食品製造工場の設計手順（実践編）
～工場設計から施工の考え方～
食品製造工場を設計する基本的な考え方は、「食品製造工場の設計手順」で述べている。
これを実際の設計図面に落とし込むには、製造品目や事業者毎の製造方法、従業員配置などを元に設計数値として反映していくことになる。
同じ製造品目でも、消費期限の設定によって管理温度が違い、自動化された機械で製造するか、人手をかけて製造するかによって在室人員などの生産室の条件が変わる。
また、エネルギー管理の考え方によって、集中熱源を設置するか、分散設置とするか、初期費用を抑えるか、ランニング費用を考慮するかによっても建築設備部分の設計が変わる。
設備設計の開始
基本的なレイアウトが出来上がると同時に、室条件書が作成される。
室条件書には、部屋毎の面積、容積、清潔/汚染のゾーニング区分、ドライ/ウエットの床仕上げ、電気容量、照度、温度、第一種/第三種の換気方式、粗塵/中性能のフィルタリング、燃焼ガス使用量、蒸気発生、排気フード、エアバランスといった項目を記載していく。
すべての項目をユーザー（事業者）からヒアリングして埋めていくことになる。
オフィスビルなどの一般建築設計ではカバーしていない範囲になるので、設備設計や生産設備エンジニアリングという業種に外注に出すケースが多い。逆に食品の生産設備設計に慣れている設計者だと、製造する食品の消費期限を聞きながら、だいたいの生産機器や機器メーカーを想定して、あとはガスで加熱するか電気で加熱するかといった大まかなところを抑えていけば短い時間で条件書を完成させることができる。
生産物の微生物繁殖を温度管理で制御しながら、店頭に並ぶ生産物の消費期限内の安全性を確保するのが食品製造業の生業となる。それにより、室温、時間経過、微生物といった目に見えない目標物を管理するための建築設備を設計することがほかの一般建築設計と違うところである。
換気の設計
レイアウトに基づく避難経路や防火区画、消火栓、排煙、採光といった建築法規に準拠する設計を最初に行う。次に換気の設計が重要で、これが後々衛生的な工場管理やエネルギー管理にも大きく影響する。
部屋毎の換気は室面積や在室人員、燃焼ガス使用量によって法定換気量が求められる。
一方、「食品製造工場の設計手順」で部屋毎の管理温度が決定されるが、低温で管理される部屋に大量の外気を給気すると空調負荷が2倍にも3倍にも増大してしまうため、一般的に換気量を必要最低限に抑えることが工場稼働後の温度維持を容易にするし、エネルギーの抑制にも役立つ。
また、加熱調理室のように換気量が膨大になるために空調を行わない部屋であっても、油煙や蒸気を適切に排気しながらも給気量を抑えることはエネルギー管理上必要なことである。この場合は、油煙や蒸気の発生を機器が設置される前から想定して排気フードの寸法を10cm単位で適切に設計する必要があり、また空気を吸い込む平面の面風速を適切に計算するという難易度の高い部分である。
なお、開放型の蒸気釜やガススチーマー、蒸し庫などで水蒸気が大量に発生する排気のダクトは、ダクト内で高い確率で水分が凝縮し、3ヶ月もするとダクトのつなぎ目から天井裏に水滴が垂れてきて常に水漏れした状態になる。この系統はダクトの距離や、ダクトの材質、コーキング方法、通常は水平に設置するダクトに意図的に勾配をつけることなどを考慮する必要がある。
陽圧化と呼ばれるエアバランスの設計も同時に行う。前室もなく気密性のあるエアタイト扉も設置していない食品製造工場では数値管理されたとおりにエアバランスを取ることは難しい。換気の風量設計も、ダクトの圧力損失計算などを行ったうえで、排気に対して10%程度多い給気ができる換気ファンを選定する。そのうえで、工場稼働前に吹き出し口などに設置しているダンパーを調整してエアバランスを取ることになる。工場稼働後は、大きくエアバランスが崩れたら機器の調整や増設は行うが、細かいダンパーの調整などを行うことはほとんどなくなる。エアバランスが大きく崩れるのは、新しい生産機器が導入されて部屋の間仕切りが変わったり、排気フードを新しく設置したときなどである。設計、施工後も3ヶ月、1年といった間隔でメンテナンスや調整を行うことも併せて必要となる。
