を必要とする施設には、医薬品製造工場、半導体工場、病院の手術室、バイオテクノロジー研究所、ISO に分類された食品加工環境などがあります。それぞれの環境において、生命の安全と汚染管理の両方を同時に破壊する火災事象は、二重の大惨事を意味します。まさにこれが、まさにドアの仕様が重要である理由です。

主要な性能基準と認証

クリーンルーム防火扉 は多層的な認証フレームワークの対象となります。耐火性コンポーネントは、次のような地域の基準に照らしてテストされます。 EN 13501-2 ヨーロッパでは、 NFPA80 米国では、そして BS476 イギリスで。これらの規格は、完全性 (炎や高温ガスに対する耐性) と断熱性 (ドア リーフを介した熱伝達に対する耐性) を評価します。

クリーンルームのパフォーマンスは ISO 14644-1 によって管理されており、環境を ISO クラス 1 (最も厳格) から ISO クラス 9 まで分類しています。ISO クラス 5 以上の環境で使用されるドアは、ドアの表面、シール、ハードウェアからの粒子発生の制限など、最も厳しい清浄度要件に直面しています。

適用される可能性のある追加の認定には次のものがあります。

• GMP準拠 — EU GMP Annex 1 または FDA 21 CFR Part 211 で規制される医薬品および医療機器施設に必要
• CEマーキング — 欧州経済領域内で販売される防火扉には必須
• EI または EW 分類 — ドアが完全性と断熱性の両方を提供する (EI) か、それとも制限された放射線制御のみを備えた完全性 (EW) を示します。
• 煙制御評価 (Sa または S200) — 煙の封じ込めが火災戦略の一部である場合に関連

調達チームは、メーカーの宣言だけに頼るのではなく、第三者による完全なテスト証拠を要求する必要があります。テストレポートは、現場で設置されたドアの構成 (リーフの寸法、ガラス領域、鉄材、フレームの種類) と正確に一致している必要があります。

材質、構造、表面仕様

クリーンルーム用防火扉の構造コアは、通常、鋼鉄またはステンレス鋼の外皮内に包まれた耐火鉱物ボードまたはハニカム鋼の充填材で構成されています。ステンレス鋼（一般的には グレード 304 または 316 ) は、その耐食性、拭き取り耐久性、および粒子の脱落が少ないため、製薬および食品環境で推奨される仕上げ材です。

フラッシュ パネル構造が標準です。表面の突起または凹んだハードウェアは汚染トラップとなります。すべてのエッジ、接合部、コーナーは完全に溶接され、微生物や粒子が蓄積する可能性のある隙間を排除するために滑らかに研磨されています。ドアフレームも同様に、水平な棚ではなく傾斜した敷居または敷居シールを使用して設計されています。

視認性や光の通過が必要な場合、ガラスには、ドア リーフと同じ EI または EI2 分類を達成する防火ガラスを使用する必要があります。網入りガラスは粒子や腐食のリスクがあるため、クリーンルームには適していません。ホウケイ酸塩またはパイロセラミック釉薬ユニットが代替品として受け入れられています。

シーリングシステムと差圧制御

クリーンルームの防火扉のシール システムは 2 つの機能を同時に果たします。1 つは加熱下で膨張して防火バリアを形成する必要があり、もう 1 つは通常の動作条件下で気密の周囲シールを提供してクリーンルームの圧力差を維持することです。

膨張性ストリップがドアリベートまたはフレーム周囲に埋め込まれています。約100℃を超える温度にさらされた場合 200℃ 、材料が膨張してドアの葉とフレームの間の隙間を埋め、炎や高温ガスの通過を遮断します。日常の操作では、これらのストリップは圧縮されたままとなり、エアシールに貢献します。

正圧で動作するクリーンルーム (製薬の充填仕上げまたは半導体領域で一般的) の場合、ドア シールは 200 mA の圧力差を確実に保持する必要があります。 10～15Pa 以上、たわみや漏れがないこと。負圧環境 (バイオセーフティ研究所、封じ込めゾーン) では、設計要件が逆になります。シールは、負の差圧下で汚染された空気が漏れるのを防止する必要があります。

ドアベースの自動落下シールは、敷居の課題に対処します。ドアが閉まると作動する底部シールが、火災と空気の封じ込めを維持しながら、高くなった敷居によるつまずきの危険を回避します。これらの機構はステンレス鋼ハウジングで指定され、負荷がかかった状態で防火扉の自動閉鎖を妨げないことをテストして確認する必要があります。

ハードウェア、自動化、およびアクセス制御の統合

クリーンルームの防火扉のすべてのハードウェアは、ドアの分類に一致する防火性能を備えている必要があります。これには、ヒンジ、クローザー、パニック ハードウェア、ロック機構が含まれます。元の耐火試験証拠に含まれていないハードウェアは、ドアの認定を無効にします。この詳細は、設備の変更時に見落とされることがよくあります。

自動閉鎖機構は防火扉の必須要件です。人の出入りが多いクリーンルーム環境では、建物火災警報システムに接続された電磁開閉装置が広く使用されています。これらにより、通常の操作中はドアを開いたままにし、手動で繰り返し開くことによる乱気流を軽減しながら、警報が作動すると自動的にドアが解除されます。

ハンズフリー操作により汚染リスクを最小限に抑える製薬環境では、クリーンルーム防火扉の自動化がますます仕様化されています。 スライド式、スイング式、またはエアロック式両開きドア構成 自動化パッケージが火災試験に含まれているか、同等の取り決めとして有能な消防技術者によって評価されている限り、火災認定を維持しながらすべて電動化できます。

アクセス制御の統合 (カード リーダー、キーパッド、生体認証リーダー) は、滑らかなドア面を維持するために、埋め込み型またはフラッシュ マウント型のハウジングを使用して設置する必要があります。ドア リーフを通るケーブルの貫通は許可されません。すべての配線は、耐火性ケーブル スリーブを使用してフレームを通って配線する必要があります。

プロジェクトに適したクリーンルーム防火扉を選択する方法

正しいドアの選択は、必要な耐火性評価、クリーンルーム ISO 分類、差圧レジーム、および交通および運用パターンの 4 つのパラメーターを定義することから始まります。これら 4 つの入力によって、どの材料仕様、シール設計、ハードウェア構成、および自動化レベルが適切であるかが決まります。

仕様に対する構造化されたアプローチでは、以下をカバーする必要があります。

1. 耐火等級: 必要な区画期間 (FD30、FD60、FD90、または FD120) を消防士に確認してください。
2. ISOクラス: より高い ISO クラス (ISO 5 以上) では、より低い粒子生成表面が要求され、完全なステンレス鋼仕様が必要になる場合があります。
3. 圧力制御: 作動差と、クリーンルームが正圧か負圧かを確立します。
4. 規制の背景: 医薬品GMP、医療機器MDR、半導体SEMI S2、または食品安全BRC/SQF要件には、それぞれ特定のドア表面および文書化義務があります。
5. ドキュメントパッケージ: 標準成果物として、完全な火災試験証拠、CE 性能宣言、IQ/OQ プロトコル (GMP 施設用)、および第三者検査報告書を要求します。

リーフ、フレーム、シール、ガラス、ハードウェアなど、完全な認証済みアセンブリとしてテストされたドアを提供できるメーカーと協力することで、建築管理検査や規制監査の際にのみ表面化する仕様のギャップのリスクを軽減できます。 正しく指定されたクリーンルーム防火扉は人とプロセスの両方を保護します これは、制御された環境設計において最も重要な決定の 1 つです。