「室内空気処理装置 (AHU) の換気要件は何ですか?」と尋ねられたら、私は教科書をただ引っ張り出すだけではありません。配管工、ビル管理者、さらには病院やクリーンルームを運営する人々に対するこの正確な質問に何年も答えてきたことから導き出したものです。私は AHU のサプライヤーとして、誰かが換気を手抜きすると、オフィスの息苦しさや異臭、さらには気分が悪くなるような空気が発生するなど、何が起こるかを見てきました。専門用語を多用せずに、コーヒーを飲みながらチャットするように、これを分解してみましょう。
まず、基本的なことから始めましょう。屋内 AHU は、建物内の空気を移動させることがすべてですよね。しかし、換気は新鮮な外気を取り込み（ちなみに、ここで外気ハンドラーが活躍します）、周りに人がいると溜まる二酸化炭素で満たされた古くなった空気を追い出します。適切な換気を怠ると、基本的には、前の晩からのほこり、細菌、臭いがすべて含まれた同じ空気を再循環することになります。
さて、ここでの実際のルールは何でしょうか？ AHU は万能ではないため、AHU はスペースに適合する必要があります。オフィスやレストランなどの商業スペースの場合、ASHRAE (暖房、冷房、空気の基準の有名人) がベースラインを設定します。 ASHRAE 基準 62.1 では、オフィスでは 1 人あたり 5 立方フィート (cfm)、混雑したレストランや教室ではさらに多くの、1 人あたり十分な屋外空気が必要であるとしています。でも待ってください、それはあくまで最低限のことです。あなたの建物に人がたくさんいる場合、またはより多くの煙を発生させる活動をしている人がいる場合 (印刷所や研究室など)、その量を増やす必要があります。病院はこれを別のレベルに引き上げています。病院空気処理ユニットは、単に十分な空気だけでなく、細菌の拡散を防ぐために濾過され、頻繁に交換された空気も必要とするためです。
ここで、多くの人が失敗しているのを目にします。AHU を設置しますが、スペースに適した換気のサイズを設定していません。従業員が 20 人いる小規模オフィスがあり、AHU が外気を 50 cfm しか移動しないように設定しているとします。これは低すぎます。各人が得られるのは 5 cfm なので、20 人には最低 100 cfm が必要です。ここでケチると、CO2 レベルが上昇します (誰もが疲れていて意識がもうろうとしているオフィスに入ったことはありますか? これは、換気が悪いため、CO2 レベルが高いことになります)。また、ジムや倉庫など、湿度の高いスペースがある場合は、換気が悪いとカビの発生につながる可能性があり、これはまったく問題の種です。
もう 1 つの大きな要因は、1 時間当たりの空気変化量 (ACH) です。これは、空間内の空気全体が 1 時間ごとに新鮮な空気に置き換わる回数です。ほとんどのオフィスでは 4 ～ 6 ACH で十分ですが、手術室やクリーンルームなどの場所では 15 以上の ACH が必要になります。そのレベルが必要な場合は、クリーンルーム空気処理ユニットが必ず必要です。これらのユニットには、圧力を失うことなく空気を高速で移動させるための追加のフィルターとブロワーが付いているからです。
ちょっと待って、変動要因についてはどうですか？たとえば、建物が極度に汚染された地域（交通量の多い高速道路や建設現場の近くなど）にある場合、外気を直接取り込むことはできません。入ってくる空気を浄化するには、AHU に MERV フィルター (または、本当に悪い空気の場合は HEPA フィルター) を追加する必要があります。だって、汚染された外気を取り込むことは、屋内の空気を古くしておくよりも悪いですよね？つまり、換気とは単に空気を取り入れることではなく、きれいな空気を取り入れることなのです。そこで、AHU の濾過システムが換気と組み合わせて機能します。
お客様からよく聞かれるよくある間違いについてお話しましょう。数か月前、レストランのオーナーから私に電話があり、スタッフが頭痛を訴えており、客は10分以内に帰っていくとのことでした。結局のところ、彼らの古い AHU は商業用途向けに設計されていない一般的なユニットであり、空間を冷却するのに十分な空気を移動させるだけであり、適切に換気するものではありませんでした。私たちはそれをダイニングエリアに合わせたサイズの商用空気処理ユニットに交換し、ASHRAE の料金を満たすように外気ダンパーを調整したところ、1 週間以内に苦情はなくなりました。つまり、AHU にとって換気は後回しではなく、AHU が存在する主な理由なのです。 AHU が適切に換気を行っていない場合、それは単なるファンが汚れた空気を周囲に吹き付けることになります。
さて、必要なものはどうやって計算するのでしょうか？簡単な例を見てみましょう。従業員が 50 人いる 1,000 平方フィートのオフィスです。 ASHRAE は 1 人あたり 5 cfm と言っているので、50 x 5 = 250 cfm の外気になります。天井の高さは 10 フィートなので、容積は 10,000 立方フィートです。5 ACH の場合、10,000 / 60 x 5 = ~833 cfm の合計空気流量が必要です。したがって、AHU は少なくとも 833 cfm を移動する必要があり、250 cfm は新鮮な外気です。計算を省略すると、AHU が小さすぎたり、必要のないときに外気を送り込みすぎてエネルギーを無駄にしたりする可能性があります。だからこそ、（私たちのような）自分のことを知っている人と一緒に仕事をすることが役立つのです。私たちはユニットを販売するだけではなく、お客様の特定のスペースに合わせてサイズを調整します。
エネルギーについてはどうでしょうか？換気量を増やすと光熱費が高くなるのではないかと心配する人が多いですが、熱回収を利用しないのであれば、それは正しいことです。最新の AHU には、押し出される古い空気から熱を奪い、冬には入ってくる冷たい外気を温めたり、夏には冷やすために使用する熱交換器が装備されています。これによりエネルギーコストが削減され、ステッカーショックなしで適切な換気が得られます。私は常にお客様にこのことを伝えています。エネルギーへの不安を理由に換気を手抜きしないでください。屋内の空気が悪くなると、光熱費が若干高くなるよりも、病欠時のコスト、生産性の低下、修理のコストが高くなります。
もう 1 つのエッジ ケース: 空間に特定の要件がある場合、たとえば、煙が排出される研究室や、香りを遮断したい小売スペース (駐車場からのタバコの煙が入ってくることを望まない衣料品店など) が挙げられます。そこで、特殊な AHU が登場します。私たちは、細菌の侵入を防ぐ陽圧を備えた病院用空気処理ユニットであっても、製薬研究室用の HEPA フィルターを備えたクリーンルーム用空気処理ユニットであっても、多くのお客様が適切な AHU を選択できるよう支援してきました。同じ空間は 2 つとないため、換気要件は空間の使用方法によって変わります。
ちょっと待って、メンテナンスはどうするの？たとえ換気に最適な AHU を持っていたとしても、メンテナンスをしなければ機能しません。フィルターを時間通りに交換し、外気を制御するダンパーをチェックし、送風機が動作していることを確認することはすべて、AHU の換気を適切に保つための一環です。私はすべてのお客様に言います。AHU は機械です。車と同じように、手入れをしなければなりません。オイル交換を怠ると車が故障します。フィルター交換を省略すると、換気が機能しなくなります。これは重要な部分ですが、あまり多くの人が話していないのです。換気要件はユニットを設置した時点で終わるわけではなく、継続的なものです。
あまり複雑にしないことについての先ほどのポイントに戻りましょう。あなたがビル管理者であれば、これを正しく理解するのに HVAC の博士号は必要ありません。主なポイントは、AHU をスペースの用途に合わせること、ASHRAE をベースラインとして使用すること、人数とスペースの容積の計算を省略しないこと、そしてメンテナンスを忘れないことです。よくわからない場合は、AHU で毎日働いている人に聞いてください。それが私たちがここにいる目的です。
ああ、もう 1 つ: 「適切な換気を備えた優れた AHU のコストはいくらですか?」という質問をよく受けます。それはわかりますが、価格は重要な要素です。ただし、換気要件を満たしていない安価な AHU は、長期的にはコストが高くなることに注意してください。当社のエアハンドラーの単価ページをチェックして、さまざまなユニットのコストを把握することができますが、重要なのは、支払った金額に見合うだけの価値があるということです。小規模クリニック向けのサイズの病院用空気処理ユニットは、10,000 平方フィートのオフィス用の商業用空気処理ユニットとは異なり、価格はそれを反映しています。お金を節約するためだけに最も安いものを選択しないでください。良好な室内空気の質のためには、換気は交渉の余地がありません。
現在の AHU が適切な換気要件を満たしているかどうか疑問がある場合、または新しい AHU を選択するのにサポートが必要な場合は、ためらわずにお問い合わせください。当社は、小規模な小売店から大規模な病院まで、あらゆる種類のスペースと協力してきたため、お客様が必要なものを正確に見つけるお手伝いをいたします。換気は無視できるものではありません。空間を快適、健康、エネルギー効率に保つための鍵です。したがって、推測をやめて、換気ニーズに適した AHU を入手してください。
参考文献:
- ASHRAE 基準 62.1: 許容可能な室内空気質のための換気
- エア ハンドリング ユニットの設計および選択ガイド、米国加熱冷凍空調学会 (ASHRAE)
- 商業ビル向け室内空気質ソリューション、米国環境保護庁 (EPA)
- 医療施設、疾病管理予防センター (CDC) の換気要件