置換換気の利点

世界は呼吸器ウイルスのパンデミックによって根底から揺るがされています。 人類は、マスク、ワクチン接種、高度な抗ウイルス治療など、戦いにおいて考えられるあらゆる武器を求めて道具箱をあさってきました。

過去 2 年間で医学が新型コロナウイルス感染症に取り組んできた限り、究極の解決策は、そもそも病原体にさらされる人の数を減らすことだろう。 換気方法を改善することは、感染拡大を抑えるための優れた方法となる可能性があります。 結局のところ、それはスペイン風邪の後に彼らがやったことです。

暖房、換気、空調 (HVAC) について考えるとき、ほとんどの人はダクト付き冷暖房システムや天井の典型的な通気口を思い浮かべるのではないでしょうか。 家庭、オフィス、小売店のいずれであっても、これは現代の建物で使用される最も典型的な種類の換気の 1 つです。

一部のシステムは再循環方式で動作しますが、他のシステムは外部から追加の新鮮な空気を導入します。 いずれにせよ、基本的には調整された空気を部屋の上部にスプレーします。 空気の速度を利用して、空調された空気を空間全体に混合します。

これは、所定の空間全体に空気を比較的均一に混合して終了するため、「混合換気」と呼ばれます。 有毒な空気感染病原体を扱う場合、この方法の問題点は明らかです。 これは、多くの人に感染する可能性のあるウイルス粒子が室内に均一に分布するようにするための優れた方法です。

置換換気は、暖かい空気の浮力を利用することで、異なる動作をします。 この方法で換気すると、低速の空気が空間の下層に供給されます。 この空気は、空間にいる人や照明などから熱を受け取り、徐々に上昇して天井に抽出されます。

空気は冷却されたものでも周囲温度の新鮮な空気でもよいし、システムを使用して空間を暖房するための温風を供給することもできる。 後者の場合、暖かい空気は空間に入るとすぐに上昇するため、最も効率的な暖房方法ではない可能性があります。 ただし、これは依然として機能しており、空間を下から上に換気するという基本原理は維持されています。

この方法は、人間が占有する空間にとって大きなメリットがあります。 地面から天井に向かって生成される流れは、大気中の望ましくない元素を運び去り、占有ゾーンから即座に除去するのに役立ちます。 対照的に、混合空気システムはこれらすべてを室内でかき混ぜ、均一に分配する傾向があります。 ウイルス粒子から二酸化炭素に至るまで、悪いものはすべて吸い込まれて排出されます。 必要なのは、下層に新鮮な (そして理想的には濾過された空気) を供給することだけで、部屋はよく換気され、健康的な雰囲気が保たれます。 研究によると、置換換気により教室の CO2 レベルを 17 ～ 27% 削減でき、健康と認知に有益な波及効果をもたらす可能性があることが示されています。

実はこれは新しいアイデアではありません。 置換換気は古くから存在しています。 このようなシステムは、スペイン風邪の流行を受けて 1927 年に建設されたブリティッシュ コロンビア州バンクーバーのオーフィウム劇場で導入されたことで有名です。 外部から新鮮な空気を導入し、水噴霧システムを通過させることで塵や汚染物質を除去します。 その後、必要に応じて加熱され、座席の下に設置されたキノコのような通気口を介して劇場に届けられました。 供給された空気は空間を通って上昇し、多孔質の天井のさまざまな開口部から出ます。 これは特に、公演中に劇場からタバコの煙を取り除く優れた方法であり、二酸化炭素レベルと病原菌の蔓延にもメリットをもたらしました。

置換換気は、特に住宅用途では一般的ではありません。 HVAC の世界で働いていない人は、それについて聞いたこともないかもしれません。 しかし、カーネギー ホールからノルウェー工科大学の講義室に至るまでの建物はすべて、この換気方法に依存しています。

ただし、基本的な装置と原理は単純です。 適切な資格を持つ HVAC 技術者であれば、これらの原則を特定のスペースに適用できます。 導入は簡単で、法外なコストもかかりません。 病原菌の伝播を減らすことが望まれる空間では、刈り取りにメリットがあります。

[バナー写真:「Orpheum Theater Vancouver View Of Stage」 by MichaelThoeny]