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日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2006年 9 月

実大実験室による吸着性建材の効果確認実験
正会員
同同
吸着性建材
実大実験

VOCs
相当換気回数○桑沢 保夫 *大澤 元毅 **
岡部 実 ***

ホルムアルデヒド

1. はじめにチャンバ実験により効果の確認された、汚染質を吸着する建材による室内空気質の改善効果について、実大の実験室についても同様の効果が認められることを確認するための実験を実施した。
2. 実験方法
2.1 場所、日程 （財）ベターリビング筑波建築試験
セ ン タ ー 内 に あ る 材 料 実 験 棟 1)の う ち ５ 室 （ 各 室 と も
床 面 積 12.1m2、 室 容 積 29.0m3） を 用 い て 、 2005 年 の 夏季に実施した。
2.2 吸着性建材 別途実施したチャンバ実験によりその吸着効果が確認された、ホルムアルデヒドキャッチ
ャー剤を含み化学吸着が期待される石膏ボードと、物理 吸 着 が 期 待 さ れ る 炭 ボ ー ド の 2種 類 を 対 象 と し た 。
各室への設 置状況 を表１に示す。 A 室を吸着性建 材がな い 基 準 状 態 と し 、 B,C 室 で は 施 工 面 積 、 B,D 室 で は吸 着 性 建 材 、 D,F 室 で は 室 内 気 流 の 状 態 が 違 う 条 件 とした。
2.3 汚染質放散源 ホルムアルデヒドの放散源として 、ホルムアルデヒド放散等級Ｆ☆の合板（コンクリート型枠用 合 板 1.8m × 0.9m、 厚 さ 12mm）、ＶＯＣの放 散源として、トルエンが放散するよう特注で製作したＥＰＳ （ ビ ー ズ 法 ポ リ ス チ レ ン ） ボ ー ド (1.8m × 0.9m 、 厚さ 30mm ） を 用 い た 。 こ れ ら の 材 料 各 ８ 枚 を 10cm 間 隔で並べて箱状の放散源とした。いずれも表面積は合計25.9m2、 試 料 負 荷 率 は 0.89m2/m3で あ る 。 な お 合 板 、 Ｅ
ＰＳボードとも側面から化学物質が放散しないよう側面をアルミテープでシール処理した。
2.4 測定項目、測定方法 表２参照。
2.5 設定条件 表３参照。
2.6 実験手順 試験室内の空気質を測定後、吸着性建材を施工し、翌日に汚染質放散源を室内に設置した。
その後 28 日目まで空気質を測定し、再放散の状況を見る た め 放 散 源 を 取 り 除 い て か ら 、 さ ら に 7日 間 空 気 質を測定した 。（図１参照）
3. 結果および考察
3.1 室内温湿度 実験期間を通じての平均値と標準偏差を表４に示す。気温の平均値は概ね 28 ℃となった。
相対湿度はやや高く、 70% 程度であった。
3.2 汚染物質の濃度変化 （図２～図６参照）ホルム
アルデヒド濃度は吸着性建材の設置によりいずれの室も濃度が低下した。特に、石膏ボードを壁と天井に施工した場合には効果が大きかった。アセトアルデヒド
濃度に関しては物理吸着の炭ボードで、ある程度の効果が見られた。石膏ボードは化学吸着のためホルムアルデヒドを選択的に除去すると考えられるので、石膏
ボ ー ド を 施 工 し た 場 合 (B,C 室 ) で は 、 い ず れ も 吸 着 性
建材を 未施工の A 室と 近い濃 度になると考え られるがC室 の み 濃 度 が 低 下 し て お り 、 C室 に お け る ア ル デ ヒド類のサンプリングに問題のあった可能性もある。
ト ル エ ン 、 ス チ レ ン 、 TVOC に 関 し て は 、 い ず れ も物 理 吸 着 の 炭 ボ ー ド を 施 工 し た D,F 室 で 、 吸 着 性 建 材
表１

吸着性建材の設置状況

実験室
吸着性建材
施工部位
Aなし
－B
石膏ボード
壁 2面
C
石膏ボード
壁 2 面、天井D
炭ボード
壁 2面
F
炭ボード
壁 2面
※ F 室のみ扇風機で強制的に室内空気を撹拌

表２

主な測定項目、測定分析方法

測定項目
気温
相対湿度
アルデヒド類
VOCs

表３

測定場所
室中央
室中央
室中央
室中央

測定分析方法小型温湿度ロガー
小型温湿度ロガー
DNPH/HPLCTENAX-TA/GC/MS

設定条件

室内気温
室内湿度
換気
日射

表４

表面積
20m
217m
229m
217m
217m

28 ℃（エアコン冷房運転）
なりゆき
0.5 回 /h （第 1 種換気）
雨戸締切による遮断

室内温湿度（上段：平均値、下段：標準偏差）
A室
B室
C室
D室
F室

気温

28.50.7
相対湿度 71.7
7.0

28.3
0.5
66.3
6.5

27.9
0.4
72.9
6.4

27.5
0.674.2
6.5

28.5
0.672.3
5.74

空気質測定日吸着性建材設置期間
汚染質放散源設置期間
0-7071421283542[日]図１

実験スケジュール

Expeimental Study on Effect of Adsorptive Building Material on Pollutant Concentration
KUWASAWA Yasuo, OSAWA Haruki and OKABE Minoru―981―

化 学 吸 着 の B,C 室 で は ホ ル ム ア ル デ ヒ ド 以 外 に ほ と
ん ど 効 果 の な い こ と が わ か り 、 一 方 物 理 吸 着 の D,F 室
では全般に効果のあることがわかる。
ただし、木質建材から放散するホルムアルデヒドのように、濃度の低下に応じて放散量が増加する場合、この計算では換気回数を少なめに見積もっていることになる点と、複数の汚染質を同時に吸着しているため単一汚染質の吸着よりも能力が低減していると考えられる点に注意が必要である。
4. おわりに
実大実験室で吸着性建材の効果を確認する実験を実施し、化学吸着の場合には特定の汚染質に対して効果があるのに対して、物理吸着の場合には全般的に効果を示すことが確認された。
■参考文献
1) 桑 沢 保 夫 ほ か 、 建 設 中 の 木 造 住 宅 に お け る 空 気 質 測 定 、 空 気
調和衛生工学会学術講演会講演論文集Ⅱ、 2001.9 、 p.657-660■本 研 究は国 土 交通 省 が公 営住 宅 関連事 業推進事業 費を活用して実 施 した「 室 内空 気 対策 実態 調 査・実 証実験委員 会（主査：大 澤 元 毅 ）」 に お け る 活 動 の 一 環 と し て 行 わ れ た も の で あ る 。

表５相当換気回数 [ 回 /h]
B室
C室

ホルムアルデヒド
アセトアルデヒド
トルエン
スチレン
TVOC

0.08
------0.00

D室

F室

0.12
0.05
0.04
0.02
0.02
0.01
0.00
0.01
0.01
--0.040.05
0.00
0.020.02--- は A 室よりも高濃度のため未計算

気中濃度[μg/m 3 ]気中濃度[μg/m 3 ]0

図３0283571421経過時間[日]2835283528352835

アセトアルデヒドの濃度変化
1000
800
600
400
200
0071421経過時間[日]トルエンの濃度変化
250200150100500-7図５1421経過時間[日]35302520151050-7

図４7ホルムアルデヒドの濃度変化-7

気中濃度[μg/m 3 ]3Qeq ：相当換気回数 [1/h]、 Ccont ： A 室の濃度 [ μ g/m ]333C ：対象室の濃度 [μ g/m ]、 Q ：換気量 [m /h] 、 V ：室容積 [m ]図２

気中濃度[μg/m 3 ]Qeq = (Ccont / C -1) * Q / V

706050403020100-7

気中濃度[μg/m 3 ]を未施工の A 室より低下する傾向 が見られた。特 に汚染質放散源設置直後にはスチレンの濃度低下が大きかった。一方 、化学 吸着の石膏ボー ドではいずれも A 室とあまり変わらない濃度変化で、吸着効果を期待できないことがわかった。
室 内 空 気 の 撹 拌 状 況 が 異 な る D,F 室 を 比 較 す る と 、アルデヒド類の場合には撹拌した方がやや高濃度であるが、 VOC ｓの場合には同程度の濃度となった。合板は、攪拌することでアルデヒド類をより放散しやすくなったことが理由として考えられる。
また、 28 日目以降の汚染質放散源撤去後の濃度変化に関しては、物理吸着の場合には濃度の急激な変化が弱められていることがわかる。なお、再放散が考えられる物理吸着の場合にも濃度は低下しており、これは吸着可能な総量に対して、吸着した汚染質の量がまだ充分に小さいためと考えられる。
3.3 相当換気回数 汚染質放散源を設置していた期間の平均濃度をもとに、以下の式で相当換気回数を求めた 。（表５参照）

071421経過時間[日]スチレンの濃度変化
1500
10005000-7

図６＋071421経過時間[日]TVOC の濃度変化
A 室、×B 室、

△C 室、

＊D室、

◇F室

* 独立行政法人 建築研究所 環境研究グループ 上席研究員、博士（工学）Chief Research Enginner, Department of Environmental Engineering BUILDING RESEARCH INSTITUTE, Dr.Eng** 独立行政法人 建築研究所 環境研究グループ グループ長、博士（工学）Director, Department of Environmental Engineering BUILDING RESEARCH INSTITUTE, Dr.Eng***（財）ベターリビング筑波建築試験センター
Tsukuba Building Test Laboratory CBL―982―