クリーン度と空調

代表的な気流方式

  ダウンフロー方式 コンベショナル方式
  ダウンフロー方式 コンベショナル方式
清浄度 クラス10~1,000 クラス1,000~
特長 垂直層流(ダウンフロー)方式は天井全面にFFUを設置し、垂直方向に全ての床面で吸込み循環する。溫度?濕度?クリーン度が均一に分布しやすい。 亂流(コンベショナル)方式は、天井の數ヶ所にFFUを設置し、壁面下側にある吸込み口から循環する。管理が簡易である??臻gの四隅に不均帯が発生する。
イニシャル 高い 経済的
ランニング 高い 経済的

代表的な換気方式

  オールフレッシュ式 循環式
イニシャル 高い 経済的
ランニング 高い 経済的
空調精度 高い やや不均衡有
メンテナンス費 フィルタの交換回數は多くなる 內部に発じんがなければ交換回數は少ない
有機溶剤発生等 問題ない 使用不可
ドア開閉 多い場合、復元性よい 多い場合、復元性よくない

換気回數と精度

換気回數の目安(溫度精度維持)

溫度精度 ±2℃ ±1℃ ±0.5℃ ±0.25℃
換気回數 15回/h 30回/h 60回/h 120回/h

※溫度精度はあくまでも目安であり、保証するものではありません。

クリーン度と換気回數

必要換気回數は、対象空間內の必要クリーン度によって変わってきます。クリーン度の要求が高ければ、より多くの精密クリーンエアを送風しなければなりません。特に、クラス100以下の非常にクリーン度の高いルームの場合には、グレーチングを用いた全面層流式(ダウンフロー方式)として、ルーム全體を均一に換気する方式が必要となります。ただし、クラス100以下のルームの場合には、換気回數よりも面風速を重視する傾向が強くなります。

換気回數の目安(クリーン度維持)

クリーンルームのクラス 一般的數値 USA209E規格 平均気流速度
クラス100,000 20~ 30回/h 20 0.005-0.041m/sec
クラス10,000 30~ 70回/h 75 0.051-0.076m/sec
クラス1,000 100~ 200回/h 150 0.127-0.203m/sec
クラス100 200~ 600回/h 250~400 0.203-0.408m/sec

環境管理基準値

(1)建築物衛生法(建築物における衛生的環境の確保に関する法律)

建築物衛生法の第4條に、建築物環境衛生管理基準値が定められている。この基準では、興業場?百貨店?集會場?店舗?事務所?學校?旅館で3000m2以上(學校では8000m2以上)の規模の建物に適用され、中央管理方式の空調設備を有する場合の居室環境基準は表-1に適合することが必要とされている。平成15年7月より、従來の6項目にホルムアルデヒドが追加された。

表-1 建築物環境衛生管理基準値(平成15年7月)

汚染物質 基準値
(1)浮遊粉じんの量 空気1m3につき0.15mg以下
(2)一酸化炭素(CO)の含有率 10ppm以下
(3)炭酸ガス(CO2)の含有率 1000ppm以下
(4)溫度 ①17℃以上、28℃以下
②居室における溫度を外気の溫度差より低くする場合には、その差を著しくしないこと
(5)相対濕度 40%以上、70%以下
(6)気流 0.5m/s以下
(7)ホルムアルデヒドの量 空気1m3につき0.1mg以下

(2)労働安全衛生法

同様に労働安全衛生法に基づく事務所衛生基準規則として、中央管理室空気調和設備の場合の基準がある。この基準規則では、単一の事業所として使用される事務所の環境管理?清潔?休養等について定めたものであり、 表-2はその給気?気流?溫度等について定められた基準である。

表-2 中央管理空調の場合の基準(事務所衛生基準規則)

汚染物質 基準値
(1)給気の條件 浮遊粉じん 0.15mg/m3以下
炭酸ガス 1000ppm以下(室內5000ppm以下)
一酸化炭素 10ppm以下(室內50ppm以下)
(2)気流 流入気流が特定の労働者に直接、継続して及ばない事室內気流0.5m/s以下
(3)気溫 17℃以上、28℃以下
(4)濕度(相対) 40%以上、70%以下
(5)ホルムアルデヒドの量 空気1m3につき0.1mg以下

(3)建築基準法

建築基準法では、中央管理方式の空気調和設備を有する建築物の居室について、環境基準が定められている。 (建築基準法施行令第129條の2の3の3)が、數値はビル管理法によるものと同一である。

(4)換気量に関する各種規制

建物用途 換気量 條件 法規
作業室 30m3/(h?人) 1人當りの気積が床上4m以上で、10m3以內または窓面積が床面積の1/20以上のこと 労働安全衛生
規則
無窓工場 35m3/(h?人)または
15m3/(m2?h)床面積
- 無窓工場に
関する取扱
室內駐車場 換気回數が10回/h以上 窓の大きさが床面積の1/10以內のとき 駐車場法
施行令
駐車場 外気25m3/(m2?h)以上 駐車面積が500m2以上で窓の大きさが床面積の1/10以內のとき 東京都
安全建築條例
劇場
映畫館
演蕓場
観覧場
公會堂
集會場
外気75m3/(m2?h)客席面積
空気調和設備があるときは、
全風量75m3/(m2?h)
外気量25m3/(m2?h)
客席床面積が400m2以上または地下興業場(第1種)
地下で150~400m2(第1種、第2種のいずれか)
地上で50m2以下(第1種、第2種、第3種のいずれか)
東京都
安全建築條例
地上建築物 30m3/(m2?h)床面積
空気調和設備があるときは、
外気量10m3/(m2?h)
床面積が1000m2以上の階(第1種)
1000m2以下の階(第1種、第2種のいずれか)
東京都
安全建築條例

<出典>「図解Q&A 空調調和設備」井上書院(1994)


表中第1種、第2種、第3種はいずれも機械換気の種別を示す。
機械換気:機械により強制的に換気することで次のように分類される。
①第1種機械換気:給気、排気を送風機で換気すること
②第2種機械換気:給気は送風機で排気は自然排気口で換気すること
③第3種機械換気:給気は自然排気口で、排気は送風機で換気すること

<法の出典>「ビル設備管理用語集」東京ビルメンテナンス協會建築物施設保全部會議

照明等空調冷房負荷

(1)室內器具からの発生熱量

事務機器や工作機械等の電動機からの発生熱量はすべて冷房の熱負荷となる。
発生熱量は電動機出力[kW]を電動機効率(ηm)で除した値とみなす。

発生熱量?。健。C器容量[kW]) ÷ (ηm)

表-1 機器の発熱量

  発生顕熱 発生潛熱
[Kcal/h] [kJ/h] [Kcal/h] [kJ/h]
電燈?電熱(kW當り) 860 3,595 - -
蛍光燈(出力kW當り) 1,000 4,185 - -
電動機 0.1~0.37kW(kW當り) 1,440 6,028 - -
0.37~2.2Kw(kW當り) 1,250 5,235 - -
2.2~15Kw(kW當り) 1,000 4,186 - -
家庭用ガスオーブン 2,000 8,372 1,000 4,186

<出典>「建築設備ポケットブック(改訂第3版)」井上字市、相模書房(1994)

(2)照明器具の冷房負荷

冷房負荷計算の場合の照明器具の発熱量の考え方としては、照明器具で消費される電力は時間遅れを生じながら最終的にはすべて熱に変わり、外部に排出しない限りそのほとんどは冷房負荷となるとする。照明器具への入力電力がわかれば、その値が照明器具の全発熱量[W]ということになる。表-2に代表的なランプ電力と入力電力(総合電力)を示す。

表-2 ランプの総合(入力)電力

  定格ランプ
電力 [W]
総合(入力)
電力 [W]
白熱燈(95W) 95 95
ラビットスタート蛍光燈(36W) 36 40
ラビットスタート蛍光燈(36W 3波長型) 36 40
Hf蛍光燈(32型) 32 35
Hf蛍光燈(32型 高出力使用) 45 49