既存の住宅換気基準の見直し

バックドラフトは快適さとIAQの問題を引き起こす可能性があります

人々はほとんどの時間を住居で過ごすため (Klepeis et al. 2001)、室内の空気の質に対する関心が高まっています。室内空気の健康への負担が大きいことは広く認識されています (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al. 2004; Weisel et al. 2005)。現在の換気基準は、居住者の健康を保護し、快適さを提供するために設定されていますが、科学的正当性が限られているため、大半は工学的判断に大きく依存しています。このセクションでは、換気に必要な流量を推定するための現在および潜在的な方法について説明し、重要な既存の基準の概要を示します。

排水と二酸化炭素

換気基準の Pettenkofer Zahl ベース

発汗は、知覚される室内空気の質を決定する主な体臭源のようです (Gids and Wouters, 2008)。良い空気の質は、しばしば臭いがないと認識されるため、臭いは不快感を引き起こします。多くの場合、居住者は、部屋に入る誰かが十分に感知できる匂いに慣れます。訪問テスト パネルの判断 (Fanger et al. 1988) を使用して、臭気強度を評価できます。

二酸化炭素 (CO2) は、住宅の室内空気暴露の主要な健康要因ではありません。CO2 は人間の生体流出物のマーカーであり、不快な臭いに関連している可能性があります。CO2 は、Pettenkofer (1858) の研究以来、建物のほとんどすべての換気要件の基礎となっています。彼は、CO2 が通常の屋内レベルでは無害であり、人が検出できない一方で、換気基準を設計できる測定可能な汚染物質であることを認識しました。この研究から、彼は人間の排水からの悪臭を防ぐための最大 CO2 レベルとして 1000 ppm のいわゆる「PettekoferZahl」を提案しました。彼は、外部濃度を約 500 ppm と想定しました。彼は、屋内と屋外の CO2 の差を 500 ppm に制限するようアドバイスしました。これは、成人 1 人あたり約 10 dm3/s の流量に相当します。この量は、多くの国で依然として換気要件の基礎となっています。その後、Yaglou (1937)、Bouwman (1983)、Cain (1983)、および Fanger (1988) は、CO2 をマーカーとして使用する「悪臭による」換気アプローチに関するさらなる研究を行いました。

スペースで一般的に使用される CO2 制限 (Gids 2011)

表: 空間で一般的に使用される CO2 制限 (Gids 2011)

最近の研究では、CO2 自体が人々の認知能力に影響を与える可能性があることが示されています (Satish et al. 2012)。教室、講義室、場合によってはオフィスなどの部屋で人々のパフォーマンスが最も重要なパラメータである場合、不快感や快適さではなく、CO2 レベルが換気レベルを決定する必要があります。CO2 に基づいた認知パフォーマンスの基準を策定するには、許容レベルの曝露を確立する必要があります。この研究に基づくと、約 1000 ppm のレベルを維持しても、パフォーマンスが損なわれることはないようです (Satish et al. 2012)。

将来の換気基準の根拠

健康のための換気

汚染物質は、居住者がそれらを吸い込む空間に放出または侵入します。換気は、汚染物質を除去して露出を減らすための 1 つの選択肢であり、炊飯器のフードなどで汚染物質を発生源から除去するか、家全体の換気によって家の空気を希釈します。換気は曝露を減らすための唯一の制御オプションではなく、多くの状況で適切なツールではない可能性があります.
健康に基づいて換気または汚染物質の制御戦略を設計するには、制御する汚染物質、室内発生源とそれらの汚染物質の発生源の強さ、および家庭での暴露の許容レベルを明確に理解する必要があります。欧州の共同行動は、これらの汚染物質の関数として良好な室内空気品質を達成するための換気要件を決定する方法を開発しました (Bienfait et al. 1992)。

屋内の最も重要な汚染物質

室内空気への曝露に関連する慢性的な健康リスクを引き起こすと思われる汚染物質は次のとおりです。
•微粒子(PM2.5)
• 受動喫煙(SHS)
• ラドン
• オゾン
• ホルムアルデヒド
• アクロレイン
•カビ/湿気関連の汚染物質

現在、健康に基づいた換気基準を設計するには、発生源の強さと家庭での曝露に対する特定の発生源の寄与に関するデータが不十分です。家ごとに発生源の特性には大きなばらつきがあり、家の適切な換気量は、屋内の発生源と居住者の行動を考慮する必要がある場合があります。これは現在進行中の研究分野です。将来の換気基準は、十分な換気率を確立するために健康結果に依存する可能性があります。

快適さのための換気

前述のように、匂いは快適さと健康に重要な役割を果たします。快適さのもう 1 つの側面は、熱的快適性です。換気は、冷やして輸送することにより、熱的快適性に影響を与える可能性があります。
加熱、加湿、または乾燥した空気。換気によって生じる乱気流と気流速度は、知覚される熱的快適性に影響を与える可能性があります。高い浸透率または空気交換率は、不快感を引き起こす可能性があります (Liddament 1996)。

快適さと健康のために必要な換気量を計算するには、さまざまなアプローチが必要です。快適さのための換気は主に臭気の低減と温度/湿度の制御に基づいていますが、健康のための戦略は暴露の削減に基づいています。協調行動ガイドライン (CEC 1992) の提案は、快適さと健康に必要な換気量を個別に計算することです。設計には最高の換気率を使用する必要があります。

既存の換気基準

米国の換気基準: ASHRAE 62.2

米国暖房冷凍空調技術者協会 (ASHRAE) の規格 62.2 は、米国で最も広く受け入れられている住宅用換気規格です。ASHRAE は、室内空気質 (IAQ) の問題に対処するために、標準 62.2「低層住宅における換気と許容可能な室内空気質」を開発しました (ASHRAE 2010)。ASHRAE 62.2 は現在、カリフォルニア州のタイトル 24 などの一部の建築基準法で義務付けられており、多くのエネルギー効率プログラムや住宅性能請負業者のトレーニングと認定を行う組織で実践の標準として扱われています。この規格は、床面積 (物質排出の代理) と寝室の数 (居住者関連の排出の代理) の関数として、住宅レベルの全体的な屋外換気率を指定し、バスルームと調理用排気ファンを必要とします。この規格の焦点は、一般的に全体的な換気率であると考えられています。この強調は、屋内のリスクは、家具からのホルムアルデヒドや人間からの生物排出物 (臭気を含む) などの継続的に放出され、分散された発生源によって引き起こされるという考えに基づいています。住宅全体の機械換気の必要レベルは、この分野の専門家の最善の判断に基づいていますが、化学汚染物質濃度やその他の健康に関する懸念の分析に基づいていません。

ヨーロッパの換気基準

ヨーロッパのさまざまな国では、さまざまな換気基準があります。Dimitroulopoulou (2012) は、14 カ国 (ベルギー、チェコ共和国、デンマーク、フィンランド、フランス、ドイツ、ギリシャ、イタリア、オランダ、ノルウェー、ポルトガル、スウェーデン、スイス、英国) の既存の規格の概要を表形式で提供しています。各国で行われたモデリングおよび測定研究の説明。すべての国で、家全体または家の特定の部屋の流量が指定されています。リビングルーム、ベッドルーム、キッチン、バスルーム、トイレの空気の流れは、少なくとも 1 つの基準で指定されていました。ほとんどの基準では、部屋のサブセットの空気の流れのみが指定されていました。

換気要件の基準は国によって異なり、人数、床面積、部屋数、部屋の種類、ユニットの種類、またはこれらの入力の組み合わせに基づく要件があります。Brelih と Olli (2011) は、ヨーロッパの 16 か国 (ブルガリア、チェコ共和国、ドイツ、フィンランド、フランス、ギリシャ、ハンガリー、イタリア、リトアニア、オランダ、ノルウェー、ポーランド、ポルトガル、ルーマニア、スロベニア、イギリス) の換気基準をまとめました。彼らは、一連の標準住宅を使用して、これらの標準から計算された結果の空気交換率 (AER) を比較しました。彼らは、家全体とタスク換気に必要な気流率を比較しました。必要な家全体の換気率は 0.23 ~ 1.21 ACH の範囲で、オランダが最高値、ブルガリアが最低値でした。
最小レンジ フードの排気速度は 5.6 ~ 41.7 dm3/s の範囲でした。
トイレからの最小排気量は 4.2 ~ 15 dm3/s の範囲でした。
バスルームからの最小排気量は 4.2 ~ 21.7 dm3/s の範囲でした。

キッチンやバスルームなど、汚染物質を排出する活動が発生する可能性のある部屋、または人々がほとんどの時間を過ごす場所では、より高いレベルの換気を追加して、家全体の換気率が必要であるというほとんどの基準間の標準的なコンセンサスがあるようです。リビングルームやベッドルームとして。

実際の基準

新しい住宅建設は、表向きは住宅が建設される国で指定された要件を満たすように建設されます。必要な流量を満たす換気装置が選択されます。流量は、選択したデバイス以外にも影響を受ける可能性があります。特定のファンに取り付けられたベントからの背圧、不適切な取り付け、およびフィルターの目詰まりにより、ファンのパフォーマンスが低下する可能性があります。現在、米国またはヨーロッパの規格のいずれにも試運転要件はありません。コミッショニングは、1991 年からスウェーデンで義務付けられています。コミッショニングは、実際の建物の性能を測定して、要件を満たしているかどうかを判断するプロセスです (Stratton and Wray 2013)。コミッショニングには追加のリソースが必要であり、法外なコストと見なされる場合があります。コミッショニングが行われていないため、実際の流量が規定値または設計値を満たさない場合があります。Stratton et al (2012) は、米国カリフォルニア州の 15 世帯の流量を測定し、ASHRAE 62.2 基準を完全に満たすのは 1 世帯だけであることを発見しました。ヨーロッパ全体の測定では、多くの住宅が所定の基準を満たしていないことも示されています (Dimitroulopoulou 2012)。家庭でのコンプライアンスを確保するために、既存の基準にコミッショニングを追加する必要がある可能性があります。

原著

 


投稿時間: 2021 年 10 月 15 日