(57)【要約】【課題】  大スパントラス構造で構成されたクリーンルームの気流方式において、広い平面のクリーンルームにおける効率の良い安定した気流方式を実現する。【背景技術】【解決手段】  トラス構造梁の端部を組立トラス柱で支持して大スパン平面を確保するようにしたクリーンルーム用建築物において、前記クリーンルームの天井トラス部のサプライプレナムエリアと、床下部のリターンプレナムエリアとを、前記組立トラス柱内部を桁行方向に連続して形成した壁状のリターンスペースで連通することにより、クリーンルームのダウンフローエリア全体に対してバランスよく、比較的広い面積のリターンスペースＲを確保し、ダウンフローエリアの周囲にほぼ均等に配置することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラス構造梁の端部を組立トラス柱で支持して大スパン平面を確保するようにしたクリーンルーム用建築物において、前記クリーンルームの天井トラス部のサプライプレナムエリアと、床下部のリターンプレナムエリアとを、前記組立トラス柱内部を桁行方向に連続して形成した壁状のリターンスペースで連通したことを特徴とするクリーンルーム用建築物。
【請求項２】
前記トラス構造梁の中間柱を含む所定領域に、リターンスペース用の中間チャンバーを設けたことを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム用建築物。
【請求項３】
前記組立トラス柱の外周に設けられた周回路の一部の前記組立トラス柱の桁行方向の所定の１スパンを前記クリーンルーム側に突出させた出窓構造としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーンルーム用建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクリーンルーム用建築物に係り、３０m以上の大スパン構造のクリーンルームを備えた半導体製造工場等において、トラス構造で構成された梁、柱部分をクリーンルームの空調方式の一部に組み込み、安定した建物構造と、効率的なクリーンルーム計画とを実現するようにしたクリーンルーム用建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造工場では、製造設備の拡充、変更等に柔軟に対応できるように、当初から広い平面スペースが確保されたクリーンルームが求められてきている。この種のクリーンルームでは、柱間スパンが３０〜５０m程度の大スパン構造となるため、クリーンルームを備えた建築物は、微振動を制御可能な十分な剛性を有するとともに、将来的な建物の変更、更新に対応可能な構造とすることが求められている。これを実現するため、たとえば、コア部の周囲に十分な剛性を有する天井トラス構造、床トラス構造を配置して構成されたクリーンルーム用建物が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
これらの規模の半導体工場等の清浄度が求められるクリーンルームでは、その気流方式は、要求される清浄度を実現するために、垂直一方向流形（ダウンフロー）タイプが多く採用されている。この気流方式のクリーンルームでは、クリーンルームを構成するトラス構造のうち、天井空間を構成するトラス構造部分はサプライプレナムとして、また床面を支持する床下のトラス構造はリターンプレナムとして使用され、それぞれのトラス構造で画成された空間が効率的に使用されるように設計されている。その際、壁に沿って気密性を保持した間仕切りスペースが設けられ、床下空間とともに、還気空間（リターンスペース）として利用され、その外周に空調設備室、見学者通路等の付帯設備が建物と一体に、あるいは別棟として建設されることが多い。
【０００４】
また、クリーンルーム建物の支柱を比較的大きな断面の中空筒状構造として、その内部に機器、配管をレイアウトするとともに、この中空筒状の支柱を鋼板で覆うことで気密性を高めて、平面的に複数本配置された支柱を還気ダクトとして利用するようにした提案もある（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−３１９９９７公報。
【特許文献２】特開平８−３０３０５２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような大スパントラス構造が張間方向に多スパンにわたって連続するようなメガストラクチャ構造では、躯体としての立体的な剛性を高めるために、梁荷重を支持するトラス構面内の両端トラス柱を桁行方向に連続させた組立トラス柱構造とすることが好ましい。
【０００６】
一方、特許文献２で提案された支柱を還気ダクトとして使用する場合、平面計画上、構造上、必要な柱位置と、クリーンルーム計画上、還気空間として配置しなければならない位置とをうまく合致させるように設計しなければならない。その際、還気空間としてのダクト面積を確保するために、構造上不必要な部分にも柱を設置したり、柱空間断面を大きく設定したりする必要が生じたりするおそれもある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、大スパントラス構造で構成されたクリーンルームの気流方式において、構造上のスペースを有効に利用し、大平面を有するクリーンルームにおいて、効率の良い安定した気流方式を実現するようにしたクリーンルーム用建築物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明はトラス構造梁の端部を組立トラス柱で支持して大スパン平面を確保するようにしたクリーンルーム用建築物において、前記クリーンルームの天井トラス部のサプライプレナムエリアと、床下部のリターンプレナムエリアとを、前記組立トラス柱内部を桁行方向に連続して形成した壁状のリターンスペースで連通したことを特徴とする。
【０００９】
前記トラス構造梁の中間柱を含む所定領域に、リターンスペース用の中間チャンバーを設けることが好ましい。
【００１０】
これらの場合、前記組立トラス柱の外周に設けられた周回路の一部の前記組立トラス柱の桁行方向の所定の１スパンを前記クリーンルーム側に突出させた出窓構造とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上に述べたように、本発明によれば、大スパン構造のクリーンルームを構成するトラス構造で構成する組立トラス柱部分をクリーンルームの気流循環経路の一部に組み込むことで、安定した建物構造と、効率的なクリーンルーム計画とを実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のクリーンルーム用建築物の一実施の形態について、以下の実施例によって説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明のクリーンルーム用建築物は、２階構造のクリーンルーム２，３が内部に構築された４階建て建物１の部分骨組図である。図２は、この建物１の柱割付け及び通路部の配置を示した平面図である。
【００１４】
図１には、各クリーンルーム２，３の天井部分を支持する大スパントラス構造の構面の右半図が示されている。本発明のクリーンルーム用建築物１は、中間柱４を中間支持点とした３０〜５０mスパンのトラス構造梁５が張間方向に３スパン連続するトラス構面を有するメガストラクチャ構造からなる。全体のトラス構造梁５の両端は組立トラス柱１０で支持され、図１にはその右側の組立トラス柱１０が示されている。本実施例では各クリーンルーム２，３の天井部に設けられたトラス構造梁５の構面は、桁行方向に約７mのピッチで配設され、平面トラス柱は、隣接するトラス柱間において構造的に一体化するように、図示しないブレース等で連結され、全体として桁行方向に壁状に連続する組立トラス柱１０を構成するように設計されている。
【００１５】
建物の構成について、各階の有する機能別に図１を参照して説明する。本実施例では、建物内に２層のクリーンルーム２，３が設けられている。建物の１階は、建物２階に構築されるクリーンルーム２の還気空間（リターンプレナムエリア）６を、建物の３階は、建物４階に構築されるクリーンルーム３の還気空間（リターンプレナムエリア）６を構成している。この還気空間には、従来と同様に、各種の装置を設置することができるが、各種装置はリターンエアの気流を撹乱しないように配置することが好ましい。
【００１６】
リターンプレナムエリア６の組立トラス柱１０との境界部分６ａの組立トラス柱１０内の床位置にはドライクーリングコイルＣが設置されており、このドライクーリングコイルＣの運転によって、リターンプレナムエリア６内のリターンエアを組立トラス柱１０内の閉空間内に取り込むようになっている。そして後述するように組立トラス柱１０内の閉空間は天井側のサプライプレナム７へのリターンスペースＲとして機能する。本実施例では組立トラス柱１０で囲まれたクリーンルーム２，３の長手方向に沿って連続する閉空間は、気密性を保持され、リターンエアの外部へのリークは確実に防止されている。
【００１７】
本実施例では、クリーンルーム２は、図１に示したように、建物１の２階レベルに位置し、その床面には全面にわたり、グレーチング８が敷設されており、クリーンルーム２の設備等の間を通過した清浄空気の層流に近いダウンフローを、さらに床下のリターンプレナムエリア６に通過させることができるようになっている。
【００１８】
一方、クリーンルーム２の天井部分には、天井面のほぼ全面にわたり、所定単位面積を有する複数のファンフィルタユニット（ＦＦＵ）９が格子状をなすアルミ支持枠（図示せず）に支持されて天井面を構成している。この天井面の上側には、梁高さが約４．５〜６．０mのトラス天井構造梁５が架設されている。
【００１９】
本実施例では、気流方式として、垂直一方向流方式が採用される。このときトラス天井構造には、トラス天井構造全体がサプライプレナム７として機能するように、広い平面積を有するクリーンルーム２，３全体に、所定の風速の清浄空気が制御可能に均一に供給されるようになっている。
【００２０】
また、本実施例では、図２に示したように、張間方向に配置された２個所の中間柱４のうちの所定の桁行方向の３スパンを含むように、中間リターンスペースとしての中間チャンバー２０が設置されている。本実施例では、片方の中間チャンバー２０には図示しないクリーンエレベータとクリーンルーム間を連絡する昇降階段とが設けられている。
【００２１】
建物各階のトラス構造の外側には、図２に示したように、張出構造部１１が設けられ、クリーンルーム２とリターンプレナムエリア６が設置された階にはクリーンルーム２の外周を囲む周回通路１２が設けられている。特にクリーンルーム２の外周は気密性を保持したガラス窓で仕切られ、見学者用通路として利用されるようになっている。そして本実施例では、所定間隔をあけて組立トラス柱１０の設置スパンを利用して、クリーンルーム２側に突出した見学用ギャラリー１３（約７m×２．５m）が設けられている。この見学用ギャラリー１３は周回路１２から突出したガラス面で囲まれた出窓構造１４となっているため、従来、見えにくかったクリーンルーム２の内部状態がより見やすくなっている。
【００２２】
図３は、図２に示したクリーンルーム２の平面におけるダウンフローエリアＤとリターンスペースＲとを模式的に区分けして示した説明図である。同図に示したように、本発明では、クリーンルーム２の外周に位置する組立トラス柱１０内部全体と所定位置の中間チャンバー２０（細いドット部）を設け、リターンスペースＲとして利用したため、従来のリターンスペースに比べて、クリーンルームのダウンフローエリアＤ全体（粗いドット部）に対してバランスよく、比較的広い面積のリターンスペースＲを確保し、ダウンフローエリアＤの周囲にほぼ均等に配置することができる。
【００２３】
図４は、各階のクリーンルーム２，３の気流の循環状態を模式的に示した建物１の部分断面図である。同図に示したように、十分な階高のサプライプレナム７とリターンプレナムエリア６に加え、リターンプレナムエリア６からのリターンスペースＲとして広い断面積を有する構造体の一部である組立トラス柱１０内の閉空間を利用することにより、クリーンルーム２，３の天井空間に十分な還気を行えるため、クリーンルーム２，３において天井面全面からの安定したダウンフロー状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のクリーンルーム用建築物の一実施例のトラス構面を示した部分断面図。
【図２】図１に示したクリーンルーム用建築物の柱割付けを模式的に示した部分平面図。
【図３】図２に示したクリーンルーム用建築物の平面での空気のフロー状態を模式的に区分けして示した部分平面図。
【図４】図１に示したクリーンルーム用建築物における空気の循環状態を模式的に示した部分断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  建物
２，３  クリーンルーム
４  中間柱
５  トラス構造梁
６  リターンプレナムエリア
７  サプライプレナムエリア
１０  組立トラス柱
１２  周回通路
１３  見学ギャラリー
２０  中間チャンバー
Ｄ  ダウンフローエリア
Ｒ  リターンスペースエリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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