モジュール式クリーンルーム建設: 設計、コスト、スピードに関する実践ガイド

生産ラインに数年ではなく数か月でクリーンルームが必要な場合は、通常、モジュール式クリーンルームの構築が最も早い方法です。ブロックや石膏で壁を構築する代わりに、プレハブパネル、アルミニウムプロファイル、ドア、窓、パススルー、天井に取り付けられたファンフィルターユニットを組み立てて、制御されたエンクロージャを作成します。その結果、よりクリーンなビルド、より短いスケジュール、そしてプロセスが変更されたときに変更できる余地が得られます。

モジュール式クリーンルーム建設により、最も重要な作業が建設現場から工場現場に移され、品質がより安定し、スケジュールがより予測可能になります。そのため、製薬会社、医療機器会社、エレクトロニクス会社、食品会社は、新しい施設と既存の建物の両方にモジュラーシステムを選択します。

モジュール式クリーンルーム建設とは何ですか?

モジュール式クリーンルームは、工場で製造されたコンポーネントから構築された制御された環境です。壁パネル、天井パネル、ドア、窓、エアフィルター、パススルーチャンバー、およびファンフィルターユニットは、部品のキットとして提供されます。現場では、準備された床スラブ上でコンポーネントが結合され、部屋は大きな建物内に独立して設置することも、既存の構造物で囲むこともできます。

従来の建設との主な違いはタイミングです。棒造りのクリーンルームは、骨組み、左官工事、塗装、ダクト設置という工程を順に経ていきます。モジュール式クリーンルームでは、その作業のほとんどが、素早く組み立てられる精密コンポーネントに置き換えられます。エンジニアリング作業はより早い段階で設計と製造に移行し、オンサイト段階では制御された組み立てプロセスが行われます。

モジュール式クリーンルームとスティックビルド式クリーンルームの概要

ほとんどのプロジェクトチームは、改修するか最初から構築するかを決定する前に、2 つの方法を比較します。以下の表は、実際の違いをまとめたものです。

モジュール式クリーンルーム構造とスティックビルド式クリーンルーム構造の一般的な違い
プロジェクト要因	モジュール式クリーンルーム	スティックビルドのクリーンルーム
現地スケジュール	数週間。パネルと機器はすぐに組み立てられる状態で到着します	数か月。建設と仕上げは順番に行われます
現場作業	水平な床、ユーティリティ、およびコンポーネントの組み立て	骨組み、左官工事、塗装、ダクト設置などの広範囲にわたる作業
柔軟性	解体、拡張、移設が簡単	変更が難しい。通常は解体が必要です
品質管理	工場公差。再現可能なジョイントとシール	現場の仕上がりと天候に大きく依存します
コストプロファイル	コンポーネントの価値が高く、取り付けの手間が軽減されます	コンポーネントのコストは低くなり、人件費と調整コストは高くなります
こんな方に最適	製薬、エレクトロニクス、食品、病院、改修プロジェクト	複雑な建築仕上げを施した大規模なカスタムレイアウト

ほとんどのプロジェクトでは、モジュール構造がよりリスクの低い選択です。 それは品質が低いという意味ではありません。これは、部品がサイトに届く前に、より多くの品質が決定および検証されることを意味します。

モジュール式クリーンルームシステムのコアコンポーネント

クリーンルームのパフォーマンスは、単一の部品よりも、コンポーネントがどのように組み合わされるかによって決まります。床の接合部に隙間があったり、ドアフレームの密閉性が不十分だったり、天井の接合部が一貫していなかったりすると、部屋の雰囲気が損なわれる可能性があります。そのため、パネルとサポートシステムの両方を製造するサプライヤーは、複雑なプロジェクトで協力しやすいのです。

壁および天井パネル

パネルはクリーンルームの物理的な境界を形成し、大部分の気圧負荷を支えます。ロックウール、酸化マグネシウム、ポリウレタン、石膏、アルミニウムハニカムなどのコア材料を使用して、耐火性、断熱性、重量を調整できます。 ISO クラス 7 またはクラス 8 の部屋で安定したエンベロープを実現するには、 手作りのクリーンルームパネル 面接合部がしっかりしているため、壁が長くても部屋の圧力と清潔さを維持できるため、実用的な選択肢です。

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空気処理と濾過

きれいな空気の供給はシステムの中心です。ほとんどのモジュール式クリーンルームは天井取り付け型を使用します。 FFUファンフィルターユニット HEPAフィルターを通して室内の空気を再循環します。各ユニットのバランスを個別に調整できるため、設置者は、プロセスに必要な目標粒子濃度、回復時間、正圧差を満たすように空気流を調整できます。

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フレーム、ドア、搬送システム

最も一般的な漏れや位置ずれは、壁と床の接合部、ドアの開口部、コーナー、通路の場所などの境界面で発生します。精密押出成形 クリーンルーム用アルミニウムプロファイル これらの接続をしっかりと保つ寸法安定性を提供します。ドアフレーム、ガラスビーズ、アングルトリム、サスペンションシステムはすべて、一貫した断面に依存しています。

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部品表を完成させる前に、完全な部品表を作成してください。クリーンルームシステム選定ガイドしたがって、部屋のレイアウト、空気の変化、およびコンポーネントの負荷を単一の一貫したパッケージに一致させることができます。

モジュール式クリーンルームの計画: 分類、レイアウト、空気バランス

パネルではなくプロセスから始めてください。クリーンルームは製品、患者、または敏感なプロセスを保護するために存在するため、分類はプロセスが許容できる汚染限界に基づいて行われる必要があります。 ISO 14644-1 をベースライン参照として使用します。

適切な ISO 分類の選択

ISO クラスは、部屋のサイズや建築様式ではなく、特定のサイズの浮遊粒子の最大数によって定義されます。以下の表は、0.5 ミクロン以上の粒子の濃度限界を示しています。

ISO 14644-1 の 0.5 ミクロンでの分類限界と各クラスの一般的な用途
ISOクラス	最大粒子数 0.5 ミクロン/立方メートル	一般的なアプリケーション
ISO5	3,520	無菌充填、医療機器組立、先端エレクトロニクス
ISO6	35,200	ハイエンド精密組立、半導体サポート分野
ISO7	352,000	医薬品調合、精密製造
ISO8	3,520,000	クリーンストレージ、食品加工、一般的な管理された生産

従来の清浄度クラスは依然として多くの仕様に記載されています。クラス 100 は ISO 5、クラス 10,000 は ISO 7、クラス 100,000 は ISO 8 とほぼ一致しています。コンポーネントを注文する前に、ターゲットが古いクラスシステムに基づいているのか、現在の ISO 標準に基づいているのかを明確にしてください。

エアフローと圧力の計画

モジュール式の部屋では、空気の流れは通常、天井の FFU から送られ、低い壁または床のグリルを通って戻ります。陽圧により、小さな漏れからの汚染の侵入が防止されます。プロセスで危険物を扱う場合は、負圧が必要になる場合があります。特に製薬および生物学的用途の場合、制御シーケンスには圧力監視とアラームを含める必要があります。

モジュール式クリーンルームのバランスをとることは、ダクトシステムのバランスを取ることとは異なります。各 FFU には独自のモーターとターミナルフィルターがあるため、設置者は部屋ごとに空気の流れを調整し、試運転中に粒子数と圧力差の両方をテストできます。これにより、起動フェーズが短縮され、将来の検証が容易になります。

予想されるスケジュールへの影響

中規模の ISO 7 モジュラークリーンルームは、多くの場合、発注から 10 ～ 14 週間で稼働可能になりますが、同等のスティックビルトルームの場合は 22 ～ 32 週間かかります。現場の準備、コンポーネントの製造、機械の設置は、モジュール式プログラムで重複して行われます。

モジュール式ビルド 10～14週間

スティックビルド 22～32週間

中規模の ISO 7 クリーンルームの比較例。実際のタイミングは現場の状況と範囲によって異なります。

モジュール式クリーンルーム構築に関するよくある質問

モジュール式クリーンルームは ISO クラス 5 を達成できますか?

はい。モジュール式システムは、部屋の設計、空気流量、パネルの密閉、および濾過が正しく指定されている場合、ISO クラス 5、場合によってはそれ以上のレベルに達することができます。通常、制限要因は、モジュラー方式自体ではなく、空気交換率、フィルター適用範囲、および設置時の規律です。

モジュール式クリーンルームは従来のクリーンルームよりも安価ですか?

設置の労力が減り、プロジェクトのスケジュールが短縮されるため、多くの場合、初期コストは同等かわずかに低くなります。通常、より大きな節約は、サイトの混乱が減り、調整する取引が減り、将来の拡張が容易になり、本番までの時間が短縮されることによってもたらされます。地域によっては、モジュール式設備が建物の恒久的な改良ではなく個人財産として分類される場合もあり、減価償却に影響を与える可能性があります。地元の税務顧問に確認してください。

モジュール式クリーンルームは拡張または移動できますか?

はい。これが、企業がモジュール構造を選択する主な理由の 1 つです。パネルのボルトを外したり、ドアの位置を変更したり、天井のグリッドを延長したりできます。モジュール式クリーンルームは解体して新しい施設に再設置できるため、賃貸ビルやパイロットプラントでは価値があります。

現場での取り付けにはどのくらい時間がかかりますか?

一般的な ISO 7 または ISO 8 の部屋の場合、床とユーティリティの準備が整った後、現場での組み立てフェーズには通常 2 ～ 4 週間かかります。より大きな部屋やより高い分類の部屋では、バランスと認証にさらに時間がかかります。プロジェクト全体の期間は、設計の承認、パネル製造のリードタイム、および現場の準備状況によって異なります。

自信を持ってモジュール式クリーンルームコンポーネントを調達

モジュール式クリーンルームの品質は、コア材料の一貫性、フェースシートの厚さ、ガスケットの連続性、アルミニウムのプロファイル精度、フィルターの性能などのエンジニアリングの詳細から決まります。サプライヤーを比較するときは、コンポーネントがどのように製造されているか、同じチームがシステム全体をサポートしているかどうかを確認してください。

パネルとプロファイルが単に異なるベンダーから調達されているだけでなく、一貫した公差に従って製造されていることを確認します。
ドア、窓、パススルー、フィルター、天井システムを含む完全なエンベロープを提供できるサプライヤーを選択してください。
メーカーにお客様のスケジュールに合わせた生産能力があり、試運転サポートを提供できることを確認してください。

Kaisier は中国とタイに 4 つの生産拠点を運営し、クリーンルームパネル、アルミニウムプロファイル、濾過、および関連機器をカバーしています。のタイの新たな生産拠点これは、同社が国際プロジェクトへの供給能力をどのように構築しているかを示す一例です。その製品範囲は、設計からサポートまでのサービスに重点を置き、従来のクラス 100 からクラス 300,000 のクリーンルームのニーズにまで及びます。

モジュール構造は構築時間を短縮するだけではありません。プロジェクトのリスクが軽減されます。 要件を実用的な仕様に変換するには、弊社のエンジニアリングチームにお問い合わせくださいターゲット ISO クラス、部屋の寸法、プロセスの詳細、および希望のタイムラインを指定します。