ASHRAE 規格241に関する私の理解

March 19, 2024 | Fon Zhou

2023年6月、ASHRAEは、感染性エアロゾルの制御に関する規格241を発行しました。この規格「感染性エアロゾルの制御」の導入は、より健康的な室内環境を追求する上で重要なマイルストーンとなります。この規格は、建物内における空気感染による病気の伝播を軽減するための、必要不可欠な枠組みを確立しています。

この規格は現在、義務付けられていませんが、初期の調査によると、いくつかの主要な組織では、委員会が予想していたよりも広く、迅速に採用される見込みです。

建物所有者/運営者の裁量: インフルエンザシーズンなど、病気のリスクが高い時期に、室内空気質を改善するために、この規格を採用することを選択できます。

将来の採用可能性: ASHRAE規格241は、2025年初頭に全面的に施行される予定です。現在、いくつかの組織がすでに広範な適用に関心を示しています。

ECA とその理由

規格文書全体を見ると、感染リスクを軽減する上で、等価清浄空気流量（ECA）が重要な役割を果たすことが、最も重要な革新点です。この指標は、新鮮な空気の換気、空気濾過、空気消毒技術を組み合わせた効果が、所望の空気質レベルを達成する上でどのように役立つかを示しています。呼吸ゾーン内に均一に分布する病原体を含まない空気の流量です。これは、実際の屋外空気流量、濾過された空気流量、感染性エアロゾルの不活性化の合計と同じ効果を、感染性エアロゾル濃度に与えます。規格62.1/62.2とは異なり、空気清浄は、感染性エアロゾルの制御において非常に重要な役割を果たすようになりました。

なぜこのような規格を導入する必要があるのでしょうか? これは、世界的な省エネと排出削減の傾向に関連しているはずだと理解しています。建物のエネルギー消費は、人類社会全体で大きな割合を占めており (20% ～ 40%、https://www.iea.org/data-and-statistics)、空調および換気システムのエネルギー消費は、建物内で大きな割合を占めています (30% ～ 50%、https://www.energy.gov.au/business/equipment-guides/hvac)。

空調業界の実務家は皆、建物内の新鮮な空気の割合が増えると、HVAC システム全体のエネルギー消費が大幅に増加することを知っています。実際、理解しやすいのは、より多くの外気の温度や湿度などを調整し、人体に適した環境要因に変えるために、より多くのエネルギーが必要になるからです。

研究によると、外気を10％多く取り入れると、エネルギー消費が10％から30％増加する可能性があります。

この観点から、以前の基準では、感染性エアロゾルを制御する唯一の要素として新鮮な空気のみを考慮していましたが、感染症の流行に備えたり、感染症の流行に抵抗したりするためのさまざまな対策で、必然的に大量の追加エネルギー消費が発生します。実際、それは非科学的で不合理です。ECAのコンポーネントとしてフィルターされた空気の流れを使用することを歓迎します。これは効果的であり、建物の運用コストを大幅に節約できます。

より多くの空気量と方法は？

感染リスク管理の要件は、スペース内の1人あたりの流量単位で表される等価清浄空気流量（ECAi）で与えられます。新しいECAモデル表と以前のACHモデルを簡単に比較すると、一般的に、ほとんどのスペースでは、全体の空気量が大幅に増加しており、一部のスペースでは10倍も増加しています。しかし、心配しないでください。前述したように、現在必要な空気量は、屋外空気だけでなく、等価清浄空気流量です。そのため、感染性エアロゾルの制御において、ECAiの要件を超えるのに十分な空気濾過または空気消毒が導入されている限り、問題はありません。

空気ろ過に関して、規格で言及されている非常に重要な点は、ろ過された空気のすべてが同等のクリーンな空気流とみなされるわけではなく、少なくともMERV 11定格を満たす必要があるということです。これまで建物でよく使用されていたMERV 8フィルターは、もはやこの要求を満たすことができません。そのため、MERV 11以上などのより高いレベルのフィルターのみが同等のクリーンな空気流とみなされます。しかし、これは問題を引き起こします。高定格のフィルターはより高価であり、建物のHVACシステムの運用コストが増加します。もう1つの非常に重要な問題は、一般的なHVACシステムがメディアフィルター（HEPAなど）を使用していることです。高定格のフィルターをインストールすると、圧力降下が大幅に増加し、システムのエネルギー消費が大幅に増加します。さらに致命的なのは、一部の換気および空調システムのファンが低定格のろ過のみを考慮していることです。機器の空気圧が十分ではないため、高定格（高空気抵抗）のろ過製品に交換すると、システム全体が正常に機能しなくなる可能性があります。 UVGI は 1 つの解決策となる可能性がありますが、それでも十分ではありません。紫外線への曝露が人間、動物、植物の健康に影響を与えることを懸念する人もいます。その他の理由としては、紫外線は交換する必要があり、長期的にはコストがかかること、紫外線は消毒はできるものの、空気中の粒子 (除去する必要のある最も一般的な汚染物質) には対処できないことが挙げられます。一部の技術者は、非常に低い空気抵抗で粒子状物質を除去できる ESP (電気集塵機) の使用を提案しますが、ユニットのサイズとオゾンやその他の副産物の排出の両方の要因が懸念されます。他に選択肢はあるのでしょうか?

MESP® テクノロジー: 潜在的な解決策

MESP® はマイクロ静電集塵（Micro Electrostatic Precipitation）の略で、独自の誘電体材料によって生成および伝送される強力な電界を利用して空気を浄化する最先端の電子空気浄化技術です。MESP IAQ 製品は、効率性、洗浄可能なフィルター、スリムなデザイン、省エネ機能、室内空気から粒子状物質の除去と病原体の消毒を同時に行う機能で際立っています。

• MERV 14/F8 濾過: 高効率濾過に関する規格の推奨事項を満たしています。
• ウイルス/細菌除去: 独立機関によって検証されたように、これは ASHRAE 規格 241 の主要目的である、空気感染病原体による感染リスクの低減に直接対応しています。
• 洗浄可能なフィルター: 持続可能なソリューションを重視する規格と一致しています。
• 低圧力損失: HVAC システムのエネルギー効率の維持に貢献します。
• オゾンフリー: 規格 241 は、オゾンなどの有害な副産物を生成する空気濾過方法の使用を推奨しておらず、空気清浄機からのオゾン放出に関する UL 2998 などの安全規格を参照しています。

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