Chương 8 Vật liệu xây dựng cho các phòng thí nghiệm y tế thông minh
Phần 3 Phân loại vật liệu sàn
Sàn phòng thí nghiệm thường sử dụng sàn nhựa epoxy (sàn epoxy phủ con lăn, sàn epoxy tự san phẳng, sàn epoxy phủ con lăn chống tĩnh điện và sàn epoxy tự san phẳng chống tĩnh điện), sàn chịu mài mòn carborundum, sàn gạch men bóng và sàn nhựa PVC vinyl.
I. Sàn nhựa epoxy
1. Sàn nhựa epoxy phủ con lăn
Đặc tính: có các đặc tính ưu việt như chống bụi liền mạch, dễ vệ sinh, chịu axit/kiềm, chống nấm mốc; màu sắc tự do lựa chọn, thẩm mỹ sáng bóng, thi công nhanh chóng.
Công dụng: dành cho các địa điểm có yêu cầu chống bụi ở mức trung bình như phòng thí nghiệm, nhà máy công nghiệp thông thường, nhà máy ngành GMP và bãi đỗ xe.
Ưu điểm: thời gian thi công ngắn và giá thành thấp.
Nhược điểm: yêu cầu rất cao về độ phẳng và độ cứng của sàn nền; dễ bị trầy xước; tuổi thọ tương đối ngắn, thường từ 3–5 năm. Khả năng chịu mài mòn, chịu áp lực và chịu va đập không cao, đồng thời khả năng kháng hóa chất ăn mòn mạnh cũng không cao.
Điều kiện thi công: độ ẩm phải dưới 8%, độ ẩm tương đối dưới 55%; nên tránh thi công vào ngày mưa, khi độ ẩm tương đối không khí trên 85% hoặc khi nhiệt độ dưới 10 ℃.
Khuyến nghị: có thể sử dụng cho các phòng thí nghiệm hóa học thông thường; có thể lựa chọn loại sàn này khi xe đẩy tay ít được sử dụng, số lượng nhân viên phòng thí nghiệm ít, cấp độ sạch yêu cầu không cao, tuổi thọ dự kiến của phòng thí nghiệm ngắn và khách hàng theo định hướng đầu tư thấp.
2. Sàn nhựa epoxy tự san phẳng
Đặc tính:
- (1) Lớp phủ tự san phẳng; bề mặt phẳng bóng có hiệu ứng gương;
- (2) Liền mạch, không bụi; bề mặt nhẵn dễ vệ sinh;
- (3) Không dung môi, thân thiện môi trường;
- (4) Bề mặt đặc chắc chống lại sự tấn công của nhiều loại hóa chất;
- (5) Nhiều màu sắc để khách hàng lựa chọn.
Công dụng: được ứng dụng làm lớp phủ sàn tại các nhà máy công nghiệp, nhà máy ngành GMP, phòng thí nghiệm, phòng phẫu thuật, phòng vô trùng và trung tâm thương mại.
Ưu điểm: thời gian thi công ngắn và giá thành hợp lý.
Nhược điểm: yêu cầu rất cao về độ phẳng và độ cứng của sàn nền; dễ bị trầy xước; tuổi thọ tương đối ngắn, thường từ 3–5 năm. Khả năng chịu mài mòn, chịu áp lực và chịu va đập không cao, đồng thời khả năng kháng hóa chất ăn mòn mạnh cũng không cao.
Điều kiện thi công: độ ẩm phải dưới 8%, độ ẩm tương đối dưới 55%; nên tránh thi công vào ngày mưa, khi độ ẩm tương đối không khí trên 85% hoặc khi nhiệt độ dưới 10 ℃.
Khuyến nghị: có thể lựa chọn loại sàn này cho phòng thí nghiệm hóa học và phòng vô trùng nơi xe đẩy tay ít được sử dụng, số lượng nhân viên phòng thí nghiệm ít, yêu cầu độ sạch ở mức thông thường, tuổi thọ dự kiến của phòng thí nghiệm không dài và khách hàng có yêu cầu thẩm mỹ cao.
II. Sàn nhựa epoxy chống tĩnh điện
1. Sàn nhựa epoxy phủ con lăn chống tĩnh điện
Đặc tính:
- (1) Liền mạch, không bụi; bề mặt dễ vệ sinh, phẳng bóng;
- (2) Loại không dung môi, thân thiện môi trường;
- (3) Phân tán điện tích tĩnh điện nhanh chóng, ngăn ngừa hư hỏng linh kiện điện tử và hỏa hoạn do tích tụ tĩnh điện;
- (4) Điện trở bề mặt ổn định bền bỉ, không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm thời tiết và độ mài mòn bề mặt;
- (5) Bề mặt đặc chắc chống lại sự tấn công của nhiều loại hóa chất;
- (6) Nhiều màu sắc để khách hàng lựa chọn.
Công dụng: phù hợp cho các địa điểm cần bảo vệ tĩnh điện như nhà máy điện tử, ngành viễn thông, nhà máy vi điện tử, nhà máy cơ khí chính xác và phòng điện tử.
Ưu điểm: thời gian thi công ngắn; giá thành ở mức trung bình. Nhược điểm: Yêu cầu rất cao về độ phẳng và độ cứng của sàn nền; dễ xuất hiện vết trầy xước; tuổi thọ tương đối ngắn, thường là 3–5 năm. Khả năng chống mài mòn, chống áp lực và chống va đập không cao, đồng thời khả năng kháng các hóa chất ăn mòn mạnh cũng ở mức thấp.
Điều kiện thi công: Độ ẩm của nền phải dưới 8%, độ ẩm tương đối không khí dưới 55%; nên tránh thi công vào ngày mưa, khi độ ẩm tương đối không khí trên 85% hoặc khi nhiệt độ dưới 10 ℃.
Khuyến nghị: Có thể sử dụng tại các địa điểm yêu cầu bảo vệ tĩnh điện như nhà máy điện tử, cơ sở viễn thông, nhà máy vi điện tử, nhà máy cơ khí chính xác và phòng điện tử.
2. Sàn tự san phẳng nhựa epoxy chống tĩnh điện
Hiệu suất của loại sàn này tương tự sàn epoxy chống tĩnh điện phủ con lăn, và loại hình của nó tương tự các dòng sàn tự san phẳng.
III. Sàn nhựa vinyl PVC
Sàn nhựa vinyl PVC được ứng dụng tại rất nhiều loại địa điểm, bao gồm cơ sở thương mại, bệnh viện, trường học và nhà thi đấu trong nhà. Theo hình thức, sàn được chia thành sàn dạng tấm (cuộn) và sàn dạng viên. Sàn nhựa tấm/vinyl PVC được cung cấp dưới dạng cuộn, trong khi sàn nhựa viên PVC được tạo thành từ các viên riêng lẻ; địa điểm sử dụng hai loại sàn này có sự khác biệt nhất định. So với sàn tấm, sàn nhựa viên PVC có màu sắc và hoa văn phong phú hơn hẳn; sàn viên phù hợp hơn với các không gian diện tích nhỏ và cũng được sử dụng tại những nơi cần hiệu ứng trang trí tốt. Thông thường, đối với khu vực dưới 500 mét vuông, sàn viên được sử dụng phổ biến hơn vì các viên dễ dàng ghép nối. Đối với các địa điểm có diện tích lớn như trường học, bệnh viện và nhà thi đấu trong nhà, lát sàn nhựa tấm/vinyl PVC sẽ phù hợp hơn. Ngoài ra, các cơ sở như bệnh viện yêu cầu sàn liền mạch không mối nối; sàn nhựa tấm/vinyl PVC có thể đáp ứng yêu cầu này, trong khi sàn viên không thể tạo ra mối nối liền mạch. Sàn nhựa tấm/vinyl PVC có độ đàn hồi tốt hơn nhiều so với sàn viên: khả năng phục hồi hình dạng tốt, dễ lát và lắp đặt, có đặc tính kháng khuẩn, độ bền cao và bảo trì đơn giản. Chiều rộng của sàn bao gồm loại 1830 mm và 2000 mm, chiều dài mỗi cuộn là 15 m hoặc 20 m, tổng độ dày dao động từ 1,6 mm đến 3,2 mm, như minh họa trong Hình 8-31.
Hiệu suất: An toàn với môi trường, ứng dụng rộng rãi, mối nối nhỏ, chống mài mòn và trầy xước, khả năng phục hồi cao và chống va đập, chống trượt, chống nước và hấp thụ âm thanh.
Công dụng: Có thể sử dụng tại các địa điểm có cấp độ sạch tương đối cao như phòng thí nghiệm hóa học thông thường, phòng vô trùng và phòng phẫu thuật.
Ưu điểm: Bề mặt sàn PVC được xử lý kháng khuẩn đặc biệt; bề mặt của một số dòng sàn PVC hiệu suất cao còn bổ sung thêm chất kháng khuẩn đặc biệt với khả năng mạnh mẽ tiêu diệt hầu hết vi khuẩn và ức chế quá trình sinh sản của vi khuẩn.
Nhược điểm: Giá thành tương đối cao; yêu cầu cao về độ phẳng của lớp nền.
Điều kiện thi công: Yêu cầu độ phẳng lớp nền cao, có thể phải thi công lớp san phẳng cục bộ.
Khuyến nghị: So với mức giá thành cao, giá trị và hiệu suất của loại sàn này rõ ràng vượt trội so với các loại sàn khác; hơn nữa, phòng vô trùng và phòng phẫu thuật thường có diện tích tương đối nhỏ, vì vậy khuyến nghị khách hàng sử dụng loại sàn này trong các phòng thí nghiệm có yêu cầu cao về không bụi, vô trùng và không phóng xạ.
Hình 8-31 Mẫu và ví dụ về sàn nhựa tấm/vinyl PVC
IV. Sàn chống mài mòn Carborundum
Đặc điểm:
- Được thi công đồng bộ với xi măng mới đổ và liên kết liền khối với xi măng; không sợ ẩm, kết cấu chắc chắn và chống tách lớp;
- Độ chống mài mòn bề mặt tăng gấp nhiều lần; đặc biệt chống mài mòn và chống va đập, hiệu suất tốt hơn gấp nhiều lần so với sàn terrazzo thông thường;
- Sử dụng máy móc để san phẳng và trát hoàn thiện bề mặt, đồng thời phủ lớp làm cứng bề mặt, giúp tăng khả năng chống mài mòn và tạo ra bề mặt sáng bóng, mịn màng; độ phẳng rõ ràng tốt hơn sàn xi măng thông thường;
- Chịu nước, chịu lửa, chịu dầu, và chịu được axit và kiềm thông thường;
- Có nhiều màu sắc để khách hàng lựa chọn.
Công dụng: xưởng nhà máy, kho hàng, phòng thí nghiệm môi trường lớn, bãi đỗ xe, phòng triển lãm, và trung tâm bảo trì.
Ưu điểm: không cần lớp san sàn thông thường; thời gian thi công ngắn; giá cả trung bình.
Nhược điểm: do lớp nền đặc, dễ bị nứt ở các khu vực có sự chênh lệch nhiệt độ lớn.
Điều kiện thi công: độ ẩm phải dưới 8%, độ ẩm tương đối dưới 55%; nên tránh thi công vào ngày mưa, khi độ ẩm tương đối không khí trên 85%, hoặc khi nhiệt độ dưới 10 ℃.
Khuyến nghị: có thể sử dụng trong phòng thí nghiệm môi trường, phòng thí nghiệm tuân thủ an toàn, nhà xưởng, và các địa điểm tương tự.
V. Gạch lát sàn
Gạch lát sàn thường được sử dụng để lát sàn ở các khu vực công cộng như khu vực chờ của phòng thí nghiệm, phòng tắm, phòng rửa/khử trùng, và hành lang, đặc biệt là ở khu vực chờ. Vì khu vực chờ là không gian công cộng tiếp nhận bệnh nhân, các bệnh viện thường yêu cầu trang trí thanh lịch và trang trọng, và gạch lát sàn cao cấp thực sự là lựa chọn tốt với hiệu ứng trang trí tương đối cao cấp và hoành tráng; đặc biệt ở một số khu vực chờ lớn hơn, có thể trang trí các hoa văn phong phú trên sàn theo ý tưởng của nhà thiết kế.
Gạch lát sàn là vật liệu trang trí sàn, còn được gọi là gạch sàn. Nó được nung từ đất sét và có nhiều quy cách. Nó cứng, chịu áp lực và chịu mài mòn, và chống ẩm. Một số loại được tráng men và có chức năng trang trí. Chúng chủ yếu được sử dụng trên sàn và tấm sàn của các công trình công cộng và dân dụng.
Là vật liệu được lát trên diện tích lớn, gạch lát sàn sử dụng màu sắc và kết cấu của chính nó để tạo ra môi trường sống với các phong cách rất khác nhau. Có rất nhiều loại và hoa văn gạch lát sàn với nhiều lựa chọn đa dạng; theo vật liệu, chúng có thể được chia thành gạch tráng men, gạch toàn thân (gạch chống trượt), gạch đánh bóng, và gạch thủy tinh hóa, như minh họa trong Hình 8-32 và Hình 8-33.
Hình 8-32 Gạch lát sàn
Hình 8-33 Ví dụ về lát gạch lát sàn
Hiệu suất: bề mặt dễ làm sạch; phẳng và bóng; khả năng chịu mài mòn tốt; hiệu suất chịu lửa, chịu nước và chống ăn mòn tốt; cấp độ cao; tuổi thọ dài.
Công dụng: phòng thí nghiệm thông thường, khu vực văn phòng phòng thí nghiệm, v.v.
Ưu điểm: tuổi thọ dài (thường là 10–15 năm) và hiệu ứng thị giác tốt.
Nhược điểm: không chịu được sự lăn của các phương tiện cơ khí lớn như xe nâng và xe ben. Thời gian thi công tương đối dài. Giá cả ở mức cao hơn.
Điều kiện thi công: yêu cầu về môi trường thấp; nhiệt độ trong nhà trên 13 ℃ là đủ.
Khuyến nghị: có thể sử dụng trong phòng thí nghiệm hóa học thông thường và phòng vô trùng; có thể lựa chọn loại sàn này khi tuổi thọ dự kiến của phòng thí nghiệm dài, đầu tư lớn, và khách hàng có yêu cầu thẩm mỹ cao.
VI. Đá terrazzo
Ở các khu vực công cộng như khu vực chờ của phòng thí nghiệm và hành lang, đá terrazzo cũng có thể được sử dụng cho sàn; đá terrazzo có tay nghề cao cũng có hiệu ứng trang trí khá cao cấp.
Đá terrazzo là sản phẩm trong đó đá dăm được trộn vào xi măng để tạo thành sản phẩm bê tông, sau đó bề mặt được đánh bóng. Nó thường được sử dụng để làm gạch lát sàn, mặt bàn, bồn rửa, và các sản phẩm khác. Đá terrazzo bóng cao và đá terrazzo thông thường (còn được gọi là đá nền hoặc sàn đá terrazzo) đề cập đến các sàn nhẵn trong đó các mảnh đá terrazzo được nhúng vào hỗn hợp xi măng và bề mặt được mài nhẵn bằng nước, như minh họa trong Hình 8-34 và Hình 8-35.
Hình 8-34 Ví dụ về sàn đá terrazzo
Hình 8-35 Đá terrazzo Sàn đá terrazzo là vật liệu sàn composite có xi măng làm nguyên liệu chính. Do chi phí thấp và hiệu suất sử dụng tốt, nó được sử dụng rộng rãi trong các công trình công cộng có diện tích rất lớn: bệnh viện, ngành dược phẩm và cơ khí, văn phòng chính phủ, trường học, cơ sở thương mại, sân bay, nhà ga và bến cảng. Ưu điểm lớn nhất của sàn đá terrazzo là chống ẩm; trong thời tiết tháng Ba ấm áp và ẩm ướt ở miền nam Trung Quốc, nó có thể giữ cho sàn rất khô ráo.
VII. Đá cẩm thạch
Ở một số bệnh viện lớn, để theo đuổi hiệu ứng trang trí cao cấp và nâng cấp hạng mục trang trí, đá cẩm thạch — một vật liệu hạng sang — thường được sử dụng để lát sàn và ốp tường ở các khu vực công cộng. Quy mô phòng thí nghiệm tỷ lệ thuận với quy mô bệnh viện, và phòng thí nghiệm của các bệnh viện lớn cũng tương ứng lớn; trong trường hợp đó, để khu vực chờ của phòng thí nghiệm phù hợp và đồng nhất với phong cách trang trí của toàn bộ bệnh viện, đá cẩm thạch cũng được sử dụng để lát sàn. Mặc dù bề mặt của một số loại gạch men cao cấp hiện nay có thể mô phỏng gần giống vân đá cẩm thạch, nhưng kết cấu hạng sang đích thực không thể bị thay thế bằng các sản phẩm thay thế.
Đá cẩm thạch, còn gọi là đá mây, là đá vôi tái kết tinh có thành phần chính là CaCO₃. Đá vôi mềm đi dưới nhiệt độ và áp suất cao, rồi tái kết tinh thành đá cẩm thạch khi các khoáng chất chứa trong nó thay đổi. Thành phần chính của nó là canxit và dolomit; nó có nhiều màu sắc, thường có các đường vân dễ thấy và nhiều hạt khoáng chất. Độ cứng Mohs của nó nằm trong khoảng từ 2,5 đến 5. Vì đá cẩm thạch nói chung chứa tạp chất, và canxi cacbonat cũng dễ bị phong hóa và ăn mòn dưới tác động của carbon dioxide, cacbua và độ ẩm trong khí quyển, nên bề mặt nhanh chóng mất đi độ bóng. Đá cẩm thạch nói chung có tính chất vật lý tương đối mềm — điều này là so với đá hoa cương. Đá cẩm thạch là một loại chính của đá trang trí kiến trúc tự nhiên, thường dùng để chỉ các đá cacbonat bị biến chất hoặc không bị biến chất có chức năng trang trí và có thể được chế tạo thành đá xây dựng hoặc đồ thủ công. Nó được đặt tên theo loại đá có màu sắc và đường vân tuyệt đẹp được sản xuất tại Núi Điểm Thương, Đại Lý, Vân Nam, Trung Quốc. Theo nghĩa rộng, đá cẩm thạch bao gồm đá cẩm thạch, đá vôi, dolomit, cũng như đá skarn và đá cẩm thạch hình thành từ các quá trình biến đổi khác nhau của đá cacbonat.
Đá cẩm thạch rất đẹp sau khi được đánh bóng. Nó chủ yếu được chế tạo thành nhiều hình dạng và tấm đá khác nhau dùng cho tường và sàn của các công trình. Nguyên tắc đặt tên khác nhau tùy theo giống đá cẩm thạch: một số được đặt tên theo nơi xuất xứ và màu sắc, ví dụ như Xanh Đan Đông và Đỏ Thiết Lĩnh; một số theo hoa văn và màu sắc, ví dụ như Trắng Hoa Tuyết và Xanh Lá Ngải Cứu; một số theo hình ảnh của hoa văn, ví dụ như Phong Cảnh Mùa Thu và Sóng Biển; và một số có tên truyền thống, ví dụ như Ngọc Trắng và Ngọc Đen Pha Lê. Do đó, vì nơi xuất xứ khác nhau, cùng một loại thường có tên khác nhau hoặc các loại đá khác nhau lại có cùng một tên. Nó có cường độ nén tương đối cao, tính chất vật lý và hóa học tốt, dễ chế tạo. Cùng với sự phát triển kinh tế, phạm vi ứng dụng của nó không ngừng mở rộng và mức tiêu thụ không ngừng tăng lên, đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người. Đặc biệt, các tấm trang trí đã đi vào ngành trang trí xây dựng với số lượng lớn cho các công trình công cộng sang trọng, như thể hiện trong Hình 8-36.
Hình 8-36 Đá cẩm thạch
VIII. Đá hoa cương
Vì đá cẩm thạch không đủ cứng và dễ bị mài mòn khi sử dụng làm sàn, đá hoa cương cũng có thể được sử dụng ở khu vực chờ của phòng thí nghiệm thay thế cho đá cẩm thạch để lát sàn. Granit là một loại đá magma hình thành khi magma nguội đi dưới bề mặt Trái Đất; thành phần chính của nó là fenspat và thạch anh. Về từ nguyên, từ granit bắt nguồn từ tiếng Latinh granum, có nghĩa là hạt hoặc hạt nhỏ. Vì granit là đá xâm nhập sâu thường hình thành các hạt khoáng vật phát triển hoàn chỉnh, có thể phân biệt rõ bằng mắt thường nên được đặt tên theo đặc điểm này. Granit không dễ bị phong hóa, có màu sắc bắt mắt, vẻ ngoài và độ bóng của nó có thể giữ được trong hơn một trăm năm. Nhờ độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt, ngoài dùng để trang trí kiến trúc cao cấp và lát sàn hội trường, nó còn là vật liệu ưu tiên lựa chọn cho các tác phẩm điêu khắc ngoài trời. Granit có kết cấu cứng rắn, khó bị axit, kiềm hay tác động phong hóa ăn mòn nên thường được dùng làm vật liệu xây dựng. Chữ mang nghĩa “hoa” dùng để mô tả những vân đẹp của loại đá này, còn chữ mang nghĩa “cứng/sườn núi” thể hiện độ cứng rất cao của đá — nói cách khác, đây là loại đá cứng có các vân giống hoa, như được minh họa trong Hình 8-37.
Hình 8-37 Granit