クリーンルーム構築ソリューション
Clean Room construction solution

株式会社 日立建設設計

拡大するクリーンルーム需要
世界のクリーンルーム技術は、半導体の集積度の進化に比例して高度化してきました。
また、医療分野においても世界的なパンデミックの発生によってワクチンの研究開発が活発化し、製薬企業やバイオ医薬品企業からの投資が増加した結果、急激にクリーンルーム市場の需要が高まっています。クリーンルームの高度化は、設計方式・建屋構造・振動・空調・除塵・化学汚染・水・ガス・電気と多岐にわたり進化してきました。

日立建設設計のクリーンルームソリューションの特長
当社は設立以前から、半導体、FPD/HDDなど高清浄度を要求する電子デバイスの世界有数の企業グループである日立製作所の設備担当として、モノつくりに重要なクリーンルーム構築に深く関わってきました。これらの実績を活かし、これまでに1,000,000m²（クリーンルーム面積）を超える実績を有しており、業界でもトップクラスのノウハウを蓄積しているものと自負しています。経験豊かな当社PM※が、設計段階から専門メーカー（水処理施設/ガス供給/バルクガス･シリンダーガス/薬液供給（無機/有機）/自動搬送）各社との調整を行います。
建築のエンジニアがこれらの調整を担当することで包括的な生産環境整備をデザインします。
当社は、設計会社としてはユニークな,エンジニアリング/ファシリティマネジメントの総合力を活かして、企画コンサルから建屋建設、建設後のクリーンルーム稼動中のユーティリティ接続工事、レイアウト変更工事までクリーンルームソリューションのすべてに対応します。
※PM:プロジェクトマネージャー

クリーンルーム累積面積（㎡）

当社クリーンルーム設計累積面積

1,000,000
800,000
600,000
400,000
200,00001970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20101次世代クリーンルームを創造する
次世代クリーンルームを創造する上で最も重要なのは、お客様の要望を可視化し、後戻りのない円滑なマネージメントを行うことです。そのためにも企画構想・計画段階での情報収集と合意形成を綿密に行いプロジェクト進行の精度を高めています。
次世代クリーンルームをデザインして行く上で重要なキーワードである
パワー半導体/SIC/装置巨大化/自動搬送対応/エネルギー回収/技術者確保/職場環境改善に対応します。
以下に、プロジェクトのマイルストーンおよび企画・計画段階でのアクション例をご提示します。
※企画・計画アクション項目は必ずしも全てを実施するのではなく必要に応じて項目を選択し、実施して行きます。

■クリーンルーム建設の流れ
クリーンルーム計画

企画
コンサル

基本設計

装置
設置

クリーンルーム建設

施工者
選定支援

実施設計

工事監理

企画
コンセプトメイキング

システム検討■事業環境の把握■問題/課題の抽出・ブレーンストーミング■製造システム検討
・製造システムと一体化した施設計画

顧客提示条件・クリーンルーム
面積・敷地条件■コンセプト設定
・ヒアリング・親和法
・ISM法
・機能展開法
■サブコンセプト/重要課題の抽出・ISM法
・AHP手法

設計・監理

ﾚｲｱｳﾄ
変更

設計・監理

改造
増設

設計・監理

計画

企画

■計画目的
/対象の設定接続工事■運用検討（一部検討）
・動線計画
・ゾーニング計画
・必要面積算出■生産物流システム検討
・搬送方式
・搬送シミュレーション■敷地の検討・法規対応
・動線・ゾーニング

計画要件

技術検討

■製造システム・計画条件■短工期・短工期での設計
施工計画

■構造条件
■生産管理条件■生産物流条件■自動搬送要件
OHT,AGV→■生産ユーティリティ条件
・種類/量・スペック
■環境条件
■建築条件
・各室面積
・微振動条件・装置搬入要件etc.

重要課題を解決するための技術項目をピックアップ
調達対策・調達計画■フレキシビリティ（無柱空間）■ケミカル汚染対策■機器更新/メンテナンス■気流制御■ミニエンバイロンメント■コストパフォーマンス
・低コスト設計・省エネルギー■高性能・超クリーン化環境設計
・微振動対策・静電気対策■機能性・次世代での再利用
・設備信頼性確保■環境対策
・環境配慮設計■安全性
・防災計画
・免震計画案作成
重要課題を重要評価項目として計画案を評価

2

クリーンルーム設計コンセプト
4つのキーワード「コストバランス」「期間短縮」「省エネルギー」「環境保全」を設定し、品質・機能とコストのバランスのとれた競争力のある施設作りのお手伝いをします。

■ミニマムコスト・高品質・高機能を実現■ライフサイクルコストへの配慮■保守・営繕性を重視

コストバランス■高効率ターボ冷凍機、FFU、照明器具■大温度差冷水システム・蓄熱システム■外気熱利用・徹底した熱回収 et.

省エネ

クリーンルーム
設計コンセプト

期間短縮■短納期を実現する設計・プロジェクト管理■最適工法等の提案（鉄骨CFTなど）■工事期間中からのクリーン管理指導

3

環境保全■３R (Reuse / Reduce / Recycle)■CO2削減（省エネ・自然エネルギー）■ゼロエミッションファクトリー

クリーンルーム技術の足跡
半導体集積度進化とクリーンルーム技術の変化

1980
半導体
集積度

1990

64K

1M

4M

2000
16M

2010

64M

半導体量産ＣＲ

256M

2023
1G

10G

100G

半導体大型ＣＲ

CR設計実績
液晶量産ＣＲ

CR方式

構造

Bay方式

全面ダウンフロー方式

複層クリーンルーム

液晶大型ＣＲ

局所クリーン方式

リターンシャフトレス方式

大スパンクリーンルーム

高層クリーンルーム

建屋
振動

空調・除塵

独立基礎

ローカルリターシステム

除振台

ドライコイルシステム

高剛性床

大型搬送振動対策

大温度差冷水
蓄熱空調

局所清浄化
自然エネルギー利用

高効率機器

低B/P建材

化学汚染
Naフィルター

Soｘフィルター

イオン交換再資源化
水/ガス

HFフィルター

NH4フィルター

純水再資源化（～70％）

クローズウォータシステム

純水再資源化（～30％）
オンサイトガスプラント

電気有機/アミン

材料ガス集中供給

無停電システム

材料ガス集中供給

Hf 照明器具

PFC回収

瞬時電圧低下保障システム

4クリーンルーム省エネルギー技術
クリーンルームは長い運転時間、大量の外気取り入れ、室内での多量の電力消費など、エネルギー多消費型施設の典型です。わずかな無駄が積み重なって大きな浪費とならないように、注意深い方策をとることが重要です。
■熱源システム・高COP冷凍機の採用（ターボ冷凍機、水熱源ヒートポンプ等）
・高効率を維持する運転制御
・部分負荷効率を重視
・負荷特性に合った熱源の選定と系統分け
・台数制御
・蓄熱システム・コジェネレーション
・供給冷水温度・装置冷却水温度の高温化
・冷却水温度の低温化（CTの大型化、井水利用）
・冬期フリークーリング
・高効率ボイラー・冷却水による加温（ダブルバンドル冷凍機）
・冷水、冷却水の変流量化
・高効率モータ■壁・屋根・断熱・高気密化
・日射反射率向上
・夏期屋根散水・屋上緑化
・非空調室（コア・機械室等）の外壁側・屋上設置■ファン動力・高効率ファン
・高効率モータ
・可変速制御(INV)・低速ダクト・小風量( 大温度差)・搬送経路の最短化
・搬送スピードの適正化（低速ダクト）
・局部抵抗の低減
・空調機・FCUの低圧損化■受変電・高効率トランスの採用
・コンデンサ力率改善
・高効率運転（適正負荷運転）
・低圧コンデンサ・デマンド制御

5■熱回収・新エネルギー
・装置冷却水・室内
冷却器の排熱回収・バルクガスガバナーの熱回収
・コンプレッサ冷却水の熱回収
・排水・排気熱回収
・太陽電池・風力発電
・地熱（井水）利用■ポンプ動力・高効率ポンプ・高効率モータ
・揚程差別搬送・搬送経路の最短化
・局部抵抗の低減
・密閉配管系
・可変速制御(INV)
・水量を小さく(大温度差)
・界面活性剤の添加・水和物スラリー（潜熱搬送）■給排水システム・動力の最小化（給水ポンプ流量制御）
・使用量に応じた給水方式の算定
・排水の熱回収■配電システム・400V動力配電
・配電ルートを短く
・エコケーブル■蓄熱槽・運転切替時の冷水温度の安定確保
・電気式熱源に特に有効（ピークカットによる電力負荷平準化に24時間空調でも有効）
・氷、水の特性を生かした選択・蓄熱量予測制御など無駄のない蓄熱制御
・竪型蓄熱槽など搬送動力の削減を考慮■空調除塵システム
・室内温湿度条件・制御条件の緩和
・室圧設定の最適化
・外気導入量の最小化
・空調空気のカスケード利用（排気空調）
・水加湿・熱回収エアワッシャ
・冬期外調機冷水製造
・排熱エネルギーの有効利用
・局所換気・高清浄域の局所化
・低圧損HEPA（ULPA）フィルター・ローカルリターン・DCBLモーターFFU■ユーティリティシステム
・高効率モータ・超低圧高透過率RO・400V動力配電
・高効率ポンプ・コンプレッサ
・変水量制御（INV)・エコケーブル、配管・排水再処理再利用
・電気式連続イオン交換による薬液使用量削減■照明
・適切な照度設定
・高効率器具（Hf/LED）の採用
・スイッチ回路は細かく・高効率反射板
・照度制御（初期照度の抑制・窓際の自然光）
・人感センサによる確実な消灯■運転管理・施設管理・ｴﾈﾙｷﾞｰ管理ｼｽﾃﾑ（BEMS)で無駄の無い運転・施設管理ｼｽﾃﾑで効率を維持した省力化
・設備集中監視ｼｽﾃﾑで省力化自動運転
・ｾｷｭﾘﾃｨｼｽﾃﾑで安全な環境を確保主要な実績（リスト）
建設地

建屋面積

ｸﾘｰﾝﾙｰﾑ
面積㎡

清浄度

半導体前工程工場

千葉県

11,7673,500

1

プラズマディスプレイ工場増築基本計画

台湾

87264

31,0001,000～10,000

液晶工場新築基本計画

台湾

88,00010,00010,000～100,000

液晶工場新築基本計画

中国

21,50010,00010,000～100,000

半導体検査装置組立工場

茨城県

11,4271,500

100～10,000

半導体前工程工場

茨城県

24,00012,000100～10,000

液晶製造工場新築

千葉県

181,000

107,700

1,000～10,000

半導体後工程装置組立工場

北海道

6,950

5,000

10,000～100,000

プラズマディスプレイ工場増築

宮崎県

106,117

31,330100～10,000

プラズマディスプレイ工場増築

宮崎県

106,117

19,280100～10.000

液晶製造工場改修

千葉県

13,00013,0001,000

液晶製造工場新築

チェコ

38,20016,1501000～100.000

半導体後工程装置組立工場

埼玉県

16,5333,200

1,000～100,000

液晶製造工場新築

埼玉県

5,156

2,000

1,000～100,000

半導体原料製造工場新築

長崎県

14,1591,300

10～１00液晶材料工場棟新築

兵庫県

48,33030,0001,000～10,000

液晶製造工場新築

兵庫県359,040

162,400

1,000～10,000

液晶製造工場改修

千葉県

181,000

80,0001,000～10,000

某大学電気通信研究所超微細電子回路実験施設

宮城県

1,540

640

1～1000

某大学集積化システム研究センター

広島県

1,300

520

10～1000

半導体研究センター新築

京都府

5,231

2,382

10～1.000

ｺﾝﾋﾟｭ-ﾀ用磁気ﾃﾞｨｽｸ製造工場新築

米 国

15,0473,000

100～100.000

前工程半導体製造工場新築

ドイツ

40,000

5,600

1～100

前工程半導体開発センター新築

東京都

33,4506,000

1

前工程半導体製造工場新築

茨城県

30,3384930

1～1000

前工程半導体製造工場改修

茨城県

37,046

9,000

1～10

液晶製造工場新築

千葉県

26,7008,500

100～1,000

前工程半導体製造工場新築

ｼﾝｶﾞﾎﾟ-ﾙ

70,00012,0001

前工程半導体製造工場改修

千葉県

26,7004,500

100～1,000

小形磁気ディスク製造工場増築

フィリピン

10,0002,500

100～100,000

小形磁気ディスク製造工場増築

フィリピン

10,0002,500

100～100,000

プラズマディスプレイ工場増築

宮崎県62,20338,500100～10,000

前工程半導体製造工場新築

山梨県

42,0007,900

1

液晶製造工場新築

千葉県

52,00039,000100～1,000

液晶製造工場新築

中国蘇州

10,7003,005

1,000～100,000

液晶製造工場新築

台湾:台南

100,000

8,700

10,000～100,000

工事名

6