JP3457128B2 - 建築物の換気性状の評価方法 - Google Patents
建築物の換気性状の評価方法Info
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Description
の評価方法に関するもので、特に多数室からなる建築物
全体の給気の充足度及び排気の充足度をそれぞれ求め、
その積である建築物全体の換気の充足度をその建築物の
換気性状の評価の指標とする建築物の換気性状の評価方
法に関するものである。
しては、必要換気量、換気回数、空気齢、空気交換効率
等が用いられている。必要換気量は、部屋の種類や人間
一人あたりに対して居住空間の空気質を良好に保つため
の換気の絶対量である。また、換気回数は、室内空気が
単位時間当たりに交換される回数を示したもので、例え
ば、室空間容積が90m3で給気量が36m3/hとする
と、換気回数は0.4[回/h]となる。セントラル方
式の機械換気システムを設置する場合、日本ではこの換
気回数の値が建築物全体で、おおよそ0.5[回/h]
となるように換気システムを設計することが推奨されて
いる。また、前記空気齢とそれに基づく前記空気交換効
率は、主に、単一空間内の換気性状を表現する指標とし
て用いられている。この空気齢は室内に設けられた流体
の吹出口から流体が室内のある設定点まで到達するまで
の時間を表わすもので、空気齢の値が小さい程空気の流
れが速く、したがって空気が新鮮であることを示してい
る。また、空気交換効率は、室内の空気がどの程度早く
入れ替わるかを表現する指標である。
間の換気の量や質あるいは空気の新鮮さや室内の空気が
交換する割合を表現しているものの、多数室からなる建
築物の各部屋の給気及び排気のバランスを考慮した建築
物全体の換気システムの評価を行なうには不適当であっ
た。例えば、図5及び図6に示すような、同じ空間容積
30m3を持つA室1及びB室2よりなる2室構成の建
築物6について、上述の換気回数を指標とする評価を行
なってみる。ここで、図5に示した換気性状をケース
A、図6に示した換気性状をケースBとする。ケースA
では、A室1及びB室2には外気よりの新鮮な空気の供
給量がそれぞれA1=A2=15m3/hづつあるので、
換気回数はA室1もB室2も0.5[回/h]となり、
建築物6全体としては、室空間容積が60m3で外気よ
りの新鮮な空気の供給量が30m3/hとなるので、建
築物6全体の換気回数は0.5[回/h]となる。一
方、ケースBでは、A室1では外気よりの新鮮な空気の
給気量がA1=30m3/hなので、A室1の換気回数は
1.0[回/h]だが、B室2では外気よりの新鮮な空
気の供給がないの換気回数は0[回/h]となる。しか
し、建築物6全体としては、室空間容積が60m3で外
気よりの新鮮な空気の供給量が30m3/hとなるの
で、建築物6全体の換気回数はケースAと同じ0.5
[回/h]となる。このように、建築物全体の換気回数
でその建築物の換気性状を評価した場合、前記ケースA
のように換気のバランスの良い場合も、前記ケースBの
ように換気のバランスの悪い場合も、評価の指標として
は同じ値になってしまう。
らは、多数室より構成される建築物の換気計画の達成度
を評価するための評価方法として、次のような建築物全
体の換気性状の評価指標を用いること提案した(大西な
ど「住宅用換気システムの換気性能評価に関する研究そ
の2」、1994年日本建築学会関東支部研究報告会な
ど)。まず、建築物を構成する各室には、居住環境を良
好に保つため、各室ごとに必要換気量を設定する。その
際、例えば寝室や居間などのいわゆるクリーンゾーンと
呼ばれている室で、人体から発生する二酸化炭素の濃度
を代表的な指標として汚染度を評価することの妥当な室
に対しては、上記必要換気量は新鮮空気の供給量とし、
この新鮮空気の供給が必要な室を給気対象室とする。一
方、浴室やトイレなどのいわゆるダーティゾーンと呼ば
れている室で、燃焼ガスや水蒸気等の発生が多く、排気
を必要とする室に対しては、上記必要換気量を汚染空気
の排気量とし、この汚染空気の排気が必要な部屋を排気
対象室とする。なお、室には、廊下や階段室などの給気
対象室でも排気対象室でもない部屋も存在する。次に、
それぞれの部屋の換気状態を評価する指標として、給気
対象室に対しては給気の充足度(SRF)をSRF=
(実給気量SC)/(設定給気量PC)とし、排気対象室
に対しては排気の充足度(ERF)をERF=(実排気
量SD)/(設定排気量PD)とし、各部屋ごとに上記S
RFまたは上記ERFを計算する。そして、建築物全体
の給気の充足度(OSRF)を上記各室ごとに計算され
たSRFの相乗平均とし、建築物全体の排気の充足度
(OERF)を上記各室ごとに計算されたERFの相乗
平均とし、上記OSRF及び上記OERFから建築物全
体の換気の充足度(OVRF)をOVRF=OSRF×
OERFとして計算し、このOVRFを建築物全体の換
気性状の評価の指標とするものである。ここで、図7に
示すような、A室1及びB室2の2つの給気対象室から
構成される建築物6の換気性状を評価する場合のSRF
の求め方を説明する。A室1及びB室2の設定給気量P
CをそれぞれPC1=20m3/h、PC2=20m3/hと
し、A室1への外気からの新鮮空気の流入量をA1=3
0m3/h、A室1から外気への排気量をB1=15m3
/h、A室1からB室2への空気の流出量をQ=15m
3/hとし、B室2への外気からの新鮮空気の流入量を
A2=10m3/h、B室2から外気への排気量をB2=
25m3/hとする。A室1における実給気量SC1は上
記A室1の設定給気量PC1を越えているので、A室1に
おいては、新鮮空気は設定給気量PC1=20m3/hだ
け消費され、余剰分の10m3/hについては、前記排
気量B1と前記流出量Qが等しいことから、5m3/hは
排気され、残り5m3/hはB室2に流出する。したが
って、A室1の給気の充足度SRF1はSRF1=1とな
る。一方、B室2における実給気量SC2は、前記新鮮空
気の流入量をA2=10m3/hと、A室1から流入する
上述の新鮮空気の余剰分5m3/hの和となるので、実
給気量SC2=15m3/hとなり、B室2の給気の充足
度SRF2はSRF2=15/20=0.75となる。し
たがって、この建築物6全体の給気の満足度(OSR
F)はOSRF=(1×0.75)1/2=0.87とな
る。このように、従来は、室Aから流出する新鮮空気
は、外気からの新鮮空気の流入量をA1のうち室Aの設
定給気量PC1だけ消費されA室1の外へ流出するとし
て、各室の流入する新鮮空気の量SCを求め、各室のS
RFを計算していた。また、この例では取り上げていな
いが、建築物に排気対象室があり、その部屋から汚染質
が他室へ流出した場合には、その建築物全体の換気の充
足度(OVRF)はOVRF=0になるとしていた。
気の充足度(SRF)及び排気の充足度(ERF)の計
算方法はまだ不明確な点が多く、したがって建築物全体
の換気性状の評価の指標であるOVRFによる評価方法
も実用的には十分ではなかった。例えば、給気の充足度
(SRF)に関しては、上述の実給気量SCでは、ある
部屋の空気が再循環する場合も考慮する必要があること
や、設定給気量PCでは、他の部屋から当該給気対象室
の汚染濃度を超えた汚染濃度の空気が流入することも考
慮して補正する必要があるなど不十分な点が多く、排気
の充足度(ERF)に関しても、同様に、上述の実排気
量SDや設定排気量PDについて見直す必要があるだけで
なく、汚染質の発生する部屋から汚染された空気が排気
対象室以外の部屋に流入する場合には、従来のように一
律にERF=0とするのでなく、上記排気対象室以外の
部屋においても実際的な排気の充足度(ERF)を計算
し、上述の排気の充足度(ERF)を補正する必要があ
る。叉、上述の提案では、汚染質が複数個ある場合の排
気の充足度(ERF)については、何も言及されてはい
なかった。そして、上述の給気対象室のSRF及びER
Fが1になった場合には、その部屋の換気の設定状態は
十分であると判断できるが、このSRF=1またはER
F=1であることを検証する手段についても何ら提案さ
れてはいなかった。
で、多数室より構成される建築物の各部屋の給気の充足
度(SRF)及び排気の充足度(ERF)を厳密に算出
し、建築物の換気性状を評価する建築物の換気性状の評
価指数OVRFを求めることにより、精確でかつ実用的
な建築物の換気性状の評価方法を提供することを目的と
する。
の部屋に分割された建築物の換気性状を評価する方法と
して、給気対象室(いわゆるクリーンゾーンと呼ばれる
室であり、人体から発生する二酸化炭素の濃度を代表指
標として汚染度を評価することの妥当な室)及び排気対
象室(いわゆるダーティゾーンと呼ばれる室であり、燃
焼排ガスや水蒸気等の発生が多いため、直接外気への排
気を要する室)に着目し、それぞれの部屋の換気性状を
評価する指標として、給気対象室に対しては、「給気対
象室で発生する汚染質の濃度希釈のための給気の充足
度」(略して給気の充足度SRFと呼ぶ)をSRF=
(実給気量SC)/(設定給気量PC)、排気対象室及び
その他の室に対しては「排気対象室で発生する汚染質の
濃度希釈のための排気気の充足度」(略して排気の充足
度ERFと呼ぶ)をERF=(実排気量SD)/(設定
排気量PD)とし、更に、「建築物全体の給気対象室で
発生する汚染質の濃度希釈のための給気の充足度」(略
して給気の充足度OSRFと呼ぶ)を各給気対象室の各
SRFの相乗平均とし、「建築物全体の排気対象室で発
生する汚染質の濃度希釈のための排気の充足度」(略し
て排気の充足度OERFと呼ぶ)を各排気対象室及び汚
染質が漏れ入った室の各ERFの相乗平均としたとき、
建築物全体の換気の充足度(OVRF)をOVRF=O
SRF×OERFより求め、上記OVRFの値を指標と
する建築物の換気性状の評価方法において、前記実給気
量SCを、外気より直接供給される直接新鮮空気量Aと
他の部屋から供給される空気の空気量を同等の汚染質希
釈効果を有する新鮮な空気の空気量に換算したところの
余剰新鮮空気量Xの和から外気へ直接排気される直接排
気量Bの余剰新鮮空気量Rと他の部屋へ排気される空気
の余剰新鮮空気量Yの和を差し引いた有効新鮮空気量S
(S=A+X−R−Y)とし、前記設定給気量PCを、
給気対象室が独立している場合すなわち他の部屋からの
空気の流入がない場合の必要新鮮空気量Kより他の部屋
から流入する当該室の許容濃度より高い汚染質濃度の余
剰新鮮空気量Z(この場合は負の値で、その絶対値は、
前記必要新鮮空気量KをK=0としたとき、当該室を許
容濃度まで希釈するのに必要な新鮮空気量に相当する)
を差し引いた実質必要換気量P(P=K−Z)とし、前
記実排気量SDを、前記直接新鮮供給量Aと他の部屋か
ら供給される空気の余剰新鮮空気量xの和から前記直接
排気量Bの余剰新鮮空気量rと他の部屋へ排気される空
気の余剰新鮮空気量yの和を差し引いた有効新鮮空気量
s(s=A+x−r−y)とし、前記設定排気量P
Dを、排気対象室及びその他の室が独立している場合す
なわち他の部屋からの空気の供給がない場合の必要排気
量k(排気対象室以外はk=0)より他の部屋から供給
される当該室の許容濃度より高い汚染質濃度の空気を同
等の汚染質希釈効果を有する新鮮な空気の量に換算した
と余剰新鮮空気量z(この場合は負の値で、その絶対値
は、前記必要排気量kをk=0としたとき、当該室を許
容濃度まで希釈するのに必要な新鮮空気量に相当する)
を差し引いた実質必要新鮮空気量p(p=k−z)とす
ることを特徴とする。
いて発生する汚染質の許容濃度をσcとし、給気対象室
iの汚染質濃度をσiとし、αi=1−σi/σcなる値を
室iの余剰新鮮空気量率αiとした時、上記給気対象室
i以外の室jより室iへ流入する空気量がQji、室iよ
り他の室jへ流出する空気量がQij、室iから直接外気
へ排気される直接排気量がBiなら、室iへ他の部屋か
ら流入する上述の余剰新鮮空気量Xを、室jから室iへ
流入する余剰新鮮空気量XjをXj=max(0,αj・
Qji)とした時の上記Xjのjについての和(以下、X
=Σmax(0,αj・Qji)のように表わす)とし、
室iから他の部屋へ流出する上述の余剰新鮮空気量Yを
Y=Σmax(0,αi・Qij)とし、室iから直接外
気へ排気される上述の余剰新鮮空気量をR=max
(0,αi・Bi)、室iに他の部屋から流入する室iの
許容濃度より高い汚染質濃度の空気に関する上述の余剰
新鮮空気量ZをZ=Σmin(0,αj・Qji)とし、
かつ、排気対象室において発生する汚染質の許容濃度を
σdとし、室iの汚染質濃度をσiとし、βi=1−σi/
σdなる値を室iの余剰新鮮空気量率βiとした時、上記
排気対象室i以外の室jから室iに流入する空気量がQ
ji、室iから室jへ流出する空気量がQij、室iから直
接外気へ排気される空気量がBiなら、上記室iへ他の
部屋から流入する上述の余剰新鮮空気量xをx=Σma
x(0,βj・Qji)、室iから他の部屋へ流出する上
述の余剰新鮮空気量yをy=Σmax(0,βi・
Qij)、室iから直接外気へ排気される上述の余剰新鮮
空気量rをr=max(0,βi・Bi)、室iに他の部
屋から流入する室iの許容濃度より高い汚染質濃度の空
気に関する上述の余剰新鮮空気量zをz=Σmin
(0,βj・Qji)とすることを特徴とする。なお、上
記max(0,a)は、0とaの大きい方の値をとるこ
とを意味し、上記min(0,a)は、0とaの小さい
方の値をとることを意味し、前記余剰新鮮空気量X,
Y,R,x,y,rについては、上述のαj・Qjiやαi
・Qijなどが正の値ならαj・Qjiやαi・Qijが余剰新
鮮空気量となるが、負の値なら新鮮な空気の流入はない
ことを示しており、上述の余剰新鮮空気量Z,zについ
ては、上述のαj・Qjiやβj・Qjiが正の値なら室iに
は、新鮮な空気が流入するので、必要新鮮空気量や必要
排気量を補正する必要がないことを示している。
数がN個の場合、給気対象室において発生する汚染質に
着目して、室iの必要新鮮空気量をKi(排気設定室な
どの、給気対象室ではない部屋についではKi=0)、
室iの余剰新鮮空気量率をαi、室iの直接新鮮空気量
をAi、室iの直接排気量をBi,室iから室jへ流入す
る空気量をQijとして、室iへの新鮮空気の流入量(A
i+Σαj・Qji)が室iにおける新鮮空気の消費量(必
要新鮮空気量Ki)と室iからの新鮮空気の流出量(αi
・Bi+Σαi・Qij)の和に等しいこと(新鮮空気の保
存則)から、室iの余剰新鮮空気量率αiを未知数とす
るN個の連立方程式を解くことにより上記の余剰新鮮空
気量率αiを求め、かつ、排気対象室において発生する
汚染質に着目して、室iの必要排気量をki(排気設定
室以外ではki=0)、室iの余剰新鮮空気量率をβi、
室iの直接新鮮空気量をAi、室iの直接排気量をBi,
室iから室jへ流入する空気量をQijとして、室iへの
新鮮空気の流入量(Ai+Σβj・Qji)が室iにおける
新鮮空気の消費量(必要排気量ki)と室iからの新鮮
空気の流出量(βi・Bi+Σβi・Qij)の和に等しい
ことから、室iの余剰新鮮空気量率βiを未知数とする
N個の連立方程式を解くことにより上記の余剰新鮮空気
量率βiを求めることを特徴とする。
に前記排気対象室jにおいて発生した汚染質の流入があ
る場合、この室iに対しても排気の充足度ERFを設定
し、この室iの排気の充足度ERFを、上述の排気対象
室における上記汚染質の許容濃度σdに対する室iにお
ける同じ汚染質の許容濃度σcの比を許容濃度比κ(κ
=σc/σd)とし、上述した室iの余剰新鮮空気量率β
iをγi=(κ+βi−1)/κに置き換えるとともに、
室iへの流入空気の元となる室kの余剰新鮮空気量率β
kについても同様にγk=(κ+βk−1)/κに置き換
えて室iの排気の充足度ERFを計算し、建築物全体の
排気の充足度(OERF)を各排気対象室のERF及び
汚染空気の流入した排気対象室以外の室のERFの相乗
平均としたときすることを特徴とする。前記許容濃度比
κの値は、通常κ<1である。これは、排気対象室は汚
染質が発生する部屋なので、部屋そのものの汚染質に対
する耐性が高く設計してあり、また、汚染質の許容濃度
もある程度高く設定してあるが、居間等の給気対象室は
汚染質に対する耐性も低く設計してあり、また、汚染質
の許容濃度も低く設定してあるためである。
各々排気対象室が定められる場合、汚染質の種類に応じ
て排気対象室の許容濃度σdと許容濃度比κを設定し、
各室ごとのERFを計算し、汚染質dに対する建築物全
体の排気の充足度OERFdを各室の汚染質dに対する
各ERFの相乗平均とし、建築物全体の排気の充足度O
ERFを上記各汚染質dに対する建築物全体の排気の充
足度OERFdの相乗平均とすることを特徴とする。
た現場測定であって、任意のガス濃度σcを定めてお
き、給気対象室に設定された必要新鮮空気量Kcに比例
する一定速度σc・Kcでトレーサーガスを発生させ、各
室においてはよく混合させながら、その状態下における
給気対象室のトレーサーガス濃度を計測し、その計測結
果としての室iのガス濃度σiと前記ガス濃度σcとを比
較し、ガス濃度σiの値がガス濃度σcの値を越えなけれ
ばその給気対象室のSRFは1になることを知り得る特
徴を有する。
た現場測定であって、任意のガス濃度σdを定めてお
き、排気対象室に設定された必要排気量Kdに比例する
一定速度σd・Kdでトレーサーガスを発生させ、各室に
おいてはよく混合させながら、その状態下における各室
のトレーサーガス濃度を計測し、その計測結果としての
室iのガス濃度σiを、排気対象室については前記ガス
濃度σdと比較し、その他の室についてはκ・σd(κは
許容濃度比)と比較し、それぞれの比σi/σdまたはσ
i/(κ・σd)が1を越えなければその室のERFは1
になることを知り得る特徴を有する。
て、図面に基づき説明する。 実施の形態1.図1は、本発明の建築物の換気性状の評
価方法における建築物の換気性状の評価の指標である建
築物全体の換気の充足度(OVRF)を求める手順を示
す図である。図2は、本実施の形態に係わる建築物6の
換気性状K1を示す図で、この建築物はA室1,B室
2,C室3,D室4,E室5の5つの部屋に分割されて
いる。ここで、A室1,B室2,C室3を居間や寝室等
の新鮮外気の供給を必要とする給気対象室とし、それぞ
れの必要新鮮空気量をK1=K2=K3=20m3/hとす
る。また、D室4を台所、浴室トイレ等の汚染空気の排
気を必要とする排気対象室とし、その必要排気量をk=
60m3/hとする。なお、E室5は階段室で、必要新
鮮空気量も必要排気量も設定されていない(ステップS
101)。この建築物6の換気性状K1では、外気より
供給される新鮮空気の量が、A室1,B室2,C室3で
等しく、それぞれの直接新鮮空気量は、A1=A2=A3
=20m3/hであり、排気については、D室4より排
気量B4=60m3/hが外気へ排気される(ステップS
102)。また、各部屋間の空気の流れとしては、前記
給気対象室(A室1,B室2,C室3)から流出した空
気はすべて前記E室5へ流入し(Q15=Q25=Q35=2
0m3/h)、上記E室5の空気はすべて前記排気対象
室(D室4)へ流出する(ステップS103)。ここ
で、Q54=Q15+Q25+Q35=60m3/h、上記以外
のQijはQij=0m3/hである。
の給気の充足度(SRF)を算出する方法について説明
する。まず、各部屋の余剰新鮮空気量率αを算出する
(ステップS104)。A室1では、新鮮な空気として
直接新鮮空気量A1が給気され、この給気された直接新
鮮空気量A1のうち、A室1での必要な新鮮空気の量で
ある必要新鮮空気量K1が消費される。また、A室1か
らE室5へ流出する空気の空気量はQ15であるが、これ
を同等の汚染質希釈効果を有する新鮮な空気の空気量に
換算した余剰新鮮空気量α1・Q15がA室1からE室5
へ流出したとみなす。ここで、A室1について、新鮮な
空気の空気量の出入りを考えると、新鮮な空気の流入量
は新鮮空気の流入量A1、新鮮な空気の消費量は必要新
鮮空気量K1、新鮮な空気の流出量は余剰新鮮空気量Y1
はY1=α1・Q15となるので、新鮮な空気の空気量につ
いて、次のような関係が成り立つ(新鮮空気の保存
則)。 A1−α1・Q15−K1=0‥‥(1) このことは、B室2及びC室3についても同様で、新鮮
な空気の空気量について、次のような関係が成り立つ。 A2−α2・Q25−K2=0‥‥(2) A3−α3・Q35−K3=0‥‥(3) D室4では、新鮮な空気の供給はなく(A4=0m3/
h)、また、D室4は排気対象室であるので必要新鮮空
気量は設定されていない(K4=0m3/h)。D室4へ
流入する空気の空気量は、上述したようにE室5から流
入するQ54のみで、その余剰新鮮空気量X4はX4=α5
・Q54である。また、D室4より外気へ排気される空気
の空気量はB4であるが、上記D室4から外気へ排気さ
れる新鮮な空気の空気量は余剰新鮮空気量R4=α4・B
4である。これより、D室4についての新鮮な空気の空
気量について、次のような関係が成り立つ。 α5・Q54−α4・B4=0‥‥(4) また、E室5の新鮮な空気の空気量について、次のよう
な関係が成り立つ。 α1・Q15+α2・Q25+α3・Q35=α5・Q54‥‥(5) したがって、上述の式(1),(2),(3),
(4),(5)を、各部屋の余剰新鮮空気量率α1,
α2,α3,α4,α5を未知数とする連立方程式として解
くと、α1=α2=α3=α4=α5=0となる。ここで、
A室1の余剰新鮮空気量率α1が0ということは、A室
1に流入した新鮮な空気はすべてA室1の汚染質の希釈
に使われてしまったことを意味し、A室1より流出する
空気のなかには新鮮な空気が全く含まれていないことを
示している。これは、B室2及びC室3についても同様
である。また、D室4は排気対象室で必要新鮮空気量は
設定されていないが、上述のようにD室4の余剰新鮮空
気量率α4=0であるので、前記D室4より外気へ排気
される空気のなかには新鮮な空気は含まれていないこと
が分かる。
と実質必要新鮮空気量Pを算出する(ステップS10
5)。A室1では、流入する新鮮な空気の空気量は直接
新鮮空気量A1であり、流出する余剰新鮮空気量Y1はY
1=α1・Q15である。ここで、上記A室1の余剰新鮮空
気量率α1は上述の計算結果からα1=0であるから、m
ax(0,α1・Q1 5)=0m3/hとなり、A室1に流
入する新鮮な空気の空気量である有効新鮮空気量S1は
S1=A1=20m3/hとなる。B室2及びC室3につ
いても同様に、B室2の有効新鮮空気量S2はS2=A2
=20m3/h、C室3の有効新鮮空気量S3はS3=A3
=20m3/hとなる。また、A室1,B室2,C室3
では、上述の必要新鮮空気量KはK1=K2=K3=20
m3/hであり、流入する空気はないので、Z=0m3/
hとなり、A室1の実質必要新鮮空気量P1はP1=K1
=20m3/hとなる。B室2及びC室3についても同
様に、B室2の実質必要新鮮空気量P2はP2=K2=2
0m3/h、C室3の実質必要新鮮空気量P3はP3=K3
=20m3/hとなる。
1は、S1/P1=1なので、A室1の給気の充足度SR
F1はSRF1=S1/P1=1となる。B室2及びC室3
についても同様に、B室2の給気の充足度SRF2はS
RF2=1、C室3の給気の充足度SRF3はSRF3=
1と求められ(ステップS106)、したがって、建物
全体の給気の充足度OSRFはOSRF=1となる(ス
テップS107)。
度(ERF)の算出方法について説明する。まず、汚染
質dに関する排気の充足度(ERF)の計算に使用する
許容濃度比κを設定する(ステップS203)。但し、
本実施の形態では、排気対象室(D室4)から他の室へ
の空気の流出がないので、上記ステップS203は省略
してもよい。次に、各部屋の排気の余剰新鮮空気量率β
を算出する(ステップS204)。排気対象室であるD
室4では、新鮮な空気の供給がなく、E室5から余剰新
鮮空気量X5=β5・Q54が流入し、外気へは余剰新鮮空
気量β4・B4が流出する。また、新鮮な空気の消費量は
上述の必要排気量k4=60m3/hなので、新鮮な空気
の空気量について、次のような関係が成り立つ。 β5・Q54−β4・B4−k4=0‥‥(6) 一方、排気対象室でないA室1,B室2,C室3,E室
5では、必要排気量kが設定されていないので、A室
1,B室2,C室3,E室5における新鮮な空気の空気
量について、次のような関係が成り立つ。 A1−β1・Q15=0‥‥(7) A2−β2・Q25=0‥‥(8) A3−β3・Q35=0‥‥(9) β1・Q15+β2・Q25+β3・Q35=β5・Q54‥‥(10) ここで、上述の式(6),(7),(8),(9),
(10)を、各室の余剰新鮮空気量率β1,β2,β3,
β4,β5を未知数とする連立方程式として解くとβ1=
β2=β3=1、β4=0、β5=1となる。
空気量sと実質必要新鮮空気量pを算出する(ステップ
S205)。D室4では、流入する新鮮な空気の空気量
は余剰新鮮空気量X4はX4=β5・Q54であり、流出す
る新鮮な空気の空気量は余剰新鮮空気量R4はR4=β4
・B4である。ここで、上述の各部屋の余剰新鮮空気量
率βを用いれば、上記余剰新鮮空気量X4はX4=60m
3/h、前記余剰新鮮空気量R4はR4=0であるから、
D室4の有効新鮮空気量sはs=60m3/hとなる。
また、上述のように必要排気量kはk=60m3/hで
あり、流入する上記余剰新鮮空気量X4はX4=60m3
/hと正の値であるので、実質必要新鮮空気量pは前記
必要排気量kに等しくなり、実質必要新鮮空気量pはp
=60m3/hとなる。
F4とすれば、S4/P4=1なので、D室4の排気の充
足度ERF4はERF4=S4/P4=1となる(ステップ
S206)。
気性状K1においては、排気対象室(D室4)から排気
対象室以外の室(A室1,B室2,C室3,E室5)へ
の空気の流入がない。したがって、建築物6全体の排気
の充足度(0ERF)は、OERF=ERF4=S4/P
4=1となる(ステップS210)。
築物6の換気性状K1においては、建築物6全体の給気
の充足度(OSRF)はOSRF=1となり、建築物6
全体の排気の充足度(OERF)はOERF=1となる
ので、建築物6全体の換気の充足度(OVRF)はOV
RF=1となる。したがって、本実施の形態に係わる建
築物6の換気性状K1は、建築物6の換気性状の評価の
指数がOVRF=1となり、理想的な換気性状といえ
る。
わる建築物6の換気性状K2を示す図である。この建築
物6の換気性状K2を評価する場合も、上述した実施の
形態1と同様に、図1の手順にしたがって、建築物6の
換気性状の評価指数である建築物6全体の換気の充足度
(OVRF)を求める。建築物6の換気性状K2も、上
述の実施の形態1に示した建築物6の換気性状K1と同
様にA室1,B室2,C室3,D室4,E室5の5つの
部屋に分割されており、給気対象室及び排気対象室の設
定とその必要新鮮空気量及び必要排気量の設定値は、上
述した実施の形態1と同一条件である(ステップS10
1)。しかしながら、この建築物6の換気性状K2は、
外気よりの新鮮な空気の供給量が各部屋ごとに異なり、
A室1,B室2,C室3における直接新鮮空気量Aはそ
れぞれ、A1=5m3/h、A2=20m3/h、A3=3
5m3/hであり、排気量としては、D室4より排気量
B4=60m3/hが外気へ排気される(ステップS10
2)。また、各部屋間の空気の流れとしては、前記給気
対象室(A室1,B室2,C室3)から流出した空気は
すべて前記E室5へ流入し(Q15=5m3/h、Q25=
20m3/h、Q35=35m3/h)、上記E室5の空気
はすべて前記排気対象室(D室4)へ流入する(ステッ
プS103)。ここで、Q54=Q15+Q25+Q35=60
m3/h、上記以外のQijはQij=0m3/hである。
する(ステップS104)。ここで、各室についての、
新鮮な空気の空気量の出入りを考えると、上述した実施
の形態1と同様に、新鮮空気の保存則により以下の式が
成り立つ。 A室1については、A1−α1・Q15−K1=0‥‥(11) B室2については、A2−α2・Q25−K2=0‥‥(12) C室3については、A3−α3・Q35−K3=0‥‥(13) D室4については、α5・Q54−α4・B4=0‥‥(14) また、E室5については、α1・Q15+α2・Q25+α3
・Q35=α5・Q54‥‥(15)となる。したがって、
上述の式(11),(12),(13),(14),
(15)を各部屋の余剰新鮮空気量率α1,α2,α3,
α4,α5を未知数とする連立方程式として解くと、α1
=−3,α2=0,α3=3/7,α4=0,α5=0とな
る。ここで、A室1の余剰新鮮空気量率α1が負の値と
いうことは、A室1へ流入した新鮮な空気は、A室1の
汚染質の希釈に十分な量ではなく、したがって、A室1
より流出する空気のなかには新鮮な空気が全く含まれて
いないことを表わしている。
気量Sと実質必要新鮮空気量Pを算出する(ステップS
105)。A室1では、流入する新鮮な空気の空気量は
直接新鮮空気量A1であり、流出する空気の空気量は余
剰新鮮空気量Y1でY1=α1・Q15である。ここで、上
記A室1の余剰新鮮空気量率α1は上述の計算結果から
α1=−3であるから、max(0,α1・Q15)=0と
なり、A室1に流入する新鮮な空気の空気量である有効
新鮮空気量S1はS1=A1=5m3/hとなる。B室2で
はα2=0なので、max(0,α2・Q25)=0とな
り、B室2に流入する新鮮な空気の空気量である有効新
鮮空気量S2はS2=A2=20m3/hとなる。また、C
室3ではA3=35m3/hであり、α3=3/7なの
で、max(0,α3・Q35)=15m3/hとなり、C
室3に流入する新鮮な空気の空気量である有効新鮮空気
量S3はS3=35m3/h−15m3/h=20m3/h
となる。また、A室1,B室2,C室3では、上述の必
要新鮮空気量KはK1=K2=K3=20m3/hであり、
他室から流入する空気はないので、Z=0m3/hとな
り、A室1の実質必要新鮮空気量P1はP1=K1=20
m3/hとなる。B室2及びC室3についても同様に、
B室2の実質必要新鮮空気量P2はP2=K2=20m3/
h、C室3の実質必要新鮮空気量P3はP3=K3=20
m3/hとなる。
1は、S1/P1=0.25、B室2の給気の充足度SR
F2はSRF2=1、C室3の給気の充足度SRF3はS
RF3=1となる(ステップS106)。したがって、
建物全体の給気の充足度OSRFはOSRF=(0.2
5×1×1)1/3=0.63となる(ステップS10
7)。
度(ERF)を算出する。まず、汚染質dに関する排気
の充足度(ERF)の計算に使用する許容濃度比κを設
定する(ステップS203)。但し、本実施の形態で
は、排気対象室(D室4)から他の室へは空気の流出が
ないので、上記ステップS203は省略してもよい。次
に、各部屋の排気の余剰新鮮空気量率βを算出する(ス
テップS204)。ここで、各室についての、新鮮な空
気の空気量の出入りを考えると、上述した実施の形態1
と同様に、新鮮空気の保存則により以下の式が成り立
つ。 A室1については、A1−β1・Q15=0‥‥(16) B室2については、A2−β2・Q25=0‥‥(17) C室3については、A3−β3・Q35=0‥‥(18) D室4については、β5・Q54−β4・B4−k=0‥‥(19) E室5については、β1・Q15+β2・Q25+β3・Q35=β5・Q54‥‥(20 ) したがって、上述の式(16),(17),(18),
(19),(20)を、各部屋の余剰新鮮空気量率
β1,β2,β3,β4,β5を未知数とする連立方程式と
して解くと、β1=β2=β3=1,β4=0,β5=1と
なる。
空気量sと実質必要新鮮空気量pを算出する(ステップ
S205)。D室4では、流入する新鮮な空気の空気量
は余剰新鮮空気量X4=β5・Q54であり、流出する新鮮
な空気の空気量は余剰新鮮空気量R4=β4・B4であ
る。ここで、上述の各部屋の余剰新鮮空気量率βを用い
れば、上記余剰新鮮空気量X4=60m3/h、前記余剰
新鮮空気量R4=0であるからD室4の有効新鮮空気量
sはs=60m3/hとなる。また、上述のように必要
排気量kはk=60m3/hであり、流入する上記余剰
新鮮空気量X4はX4=60m3/hと正の値であるの
で、実質必要新鮮空気量pは前記必要排気量kに等しく
なり、実質必要新鮮空気量pはp=60m3/hとな
る。
F4とすると、S4/P4=1なので、D室4の排気の充
足度ERF4はERF4=S4/P4=1となる(ステップ
S206)。
気性状K2においては、排気対象室(D室4)から排気
対象室以外の室(A室1,B室2,C室3,E室5)へ
の空気の流入がない。したがって、建築物6全体の排気
の充足度(0ERF)は、OERF=ERF4=S4/P
4=1となる(ステップS210)。
築物6の換気性状K2においては、建築物6全体の給気
の充足度(OSRF)はOSRF=0.63となり、建
築物6全体の排気の充足度(OERF)はOERF=1
となるので、建築物6全体の換気の充足度(OVRF)
はOVRF=0.63となる。すなわち、建築物6の換
気性状K2においては、給気のバランスが悪い(室Aの
給気が不十分で室Cの給気が過剰である)ためにOSR
Fが低下し、従って、OVRFも低下していることがわ
かる。
わる建築物6の換気性状K3を示す図で、特に、上述し
た空気の再循環や、排気対象室から給気対象室への汚染
質の流出などの現象が発生している場合を設定したもの
である。この建築物6の換気性状K3を評価する場合
も、上述した実施の形態1と同様に、図1の手順にした
がって、建築物6の換気性状の評価の指標である建築物
6全体の換気の充足度(OVRF)を求める。建築物6
の換気性状K3も、上述の実施の形態1及び実施の形態
2と同様にA室1,B室2,C室3,D室4,E室5の
5つの部屋に分割されており、給気対象室及び排気対象
室の設定とその必要新鮮空気量及び必要排気量の設定値
は、上述した実施の形態1及び実施の形態2と同一条件
である(ステップS101)。しかしながら、この建築
物6の換気性状K3は、上述した実施の形態1と同じ
く、外気よりの新鮮な空気の供給量として、A室1,B
室2,C室3には直接新鮮空気量Aがそれぞれ、A1=
A2=A3=20m3/h供給され、排気量として、D室
4より排気量B4=60m3/hが外気へ排気される(ス
テップS102)が、各部屋間の空気の流れが上述した
実施の形態1とは大きく異なっている。すなわち、前記
給気対象室A室1,B室2,C室3から流出した空気は
すべて前記E室5へ流入するが、その量はQ15=Q25=
20m3/h、Q35=30m3/hと異なっており、さら
に、排気対象室(D室4)からもQ45=10m3/hの
空気が前記E室5へ流入する。また、上記E室5の空気
のうち、前記排気対象室(D室4)へはQ54=70m3
/hが流入し、前記C室3にはQ53=10m3/h流入
する(ステップS103)。なお、上記以外空気の流
入、流出はない(他のQijはQij=0m3/h)。すな
わち、この建築物6の換気性状K3に示した例は、上述
した空気の再循環(C室3及びD室4)や、排気対象室
から給気対象室への汚染質の流出などの現象が発生して
いる場合を設定し、そのときの建築物6の換気性状を評
価するためのものである。
する(ステップS104)。ここで、各室についての、
新鮮な空気の空気量の出入りを考えると、上述した実施
の形態1と同様に、新鮮空気の保存則により以下の式が
成り立つ。 A室1については、A1−α1・Q15−K1=0‥‥(21) B室2については、A2−α2・Q25−K2=0‥‥(22) C室3については、A3+α5・Q53−α3・Q35−K3=0‥‥(23) D室4については、α5・Q54−α4・(Q45+B4)=0‥‥(24) また、E室5については、α1・Q15+α2・Q25+α3・Q35+α4・Q45=α5 ・(Q53+・Q54)‥‥(25) したがって、上述の式(21),(22),(23),
(24),(25)を、各部屋の余剰新鮮空気量率
α1,α2,α3,α4,α5を未知数とする連立方程式と
して解くと、α1=α2=α3=α4=α5=0となる。
気量Sと実質必要新鮮空気量Pを算出する(ステップS
105)。A室1の余剰新鮮空気量率α1は上述の計算
結果からα1=0であるから、max(0,α1・Q15)
=0m3/hとなり、A室1の有効新鮮空気量S1はS1
=A1=20m3/hとなる。B室2もα2=0なので、
max(0,α2・Q25)=0m3/hとなり、B室2の
有効新鮮空気量S2はS2=A2=20m3/hとなる。C
室3ではA3=20m3/hであり、α3=α5=0なの
で、max(0,α3・Q53)=0m3/h、max
(0,α3・Q35)=0m3/hとなり、C室3の有効新
鮮空気量S3もS3=20m3/hとなる。また、A室1
及びB室2では、流入する空気はないので、Z=0m3
/hとなり、A室1の実質必要新鮮空気量はP1=K1=
20m3/h、B室2の実質必要新鮮空気量はP2=K2
=20m3/hとなる。C室3では、余剰新鮮空気の流
入があるが、α5=0なので、min(0,α3・Q53)
=0m3/hとなり、C室3の実質必要新鮮空気量P3は
P3=K3=20m3/hとなる。
1は、SRF1=S1/P1=1、B室2の給気の充足度S
RF2はSRF2=S2/P2=1、C室3の給気の充足度
SRF3はSRF3=S3/P3=1となる(ステップS1
06)。したがって、建物全体の給気の充足度OSRF
はOSRF=(1×1×1)1/ 3=1となる(ステップ
S107)。
度(ERF)を算出する。まず、汚染質dに関する排気
の充足度(ERF)の計算に使用する許容濃度比κをκ
=0.1と設定する(ステップS203)。次に、各部
屋の排気の余剰新鮮空気量率βを算出する(ステップS
204)。ここで、各室についての、新鮮な空気の空気
量の出入りを考えると、上述した実施の形態1と同様
に、新鮮空気の保存則により以下の式が成り立つ。 A室1については、A1−β1・Q15=0‥‥(26) B室2については、A2−β2・Q25=0‥‥(27) C室3については、A3+β5・Q53−β3・Q35=0‥‥(28) D室4については、β5・Q54−β4・(Q45+B4)−k=0‥‥(29) また、E室5については、β1・Q15+β2・Q25+β3・Q35+β4・Q45=β5 ・(Q53+・Q54)‥‥(30) したがって、上述の式(26),(27),(28),
(29),(30)を、各部屋の余剰新鮮空気量率
β1,β2,β3,β4,β5を未知数とする連立方程式と
して解くと、β1=β2=1,β3=20/21,β4=
0,β5=6/7となる。
空気量sと実質必要新鮮空気量pを算出する(ステップ
S205)。D室4では、流入する新鮮な空気の空気量
は余剰新鮮空気量X4=β5・Q54であり、流出する新鮮
な空気の空気量は余剰新鮮空気量Y4=β4・Q45と余剰
新鮮空気量R4=β4・B4である。ここで、上述の各部R
>屋の余剰新鮮空気量率βを用いれば、上記余剰新鮮空
気量X4=60m3/h、前記余剰新鮮空気量R4=0m3
/hであるからD室4の有効新鮮空気量sはs=60m
3/hとなる。また、上述のように必要排気量kはk=
60m3/hであり、流入する上記余剰新鮮空気量X4は
X4=60m3/hと正の値であるので、実質必要新鮮空
気量pは前記必要排気量kに等しくなり、実質必要新鮮
空気量pはp=60m3/hとなる。
F4とすると、S4/P4=1なので、D室4の給気の充
足度ERF4はERF4=S4/P4=1となる(ステップ
S206)。
に、排気対象室(D室4)から排気対象室以外の部屋
(C室3及びE室5)への汚染質dの流入があるので、
上記C室3及びE室5についても排気の充足度ERFを
求める必要がある。ここで、汚染質dの排気を対象とし
た時の部屋iの余剰新鮮空気量率γiは、上述した許容
濃度比κと上述の余剰新鮮空気量率βiを用いて、γi
=(κ+βi−1)/κのように表わすことができる。
したがって、各部屋の余剰新鮮空気量率γは、γ1=γ2
=1、γ3=11/21、γ4=−9、γ5=−3/7と
なる(ステップS207)。
3及びE室5)の有効新鮮空気量sと実質必要新鮮空気
量pを算出する(ステップS208)。C室3では、流
入する新鮮な空気の空気量は直接新鮮空気量A3=20
m3/hと余剰新鮮空気量X3の和であるが、このX3は
X3=max(0,γ5・Q53)=max(0,−30/
7m3/h)=0m3/hとなる。一方、流出する新鮮な
空気の空気量は余剰新鮮空気量Y3=γ3・Q35=110
/7m3/hである。したがって、C室3の有効新鮮空
気量s3はs3=30/7m3/hとなる。E室5では、
流入する新鮮な空気の空気量は余剰新鮮空気量X5=m
ax(0,γ1・Q15)+max(0,γ2・Q25)+m
ax(0,γ3・Q35)+max(0,γ4・Q45)=0
m3/hとなる。ここで、γ1・Q15=γ2・Q25=20
m3/h、γ3・Q35=110/7m3/h、γ4・Q45=
−90m3/hであるから、X5=390/7m3/hと
なる。一方、流出する新鮮な空気の空気量は余剰新鮮空
気量Y5=max(0,γ5・(Q53+Q54))=max
(0,−240/7)=0m3/hとなる。したがっ
て、E室5の有効新鮮空気量s5はs5=390/7m3
/hとなる。また、C室3の必要排気量k3はk3=0で
あるが、D室4よりの汚染質dの流入があるので、C室
3の余剰新鮮空気量z3=min(0,γ5・Q53)=m
in(0,−30/7)=−30/7m3/hとなる。
したがって、C室3の実質必要新鮮空気量p3はp3=−
z3=30/7m3/hとなる。E室5の必要排気量k5
はk5=0であるが、D室4よりの汚染質dの流入があ
るので、E室5の余剰新鮮空気量z5=min(0,γ3
・Q35)+min(0,γ4・Q45)=min(0,1
10/7)+min(0,−90)=−90m3/hと
なる。したがって、E室5の実質必要新鮮空気量p5は
p5=−z=90m3/hとなる。
F3とすると、s3/p3=1なので、C室3の排気の充
足度ERF3はERF3=s3/p3=1となり、E室5の
排気の充足度をERF5とすると、s5/p5=0.62
なので、E室5の排気の充足度ERF5はERF5=s5
/p5=0.62となる(ステップS209)。したが
って、建築物6全体の排気の充足度(OERF)はOE
RF=(1×1×O.62)1/3=0.85となる(ス
テップS210)。
築物6の換気性状K3においては、建築物6全体の給気
の充足度(OSRF)はOSRF=1.0となり、建築
物6全体の排気の充足度(OERF)はOERF=0.
85となるので、建築物6全体の換気の充足度(OVR
F)はOVRF=0.85となる。したがって、本実施
の形態に係わる建築物6の換気性状K3は、建築物6全
体の給気の充足度は良いが、建築物6全体の排気の充足
度に問題があることがわかる。
象室で発生する汚染質を1種類として、各部屋の排気の
充足度(ERF)及び建築物6全体の排気の充足度(O
ERF)を求めたが、本発明では、複数個の汚染質が存
在する場合でも、各部屋の排気の充足度(ERF)及び
建築物全体の排気の充足度(OERF)を求めることが
できる。例えば、排気対象室において、汚染質d1と汚
染質d2が発生した場合には、汚染質d1についての建築
物全体の排気の充足度OERFd1と、汚染質d2につい
ての建築物全体の排気の充足度OERFd2をそれぞれ求
め、建築物全体の排気の充足度OERFをOERF=
(OERFd1×OERFd2)1/2として求めればよい。
すなわち、上述した汚染質が1個である各実施の形態と
同様に、まず、汚染質d1について、汚染質d1の許容濃
度比κ1を設定し(ステップS203)、次に、ステッ
プ204からステップS210までの手順に従って各部
屋のERFの値ERFd1iを計算し、汚染質d1について
の建築物全体の排気の充足度OERFd1を求める。ま
た、汚染質d2についても、汚染質d2の許容濃度比κ2
を設定し(ステップS203)、次にステップS204
からステップS210までの手順に従って各部屋のER
Fd2iを求め、汚染質d2についての建築物全体の排気の
充足度OERFd2を求める(ステップS210)。そし
て、建築物全体の排気の充足度(OERF)は、上述し
たように、上記OERFd1と上記OERFd2の相乗平均
により求めればよい。なお、上述の例では、汚染質が2
種類の場合について説明したが、汚染質が複数個(3個
以上)の場合でも、汚染質が2種類の場合と同様の手順
で、建築物全体の排気の充足度(OERF)を求めるこ
とができることは明らかである。
が1であるかあるいは1未満の値であるかをトレーサー
ガスを用いた現場測定によって検証する方法について説
明する。まず、トレーサーガス濃度をσcとし、上記給
気対象室iで設定された必要新鮮空気量をKc(m3/
h)としたとき、前記トレーサーガスの発生速度をv=
σc・Kc(m3/h)とし、各室に前記トレーサーガス
流入させる。その後、各室において、空気と前記トレー
サーガスをよく混合し、各室が定常状態になったとみな
せるときの給気対象室iのトレーサーガス濃度σiを計
測する。そして、この計測されたトレーサーガス濃度σ
iが前記トレーサーガス濃度σcより高くなければ、給気
対象室iに流入したトレーサーガスは上記給気対象室i
に蓄積されることなく室外へ流出していることになるの
で、上記給気対象室iの給気の充足度SRFi=1であ
ることがわかる。また、上記σiがトレーサーガス濃度
σcより高ければ、室iにはトレーサーガスが蓄積され
るので、上記給気対象室iの給気の充足度SRFi<1
であることがわかる。
た室の排気の充足度ERFが1であるかあるいは1未満
の値であるかを、トレーサーガスを用いた現場測定によ
って検証する方法について説明する。まず、トレーサー
ガス濃度をσdとし、排気対象室に設定された必要排気
量をKd(m3/h)とし、前記トレーサーガスの発生速
度をv=σd・Kd(m3/h)とし、各室に前記トレー
サーガス流入させる。その後、各室において、空気と前
記トレーサーガスをよく混合し、各室が定常状態になっ
たとみなせるときの室iのトレーサーガス濃度σiを計
測する。そして、上記室iが排気対象室のときは、この
計測されたトレーサーガス濃度σiがトレーサーガス濃
度σdより高くなければ、排気対象室iに流入したトレ
ーサーガスは上記排気対象室iに蓄積されることなく室
外へ流出していることになるので、上記排気対象室iの
排気の充足度ERFi=1であることがわかる。また、
室iが排気対象室以外の汚染質が漏れ入った室のとき
は、上記室iは汚染質に対する耐性が低いので、上記計
測されたトレーサーガス濃度σiをトレーサーガス濃度
σdと比較するのではなく、上記汚染質に対する室iの
許容濃度比κに比例するガス濃度σk=κ・σdと比較す
る必要がある。そして、上記計測されたトレーサーガス
濃度σiが室iの許容濃度比κに比例するガス濃度σkよ
り高くなければ、室iに流入したトレーサーガスの濃度
は室iの上記汚染質の許容濃度(κ・σd)を越えるこ
とがないので室iの排気の充足度ERFi=1であるこ
とがわかる。
ないし請求項5に記載の発明によれば、建築物の各部屋
に流入または流出する空気の空気量Qを同等の汚染質希
釈効果を有する新鮮な空気の空気量に換算した余剰新鮮
空気量Xと、上記の余剰新鮮空気量Xと前記実際に流入
または流出する空気量Qの比である余剰新鮮空気量率α
を導入し、各部屋ごとの新鮮空気の流入量と流出量が等
しいことから上記余剰新鮮空気量率αを求めることで、
ある部屋の空気が再循環する場合や、他の部屋から当該
給気対象室の汚染濃度を超えた汚染濃度の空気が流入す
る場合も、それらの空気の空気量をすべて各部屋間を流
れる新鮮空気の空気量である余剰新鮮空気量X=α・Q
として扱うことで、給気の充足度(SRF)及び、排気
の充足度(ERF)を求めることが可能となった。ま
た、許容濃度比κを導入することで、排気対象室よりの
汚染質の流出があった場合には、上記汚染質が漏れ入っ
た室の排気の充足度(ERF)を求めることが可能とな
った。さらに、汚染質が複数の場合でも、各室の各汚染
質に対する排気の充足度(ERF)をもとめ、建築物全
体の排気の充足度(OERF)を求めることができる。
したがって、本発明によれば、各室の給気の充足度(S
RF)及び排気の充足度(ERF)を厳密に算出し、建
築物全体の換気の充足度OVRFを求めることが出来る
ので、精確でかつ実用的な建築物の換気性状の評価が出
来るようになるばかりでなく、建築物の換気性状の設計
や変更を行なう場合の指針も提供することができる。
載の発明によれば、給気対象室の給気の充足度SRFや
排気対象室及び汚染室が漏れ入った室の排気の充足度E
RFが1であるか1未満であるかを、トレーサーガスを
用いた現場測定によって検証することができる。
(SRF)及び排気の充足度(ERF)を求める手段を
説明するための図である。
(K1)を示す図である。
(K2)を示す図である。
(K3)を示す図である。
ースA)を示す図である。
ースB)を示す図である。
を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 複数の部屋に分割された建築物の換気性
状を評価する方法として、特に給気対象室及び排気対象
室に着目し、それぞれの部屋の換気性状を評価する指標
として、給気対象室に対しては、「給気対象室で発生す
る汚染質の濃度希釈のための給気の充足度」(略して給
気の充足度SRFと呼ぶ)をSRF=(実給気量SC)
/(設定給気量PC)、排気対象室及びその他の室に対
しては「排気対象室で発生する汚染質の濃度希釈のため
の排気の充足度」(略して排気の充足度ERFと呼ぶ)
をERF=(実排気量SD)/(設定排気量PD)とし、
更に、「建築物全体の給気対象室で発生する汚染質の濃
度希釈のための給気の充足度」(略して給気の充足度O
SRFと呼ぶ)を各給気対象室の各SRFの相乗平均と
し、「建築物全体の排気対象室で発生する汚染質の濃度
希釈ための排気の充足度」(略して排気の充足度OER
Fと呼ぶ)を各排気対象室及び汚染質が漏れ入った部屋
の各ERFの相乗平均としたとき、建築物全体の換気の
充足度(OVRF)をOVRF=OSRF×OERFに
より求め、上記OVRFの値を指標として建築物の換気
性状の評価をするようにした評価方法において、前記実
給気量SCを、外気より直接供給される直接新鮮空気量
Aと他の部屋から供給される空気の空気量を同等の汚染
質希釈効果を有する新鮮な空気の空気量に換算したとこ
ろの余剰新鮮空気量Xの和から外気へ直接排気される直
接排気量Bに含まれる余剰新鮮空気量Rと他の部屋へ排
気される空気の余剰新鮮空気量Yの和を差し引いた有効
新鮮空気量S(S=A+X−R−Y)とし、前記設定給
気量PCを、給気対象室が独立している場合すなわち他
の部屋からの空気の流入がない場合の必要新鮮空気量K
より他の部屋から流入する当該室の許容濃度より高い汚
染質濃度の空気の余剰新鮮空気量Z(この場合は負の値
で、その絶対値は、前記必要新鮮空気量KをK=0とし
たとき、当該室を許容濃度まで希釈するのに必要な新鮮
空気量に相当する)を差し引いた実質必要新鮮空気量P
(P=K−Z)とし、前記実排気量SDを、前記直接新
鮮空気量Aと他の部屋から供給される空気の余剰新鮮空
気量xの和から前記直接排気量Bに含まれる余剰新鮮空
気量rと他の部屋へ排気される空気の余剰新鮮空気量y
の和を差し引いた有効新鮮空気量s(s=A+x−r−
y)とし、前記設定排気量PDを排気対象室及びその他
の室が独立している場合すなわち他の部屋からの空気の
流入がない場合の必要排気量k(排気対象室以外はk=
0)より他の部屋から流入する当該室の許容濃度より高
い汚染質濃度の空気の余剰新鮮空気量z(この場合は負
の値で、その絶対値は、前記必要排気量kをk=0とし
たとき、当該室を許容濃度まで希釈するのに必要な新鮮
空気量に相当する)を差し引いた実質必要新鮮空気量p
(p=k−z)とし、これに基づいて前記OVRFを求
めるようにしたことを特徴とする建築物の換気性状の評
価方法。 - 【請求項2】 給気対象室において発生する汚染質の許
容濃度をσcとし、給気対象室iの汚染質濃度をσiと
し、αi=1−σi/σcなる値を室iの余剰新鮮空気量
率αiとした時、上記給気対象室i以外の室jより室i
へ流入する空気量がQji、室iより他の室jへ流出する
空気量がQij、室iから直接外気へ排気される直接排気
量がBiなら、室iへ他の部屋から流入する上述の余剰
新鮮空気量Xを、室jから室iへ流入する余剰新鮮空気
量XjiをXji=max(0,αj・Qji)とした時の上
記Xjiのjについての和(以下、X=Σmax(0,α
j・Qji)のように表わす)とし、室iから他の部屋へ
流出する上述の余剰新鮮空気量YをY=Σmax(0,
αi・Qij)とし、室iから直接外気へ排気される上述
の余剰新鮮空気量をR=max(0,αi・Bi)、室i
に他の部屋から流入する室iの許容濃度より高い汚染質
濃度の空気に関する上述の余剰新鮮空気量ZをZ=Σm
in(0,αj・Qji)とし、かつ、排気対象室におい
て発生する汚染質の許容濃度をσdとし、室iの汚染質
濃度をσiとし、βi=1−σi/σdなる値を室iの余剰
新鮮空気量率βiとした時、上記排気対象室i以外の室
jから室iに流入する空気量がQji、室iから室jへ流
出する空気量がQij、室iから直接外気へ排気される空
気量がBiなら、上記室iへ他の部屋から流入する上述
の余剰新鮮空気量xをx=Σmax(0,βj・
Qji)、室iから他の部屋へ流出する上述の余剰新鮮空
気量yをy=Σmax(0,βi・Qij)、室iから直
接外気へ排気される上述の余剰新鮮空気量rをr=ma
x(0,βi・Bi)、室iに他の部屋から流入する室i
の許容濃度より高い汚染質濃度の空気に関する上述の余
剰新鮮空気量zをz=Σmin(0,βj・Qji)と
し、これに基づいて上記OVRFを求めるようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の建築物の換気性状の評価
方法。 - 【請求項3】 建築物の部屋数がN個の場合、給気対象
室において発生する汚染質に着目して、室iの必要新鮮
空気量をKi(排気設定室などの、給気対象室ではない
部屋についではKi=0)、室iの余剰新鮮空気量率を
αi、室iの直接新鮮空気量をAi、室iの直接排気量を
Bi,室iから室jへ流入する空気量をQijとして、室
iへの新鮮空気の流入量(Ai+Σαj・Qji)が室iに
おける新鮮空気の消費量(必要新鮮空気量Ki)と室i
からの新鮮空気の流出量(αi・Bi+Σαi・Qij)の
和に等しいこと(新鮮空気の保存則)から、室iの余剰
新鮮空気量率αiを未知数とするN個の連立方程式を解
くことにより上記の余剰新鮮空気量率αiを求め、か
つ、排気対象室において発生する汚染質に着目して、室
iの必要排気量をki(排気設定室以外ではki=0)、
室iの余剰新鮮空気量率をβi、室iの直接新鮮空気量
をAi、室iの直接排気量をBi,室iから室jへ流入す
る空気量をQijとして、室iへの新鮮空気の流入量(A
i+Σβj・Qji)が室iにおける新鮮空気の消費量(必
要排気量ki)と室iからの新鮮空気の流出量(βi・B
i+Σβi・Qij)の和に等しいことから、室iの余剰新
鮮空気量率βiを未知数とするN個の連立方程式を解く
ことにより上記の余剰新鮮空気量率βiを求め、これに
基づいて上記OVRFを求めるようにしたことを特徴と
する請求項2記載の建築物の換気性状の評価方法。 - 【請求項4】 排気対象室以外の室iに排気対象室jに
おいて発生した汚染質の流入がある場合、この室iに対
しても排気の充足度ERFを設定し、この室iの排気の
充足度ERFを、上述の排気対象室における上記汚染質
の許容濃度σdに対する室iにおける同じ汚染質の許容
濃度σcの比を許容濃度比κ(κ=σc/σd)とし、上
述した室iの余剰新鮮空気量率βiをγi=(κ+βi−
1)/κに置き換えるとともに、室iへの流入空気の元
となる室kの余剰新鮮空気量率βkについても同様にγk
=(κ+βk−1)/κに置き換えて室iの排気の充足
度ERFを計算し、建築物全体の排気の充足度(OER
F)を各排気対象室のERF及び汚染空気の流入した排
気対象室以外の室のERFの相乗平均とし、これに基づ
いて上記OVRFを求めるようにしたことを特徴とする
請求項3記載の建築物の換気性状の評価方法。 - 【請求項5】 複数の汚染質について各々排気対象室が
定められる場合、汚染質の種類に応じて排気対象室の許
容濃度σdと許容濃度比κを設定し、各室ごとのERF
を計算し、汚染質dに対する建築物全体の排気の充足度
OERFdを各室の汚染質dに対する各ERFの相乗平
均とし、建築物全体の排気の充足度OERFを上記各汚
染質dに対する建築物全体の排気の充足度OERFdの
相乗平均とし、これに基づいて上記OVRFを求めるよ
うにしたことを特徴とする請求項4記載の建築物の換気
性状の評価方法。 - 【請求項6】 トレーサーガスを用いた現場測定であっ
て、任意のガス濃度σcを定めておき、給気対象室に設
定された必要新鮮空気量Kcに比例する一定速度σc・K
cでトレーサーガスを発生させ、各室においてはよく混
合させながら、その状態下における給気対象室のトレー
サーガス濃度を計測し、その計測結果としての室iのガ
ス濃度σiと前記ガス濃度σcとを比較し、ガス濃度σi
の値がガス濃度σcの値を越えなければその給気対象室
のSRFは1になることを知り得る特徴を有する請求項
5記載の建築物の換気性状の評価方法。 - 【請求項7】 トレーサーガスを用いた現場測定であっ
て、任意のガス濃度σdを定めておき、排気対象室に設
定された必要排気量Kdに比例する一定速度σd・Kdで
トレーサーガスを発生させ、各室においてはよく混合さ
せながら、その状態下における各室のトレーサーガス濃
度を計測し、その計測結果としての室iのガス濃度σi
を、排気対象室については前記ガス濃度σdと比較し、
その他の室についてはκ・σd(κは許容濃度比)と比
較し、それぞれの比σi/σdまたはσi/(κ・σd)が
1を越えなければその室のERFは1になることを知り
得る特徴を有する請求項5記載の建築物の換気性状の評
価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19494096A JP3457128B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 建築物の換気性状の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19494096A JP3457128B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 建築物の換気性状の評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1038346A JPH1038346A (ja) | 1998-02-13 |
JP3457128B2 true JP3457128B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=16332872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19494096A Expired - Lifetime JP3457128B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 建築物の換気性状の評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3457128B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8100746B2 (en) * | 2006-01-04 | 2012-01-24 | Broan-Nutone Llc | Indoor air quality systems and methods |
JP2021081160A (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和システム |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP19494096A patent/JP3457128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1038346A (ja) | 1998-02-13 |
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