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日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道） 2022 年 9 月

病室の臭気環境改善を目的とした局所排気システム開発のための基礎的検討（その 4）実物件のモックアップにおける局所排気システムの効果検証
正会員 〇弓野非会員
大西非会員
飯田
病室
臭気
局所排気汚染質拡散
濃度測定
1.

はじめに
筆者らは病室の臭気環境改善を目的とし、ベッドボー

沙織*
由佳**
純**

全体排気140m3/h

ガス発⽣)
局所排気
0~300m3/h5412mmて行ったモックアップ実験の結果を報告する。
2.

①
⾜元カーテンの 4）では、新築病院への局所排気システムの導入に際しマネキン(ヒータ発熱40W、実験概要
前回実験 3)と同様、おむつ交換を想定した位置（発熱し④②

仕切り
カーテン

③た仰臥位マネキンの上部）からトレーサーガス（SF6）を⑤発生させ、室内数点で濃度を計測し、局所排気の有無、：上下温度分布
表⾯温度
グローブ温度
相対湿度：濃度測定点⑥：給排気温度

⾜元カーテン討、それらを踏まえた実験室実験を実施した。本報（そ正宏*
大道**

窓側 3535mm

ベッドボードでは CFD を用いた臭気捕集率に影響を及ぼす要因の検加藤
星野

定した。

ド組込型の局所排気システムの開発を進めてきた。前報
1)~3)

正会員
正会員

給気(ドア開放、全体+局所排気⾵量を廊下より給気)

足元カーテンの影響、局所排気風量の影響を比較した。

CH2610mm

2.1 モックアップ概要（図 1、写真 1）
モックアップでは 4 床室の半分を再現した。実験室実験廊下

図1

モックアップ平面図と測定点

では 1 ベッドに対し局所排気システムを 1 つ設置する想定であったが、ダクト納まりやコストの兼ね合いから、今回導入する局所排気システムでは、ベッド毎に排気口は各々設置し排気ファンは 2 つのベッドに対して 1 台とし、運転する際は 2 つの排気口より同時に排気する仕様とした。
写真 1 が実際の局所排気システムで、吸込口の形状はW150mm×H150mm、中心高さが FL+1100mm である。稼働時の風量が吸込口 2 つ合計で 300m3/h を基本ケースとする。隣り合うベッドは常にカーテンで仕切られており、

写真 1

局所排気システム

足元側のカーテンは運用により開閉状態が異なるため、足元カーテン開状態、閉状態両方の測定を実施した。室

表13

測定項目

全体の給排気風量は 140m /h（=2 回/h 相当）で、窓際天井測定項⽬

測定位置

測定機器付近に排気口を有し、入口から給気する。

給気温度

ドア中央⾼さ

T型熱電対

吸込温度

全体EA, 局所EA×2か所

T型熱電対

⾵量

全体・局所EAダクト

デジタル微差圧計GC62+エアメジャー

空調関係

2.2 測定項目(1) 連続測定 表 1 の項目を 1 分間隔で測定した。
(2) 定常発生の濃度分布（表 2）

局所排気の稼働状態、カーテンの開閉を変化させ、各ケースでガスを 6.0×10-3m3/h で連続供給し、①全体排気口（FL+2.5m）、②局所排窓側ベッド近傍、空気温度
温熱 (FL+0.1~2.5m)

室内側ベッド近傍、

環境 グローブ温度

通路中央

T型熱電対
グローブ球+T型熱電対

表⾯温度

各測定点近傍の床/天井

表⾯温度センサ+T型熱電対

濃度

ガス発⽣量

窓側ベッド患者上マスフローコントローラSEC-400MK2

分布SF6濃度

室内6点（図1参照)

マルチガスモニタ(1512)+サンプラ(1409)

気口（臭気発生ベッド側、FL+1.1m）、③局所排気口（隣接ベッド側、FL+1.1m）、④作業者位置 FL+1.5m（臭気発生ベッド）、⑤隣接ベッド患者頭部位置（FL+0.8m）、⑥通

表2定常発生の濃度分布測定ケース
局所排気⾵量⽬標値[m 3/h]

⾜元カーテン路部分 FL+1.5m の計 6 点にて濃度測定を実施した。

1ON300開(3) 非定常発生の濃度変化測定

2ON300閉3OFF0開4ON200開5ON100開

ガスを 90 秒間で 1L 供給し、ガス発生から 15 分間の濃度変化を④作業者 FL+1.5mの位置にて局所排気 ON（300m3/h）・OFF の 2 ケースで測Case No. 局排稼働状態

Study on prototyping of local exhaust system for improving odor environment in hospital room
Part 4: Mock-up experiment of local exhaust system in actual hospital room

― 1417 ―YUMINO Saori et al.

(1) 局排 ON ケースでは OFF ケースに比べ作業者・隣接ベ
3. 測定結果
3.1 室温測定結果
ッド位置で濃度が約 1/4、通路では約 1/10 の濃度となった。
中間期のため換気運転のみで室温は成り行きであった。 (2) 局所排気風量と捕集率の関係を把握することができた。
居住域（床上 1.1m）の空気温度は 3 地点でほぼ同じで濃(3) 実使用時を想定した非定常実験では局排 ON では OFF度測定時間中は 23～25℃の範囲で推移した。上下温度分に比べ、ピーク濃度が 6 割程度、10 分・15 分経過後の濃布は窓側の測定点で他に比べてやや大きいものの、全測度が 5 割程度となった。

定点で 1℃以内となり、均一な温熱環境であった。
3.2 定常発生の濃度分布測定結果(1) 局所排気の有無とカーテンの開閉の影響（図 2）【参考文献】
1) 弓野他：日本建築学会大会（北陸）学術講演梗概集、819-820、

図 2 に Case 1~3 の各地点の濃度を Case 3（局排 OFF）の全体排気濃度で基準化した結果を示す。Case 1（局排 ON）

2019.92) 渡部他：日本建築学会大会（北陸）学術講演梗概集、821-822、2019.9では Case 3 に比べ作業者・隣接ベッド位置で濃度が約 1/4、 3) 弓野他：日本建築学会大会（関東）学術講演梗概集、1455-1456、2020.9
通路では約 1/10 の濃度となった。光田らの測定では、排泄物の臭気指数と臭気強度に比例関係が認められている 4)。 4) 板倉、光田、棚村：日本建築学会環境系論文集、第 73 巻、第 625号、335-341、2008.

これを今回の測定結果にあてはめると、通路部分ではCase 3 に比べ Case 1 だと汚染質濃度が 1/10 となりこれはれば臭気強度にして約 2 段階分の低下となる。同じく隣接ベッド患者位置、作業者位置では Case 1 の汚染質濃度はCase 3 の 1/4 程度となり臭気指数 6 の減少、臭気強度約 1.2段階分の低下となる。以上から、今回の臭気対策による変化は人間の感覚の観点からも知覚できる変化であると基準化濃度[‐]

臭気指数 10 の減少に換算でき、光田らの関係式を採用す

1.00.90.80.70.60.50.40.30.2
0.10.0Case 1 局排ONカーテンなし
Case 2 局排ONカーテンあり
Case 3 局排OFFカーテンなし

推定できた。
また、今回の測定条件下では Case 1（局排 ON、カーテン開）と Case 2（局排 ON、カーテン閉）で大きな差は見られなかった。今回の測定では中間期でエアコンを OFF

図2

局排 ON/OFF とカーテン開閉の濃度分布への影響としたため、カーテンの有無の影響が小さかったが、4 床室では冷暖房期は 4 方向天井カセットエアコンが稼働して1.0

汚染質捕集率[‐]いる条件下ではカーテンの有無により気流の混合状態が変化し影響が大きくなると考えられる。
(2) 局所排気風量の影響（図 3）
局所排気風量の異なる Case1, 4, 5 の局所排気・全体排気3)の排気濃度と風量から、前報 と同様に捕集率を計算した。

0.8
臭気発⽣ベッド側0.6

局所排気⼝

0.4

2つ合計

0.20.0

捕集率は、2 か所の局所排気の合計と、臭気発生ベッド側0100片方のみで各々計算した。風量の増加とともに 2 つ合計の200300400

⾵量[m3/h]

捕集率、片側での捕集率ともに上昇するが、片側の捕集

図3

局排風量と捕集率の関係

率の上昇幅のほうが大きく、吸込風量の増加により隣接ベッドへの臭気の到達量が減少していると考えられる。

1.0

基準化濃度[‐]

3.3 非定常発生の濃度変化測定結果（図 4）
図 1④作業者位置におけるガスの濃度変化を図 4 に示す。
各ケースの濃度は局排 OFF の測定中のピーク濃度で基準化した。局排 ON では OFF に比べ、ピーク濃度が約 6 割となり、10,15 分経過時点の濃度が 5 割程度となった。
4. まとめ病院の 4 床室に導入する局所排気システムの効果検証の0.6

局排ON0.4

局排OFF0.20.0051015

汚染質発⽣開始からの経過時間[分]ため、トレーサーガスを使った濃度分布測定を実施した。
*鹿島建設技術研究所**鹿島建設(株) 建築設計本部

0.8

図4

汚染質発生後の濃度変化の比較* Kajima Technical Research Institute** Kajima Corporation Architectural Design Division― 1418 ―