9.1 Pendahuluan
Cleanroom merupakan lingkungan terkendali yang dirancang untuk membatasi jumlah partikel, mikroorganisme, temperatur, kelembapan, dan tekanan udara sesuai kebutuhan proses.
Berbeda dengan sistem HVAC untuk kenyamanan (Comfort HVAC), sistem HVAC pada cleanroom merupakan bagian dari proses produksi itu sendiri.
Pada banyak industri, kualitas udara dapat secara langsung mempengaruhi:
Kualitas produk
Keamanan produk
Tingkat reject
Kepatuhan regulasi
Keberhasilan proses produksi
Karena itu AHU menjadi salah satu komponen terpenting dalam sistem cleanroom.
9.2 Apa Itu Cleanroom?
Menurut standar ISO 14644-1:
Cleanroom adalah ruangan dengan konsentrasi partikel udara yang dikendalikan dan dibangun serta dioperasikan untuk meminimalkan masuknya, terbentuknya, dan tertahannya partikel di dalam ruangan.
Selain partikel, cleanroom juga sering mengendalikan:
Temperatur
Relative Humidity (RH)
Differential Pressure
Airflow Pattern
Mikroorganisme
9.3 Mengapa Cleanroom Membutuhkan AHU Khusus?
AHU pada cleanroom tidak hanya berfungsi mendinginkan udara.
AHU cleanroom juga berfungsi untuk:
✓ Mengendalikan partikel
✓ Mengendalikan kelembapan
✓ Mengendalikan temperatur
✓ Mengendalikan tekanan ruangan
✓ Menjaga Air Change Rate (ACH)
✓ Menjaga airflow pattern
✓ Mendukung klasifikasi ISO
9.4 Parameter Utama Cleanroom
Partikel
Menentukan klasifikasi cleanroom.
Temperatur
Menjaga kenyamanan dan stabilitas proses.
Relative Humidity
Mencegah:
Kondensasi
Korosi
Pertumbuhan mikroorganisme
Gangguan proses
Differential Pressure
Mengendalikan arah aliran udara antar ruangan.
Airflow Pattern
Menentukan distribusi udara bersih.
9.5 ISO 14644-1
ISO 14644-1 mengklasifikasikan cleanroom berdasarkan jumlah partikel yang diizinkan.
Tabel 9.1 ISO Classification
| ISO Class | Maximum Particle ≥0.5 µm (Partikel/m³) |
|---|---|
| ISO 5 | 3.520 |
| ISO 6 | 35.200 |
| ISO 7 | 352.000 |
| ISO 8 | 3.520.000 |
Semakin kecil angka ISO:
Semakin bersih ruangan.
9.6 Hubungan ISO dan AHU
Semakin tinggi tingkat kebersihan yang diinginkan:
Airflow meningkat
ACH meningkat
Filtrasi meningkat
Pressure control meningkat
Contoh:
ISO 8
Umumnya:
10 – 20 ACH
ISO 7
Umumnya:
30 – 60 ACH
ISO 5
Umumnya menggunakan:
Unidirectional Flow
HEPA Terminal Coverage Tinggi
9.7 Air Change Rate (ACH)
ACH merupakan salah satu parameter utama cleanroom.
Rumus:
ACH=\frac{Airflow\ (m^3/h)}{Room\ Volume\ (m^3)}
Contoh
Volume Ruangan:
100 m³
Airflow:
4.000 m³/h
ACH:
40 kali per jam
9.8 Pressure Cascade
Pressure Cascade digunakan untuk mengontrol arah perpindahan udara.
Prinsip:
Udara bergerak dari tekanan lebih tinggi menuju tekanan lebih rendah.
Contoh
Koridor
+15 Pa
↓
Gowning
+10 Pa
↓
Cleanroom
+5 Pa
↓
Air Lock
0 Pa
↓
Area Kurang Bersih
Tujuan:
Mencegah kontaminasi masuk ke area kritis.
9.9 Filtration System untuk Cleanroom
Konfigurasi yang umum:
Fresh Air
↓
Pre Filter (G4)
↓
Medium Filter (F7)
↓
Final Filter (F9)
↓
HEPA H13/H14
↓
Supply Air
Fungsi
Pre Filter
Menahan partikel kasar.
Medium Filter
Menahan partikel menengah.
Final Filter
Melindungi HEPA.
HEPA
Filtrasi akhir sebelum udara masuk ke cleanroom.
9.10 AHU Configuration untuk Cleanroom
Typical Cleanroom AHU
Fresh Air
↓
Pre Filter (G4)
↓
Medium Filter (F7/F9)
↓
UV-C Lamp
↓
Cooling Coil
↓
Re-Heater
↓
Plug Fan
↓
Final Filter (F9)
↓
HEPA H13/H14
↓
Supply Air
9.11 Fungsi Setiap Komponen
UV-C
Menjaga kebersihan coil.
Cooling Coil
Pendinginan dan dehumidifikasi.
Re-Heater
Kontrol RH.
Plug Fan
Menjaga airflow dan static pressure.
HEPA
Filtrasi akhir.
9.12 Airflow Pattern
Non-Unidirectional Flow
Digunakan pada:
ISO 8
Sebagian ISO 7
Karakteristik:
Mixing airflow
Distribusi udara umum
Unidirectional Flow
Digunakan pada:
ISO 5
Area kritis
Karakteristik:
Airflow seragam
Vertikal atau horizontal
9.13 Cleanroom Recovery
Recovery Time adalah waktu yang dibutuhkan cleanroom untuk kembali ke kondisi desain setelah terjadi gangguan.
Dipengaruhi oleh:
ACH
Airflow Pattern
Layout Ruangan
Efisiensi Filtrasi
Semakin besar ACH:
Semakin cepat recovery.
9.14 Temperatur dan RH Cleanroom
Tabel 9.2 Typical Design Condition
| Application | Temperature | RH |
|---|---|---|
| General Cleanroom | 20–24°C | 45–60% |
| Pharmaceutical | 20–24°C | 45–60% |
| Electronics | 20–24°C | 35–55% |
| Precision Industry | 20–24°C | 40–55% |
9.15 Cleanroom HVAC vs Comfort HVAC
Tabel 9.3 Perbandingan
| Parameter | Comfort HVAC | Cleanroom HVAC |
|---|---|---|
| Fokus Utama | Kenyamanan | Kontrol Lingkungan |
| Filtrasi | G4/F7 | G4/F7/F9/HEPA |
| ACH | 4–8 | 10–60+ |
| Pressure Control | Umumnya Tidak | Sangat Penting |
| RH Control | Umum | Kritis |
| Airflow Pattern | Tidak Kritis | Sangat Penting |
9.16 Kesalahan Umum
Menganggap AC Split Sebagai Cleanroom HVAC
AC split hanya mengontrol temperatur.
Belum tentu mengontrol:
Partikel
ACH
Pressure
Airflow Pattern
Fokus Pada HEPA Saja
Padahal cleanroom juga membutuhkan:
ACH
Pressure Cascade
RH Control
Mengabaikan Recovery Time
Dapat menyebabkan performa cleanroom tidak stabil.
9.17 Recommended RJM-AHU Configuration
Cleanroom ISO 8
G4
↓
F7
↓
Cooling Coil
↓
Re-Heater
↓
Plug Fan
↓
F9
↓
HEPA H13
Cleanroom ISO 7
G4
↓
F9
↓
UV-C
↓
Cooling Coil
↓
Re-Heater
↓
Plug Fan
↓
F9
↓
HEPA H13
Pharmaceutical Cleanroom
G4
↓
F9
↓
UV-C
↓
Cooling Coil
↓
Re-Heater
↓
Plug Fan
↓
F9
↓
HEPA H14
9.18 Prinsip Penting
Cleanroom tidak dibangun hanya dengan memasang HEPA Filter.
Keberhasilan cleanroom ditentukan oleh kombinasi:
✓ Filtrasi
✓ ACH
✓ Pressure Cascade
✓ Temperatur
✓ RH
✓ Airflow Pattern
✓ Operasional yang baik
9.19 Ringkasan Bab
Pada bab ini telah dibahas:
Definisi Cleanroom
ISO 14644-1
Air Change Rate
Pressure Cascade
Filtration System
Airflow Pattern
Recovery Time
Cleanroom AHU Configuration
Perbedaan Cleanroom HVAC dan Comfort HVAC
Bab berikutnya akan membahas AHU untuk Rumah Sakit (Medical HVAC), termasuk Operating Room, Isolation Room, ICU, CSSD, serta prinsip pengendalian infeksi melalui sistem tata udara.
