Lesson 50 汚れた空気は希釈するか、置き換えるか?

 

 

 

(写真)新鮮空気を供給するために設置された、休憩スペースの巨大なダクト。

 

 

 

汚れた空気を屋外に排出するためには、二つの換気手法があります。

 

 

一つめ方法は汚染物質で質が低下した室内の空気を、外部から取り入れた新鮮空気と混合

 

して希釈することで、汚染濃度を低減しようとする考え方です。

 

一般にこの換気方法を「混合換気」と呼んでいます。

 

 

(写真)大空間では、冷暖房と換気を同じシステムで行うことが多い。

 

 

 

でも、いくら導入する新鮮空気量を増やしたとしても汚染物質の濃度はゼロにはなりません。

 

あくまで限りなくゼロに近く低減するだけで、汚染は無くならないということですね。

 

 

 

汚染された空気と新鮮空気を、置き換えるという考え方。

 

 

 

積雪寒冷地である北海道では床下空間に新鮮空気を直接屋外から取り込み、汚染した空気を

 

居住空間の上部から電動ファンで屋外へと排出する「置換換気」システムが広く採用される

 

ようになってきました。

 

 

 

(写真)「床下集中換気システム」を採用した住宅のリビング(設計・施工:武部建設)

 

 

 

換気によって居室の温熱的快適性が低下するという「第3種換気」の欠点を解決するために

 

考案されたのが、「床下集中換気システム」です。

 

 

 

(写真)床面に設置された換気用のスリット(設計・施工:り・ぷらんにんぐ)

 

 

 

床下放熱器の放熱量を調整すれば、置換換気と同時に室内の暖房も可能になり一石二鳥です。

 

 

 

(写真)床下に設置された、外気を予熱するための放熱器

 

 

 

「混合換気」では空調用の送風量と必要換気量に10〜20倍程度の大きな差異があります。

 

「床下集中換気システム」では必要換気量と床下温度の関係から暖房量を求めることができ、

 

自然対流を利用した送風と暖房が可能になるため空調の搬送動力が不要になります。

 

 

 

(写真)床下集中換気で快適性を高めたリビング(設計・施工:北央建設)

 

 

 

つまり室内で風を感じることのない快適な暖房環境と、新鮮空気に満たされた居住域を

 

同時に生成することが可能になるわけです。

 

床下空間を衛生的に維持する必要はありますが、寒冷地の空調方式としては魅力が

 

ありそうですね。

 

 

 

 

 

■本ブログは抄録版です。

記事原稿の全文と詳細は、公式HPをご覧ください。

 

 

「健康のための室内気候講座」: http://iwall.jp/column.html

 

 

 

 

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Lesson 49 新鮮な空気は、どこから供給されるているのか?

 

 

 

 

空調用ダクトも、建築に溶け込みながら進化し続けています。

 

 

空港ターミナルや体育館、工場といった巨大な空間では空調機で温湿度や清浄度を調整

 

した空気を効率よく分配して快適な室内環境を創生するために、複雑なダクト網が

 

利用されてきました。一般的にはメッキ鋼板が、材料として利用されています。

 

 

 

(写真)プラハ国際空港の天井付近に、露出して設置されたダクト網

 

 

 

一方「オープンエアダクト」とは、管状ではなく内部がむき出しの送風ダクトのことで、

 

関西国際空港国際線出発ロビーではテフロン製の白い帆布が19本も設置されています。

 

 

(写真)関西国際空港 国際線出発ロビーの「オープンダクト」

 

 

 

吹き出し口から空間へと供給された空気は付着噴流となって帆に沿って流れ、フロア内の

 

すみずみまで、まんべんなく調整された空気が行き渡るように工夫されているのです。

 

 

 

(写真)空調の吹き出し口と「オープンダクト」の配置の様子

 

 

 

ここでは新鮮空気を届けるという役割の他に、空港を設計したイタリアの建築家レンゾ・

 

ピアノが起想した「障子のような影のできないソフトな照明」も同時に実現しています。

 

 

 

(写真)間接照明の役割も果たしている、関西国際空港のオープンダクト

 

 

目立たぬところで、快適と健康を支えてくれる空調設備のデザイン。

 

 

空気の質は命にかかわる重大事なのに、ほとんど顧みられることもない空調設備。

 

でも、無意識でいられることの幸福を、現代だから享受できるのかもしれません。

 

 

 

(写真)ホテルのロビーの床に設置された、空調の吹き出し口

 

 

私達の生活を常に見守ってくれている生命維持装置は、空間のどこに隠れているのか?

 

 

(写真)「せんだいメディアテーク」の空調吹き出し口

 

 

 

建築デザインを探索する時の楽しみが、また一つ増えそうです。

 

 

 

 

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Lesson 48 就寝時の「空気質」が、健康と生産性向上の鍵を握る!

 

 

 

睡眠時に空気環境が悪化すると、健康リスクは高まります。

 

 

紫外線暴露や細菌感染などによって昼間に酷使された人間の免疫系修復には、良質な睡眠が

 

欠かせません。就寝時の空気環境の悪化が睡眠の質を低下させると、結果的に免疫力が

 

修復できなくなり、健康リスクが高まることになるのです。

 

 

 

 

 

アレルギー性の疾患を抱える人が半数を占める、と言われている現代社会。

 

 

閉め切った寝室は、カビやダニ、寝具からのホコリなどが舞いやすく、二酸化炭素やVOCの

 

濃度も高くなりがちです。

 

 

空気清浄機などを利用して室内の浮遊粉塵量を減少させることで良質な睡眠が得られ、結果と

 

して免疫機構の活性化が期待できるでしょう。

 

 

 

 

 

機械換気をしていても、就寝時には基準を上回る二酸化炭素濃度。

 

 

6畳間の寝室を閉め切った状態で建築基準法が規定する前述した量の換気を行なった場合でも

 

8時間後の二酸化炭素濃度は2,600ppmに達し、環境基準を大きく超過します。

 

 

二酸化炭素濃度が基準を超過しただけで直ちに健康被害があるわけではありませんが、室内の

 

空気質が低下している危険信号とみなすことができます。

 

 

 

空調設備のダクト内を、清潔に保つことは本当に可能なのか?

 

 

第1種熱交換換気システムなどで利用される、送風のためのダクトシステムは、床や天井など

 

建築の躯体内部に隠蔽されているため、その内部を観察することはできません。

 

 

全館空調の普及が進むにつれてダクト内のホコリやカビなどを原因とする健康リスクが

 

取りざたされるようになってきました。

 

 

 

 

日本のように湿潤な気候区分にある地域では、内部に埃などの栄養分が一旦入り込むと

 

常在菌やカビの発生原因ともなることから、メンテナンスは必要不可欠といってもいいでしょう。

 

 

 

 

メンテナンスの必要な設備機器は隠蔽せず、メンテナンスを容易にすることが肝要です。

 

 

 

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目立たぬところで、快適と健康を支えてくれる空調。

 

 

<写真> 仙台国際空港の搭乗口ロビー

 

 

日常を室内で過ごしている時、自分の呼吸している空気には生存に必要な酸素が含まれて

 

いるのか? 急に呼吸が困難になることはないのか?、などと考える人はいないでしょう。

 

 

生命維持のために常に緊張を強いられることがない。なんと幸福な生活なことか。

 

 

それでは、我々はどうしてこれほどまでに空気の質に無頓着でいられるのでしょうか?

 

 

例えば飛行機のような密閉された空間では、生命維持に不可欠な酸素はどこからやってきて

 

どのように消費され、代謝で生成した二酸化炭素はどこから排出されているのでしょう。

 

 

<写真>調整された空気を供給してくれる、空調設備の吹き出し口

 

 

人間が快適で健康的な生活を送るためにはアレルギーの元凶ともなる花粉や粉塵などを除去

 

して清浄度を維持しながら、適切な温湿度になるよう空気の質を維持しなくてはいけません。

 

 

もちろん生命の維持に不可欠な酸素の供給も、空調設備の大切な役割の一つです。

 

 

<写真>ホテルのエントランスロビーに設置された空調吹き出し口

 

 

大勢の人が行き交う空港ターミナルのような大空間では、必要な空気量を安定して供給する

 

ばかりなく、人間が利用する居住域を効率よく空調された空気で満たすことが必要になります。

 

 

 

 

同時に空調設備には建築のデザインに溶け込んで、できる限りさりげなく、その機能を

 

発揮することも求められるのです。

 

 

<写真> せんだいメディアテークの空調吹き出し口

 

 

私達の生活を常に見守ってくれる生命維持装置は、建築空間のどこに隠れているのか?

 

 

<写真> 関西国際空港 到着ロビーにある空調吹き出し口

 

 

 

建築デザインを探索する時の楽しみが、また一つ増えそうです。

 

 

 

 

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空気と光の通り道。関空のオープンエアダクトは、空調設備の進化形?

 

<写真> 関西国際空港の「オープンエアダクト」

 

 

空港ターミナルや体育館、工場といった巨大空間の空調設備では、空調機で温湿度や清浄度を

 

調整した空気を効率よく分配するために、複雑なダクト網が利用されてきました。パリにある

 

ポンピドーセンターの「見えるダクト」がその好例でしょう。

 

 

<写真> 天井に設置された、鋼板製のスパイラルダクトと吹き出し口

 

 

しかし、むき出しの空調ダクトは建築デザインとして、あまりにも武骨な印象を与えることも

 

あります。これを環境工学的に解決したのが、関西国際空港のメインターミナル4階に設置

 

された、空調のための「オープンエアダクト」です。

 

 

オープンエアダクトとは、管状ではなく内部がむき出しの送風ダクトのことで、ここでは

 

テフロン製の白い帆布が19本も設置されています。吹き出し口から空間へと供給された空気は

 

付着噴流となって帆に沿って流れ、フロア内のすみずみまでまんべんなく空調が行き渡る

 

ように工夫されているのです。

 

 

<写真> 関西国際空港の「オープンエアダクト」と空調の吹き出し口

 

 

このオープンエアダクトは天井間接照明の拡散板の役割も兼ねており、ターミナルビルを設計

 

したイタリアの建築家レンゾ・ピアノが想定した通り「障子のような影のできないソフト

 

な照明」も同時に実現しているのです。

 

 

 

 

 

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空調設備のダクト内を、清潔に保つことは本当に可能なのか?

 

 

 

第1種熱交換換気システムなどで利用される、送風のためのダクトシステム。温湿度や

 

清浄度を調整した空気が内部を流れ、所定の量だけ居室に分配、供給することで室内の

 

空気環境を整えてくれる優れものです。

 

 

通常は床や天井など建築の躯体内部に隠蔽されているため、その内部を観察することはでき

 

ないのですが、ダクトシステムを採用した住宅の普及が進むにつれて、ダクト内のホコリや

 

カビなどを原因とする健康リスクが取りざたされるようになってきました。

 

 

年間を通して窓開け換気が可能な期間が短い北欧などでは、定期的なダクトシステムの

 

内部清掃を義務付けている国もあるほどです。

 

 

日本のように湿潤な気候区分にある地域では、内部に埃などの栄養分が一旦入り込むと

 

常在菌やカビの発生原因ともなることから、ダクト内部のメンテナンスは必要不可欠と

 

言っても過言ではないでしょう。

 

 

近年ではダクトを使用しない換気システムも開発され、ドイツをはじめ欧州では普及も

 

進んできているようです。

 

清潔な空気環境を整え維持するための機械設備が、逆に健康リスクとならないよう、

 

設備の選択時には常時メンテナンスの容易さにも十分に配慮したいものです。

 

 

 

 

 

 

 

 

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機械換気をしても、基準を上回る就寝時の二酸化炭素濃度。

 

 

 

 

 

2003年7月の「改正建築基準法」の施行によって必要換気量が規定され、住居では換気

 

回数0.5回/h以上、その他の居室(学校や事務所建築を含む)では0.3回/h以上の機械換気が

 

事実上義務づけられました。

 

 

しかし、建築基準法で定められた必要換気量と、二酸化炭素やホルムアルデヒドなど室内

 

汚染物質の濃度に関する指針との関係は必ずしも明確であるとはいえず、ましてやこれが

 

個別の室内空気質を保証するものでないことはいうまでもありません。

 

 

二酸化炭素の定量法を発見したPettenkofer(1818-1901)は、室内の二酸化炭素濃度が

 

700〜1,000PPMになると居住者は不快を訴えはじめる、という学説を世界で初めて提示

 

したことで知られています。

 

 

この成果は日本の建築基準法をはじめとする多くの基準で引用され、二酸化炭素濃度は

 

室内空気の汚染度の尺度の一つとして長く用いられています。

 

 

6畳間の寝室を閉め切った状態で建築基準法が規定する前述した量の換気を行なった場合、

 

8時間後の二酸化炭素濃度は2,600ppmと環境基準を大きく超過します。10畳間で二人が

 

就寝した場合も、ほぼ同様の結果となるのです。

 

 

二酸化炭素濃度が基準を超過しただけで直ちに健康被害があるわけではありませんが、

 

室内の空気質が低下していることを定量的に把握でき指標なのです。

 

 

近隣の状況や気象条件に左右されるものの寝室は締め切りではなく、窓あるいは隣室との

 

扉を開け放って就寝したいものです。

 

 

 

 

 

 

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睡眠時の空気環境が、健康リスクを高める可能性がある。

 

 

換気によって室内の二酸化炭素濃度や浮遊粉塵量を減少させると知的生産性が向上する、

 

という研究が注目を集めています。近年では、睡眠時の空気環境も健康と無関係ではない、

 

と考えられるようになってきました。

 

 

昼間に酷使された免疫系の修復には、良質な睡眠が欠かせません。

 

 

睡眠時の空気環境が睡眠の質に影響を与え、結果として健康リスクを高める結果となる

 

ことが懸念されているのです。

 

 

アレルギー性の疾患を抱える人が半数を占める、と言われている現代社会。

 

 

閉め切った寝室はカビやダニ、寝具からのホコリなどが舞いやすく、二酸化炭素濃度や

 

VOCなどの濃度も高くなりがちです。

 

 

夜中から朝にかけての就寝時間帯は、鼻炎や喘息などのアレルギー症状が悪化する傾向が

 

高くなります。空気清浄機などを利用して室内の浮遊粉塵量を減少させることで良質な

 

睡眠が得られ、結果として免疫機構の活性化が期待できるということです。

 

 

 

 

 

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Lesson 47 消臭スプレーで、部屋の空気はキレイになるか?

 

 

空気質の実態調査に伺うと窓を閉め切り、基準を大きく上回る二酸化炭素濃度の教室で

 

一生懸命に勉強する小学生に出会い、いつも心苦しく思うのです。おそらく閉め切った

 

教室の空気が、汚染されていることに気づいていないのでしょう。

 

 

外から帰ったら手洗い、ウガイ、そして窓空け換気の励行を!

 

 

生活環境の変化といえばそれまでなのかもしれませんが、窓を開放して換気を行う習慣が

 

失われるにつれて、空気の質に無頓着な人が増え続けているような気がしてなりません。

 

蒸し暑い電車の車内でも、窓を開けましょうと声がけをする機会もなくなりました。

 

窓を開放できない建築の増加が、これに拍車をかけているのかもしれません。

 

 

 

 

空気質の改善には、第一義的に汚染を感じ取る人間の感覚の敏感さが不可欠です。

 

窓を開け放って新鮮な空気を吸った時の開放感や清涼感をいつも身近に感じることで、自然に

 

空気質への感覚は研ぎ澄まされるのですから。

 

 

 

 

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Lesson 46 天然素材の壁で、知的生産性は向上する!

 

 

 

今回は「睡眠の質」の向上や「知的生産性」の向上と密接な関係が指摘されるようになってきた

 

『壁の材質』について考えてみることにしましょう。

 

 

 

 

 

「ビニールクロス」が、室内の粉塵飛散の原因になっている?

 

日本では、新築や改築を問わず住宅の壁仕上げの主流が「ビニールクロス」であることは、

 

これまでにも何度か取り上げてきました。

 

 

原料のポリ塩化ビニールは耐水性(水分を通さない性質)や電気絶縁性(電気を通さない性質)

 

などに優れるという特長を持っているのですが、住環境の視点から見ると時としてこれらが

 

デメリットとして働くこともあるのです。

 

 

空気が乾燥してくる冬場には絶縁性が高いビニールクロスには静電気がたまりやすく、衣服や

 

寝具、カーペットなどから出た繊維のクズやダニの死骸、皮脂の汚れやフケなど、いわゆる

 

生活埃が壁に付着しやすくなってしまいます。

 

 

空気中の塵埃量が多くなるとアレルギー性の疾患リスクが高まるばかりでなく、免疫の回復や

 

自律神経の維持に不可欠な「睡眠の質」を低下させる可能性が高まるのです。

 

もちろん、翌日の知的生産性にも影響を与えることは容易に予見できますね。

 

 

 

(写真)ビニールクロスは静電気を帯びて、冬場は埃が付着しやすい!

 

 

 

漆喰など「天然素材」の壁が、室内の空気質を劇的に改善する!

 

漆喰や無垢の木材などは絶縁性が低いので、静電気が発生してもすぐに放電しますから壁で

 

埃が成長することも抑えられ、結果として空気質も改善されることになります。

 

また、吸放湿性能に優れた天然素材は、一年を通して過度な乾燥や結露を防止する役割も

 

果たしてくれる優れものなのです。

 

 

 

天然素材の壁が、知的生産性を向上させるという研究成果が公表される!

 

慶應義塾大学 理工学部の伊加賀俊治教授らの研究グループは「週刊文春:2018.10.18号」の

 

誌上で内装仕上げ材料の種類が知的生産性の高さに及ぼす影響について、大変興味深い研究

 

成果を公表しました。

 

 

「翌日の単純・創造作業は『天然素材』の部屋に宿泊した学生が最も成績が良く」

 

「偏差値でいうと”9くらいの差」(かっこ内原文)が実験結果から確認できたというのです。

 

 

『天然素材』の部屋で睡眠するだけで、翌日の知的生産性が大幅に向上するという、

 

新たな知見の水平線を切り開いたことに、心からの敬意を表したいと思います。

 

 

 

(写真)天然素材の「エコナウォール 」が、知的生産性の向上にも貢献します!

 

 

 

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