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食品工廠空調篇:潔淨室、壓差、風量 ACH、區域分級

2025.12.2 食品工廠與中央廚房的空調工程一次搞懂:潔淨室區域分級、正負壓設計、風量 ACH、HEPA 過濾、結露與溫濕度控制、工程配置與食安法規完整解析。

食品工廠空調篇:潔淨室、壓差、風量 ACH、區域分級

食品工廠的空調工程(HVAC)比一般工業空調複雜得多,原因在於「空氣品質 = 食品安全」。

只要空調設計不當,就可能造成:

  • 微生物污染(落菌量上升)
  • 結露滴水 → 食品污染
  • 溫度失控 → 細菌快速繁殖
  • 粉塵、廢氣倒流 → 交叉污染

因此食品工廠的空調必須同時兼顧:

  • 潔淨度(Cleanliness)
  • 壓差(Positive / Negative Pressure)
  • 換氣次數(ACH)
  • 溫濕度管理(Temperature & Humidity)
  • 結露控制(Dew-point)

這些都是 GMP、HACCP、TFDA 稽查最重視的項目。


一、食品工廠 vs 電子廠:潔淨度需求不同

食品工廠 ≠ 無塵室。

電子廠需要極高潔淨度(Class 100、Class 1000),但食品工廠重點不是「粉塵」,而是:

  • 微生物
  • 結露
  • 異味
  • 交叉污染

因此食品工廠空調的重點在:

  • 保持正壓(避免外部污染進入)
  • 維持乾燥(不結露、不滴水)
  • 適度潔淨(HEPA 過濾)

二、食品工廠空間分級(GMP × HACCP 標準)

食品工廠一般分成 3 大區域:

(1)一般區(Grey Zone)

  • 原料倉庫
  • 紙箱倉儲
  • 包材區
  • 外包裝區

不需要 HEPA,不需要高壓差。


(2)準清潔區(Semi-Clean Zone)

  • 加工前處理區
  • 混合區
  • 一般包裝區

需求:

  • 正壓(+5〜10 Pa)
  • 中效 / 高效過濾器(F7〜F9)
  • 溫度控制 18–25°C

(3)清潔區(Clean Zone)

食品工廠最關鍵的空間,包括:

  • 高風險加工室(殺菌後 → 冷卻 → 充填)
  • 無菌包裝線
  • 冷卻室(低菌控制)
  • 成品包裝(Ready-to-eat)

需求:

  • 正壓(+10〜20 Pa)
  • HEPA(H13 或 H14)
  • ACH 換氣 ≥ 20 次 / 小時
  • 溫度 16–22°C
  • 濕度控制 55–65%RH

清潔區空調不合格 → 食品工廠無法通過 GMP。


三、食品工廠的壓差設計(Positive / Negative Pressure)

正壓與負壓是食品工廠空調最核心的設計。

(1)什麼是正壓?

室內壓力 > 室外壓力 → 空氣往外流

目的:

  • 阻擋外部污染物進入
  • 保持區域潔淨度

例如:熟食包裝室、殺菌後冷卻區。


(2)什麼是負壓?

室內壓力 < 室外壓力 → 空氣往內流

用途:

  • 臭味、粉塵、揮發物的「污染源頭」

例如:

  • 料理前處理魚肉腥味
  • 香料粉體房
  • 油煙、揮發性物質的區域

(3)食品工廠壓差配置原則

由 clean → less clean 逐級遞減。

清潔區(+15 Pa)
↓
準清潔區(+5〜10 Pa)
↓
一般區(0 Pa)
↓
負壓區(-5〜-15 Pa)

壓差錯誤 → 污染倒流 → 產品汙染。


四、食品工廠 ACH(換氣次數)標準

食品工廠並非所有空間都要像醫療級無塵室,最重要的是針對不同區域制定適當 ACH 換氣次數。

(1)一般區(Grey Zone)

ACH:6–10 次 / 小時


(2)準清潔區(Semi-Clean Zone)

ACH:10–15 次 / 小時


(3)清潔區(Clean Zone)

ACH:20–40 次 / 小時

如果是 Ready-to-eat(即食食品),需求更高:

ACH:25–45 次 / 小時


五、食品工廠常見空調問題:食安風險來源

90% 的食品工廠空調問題都來自「設計錯誤」或「運轉維護不足」。

(1)結露、滴水(最危險)

結露後滴到食品上,就是食安重大缺失。

原因:

  • 冷熱交界設計不良
  • 風管保溫不良
  • 濕度過高
  • 天花板冷點形成冷凝水

(2)壓差不穩(污染倒流)

  • 空調箱未平衡
  • 門頻繁開關
  • 排風量大於送風量

包裝室正壓不足 → 外部空氣全部吸進食品區。


(3)HEPA 阻塞(風量下降)

HEPA 阻塞 → 壓差下降 → 落菌量上升。

更換週期(依工廠污染量):

  • 每 6 個月〜12 個月
  • 高粉塵工廠可能需每 3–6 個月更換

(4)濕度過高(>70%RH)

直接造成:

  • 結露
  • 霉菌生長
  • 落菌增加

(5)風管污染(塵埃、黴菌)

常見於:

  • 風管未做保溫 → 結露滋生霉菌
  • 送風口滴水
  • 排風與送風混流

六、食品工廠常需要潔淨空調的區域(必須 HEPA)

台灣 TFDA 與國際食品工程標準建議以下區域必須裝設 HEPA:

  • 殺菌後 → 冷卻 → 充填的產線
  • 無菌包裝線(如飲料、乳品)
  • 即食食品包裝室(RTE)
  • 冷卻室(Cooked → Chilled)
  • 成品分裝室(低菌)

這些空間是食安最高風險區域。


七、HEPA × AHU × 風量 × 結露工程(工程核心篇)

深入工程最重要項目:

  • HEPA(H13 / H14)規格選用
  • 中效/高效三階過濾器設計
  • AHU(空調箱)選型、靜壓箱
  • 風量、靜壓、風速計算
  • 風管防霉與保溫工程
  • 食品工廠最難的問題:結露與滴水防治
  • 溫濕度與露點控制

此部分是整篇空調篇的工程核心。

食品工廠空調篇:HEPA、風量 ACH、空調箱 AHU、風管、結露控制

本篇深入食品工廠空調系統的工程技術,包括 HEPA 過濾、空調箱(AHU)選型、風量與靜壓計算、結露問題與風管工程,這些項目直接影響食安、GMP 稽查與工廠生產穩定度。


八、HEPA 過濾器(高效濾網)在食品工廠的應用

食品工廠不是電子級無塵室,但對「微生物」高度敏感,因此必須使用 HEPA 過濾器。

(1)HEPA 等級(H13 / H14)

最常用的 HEPA 等級:

  • H13:過濾效率 99.95%
  • H14:過濾效率 99.995%

食品工廠通常使用 H13,即可達到很好的微生物控制。


(2)三階過濾(食品工廠空調標準配置)

為了降低 HEPA 阻塞與延長壽命,食品工廠最標準的空調過濾組合是:

第一階 → Pre-filter(初效)G4
第二階 → Medium Filter(中效)F7–F9
第三階 → HEPA(H13 / H14)

初效(Pre-filter):攔截大顆粒粉塵 中效(Medium):攔截細粉塵、細菌載體 HEPA:阻擋微生物與極細懸浮粒子

若沒有中效濾網,HEPA 會在 1–2 個月內阻塞 → 壓差下降。


(3)HEPA 檢測(Integrity Test)

TFDA 對食品工廠 HEPA 的要求為:

  • 每年一次完整性測試(DOP/PAO Test)
  • 風量與壓差測試
  • HEPA 座框與墊片檢漏

測試不合格 → HEPA 必須更換或重新安裝。


九、空調箱 AHU(Air Handling Unit)選型與配置

食品工廠 AHU 與一般商用空調不同,需達到:

  • 穩定風量
  • 可放置多階過濾器
  • 濕度可控(避免結露)
  • 能維持室內正壓

(1)AHU 的基本組成

  • Pre-filter 室(初效過濾)
  • Cooling Coil(冷卻盤管)
  • Heating Coil(加熱盤管)
  • Medium Filter 室(中效)
  • HEPA Filter 室(高效)
  • 風車(Blower)
  • 外氣箱(Fresh Air Intake)
  • 排風箱(Exhaust)

(2)AHU 風量選擇原則

食品工廠風量以「ACH × 空間體積」計算。

例如: 清潔區 100 m² × 高度 3 m = 300 m³

若 ACH = 25 次/小時 → 所需風量:

300 × 25 = 7500 m³/h(約 4400 CFM)

此風量必須包含:

  • 送風量
  • 新風量(Fresh Air)
  • 回風量(Return Air)

(3)AHU 製冷量(Ton)計算

食品工廠通常冷負荷較高,因為:

  • 室內人員較多
  • 設備散熱大
  • 照明多,溫度要求低(16–22°C)

冷負荷(kW)通常比商用空間高 30–80%。


(4)AHU 的濕度控制

食品工廠最大敵人之一是「高濕度 → 結露」。

AHU 必須具備:

  • 冷卻除濕功能
  • 再加熱功能(空調除濕後再升溫)

這稱為: 冷卻 → 除濕 → 再加熱(Reheat)

只有冷卻而不再加熱,室內會太冷 → 結露。


十、風管工程(Ducting):材質 × 保溫 × 傳染控制

風管設計是食品工廠清潔度與結露的決定性因素。

(1)風管材質

食品工廠使用:

  • 鍍鋅鐵風管(常用)
  • 不鏽鋼 SUS304(高濕或高溫環境)
  • PIR 無縫風管(抗冷凝、無塵)

若是油脂多的加工區 → 建議使用 SUS304。


(2)風管保溫(避免結露的靈魂)

風管保溫不良 → 天花板滲水、滴水 → 食品污染。

標準做法:

  • 保溫厚度:至少 25–40 mm
  • 材質:橡膠保溫、PIR 保溫、玻璃棉
  • 外層包鋁箔膠帶密封

冷風吹進溫熱環境 → 100% 結露。


(3)風速控制(避免揚塵與水滴)

食品工廠風速:

  • 送風口:1.5–3.0 m/s
  • 管內風速:6–12 m/s

風速太大 → 送風口滴水 + 塵埃揚起。


十一、結露(Condensation)防治 —— 食品工廠最大空調難題

食品工廠「結露」是最危險的空調問題,在 TFDA 稽查中也屬於重大缺失。

(1)結露的 3 大形成條件

結露 = 物體表面溫度 < 空氣露點溫度

食品工廠常見 3 個原因:

  • 風管保溫不足
  • 室內濕度過高(> 70%RH)
  • 冷熱空氣交界設計失敗

(2)食品工廠結露高風險區域

  • 冷卻室天花板
  • 冷熱交界的走道
  • 風管彎頭與接縫
  • 送風口風門處
  • 急速冷卻室
  • 燈具(內部積水)

(3)結露防治工程做法

① 增加風管保溫厚度(最有效)

  • 冷風管:40 mm(最低 25 mm)
  • 高濕區:50–60 mm

② 設計「冷熱緩衝室」

避免 5°C → 30°C 的瞬間交界。

③ 送風口改為「下吹式 / 濾網型」

避免冷風直接吹到天花板造成冷點。

④ AHU 增加除濕能力

保持室內 55–65%RH。

⑤ 天花板使用矽酸鈣或防水 PU

避免吸水膨脹造成滴水。


十二、食品工廠落菌量(Airborne Bacteria)與空調關係

空調做不好 → 落菌量上升 → 食品污染風險爆增。

食品工廠落菌量標準(一般參考值):

  • 清潔區:< 10 CFU/plate(接觸 30 分鐘)
  • 準清潔區:< 50 CFU
  • 一般區:< 100 CFU

落菌量異常 → 優先檢查:

  • HEPA 阻塞
  • 壓差不足
  • 風量下降
  • 濾網未更換
  • 濕度過高(滋生黴菌)

十三、空調系統監控(風量、壓差、濕度、溫度)

食品工廠空調需要做「持續監控」,才符合 HACCP 與 GMP 要求。

(1)壓差監控

  • 每個 Clean Zone 入口都要有壓差表
  • 壓差:+10〜20 Pa(清潔區)
  • 壓差異常 → 立即調整風量

(2)風量監控(Airflow)

若風量比設計值下降 20% → 清潔區無效。

常見原因:

  • HEPA 阻塞
  • 中效濾網阻塞
  • 皮帶鬆脫
  • 風車效率下降

(3)溫濕度監控

食品工廠必須保持:

  • 溫度:16–25°C
  • 濕度:55–65%RH

避免:

  • 結露 → 汙染
  • 霉菌滋生

十四、SOP × 稽查 × 查核表 

  • 空調維護 SOP(濾網更換、壓差管理)
  • 壓差與風量紀錄(HACCP 文件)
  • TFDA 稽查重點:空調項目
  • 顧問級查核表

下一部分將是整篇文章的實務核心,能直接用於現場管理與稽查準備。

食品工廠空調篇:SOP、壓差管理、稽查重點、查核表

本篇為食品工廠空調管理的實務核心,包括日常操作 SOP、濾網維護、壓差紀錄、落菌量管理、政府稽查重點與顧問級查核表,是空調系統能通過 GMP×HACCP 稽查的關鍵內容。


十五、食品工廠空調維護 SOP(操作 × 維護 × 紀錄)

空調設備即使設計完美,但只要維護不當,就會快速退化,導致風量下降、壓差不足與落菌量上升。

(1)每日例行檢查 SOP

  • 壓差表讀值是否正常(清潔區需 +10〜20 Pa)
  • 室內溫度 / 濕度是否在範圍內(16–25°C / 55–65%RH)
  • 是否有結露、水滴、天花板濕痕
  • 送風口是否清潔乾燥
  • 風車(Blower)是否異音

(2)每週維護 SOP

  • 初效濾網檢查與拍打(或水洗)
  • 壓差變化比對(HEPA 壓降是否上升)
  • 門縫密封檢查(壓差不足的常見原因)
  • 落菌量採樣(若為高敏區)

(3)每月維護 SOP

  • 中效濾網(F7–F9)檢查或更換
  • 風管內部目視檢查(有無霉斑)
  • AHU 冷排清洗(防黴菌)
  • 加濕器 / 除濕器檢查

(4)每季/每半年維護 SOP

  • HEPA 測壓(壓差上升 = 快堵塞)
  • AHU 清潔(風車、冷排)
  • 風管全面清潔(若落菌偏高)

(5)每年維護 SOP(GMP × TFDA 要求)

  • HEPA Integrity Test(PAO / DOP Test)
  • 風量 / 風速檢測
  • 壓差校正
  • 除濕系統性能檢查

這些是 TFDA 稽查必看項目。


十六、食品工廠壓差管理(HACCP 支撐文件)

壓差是防止污染倒流的重要依據。

(1)壓差標準(參考值)

  • 清潔區:+10〜20 Pa
  • 準清潔區:+5〜10 Pa
  • 一般區:0 Pa
  • 高污染區(魚肉、粉塵):-5〜-15 Pa

(2)壓差紀錄表(每日紀錄)

表格重點項目:

  • 時間 / 日期
  • 清潔區入口壓差(Pa)
  • 準清潔區壓差(Pa)
  • 負壓區壓差(Pa)
  • 紀錄人員簽名

(3)壓差異常時的處理 SOP

壓差不足 → 可能的原因:

  • 風量下降(HEPA 阻塞)
  • 門未關好(最常見)
  • 排風量太大
  • AHU 故障

標準 SOP:

  1. 立即通報主管與維修人員
  2. 檢查門密封、門禁狀況
  3. 檢查 HEPA 壓差與風量
  4. 記錄異常並追蹤改善

十七、食品工廠空調異常處理 SOP(實務場景)

(1)結露 / 滴水發現

  1. 立刻停止該區作業
  2. 移除未密封食品
  3. 檢查天花板與風管保溫
  4. 增加除濕與通風量
  5. 填寫異常紀錄與改善報告

(2)落菌量超標

原因可能來自:

  • 濾網汙染
  • 風量不足
  • 壓差下降
  • 濕度過高

處理 SOP:

  • 更換 HEPA(必要時)
  • 調整 AHU 風量
  • 進行全廠深度清潔與消毒
  • 重新採樣落菌量

十八、TFDA 稽查(食品工廠最常被問的空調項目)

在真正的政府稽查中,衛生局 / 食藥署常會檢查:

  • 空調分區圖(清潔區 / 準清潔區)
  • 壓差紀錄(至少 3 個月)
  • HEPA 測試報告(每年一次)
  • 濾網更換紀錄
  • 風量檢測紀錄
  • 天花板是否有結露或水痕
  • 風管是否密閉、乾燥、不結露
  • 落菌量檢測紀錄

若空調滴水 → 今天立刻開立缺失。


十九、食品工廠空調查核表(顧問級,現場可用)

【A. 分區與壓差】

  • 是否明確區分清潔 / 準清潔 / 一般區?
  • 清潔區壓差是否 ≥ +10 Pa?
  • 負壓區是否 ≤ -5 Pa?

【B. 風量與濾網】

  • 風量是否達設計值 100%?
  • 初效、中效、HEPA 是否按期更換?
  • HEPA 是否每年做 DOP / PAO 測試?

【C. 結露控制】

  • 風管是否完全保溫?
  • 天花板是否乾燥?
  • 冷熱交界是否存在冷點?

【D. 落菌量與環境】

  • 落菌量是否符合標準?
  • 濕度是否 ≤ 65%RH?
  • 風口是否乾淨無霉?

【E. 文件紀錄】

  • 壓差記錄每日填寫?
  • 濾網更換紀錄完整?
  • 風量檢測紀錄建立?

二十、我們提供食品工廠與中央廚房完整空調工程規劃:

  • 食品工廠空調設計(GMP / HACCP)
  • 分區壓差規劃
  • HEPA 洁淨室工程
  • 風量、風速、壓差現場量測
  • 結露防治與風管保溫改善
  • 空調箱(AHU)選型與施工
  • GMP 稽查空調文件建立(SOP / 紀錄表)

如需專業空調規劃,我們可提供現場評估、設計與施工報價。