Tiêu chuẩn độ rọi phòng sạch không có một con số duy nhất: ISO 14644 không quy định độ rọi, tại Đài Loan trước hết phải đáp ứng Điều 313 của Quy tắc Cơ sở vật chất An toàn Vệ sinh Lao động, còn công việc điện tử chính xác thì tham khảo thêm mức 1,500 lux của CNS 12112. Quy phạm nhà xưởng sạch của Trung Quốc đại lục đặt chiếu sáng chung ở mức 200–500 lx, còn JIS của Nhật Bản và EN 12464-1 của châu Âu đặt đến 1,500 lx cho công việc điện tử chính xác. Bài này tổng hợp quy định của các nước thành bảng đối chiếu, đồng thời giải thích cách tính độ rọi, độ đồng đều độ rọi và cách đo nghiệm thu.
Tiêu chuẩn độ rọi phòng sạch là bao nhiêu: kết luận trong một bảng
| Trường hợp của bạn | Nên xem văn bản nào | Độ rọi |
|---|---|---|
| Mức tối thiểu theo luật đối với nhà máy tại Đài Loan | Quy tắc Cơ sở vật chất An toàn Vệ sinh Lao động của Đài Loan, Điều 313 | Văn phòng thông thường từ 300 lux trở lên; lắp ráp chính xác, kiểm tra tinh từ 500–1,000 lux trở lên |
| Mục tiêu thiết kế của nhà máy điện tử tại Đài Loan | CNS 12112, Bảng 5 | Phòng làm việc điện tử, phòng thử nghiệm, phòng hiệu chỉnh 1,500 lux |
| Nhà xưởng sạch tại Trung Quốc đại lục | GB 50073-2013, GB 50472-2008 | Phòng sản xuất 200–500 lx, ngành điện tử 300–500 lx |
| Phòng sạch dược phẩm | GB 50457-2019, EN 12464-1:2021 | Phòng làm việc chính 300 lx; sản xuất dược phẩm tại châu Âu 500 lx |
| Công việc điện tử chính xác tại Nhật Bản và châu Âu | JIS Z 9110, EN 12464-1:2021 | 1,500 lx |
Quy định pháp luật đưa ra mức tối thiểu, còn giá trị thiết kế do công việc thị giác của quy trình quyết định: vật cần nhìn càng nhỏ thì độ rọi càng cao. Lux (lx) và "mét-nến" (metre-candle) dùng trong quy định của Đài Loan là cùng một đơn vị; với foot-candle (fc) thường dùng trong tiêu chuẩn Mỹ, 1 fc xấp xỉ 10.76 lx.
Yêu cầu độ rọi phòng sạch theo từng tiêu chuẩn (lx)
Thanh ngang là khoảng giá trị, chấm tròn là giá trị đơn. Quy phạm thiết kế phòng sạch đặt chiếu sáng chung ở 200–500 lx; tiêu chuẩn chiếu sáng cho công việc điện tử chính xác lên tới 1.500 lx. Đoạn màu nhạt là giá trị hiệu chỉnh của EN 12464-1 khi điều kiện thị giác kém
Tiêu chuẩn độ rọi của Đài Loan: Điều 313 quy định an toàn lao động và CNS 12112
Cái thường gọi là "tiêu chuẩn độ rọi theo luật an toàn lao động" nằm ở khoản 6 Điều 313 của Quy tắc Cơ sở vật chất An toàn Vệ sinh Lao động của Đài Loan: khi ánh sáng tự nhiên không đủ, phải dùng chiếu sáng nhân tạo bổ sung đến các giá trị trong bảng dưới. Phòng sạch phần lớn không có cửa lấy sáng, nên coi như áp dụng suốt thời gian.
| Nơi làm việc hoặc loại công việc (tóm lược từ ngữ của điều khoản) | Độ rọi | Loại chiếu sáng |
|---|---|---|
| Lối đi, cầu thang, kho | từ 50 mét-nến trở lên | Chiếu sáng chung |
| Phòng máy và phòng nồi hơi, phòng thay đồ, phòng rửa tay | từ 100 mét-nến trở lên | Chiếu sáng chung |
| Cần phân biệt chi tiết nhỏ: lắp ráp linh kiện, kiểm tra thông thường và thử nghiệm sản phẩm | từ 200 mét-nến trở lên | Chiếu sáng cục bộ |
| Cần phân biệt chi tiết tinh: kiểm tra tương đối chi tiết và thử nghiệm chính xác; văn phòng thông thường | từ 300 mét-nến trở lên | Chiếu sáng cục bộ; văn phòng là chiếu sáng chung |
| Cần phân biệt chi tiết rất nhỏ, độ tương phản tốt: lắp ráp chính xác, kiểm tra tinh | từ 500–1,000 mét-nến trở lên | Chiếu sáng cục bộ |
| Cần phân biệt chi tiết cực tinh, độ tương phản kém: lắp ráp, kiểm tra, thử nghiệm thiết bị cực tinh vi | từ 1,000 mét-nến trở lên | Chiếu sáng cục bộ |
CNS 12112 "Chiếu sáng nơi làm việc trong nhà" là tiêu chuẩn quốc gia dùng cho thiết kế; giá trị nó đưa ra là độ rọi duy trì, tức mức mà độ rọi trung bình trong suốt thời gian sử dụng không được thấp hơn, đồng thời quy định giới hạn chói lóa UGR và chỉ số hoàn màu Ra.
| CNS 12112, Bảng 5: Công nghiệp điện | Độ rọi duy trì | Giới hạn UGR | Ra |
|---|---|---|---|
| Công việc lắp ráp: thô | 300 lux | 25 | 80 |
| Công việc lắp ráp: trung bình | 500 lux | 22 | 80 |
| Công việc lắp ráp: tinh (ví dụ điện thoại) | 750 lux | 19 | 80 |
| Công việc lắp ráp: chính xác (ví dụ thiết bị đo lường) | 1,000 lux | 16 | 80 |
| Phòng làm việc điện tử, phòng thử nghiệm, phòng hiệu chỉnh | 1,500 lux | 16 | 80 |
Con số "sản xuất linh kiện điện tử 1,500–3,000 lux" thường thấy trên mạng xuất phát từ bảng khoảng giá trị của bản cũ năm 1987; bản sửa đổi năm 2012 đã đổi thành một giá trị độ rọi duy trì duy nhất như bảng trên. CNS 12112 còn quy định ở khu vực làm việc liên tục, độ rọi duy trì không nên nhỏ hơn 200 lux.
Tiêu chuẩn độ rọi phòng sạch của Trung Quốc đại lục: GB 50073, GB 50472, GB 50034, GB 50457
| Quy phạm | Điều khoản | Khu vực | Độ rọi chiếu sáng chung |
|---|---|---|---|
| GB 50073-2013 Quy phạm thiết kế nhà xưởng sạch | §9.2.3 | Phòng sản xuất trong phòng sạch không có cửa lấy sáng | 200–500 lx |
| GB 50073-2013 | §9.2.3 | Phòng phụ trợ, phòng làm sạch người và vật liệu, phòng khóa khí, hành lang | 150–300 lx |
| GB 50472-2008 Quy phạm thiết kế nhà xưởng sạch công nghiệp điện tử | §12.2.1 | Phòng sản xuất chính | 300–500 lx |
| GB 50472-2008 | §12.2.1 | Phòng làm việc phụ trợ, phòng làm sạch, phòng khóa khí, hành lang | 200–300 lx |
| GB/T 50034-2024 Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng công trình xây dựng | Bảng 5.4.1 | Sản phẩm vi điện tử và mạch tích hợp, linh kiện hiển thị, bảng mạch in | 500 lx (UGR 19, độ đồng đều 0.70, Ra 80) |
| GB/T 50034-2024 | Bảng 5.4.1 | Sản xuất dược phẩm | 300 lx (UGR 22, độ đồng đều 0.60, Ra 80) |
| GB 50457-2019 Tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng sạch công nghiệp dược | §3.2.6 | Phòng làm việc chính | 300 lx |
| GB 50457-2019 | §3.2.6 | Phòng làm việc phụ trợ, hành lang, khóa khí, phòng làm sạch người và vật liệu | 200 lx |
GB 50073-2013 §9.2.4 và GB 50457-2019 §11.2.5 đều yêu cầu độ đồng đều độ rọi của chiếu sáng chung không nhỏ hơn 0.7. GB 50073-2013 §9.2.5 còn yêu cầu nhà xưởng sạch phải có chiếu sáng dự phòng; phần thuyết minh điều khoản đưa ra mức tham khảo là ở khu vực thông thường không thấp hơn 1/10 chiếu sáng bình thường.
Tiêu chuẩn chiếu sáng phòng sạch của Nhật Bản, châu Âu và Mỹ
| Nguồn | Công việc áp dụng | Độ rọi |
|---|---|---|
| JIS Z 9110 Quy định chung về tiêu chuẩn chiếu sáng (Nhật Bản) | Công việc thị giác rất chính xác trong sản xuất máy chính xác, linh kiện điện tử | 1,500 lx |
| Tài liệu thiết kế phòng sạch của các hãng chiếu sáng Nhật Bản | Mặt làm việc của phòng sạch thông thường | khoảng 1,000–2,000 lx |
| EN 12464-1:2021, Bảng 19 (châu Âu) | Lắp ráp tinh (điện thoại, radio, máy tính) | 750 lx, độ đồng đều 0.70, UGR 19 |
| EN 12464-1:2021, Bảng 19 | Lắp ráp chính xác (thiết bị đo lường, bảng mạch in) | 1,000 lx, độ đồng đều 0.70, UGR 16 |
| EN 12464-1:2021, Bảng 19 | Xưởng điện tử, thử nghiệm, hiệu chỉnh | 1,500 lx, độ đồng đều 0.70, UGR 16 |
| EN 12464-1:2021, Bảng 18 | Sản xuất dược phẩm | 500 lx, độ đồng đều 0.60, UGR 22 |
| NASA MSFC-STD-246E (Mỹ, 2019) | Chiếu sáng chung của phòng sạch | 750–860 lx |
| NASA MSFC-STD-246E | Vị trí làm việc có độ nhạy nhiễm bẩn cao | khoảng 1,100 lx, có thể bổ sung bằng đèn làm việc |
EN 12464-1 không có dòng nào riêng cho "phòng sạch", phải đối chiếu theo loại công việc. Bản năm 2021 còn đưa ra giá trị hiệu chỉnh cao hơn một bậc dùng khi điều kiện thị giác kém hơn, ví dụ xưởng điện tử tăng từ 1,500 lx lên 2,000 lx.
ISO 14644 và GMP có quy định độ rọi không: không có con số
| Văn bản | Yêu cầu về chiếu sáng | Giá trị lux |
|---|---|---|
| ISO 14644-4:2001, Phụ lục F | Độ rọi và độ đồng đều của từng khu phải được quy định; chỉ số hoàn màu do bên mua quy định; đèn không được phát thải chất nhiễm bẩn, khu dòng khí một chiều phải giảm dòng rối | Không có, do bên mua và bên bán thỏa thuận |
| ISO 14644-3 (phương pháp thử) | Các hạng mục thử không bao gồm độ rọi | Không có |
| 21 CFR 211.44 của Mỹ | Mọi khu vực phải có chiếu sáng đầy đủ | Không có |
| EU GMP Phần 1, Chương 3 | Chiếu sáng phải phù hợp; khu sản xuất phải được chiếu sáng tốt, đặc biệt là nơi kiểm tra bằng mắt trên dây chuyền | Không có |
| WHO GMP (TRS 986, Phụ lục 2) | Cùng hướng với EU GMP | Không có |
Vì vậy "phù hợp ISO 14644" hay "phù hợp GMP" không có nghĩa là độ rọi đạt một con số nào đó; độ rọi phải được ghi riêng vào đặc tả yêu cầu người sử dụng (URS) và hợp đồng. Cách phân cấp ISO xem bảng đối chiếu cấp phòng sạch ISO 14644-1.
Thiết kế chiếu sáng phòng sạch: chiếu sáng chung cộng chiếu sáng cục bộ
Các giá trị độ rọi cao là nói về mặt làm việc, không phải cả căn phòng. Điều 313 của Quy tắc Cơ sở vật chất An toàn Vệ sinh Lao động của Đài Loan xếp mọi công việc từ 500 mét-nến trở lên vào chiếu sáng cục bộ, GB/T 50034-2024 cũng ghi chú với một số công việc chính xác rằng phải bổ sung chiếu sáng cục bộ. Cách làm thường gặp là chiếu sáng chung đạt 300–500 lx, còn trạm kiểm tra, vị trí căn chỉnh và vị trí kính hiển vi thì dùng đèn làm việc bổ sung lên 1,000–1,500 lx.
Đèn lắp ở đâu tùy vào kiểu trần. Khi trần đã bị FFU lấp đầy thì không còn ô trống để lắp đèn âm trần; đèn giọt nước treo dưới khung T-bar, giữa hai tấm lọc, là cách làm thường gặp ở các khu vực này; khác biệt giữa bốn cách làm đèn giọt nước xem Đèn giọt nước là gì, so sánh 4 cách làm trên thị trường.
| Kiểu trần | Đèn lắp ở đâu | Lưu ý thiết kế |
|---|---|---|
| Khu dòng khí một chiều FFU lấp đầy trần (ISO 4–6) | Đèn giọt nước dưới khung T-bar, giữa hai tấm lọc | Mỗi đường khung một hàng đèn, phải tính trước giới hạn trên của độ rọi |
| Trần dùng cửa cấp khí hiệu suất cao cộng tấm bịt (ISO 7–8) | Đèn phòng sạch âm trần hoặc lắp nổi áp trần | Khi lắp âm, khe lắp phải được làm kín tin cậy (GB 50073-2013 §9.2.2) |
| Trần panel, không có khung T-bar | Đèn lắp nổi áp trần | Vỏ nhẵn, không đọng bụi, lau chùi được |
Công thức tính độ rọi: dùng phương pháp quang thông để tính số đèn cần lắp
Công thức của phương pháp quang thông là: Số lượng đèn = Độ rọi mục tiêu × Diện tích ÷ (Quang thông mỗi đèn × Hệ số sử dụng × Hệ số duy trì). Hệ số sử dụng là tỷ lệ ánh sáng do đèn phát ra rơi được xuống mặt làm việc; hệ số duy trì là mức chiết giảm tính đến suy giảm quang thông và bụi bám. Bảng dưới dùng bộ giả định hệ số sử dụng 0.6, hệ số duy trì 0.8 để tính tổng quang thông và số đèn cần cho mỗi 100 m²:
| Độ rọi mục tiêu | Tổng quang thông cần cho mỗi 100 m² | Đèn 2,100 lm mỗi bộ | Đèn 4,500 lm mỗi bộ |
|---|---|---|---|
| 300 lx | 62,500 lm | 30 bộ | 14 bộ |
| 500 lx | khoảng 104,000 lm | 50 bộ | 24 bộ |
| 750 lx | khoảng 156,000 lm | 75 bộ | 35 bộ |
| 1,000 lx | khoảng 208,000 lm | 100 bộ | 47 bộ |
| 1,500 lx | 312,500 lm | 149 bộ | 70 bộ |
Hệ số duy trì không phải là giá trị cố định: sổ tay của các hãng chiếu sáng dẫn giá trị tham khảo của CIE 97, với môi trường rất sạch như phòng sạch là khoảng 0.8; đèn LED có mức duy trì quang thông L80 tính ra khoảng 0.71, phải L90 mới gần 0.8. EN 12464-1:2021 yêu cầu người thiết kế ghi rõ hệ số duy trì đã dùng và các giả định; độ rọi ban đầu bằng độ rọi duy trì chia cho hệ số duy trì. Bảng này chỉ là ước tính ban đầu; bố trí chính thức phải chạy phần mềm chiếu sáng với mặt bằng và bản vẽ khung trần.
Độ đồng đều độ rọi 0.7 nghĩa là gì
Độ đồng đều độ rọi là độ rọi nhỏ nhất trên mặt làm việc chia cho độ rọi trung bình; giá trị càng gần 1 thì càng đồng đều. Uo của EN 12464-1 và U0 của GB 50034 đều theo định nghĩa này; quy phạm nhà xưởng sạch của Trung Quốc đại lục yêu cầu không nhỏ hơn 0.7, EN 12464-1:2021 cũng đặt 0.70 cho công việc điện tử chính xác. Nguyên nhân thường gặp khiến độ đồng đều không đạt là khoảng cách giữa các hàng đèn quá lớn, hoặc thiết bị và kệ che mất ánh sáng.
Đo kiểm và nghiệm thu độ rọi: đo độ rọi như thế nào
| Hạng mục | Cách làm | Căn cứ |
|---|---|---|
| Độ cao đo | Đo ở độ cao mặt làm việc; khi không chỉ định thì lấy khoảng 0.8 m so với sàn | JIS C 7612 (80 ± 5 cm); mẫu quy cách kỹ thuật của NEBB là 915 mm |
| Điểm đo | Vẽ lưới theo kích thước phòng và cách bố trí đèn; điểm đo nghiệm thu trùng với lưới của tính toán thiết kế | EN 12464-1:2021 §8.2 |
| Độ rọi trung bình | Mỗi ô đơn vị lấy trung bình giá trị đo ở bốn góc (phương pháp bốn điểm), rồi tính trung bình cả phòng | JIS C 7612 |
| Làm nóng đèn | Đèn huỳnh quang và đèn phóng điện cường độ cao phải bật ít nhất 2 giờ trước khi đo | Mẫu quy cách kỹ thuật của NEBB |
| Điều kiện đo | Đo trong điều kiện làm việc thực tế, chiếu sáng chung và đèn làm việc đều bật như bình thường | Mẫu quy cách kỹ thuật của NEBB |
| Thiết bị | Máy đo độ rọi hiệu chuẩn mỗi 12 tháng | Mẫu quy cách kỹ thuật của NEBB |
| Đánh giá | Đối chiếu độ rọi trung bình và độ đồng đều đo được với giá trị thiết kế; không có mức lux đạt thống nhất | Mẫu quy cách kỹ thuật của NEBB |
Trong IEST-RP-CC006, phép đo độ rọi thuộc nhóm phép thử phụ, không bắt buộc; ISO 14644-3 thì không có hạng mục này, nên nếu muốn nghiệm thu thì phải ghi rõ trong hợp đồng độ cao đo, lưới đo, độ rọi mục tiêu và độ đồng đều. Độ cao đo mỗi nơi ghi một khác (760 mm, 0.8 m, 915 mm đều có), lấy theo hợp đồng.
Chiếu sáng khu vực ánh sáng vàng: độ rọi không có giá trị tiêu chuẩn
Khu vực ánh sáng vàng (khu quang khắc) phải lọc bỏ các bước sóng ngắn làm chất cảm quang bị phơi sáng; khuyến nghị của nhà cung cấp chất cảm quang là chặn toàn bộ dưới 500 nm. Không tìm thấy tiêu chuẩn nào đưa ra con số độ rọi cho khu vực ánh sáng vàng; ISO 14644-4:2001 xếp giới hạn bước sóng của chiếu sáng vào các hạng mục bên mua và bên bán phải thỏa thuận. Sau khi thêm lọc sáng, độ rọi sẽ giảm, nên khi thiết kế phải tính bằng quang thông sau khi lọc; về kiểm soát AMC ở khu vực ánh sáng vàng, xem thêm Thực chiến kiểm soát AMC khu quang khắc EUV.
6 điều cần xác nhận trước khi thiết kế và mua sắm
- 1Áp dụng văn bản nào: mức tối thiểu theo quy định của Đài Loan, CNS 12112, hay tiêu chuẩn GB, JIS, EN do khách hàng chỉ định.
- 2Độ rọi duy trì mục tiêu và độ đồng đều của từng khu, và chỉ tính chiếu sáng chung hay tính cả chiếu sáng cục bộ.
- 3Hệ số sử dụng và hệ số duy trì dùng trong tính toán; mức duy trì quang thông của đèn là L80 hay L90.
- 4Có giới hạn bước sóng (khu vực ánh sáng vàng) và yêu cầu về hoàn màu hay không; JIS Z 9110 yêu cầu Ra từ 90 trở lên với công việc mà màu sắc là quan trọng.
- 5Độ cao đo, lưới đo và cách đánh giá khi nghiệm thu đã được ghi vào hợp đồng hay chưa.
- 6Chiếu sáng dự phòng và chiếu sáng thoát nạn do ai thiết kế.
Cách chọn các thiết bị khác trên trần phòng sạch, xem dòng thiết bị phòng sạch và hướng dẫn chọn FFU.
Câu hỏi thường gặp
Q: Tiêu chuẩn độ rọi phòng sạch là bao nhiêu lux?
Không có một con số duy nhất. Mức tối thiểu theo luật của Đài Loan là Điều 313 của Quy tắc Cơ sở vật chất An toàn Vệ sinh Lao động (lắp ráp chính xác và kiểm tra tinh từ 500–1,000 lux trở lên); CNS 12112 đặt độ rọi duy trì 1,500 lux cho phòng làm việc điện tử, phòng thử nghiệm; GB 50073-2013 của Trung Quốc đại lục đặt 200–500 lx cho phòng sản xuất trong phòng sạch. Giá trị thiết kế thực tế do công việc thị giác của quy trình quyết định.
Q: Tiêu chuẩn độ rọi nhà máy theo luật an toàn lao động Đài Loan là bao nhiêu?
Điều 313 của Quy tắc Cơ sở vật chất An toàn Vệ sinh Lao động của Đài Loan phân cấp theo mức độ tinh của công việc: lối đi và kho 50, phòng máy và phòng thay đồ 100, lắp ráp linh kiện và kiểm tra thông thường 200, thử nghiệm chính xác và văn phòng thông thường 300, lắp ráp chính xác và kiểm tra tinh 500–1,000, lắp ráp và kiểm tra thiết bị cực tinh vi từ 1,000 mét-nến trở lên. Mét-nến chính là lux.
Q: ISO 14644 có quy định độ rọi phòng sạch không?
Không. Phụ lục F của ISO 14644-4:2001 chỉ yêu cầu độ rọi và độ đồng đều của từng khu phải được quy định, các hạng mục thử của ISO 14644-3 cũng không bao gồm độ rọi. Độ rọi phải được ghi vào đặc tả yêu cầu người sử dụng và hợp đồng.
Q: Phòng sạch của nhà máy dược GMP cần độ rọi bao nhiêu?
21 CFR 211.44 của Mỹ, EU GMP và WHO GMP đều chỉ yêu cầu chiếu sáng đầy đủ hoặc phù hợp, không có giá trị lux. Giá trị thiết kế có thể dẫn chiếu là 300 lx cho phòng làm việc chính theo GB 50457-2019 và 500 lx cho sản xuất dược phẩm theo EN 12464-1:2021. Yêu cầu về bộ lọc của phòng sạch GMP xem Phân tích đầy đủ quy định HEPA cho nhà máy dược GMP.
Q: Đo độ rọi ở độ cao nào?
Đo ở độ cao mặt làm việc. Khi không chỉ định, JIS C 7612 lấy 80 ± 5 cm so với sàn, mẫu quy cách kỹ thuật của NEBB ghi 915 mm; lấy theo hợp đồng.
Q: Trần FFU lấp đầy, đèn giọt nước có đạt được 1,500 lux không?
Chỉ dựa vào chiếu sáng chung thì rất khó. Ước tính với bóng đơn 2,100 lm, hệ số sử dụng 0.6, hệ số duy trì 0.8, mỗi đường khung 1200 mm treo một hàng bóng đơn thì được khoảng 700 lx; muốn cao hơn thì dùng loại hai bóng, tăng số hàng, hoặc thêm chiếu sáng cục bộ tại vị trí làm việc.
