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シナジーコラム

大空間 × 換気気流のプロが教える大空間換気 3つのポイント大空間 × 換気気流のプロが教える大空間換気 3つのポイント

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最近、よく耳にするキーワードの一つが「換気」だ。店舗やオフィス、高齢者施設など、大人数が集まる場所では、換気扇を回す、ドアや窓をこまめに開けるなどの換気がすでに積極的に行われるようになっている。しかし、工場や倉庫、体育館などの大空間の場合は、ただ窓を開けるだけでは全体の空気が入れ替わらない。そこで気流のプロに、そういった大空間を効率よく換気するためのテクニックを取材した。

大空間の換気 
注目が集まる背景

厚生労働省は2020年4月、商業施設などの管理者に対して「『換気の悪い密閉空間』を改善するための換気の方法」を通達した。それによると、クラスター(集団)感染発生リスクの高い状況の回避策の一つとして、「機械換気(※1)」によって、必要換気量(1人あたり毎時30立方メートル)を確保することが推奨されている。

※1 機械換気……換気扇などの電気機器を使用した換気のこと。ちなみに窓を開けて換気することを「自然換気」という。

有吉:例えばオフィスビルなどは、床面積が広くても間仕切りがありますし、天井はそれほど高くないため、一般的な換気システムや窓の開放によって効率よく換気ができます。一方、倉庫や工場、体育館のような大空間の場合は、換気に必要な空気の量が桁違いに多く、しかも壁から中央部までの距離が長いので、壁際の換気扇や窓を使ったとしても空間全体の気流をコントロールしないと充分に換気ができません。

大空間の換気の難しさとしてよく挙げられるのが、窓(給気口)と最寄りの排気口をつなぐ「ショートサーキット」が形成されやすいことだ。この場合、窓や換気扇の周囲だけは換気できても、給気口から離れたところには新鮮な空気が行き渡らず、空気のよどみが発生してしまう。
有吉 直人さんの写真
三菱電機株式会社 中津川製作所 換気送風機製造部 産業機器技術課
有吉 直人

主にエアー搬送ファンを担当。2015年から、大空間により効率的な気流を作り出すためのアドバイスをする「気流コンサル活動」を担当する。

大空間の換気の課題とは

インターネット通販の拡大などにより、日本国内では近年、大規模な倉庫が続々と建設されている。物流の効率化のため、倉庫は物資の保管だけでなく、梱包や発送作業などにも使われるようになった。多くの物資が所狭しと積載されている倉庫では、ただでさえ空気の通り道を確保するのが難しいが、人間が内部で働いている以上、換気は確実に行わなければならない。

倉庫や工場などの大空間の換気方式として、上部に換気ダクトを設ける方法もある。しかしその場合、ダクトの厚みで天井高が圧迫され、空間を有効活用しにくくなる。さらにダクトそのものや、ダクト専用の大型送風機の導入にかなりのコストがかかる。

また、学校や地域の体育館の場合も換気は重要だ。災害時に体育館が避難所となった場合、換気対策が充分でないと、いわゆる「3密」のリスクが高まる。しかし、荒天時には窓やドアを解放できないことや、窓を開けられたとしても、ショートサーキットの発生によって中央部分の空気をうまく排気できない可能性があるため、窓開け以外の換気方法を確保する必要がある。

人が集まる体育館やホールは空間が広いため、室内全体に新鮮な空気を取り込むのが難しい。

大空間を換気するための
3つのポイント

強力な換気扇による給排気

倉庫や工場、体育館などの大空間を確実に換気するためには、3つのポイントがある。その1つが「強力な換気扇による給排気」だ。

大野:大空間の換気には、強力なモーターを組み込んだ「有圧換気扇」がよく使用されます。有圧換気扇は通常の換気扇と比べて風を押し出す力が強いため、倉庫や工場など、非常に多くの換気風量が必要とされる場所でもパワフルな排気や給気が可能です。大空間では有圧換気扇を天井近くに設置するのが一般的です。給気用と排気用があり、両方を組み合わせると効率よく換気できます。 産業用有圧換気扇

有圧換気扇は換気風量や設置環境にあわせて豊富なラインアップがある。羽根の大きさが20cmの小型サイズから1m超の大型サイズまで取り揃えている。
窓を開けられない工場などでは、天井近くに設置した有圧換気扇で外気を取り込んだり、熱気や湿気、よどんだ空気を排出したりする。
大野 俊也さんの写真
三菱電機株式会社 中津川製作所 換気送風機製造部 産業機器技術課
大野 俊也

2012年から業務用・産業用の換気扇を担当。ビルなどの換気に用いられるダクト用のファンから、大空間に用いられる大型のファンまで、さまざまな換気扇を設計している。

エアー搬送ファンで新鮮な空気をリレー

2つ目のポイントは、「エアー搬送ファン」を使って空気がよどみがちな中央部分まで「新鮮な空気を送り届ける」ことだ。

有吉:エアー搬送ファンは、簡単に言うと強力な扇風機のようなものです。5つの小型プロペラファンが内蔵されていて、上下の細長いスリットから強風を吹き出し、空気を遠くまで送り届けます。

エアー搬送ファンは、壁に取り付けるほか、工場などの天井に吊るして使用することも。外気を大空間の奥まで届けるだけでなく、よどんだ熱気や湿気を外に向けて送り出すこともできる。

エアー搬送ファンの基本特性

この工場では、建物内にこもった熱気と湿気をエアー搬送ファン有圧換気扇の方に送り、強制的に排気。床上1.7メートルの地点(人間の身長程度の高さ)で最大2.5℃の室内温度の低減を達成した(10月測定)。

気流エクスプレスvol.47 「工場のお悩み解決」の事例はこちら

有吉:大空間の風の流れをコントロールして、狙い通りの気流を作り出せるのが、エアー搬送ファンの得意分野です。より広い空間の場合、複数のエアー搬送ファンによって滞留している空気をリレーしながら目的地(排気扇)まで送り届けることもできます。

プロフェッショナルが気流を設計する

大空間の換気、最後のポイントは「気流の設計」だ。空気は目に見えないだけにコントロールするのが難しい。そこで有吉さんらは「気流コンサル活動」と銘打って、顧客から換気についての悩みをヒアリングしつつ、現場に出向いて現状の室温や空気の流れを確認。大空間に最適な気流づくりを提案する。エアー搬送ファンの実機を現場に持ち込み、「これくらいの風が出て、気流がここまで届きます」と、体感してもらうこともある。

工場内にエアー搬送ファン(緑色の印)を設置した際の気流を可視化した「気流イメージ図」。濃い青色のところには風速1.0m/s、薄い青色のところには0.3m/sの風が届き、空気のよどみを解消しつつ、室内の空気を効果的に排出する。気流コンサル活動ではこのような図を作成し、建物に合った機器やその配置を提案する。

有吉:全国で気流コンサル活動をするなかで、私たちは広さも用途もさまざまな建物を経験し、それぞれに合った気流づくりを提案してきた実績があります。大空間の換気についてお困りのことがあれば、ぜひお気軽にご相談ください。

大野:新鮮な空気をつねにたっぷりと取り入れられる快適な空間を作り出すにはどうすればよいか、一緒に考えさせていただきたいです。

市原淳子の写真
取材・文/市原淳子
雑誌の編集者・記者を経て独立。食やヘルスケア、医療・介護から最前線のビジネスフィールドまで幅広いジャンルにわたり、Webメディア、雑誌、新聞、また単行本の企画・構成などを手がける。企業人や職人、アーティストへのインタビュー多数。発信者と読者をつなぐ、わかりやすくて面白いメディア作りの達人。
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