JPH08152159A - 全面床吹出し方式空調設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】二重床を低床にしても、騒音、振動の発生を防
止できるとともに、無駄なエネルギーを消費することが
なく、また、室内に均一に給気する。 【構成】室１の下部に形成された二重床６と、該二重床
を構成する床部材５の全面に設けられた多数の吹出孔５
ａと、前記床部材上に敷設された通気性のカーペット１
０と、前記室の上部に形成された排気通路８と、室に隣
接して設けられた機械室１１と、該機械室内に設置され
た空調機１９と、前記機械室の下部に形成された給気チ
ャンバー１３とを備え、空調用の冷温風を前記給気チャ
ンバー１３を介して前記二重床６に給気する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全面床吹出し方式、す
なわち空調用の冷温風を二重床から室内へゆるやかに且
つ均一に送り込むとともに、室内ではその冷温風を自然
の空気の流れに乗せて効率良く快適な空調を行う方式の
空調設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のオフィスビルの空調においては、
吹出口近傍の局部的な温度分布或いは遍在するＯＡ機器
等からの発熱による不均一な温度分布の問題や、パーテ
ィション、家具等の存在による気流の乱れの問題や、床
とくにカーペットを敷いた床面から巻上がる塵挨、ダ
ニ、カビ或いはタバコの煙、体臭、呼気等の汚染物質の
問題等を解決し、クリーンで快適な空調環境を実現する
ことが重要な課題となっている。

【０００３】ところが、従来の一般の空調方式は、天井
吹出し方式にしても床吹出し方式にしても、室内の空気
を吹出口から給気の勢いで積極的に攪拌する完全混合型
の方式であり、室内で発生或いは流入した熱を伴う汚染
物質を給気によって希釈、拡散を行うため、汚染物質を
完全に除去することは困難である。汚染物質をある程度
除去するには換気回数を増加させれば可能ではあるが、
所望とする室内温度を維持するためには、吹出し風量を
多くしたり、給気温度を冷房の場合にはかなり低く、暖
房の場合にはかなり高くしなければならず、設備の大型
化やエネルギー消費の増加を招く。

【０００４】この問題を解決するために、特開平４−１
６１７４９号公報においては、床全面および天井全面を
多孔板とし、二重床から低風速で室内に給気し天井面に
向けて一様に押し出すピストンフローを形成することに
より、空気質を改善させる提案をしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−１６１
７４９号公報の空調方式においては、給気側および排気
側にダクトを設置する必要がなく、このため二重床の高
さが低くても、即ち低床でも給気することができるた
め、建築コストを低減させることができるというメリッ
トを有する。

【０００６】ところで、床下に空調用の冷温風を給気す
るための構造としては、図５に示す構造がが考えられ
る。図５（Ａ）は模式的平面図、図５（Ｂ）は図５
（Ａ）の一部断面図である。室５１には多数の吹出孔５
２ａが形成された床部材５２と、床部材５２上に敷設さ
れた通気性のカーペット５９と、床部材５２の下部に形
成された二重床５３とを備え、室５１に隣接する機械室
５４内に、熱交換器５５および送風機５６を有する空調
機５７を設置し、送風機５６から二重床５３、吹出孔５
２ａおよび通気性のカーペット５９を経て室５１内に空
調用の冷温風を給気するように構成する。しかしなが
ら、床部材５２を低くすると、風速を非常に早くしなけ
ればならないため、送風機動力が増大し、その結果、騒
音、振動が発生するとともに、無駄なエネルギーを消費
するという問題を有し、また、図５（Ａ）に示すよう
に、空調用の冷温風は空調機５７の給気口から二重床５
３内に放射状に給気されるため、室５１内に均一に給気
することが困難であるという問題を有している。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、空調用の冷温風を二重床から室内へゆるやかに且つ
均一に送り込むとともに、室内ではその冷温風を自然の
空気の流れに乗せて効率良く快適な空調を行う空調方式
において、空調機を設置する機械室の構造を改善するこ
とにより、二重床を低床にしても、騒音、振動の発生を
防止できるとともに、無駄なエネルギーを消費すること
がなく、また、室内に均一に給気することができる全面
床吹出し方式空調設備を提供することを目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の全面
床吹出し方式空調設備は、室の下部に形成された二重床
と、該二重床を構成する床部材の全面に設けられた多数
の吹出孔と、前記床部材上に敷設された通気性のカーペ
ットと、前記室の上部に形成された排気通路と、室に隣
接して設けられた機械室と、該機械室内に設置された空
調機と、前記機械室の下部に形成された給気チャンバー
とを備え、空調用の冷温風を前記給気チャンバーを介し
て前記二重床に給気することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用および発明の効果】本発明においては、空調機に
より空調された冷温風は、給気チャンバー内全体に広が
り、二重床内に均一に送られた後、室内へ床面全面から
均一に吹き出される。従って、二重床を低床にしても、
風速を速やかに高める必要がないので、送風機動力を増
大させることがないため、騒音、振動の発生を防止する
とともに、無駄なエネルギーを消費することがなく、ま
た、室内に均一に給気することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１および図２は、本発明の全面床吹出し方式
空調設備の１実施例を示し、図１は模式的断面図、図２
は図１の模式的平面図である。

【００１１】室１は、建物の上下のスラブ３、４の間に
形成されている。室１の下部には二重床６が形成され、
二重床６を構成する床部材５には全面に多数の吹出孔５
ａが設けられている。吹出孔５ａの直径は１０ｍｍ程度
で、吹出孔５ａの面積の合計は床部材５全体の面積の
１．５％以上を確保する必要がある。１．５％未満であ
ると空気抵抗が急増し極端な圧力損失が生じるからであ
る。

【００１２】室１の上部には、複数の排気孔７ａを有す
る天井部材７が配設され、天井部材７の上部に排気通路
８が形成されている。なお、本例においては、天井部材
７に複数の排気孔７ａを設けているが、一つないし複数
の排気口を設けてもよく、また、壁の上部に排気口を設
けたり、天井部材７と壁の双方に排気口を設けてもよ
く、要するに、給気側および排気側にダクトを設けるこ
となく室内への給排気ができるように構成する。床部材
５の全面には、通気性のカーペット１０が敷設されてい
る。

【００１３】カーペット１０は、通気性を有するカーペ
ット部材と、その裏面にメッシュ部材、通気性芯材およ
び通気性下地の少なくとも一つを積層してなるバッキン
グ層よりなり、給気通過風速が面速１ｃｍ／ｓｅｃの
時、通気抵抗が０．１〜３．０ｍｍＡｑであることを特
徴とする。前記カーペット部材としては、ニードルパン
チタイプのもの、タフトタイプのものなどいずれのカー
ペットも使用できるが通気性の適度に高いものが好まし
い。前記メッシュ部材は縦横共５〜２０本／インチの構
成のガラス繊維布を用い、寸法安定性を確保する。前記
バッキング層は化学繊維の不織布状マットと、これを形
成する少量の接着剤よりなり、給気通過風速が面速１ｃ
ｍ／ｓｅｃの時、通気抵抗が０．１〜３．０ｍｍＡｑ、
好ましくは０．５〜１．０ｍｍＡｑのものであり、厚み
は１〜１０ｍｍ程度のものが好ましい。バッキング層を
構成する化学繊維は、ナイロン、ポリエステル、ポリプ
ロピレン、塩化ビニルなどいずれも使用可能である。化
学繊維の不織布状マットに保形性を付与させるために用
いる接着材は前記化学繊維の材質に適合したものを適宜
用いるが、使用量については不織布状マットに使用する
化学繊維の単繊維同士の交点を固着できる程度とし、バ
ッキング層の通気性を阻害しないようにする。

【００１４】室１に隣接して機械室１１が設けられてい
る。機械室１１は、室１の床部材５と略同一高さに給気
口１２ａを有する床部材１２が設けられ、給気チャンバ
ー１３が形成されている。機械室１１内には、フィルタ
１５、熱交換器１６および送風機１７を有する空調機１
９が設置され、送風機１７の給気側は給気チャンバー１
３に接続され、吸気側は排気通路８に接続されている。
なお、熱交換器１６における給気温度の制御は、冷温水
コイル方式の場合には流量調整弁の制御であり、冷媒方
式の場合には冷媒流量の制御である。

【００１５】上記構成からなる本発明の作用について説
明する。空調機１９により空調された冷温風は、送風機
１７から給気チャンバー１３に送られ、ここで図２に示
すように、給気チャンバー１３内全体に広がり、二重床
６内に均一に送られた後、床部材５の吹出孔５ａを通っ
て点状に通過した空気は、通気性のカーペット１０内で
平面状に広がって、室内へは床面全面からの均一な吹き
出しとなり、過大な気流感がなくなり、快適で空間的偏
りのない空調が実現できる。従って、風速を速やかに高
める必要がないので、送風機動力を増大させることがな
いため、騒音、振動の発生を防止するとともに、無駄な
エネルギーを消費することがなく、また、室内に均一に
給気することができる。

【００１６】また、給気側および排気側にダクトを設置
する必要がなく、このため二重床の高さが低くても、即
ち低床でも給気することができるため、建築コストを低
減させることができるとともに、従来の床吹出し空調の
ように吹出し口を床面に埋め込む必要がないので、二重
床の高さは単純に空気の流通具合によってのみ規定され
る。従って、従来のＯＡフロアの高さを２００〜３００
ｍｍも確保する必要がなくなり、通常の事務所であれば
１００ｍｍ程度で充分といえる。

【００１７】本発明における空調方式においては、室１
内における給気速度は、毎秒０．１ｍｍ〜１００ｍｍ程
度（好ましくは毎秒５ｍｍ〜１０ｍｍ）という超微風速
（人間の肌で感じない速度）居室１内へ滲み出すように
給気して居室１内に温度成層を形成するようにしてい
る。また、実験によって床部材５の吹出孔５ａを通過す
る際に室内負荷の影響を受けて昇温することが判明し
た。これは天井面や照明器具、人体等の放射熱により二
重床６内の温度が上がるためであり、よって室内におけ
る居住者の足元の高さの空気温度を設定値に保つように
制御し、その結果、給気温度はその設定値よりも０．１
〜５．０℃低い温度（冷房の場合）となる。

【００１８】また、人体やＯＡ機器等の発熱体の上部で
はその発熱に起因する熱上昇流が生じており、給気され
た空気はこの流れに誘引されて発熱体に集まり、熱負荷
およびタバコの煙等の汚染物質を含む汚染空気Ｃは速や
かに上部空間に移動し、居住者Ｍの周辺は床全面から滲
み出した新鮮空気で常に包み込まれた状態となる。さら
に、室内に温度成層を形成するため、必要換気回数を低
減させることができ、その結果、空調機と排気用ファン
の動力の低減と小型化を図ることができ、また、空調機
の装置熱負荷を低減させることができる。また、火災発
生源の直上でこれを感知でき火災の早期感知ができる。
また、給気は超微風速で室内へ滲み出すため、床面に付
着した塵挨が舞い上がることがなく、また、カーペット
１０の通気性によりクリーニングが容易になるととも
に、定期的な通気によってダニやカビの繁殖を抑制する
ことができる。また、給気が床全面から滲み出すため、
ＯＡ機器や家具のレイアウトを自由に設計することがで
き、ＯＡ機器が遍在する場合であっても給気された空気
が自律的に発熱体に向けて流れ、平面的にムラのない空
調環境を実現することができる。

【００１９】図３および図４は、本発明の他の実施例を
示す一部断面図である。なお、図１の実施例と同一の構
成については同一番号を付けて説明を省略する。図３の
実施例においては、機械室１１の床部材１２の高さを上
げて給気チャンバー１３の容積を増大させる例を示し、
図４の実施例においては、機械室１１部分のスラブ４を
下げて給気チャンバー１３の容積を増大させる例を示
し、いずれの場合にも給気チャンバー１３の容積を増大
させることにより、送風機動力をさらに低減させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全面床吹出し方式空調設備の１実施例
を示す模式的断面図である。

【図２】図１の模式的平面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す一部断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す一部断面図である。

【図５】本発明の課題を説明するための図であり、図５
（Ａ）は模式的平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一部
断面図である。

【符号の説明】

１…室、３、４…スラブ、５、１２…床部材、５ａ…吹
出孔、６…二重床 ８…排気通路、１０…通気性のカーペット、１１…機械
室 １３…給気チャンバー、１９…空調機

フロントページの続き (72)発明者 野部達夫 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 芳賀陽一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室の下部に形成された二重床と、該二重床
   を構成する床部材の全面に設けられた多数の吹出孔と、
   前記床部材上に敷設された通気性のカーペットと、前記
   室の上部に形成された排気通路と、室に隣接して設けら
   れた機械室と、該機械室内に設置された空調機と、前記
   機械室の下部に形成された給気チャンバーとを備え、空
   調用の冷温風を前記給気チャンバーを介して前記二重床
   に給気することを特徴とする全面床吹出し方式空調設
   備。