オフィスビルの室内空気質改善に関するガイドライン草案: 換気

建物のオペレーターと IAQ の責任者は、屋外空気供給、屋外空気の質、フィルターと濾過効率、スペース計画、機器のメンテナンス、汚染物質の意図しない浸透などの他の汚染経路の制御を含む、換気システムの設計と操作についての知識を持っている必要があります。 、HVAC 専門家に依頼するタイミングについても説明します。

効果的な換気は、直接的または間接的に乗員の快適性の低下、症状、または健康への悪影響を引き起こす可能性のある汚染物質と湿気のレベルを低減するため、IAQ の向上に役立ちます (カナダ保健省 2018a)。 換気システムが効果的であるためには、新鮮な屋外の空気を取り入れ、屋内の空気を排出する必要があります。 単に空気の移動 (再循環など) や濾過を行うだけでは十分ではありません。

換気は自然に行うことも、機械的に行うこともできます。

自然換気とは、建物の内部と外部の間の圧力差によって引き起こされる空気の流れを指します。この圧力差は、建物外壁の意図的または非意図的な開口部を通過する可能性があります。 一般に、居住者は窓の開閉以外に自然換気をほとんど制御できません。 窓を開けることだけに頼った換気は、特に冬の熱損失や夏の空調空気の損失により、過剰なエネルギーコストにつながる可能性があります。 窓を開けると相対湿度の管理に問題が生じる可能性があり、窓網戸がない場合には害虫の侵入が可能になります。

機械換気とは、建物の外壁に設計された開口部に基づいて、ファンとダクトを使用して意図的に作成される空気の流れを指します。 小規模な建物やオフィスの場合、機械換気はヒート ポンプ、窓ユニット、または集中強制空気システム (炉など) に依存する場合があります。 他のほとんどのオフィス ビルでは、HVAC システムが建物の機械的な換気を担当します。

暖房、換気、空調 (HVAC) システムは、空気汚染物質が空間をどのように移動するか、新鮮な空気がどのように取り入れられ、古い空気が排出されるか、空気から汚染物質がどのように除去されるかに大きな影響を与えます。 HVAC システムは次の目的で設計されています。

通常、HVAC システムには、吸気口、フィルター、ダクト、ファンなど、建物全体に相互接続された多くの部品があり、それらが連携して空気を室内へ、室内へ、室内へ移動させます。 適切に設計され、適切に機能する HVAC システムは、各ゾーン (部屋やスペースなど) に適切な量の空気を供給して、新鮮な空気の換気要件と温熱快適性を実現し、臭気と汚染物質の制御を維持します。

一般に、HVAC システムには次のような特徴があります。

これらのシステムは、空気汚染物質が空間をどのように移動するか、または室内空気から除去されるかに大きな影響を与えます。 HVAC システムが適切に機能している場合、HVAC システムはさまざまなゾーンのバランスをとり、オフィス全体で必要な圧力を維持します。 通気口やレジスターを塞いだり、家具やボックスで空気の流れを遮断したりすると、HVAC システムのバランスが崩れ、オフィスの他のエリアの換気に影響を与える可能性があります。

フィルターは、空気から塵、花粉、カビ、細菌、ウイルス、粒子状物質 (PM) を除去するために使用されます。 これらは、0.3 ～ 10 ミクロン (μm) の大きな粒子を捕捉するフィルターの能力を示す最小効率報告値 (MERV) を使用して評価されます (EPA 2021b)。 多くの建物の HVAC システムにはデフォルトで MERV 8 フィルターが取り付けられており、0.3 ～ 1 μm のサイズ範囲の粒子を除去する効率が約 20% です。 現在の公衆衛生上の推奨事項は、屋内でのウイルス感染 (SARS-CoV-02 ウイルスなど) を軽減し、全体的な IAQ を改善するために、可能であれば再循環空気に MERV 評価 13 以上のフィルターを使用することです (PHAC 2021b ; CCIAQ 2021)。 MERV 13 フィルターは 1 ～ 3 μm の範囲の粒子を捕捉する効率が少なくとも 85% であり、MERV 14 は少なくとも 90% の効率があります。 システム メーカーは、建物内のシステムに適切な MERV 評価を推奨します。 同様に、HEPA フィルターは空気清浄機で使用されるプリーツ型機械式エアフィルターの一種で、粉塵、花粉、カビ、細菌、および最大 0.3 ミクロン (μm) サイズの浮遊粒子を少なくとも 99.97% 除去するように設計されています。 フィルターは微粒子の除去には役立ちますが、一酸化炭素や二酸化炭素などのガスに対しては効果がないことに注意してください。

また、フィルターのサイズが小さすぎると空気がフィルター媒体を迂回してしまうため、フィルターは HVAC システムに適切なサイズでなければなりません。 フィルターの効率が向上すると、空気をフィルターに通過させるのに必要な圧力も増加します。 フィルターをアップグレードするときは、製造元の説明書または HVAC 専門家を参照して、機械システムがフィルター全体の圧力損失の増加に対処できることを確認してください。

場合によっては、エア フィルターが汚れている場合、フィルターによって空気がバイパスされる場合、ドリップパンに水が滞留している場合、またはエア ダクト内にカビの発生を促進する可能性のある湿気がある場合、HVAC システムが空気汚染の原因となる可能性があります。または他の微生物剤。

オフィスや商業ビルで使用される HVAC システムには、多くのコンポーネントが含まれています。 機器が適切に機能し、屋内環境に質の高い空気を供給できるようにするには、HVAC システムのすべてのコンポーネントを検査、清掃、保守することが重要です。 以下は、HVAC システムの主要なコンポーネントと機能のリストです。

外気は外気取り入れ口から入り、外気ダンパーを通って混合室に流入します。 次に、空気は次のもので構成されるエア ハンドリング ユニットを通って流れます。

次に、送風ファンを通って空気が供給空気ディフューザーを通って占有空間に送られます。 空気は占有空間の天井にある還気グリルを通過し、還気ファンを通過して排気口から排出されます。

熱またはエネルギー回収換気システムも使用できます。 この装置は、エネルギーコストを削減するために気流から熱や湿気を回収しながら、屋内の空気を新鮮な屋外の空気と置き換えることによって建物を機械的に換気するように設計されています。 このシステムには、建物内の調整された排気からエネルギーの一部を回収するために、屋外の空気流と排気流の両方が通過する顕熱熱交換器コアまたは潜熱交換器コアが含まれています。

建物の HVAC システムを検査する場合は、コンポーネントが適切に機能しているかどうかを確認するため、またはさらなる措置が必要かどうかを特定するために、次の項目を考慮してください。

このリストは、付録 B にチェックリストとして記載されています。検査対象の特定の HVAC ユニットに関連するその他の情報も含めてください。 不明な点がある場合は、取扱説明書を参照するか、資格のある HVAC 専門家に相談する必要がある場合があります。 この検査には、建物のオペレーター/エンジニアまたは HVAC 専門家に参加してもらうことを強くお勧めします。

HVAC システムは IAQ 全体にとって重要です。 したがって、建物の管理者および IAQ の責任者は、適切な運用慣行に従う必要があります。 予防保守プログラムを適切に実施すると、機械システムの機能が向上し、システムを積極的に保守することで長期的にコストを節約できます (CCIAQ 2013d)。

適切な運用慣行により、次のことが可能になります。

外気を考慮する場合:

稼働スケジュールは、夜間や週末に建物の稼働率が低下するオフピーク時間中のエネルギーを節約するのに役立ちます。 通常の勤務時間前に十分な空気交換を行って、夜間に蓄積した可能性のある室内空気汚染物質を除去し、温度と湿度を望ましいレベルにすることが重要です。 空気交換の回数は、停止期間の長さおよびその他の要因によって異なります。 これらのパラメータは、HVAC 専門家と相談して決定できます。 呼吸器感染症が地域社会で流行している状況では、建物に人が入る前後に最大外気流量でシステムを 2 時間稼働させることが推奨されます (PHAC 2021c)。

空気の動きが過剰になると、隙間風や寒さを感じることがあります。 ほとんどの場合、快適さのために風速を 0.2 m/s (40 fpm) 未満に維持します (ASHRAE 2020b)。

空気を循環させることは、室内の温度を一定に保つ (ホットスポットやコールドスポットがない) ことにも役立ちます。 室内の空気を混合しないと、人は熱成層によって足と頭の温度が異なるかどうかを感じて気づきます。 熱による不快感を避けるために、床と天井の温度の差は 3 °C または 4 °C を超えてはなりません (ASHRAE 2020b)。

特別なエリアには、コピー室、バスルーム、キッチン、駐車場、積み込みドック、印刷所、管理用クローゼット、および一部の保管エリア (塗料、洗浄剤、その他の危険製品など) が含まれます。 これらの特別なエリアでは、より高いレベルの汚染物質が存在する可能性があるため、排気について追加の考慮が必要です。 危険な製品に関する安全データシート (SDS) のセクション 8 (暴露制御/個人保護) を参照すると、暴露制御と個人保護に関する追加の提案が得られる場合があります。 汚染物質が主空気供給源に再循環するのを避けるために、これらのエリアは空気を直接屋外に排出するように設計する必要があります。

温度と湿度を考慮する場合:

サーモスタットは機能し、校正され、正しく配置されており、空気の流れを制限するような形で遮られたり密閉されたりしてはなりません。 サーモスタットを正しく配置するには、建物の中心の内壁に、直射日光やその他の熱源から離れた場所に設置する必要があります。 作業エリアに個人用ヒーターや加湿器があると、HVAC システムのセンサーが混乱し、エリアの温度や湿度が不正確に調整される可能性があることに注意してください。

バランスの取れた換気システムは、同量の外気と内気をそれぞれ導入および排出します (カナダ保健省 2018a)。 ろ過された屋外の空気は、居住者がほとんどの時間を過ごすオフィスや会議室に供給され、特に昼食室や洗面所など、湿気や汚染物質が存在する可能性のある場所から空気が排出されます。 オフィスエリアと会議室には、適切な空気の流れを確保するための還気グリルも設置されます。

空気供給ディフューザーをブロックしたり取り外したりすると、システムが過剰補正を起こし、バランスの問題が発生する可能性があります。 適切な空気品質を提供するために、適切な量の空気が建物内のすべての場所に供給されていることを確認してください。 変化する温度と湿度のニーズを管理するには、ゾーン制御を使用すると有益な場合があります。 たとえば、南向きの日当たりの良い場所ではより多くの冷気を必要とする場合があり、北向きの場所ではより多くの暖気を必要とする場合があります。 建物の周囲にある誘導加熱または誘導冷却ユニットもこの目的に使用できます。

すべての HVAC システムは、メーカーの推奨に従って資格のある専門家によって検査および保守される必要があります。 利用可能なものがない場合、ASHRAE 62.1 (2019) 規格には、検査頻度とともに、建築事業者および雇用主が参照できる推奨活動表が含まれています (ASHRAE 62.1-2019 の表 8-1 を参照)。 あるいは、次のサンプル チェックリストを使用して、HVAC システムを定期的に検査および保守することもできます。 各検査を文書化して記録することをお勧めします。

以下はチェックリストの例 (表 1) であり、付録 C にも掲載されています。このチェックリストは職場のニーズに合わせて調整できます。

規格は、カナダ規格協会 (CSA)、米国規格協会 (ANSI)、ASHRAE、国際標準化機構 (ISO) などの自主組織によって作成されています。 多くの場合、特定の基準が建築基準、規制、認証に組み込まれています。 IAQ に関連する標準の例は次のとおりです。

建築基準法は、建物、構造物、または施設における空気交換、温熱快適性、および占有制限に関する要件を概説します。 暖房、換気、貯蔵施設、改修、一酸化炭素警報器、煙警報器、メンテナンスは通常、州、準州、地方自治体によって補償され、施行されています。

建築基準法の目的は、次のことを保証することです。

多くの場合、建築基準法では換気要件が定義されています。 ほとんどの建築基準は、ASHRAE 規格 62.1-2019「許容可能な室内空気質のための換気」または以前のバージョンを参照しています (表 2)。 設定を評価および調整するための指針として、商業ビル内のさまざまなゾーンの空気流量をこれらの空気流量と比較できます。 適用される要件については、必ず管轄区域に確認してください。

屋内で使用するために取り込まれる屋外の空気の品質が高品質であることを確認してください。 ASHRAE 規格 62.1 (2019) では、吸気口と汚染源の間の最小距離を次のように指定しています (表 3)。

室内空気中の二酸化炭素 (CO2) の主な発生源は、換気が不十分な燃焼機器や喫煙などの他の発生源と同様に、居住者の呼吸です。 屋内の CO2 レベルの増加は健康への影響 (二酸化炭素) と関連しており、屋内の CO2 レベルを換気の指標として使用するという概念は数十年にわたって議論されてきました (ASHRAE 2022)。 換気の重要性に対する一般の意識の高まりに伴い、市場で安価な CO2 モニターが入手できるようになり、換気を定量化する方法として CO2 モニタリングを使用することに新たな関心が集まっています。 ASHRAE が提供するガイダンスでは、室内の CO2 レベルは IAQ の全体的な指標にはならないこと、換気量の評価には単純なセンサーの使用を超える技術的知識が必要であると主張しています。 とりわけ、感覚の正確さ、位置、頻繁な監視、および校正は、測定された屋内 CO2 濃度から有意義な推論を引き出すためにすべて重要です (ASHRAE 2022)。

建物の所有者および運営者は、HVAC システムを改ざんまたは損傷したり、屋外の空気取り入れ口や建物内から建物内に化学的、生物学的、または放射性汚染物質を導入したりする意図的な試みの可能性を考慮し、計画する必要があります。 さらに、HVAC システムによっては、コントロールに対するマルウェアやランサムウェア攻撃などのサイバーセキュリティ インシデントにより、システム コンポーネントが無効になったり損傷したりする可能性があります。 改ざんや損傷を防ぐには、アクセス ポイント、動作条件、HVAC システムの制御を評価する必要があります。

建物の機械換気システムのリスク評価を実施することは、建物とその居住者を保護するための重要な要素です。 最新の図面 (機械図面、電気図面など) と既存の HVAC システムの書面による操作手順を使用して、所有者とオペレーターは次のことを行う必要があります。

これらは、オフィス ビルの HVAC システムと IAQ を保護するために導入できる緩和策の例です。 ただし、これらは包括的なリストを表すものではありません。 建物固有のリスク評価は、特定のリスクを特定し、実施可能な追加の緩和策を特定するために必要です。

包括的なリスク評価を実施し、HVAC システムを保護するための変更を導入することは、建物の運用の意図的な中断を減らすのに役立ちますが、これらの措置はこれらの活動を防ぐには十分ではない可能性があります。 監視と監視、スタッフが十分な訓練を受けている包括的な運用手順、建物占有者とのコミュニケーションはすべて、事故が発生した場合の機械換気システム、IAQ、および建物占有者の健康への悪影響を軽減するために必要です。

追加情報については、以下のリンクをご覧ください。 すべての設計、メンテナンス、リスク評価作業は、HVAC 専門家の支援を受けて実施する必要があります。

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