日本環境感染学会

本日の内容

医療環境委員会セミナー

空調管理について学ぼう！
～空調制御に関する話～①

病院の空調設備②

病院空調の疑問2019年7月5日
アズビル株式会社
ビルシステムカンパニー
EPS事業推進室
岡 幸彦

1

2

© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

①© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

病院の空調設備

病院設備の構成
設備区分1
電気設備

通信設備

①

病院の空調設備
空調設備

3①

病院の空調設備①

病院設備の留意点
ポイント1
病院設備計画の特徴

ポイント2
インフラへの配慮
感染防止対策
高度医療機器への配慮
保守・保全への配慮

給排水・衛生設備計画の考え方

給水設備計画
給湯設備計画排水設備計画
医療ガス設備計画

空調設備計画の考え方

電気設備計画の考え方

空調方式
空調ゾーニング計画
院内感染防止計画
電気設備計画
特有な電気設備計画
電気設備におけるリスク対策
その他の電気設備

医療情報・通信システムの考え方

リスク対策

防災設備監視制御設備
搬送設備

設備区分2
給水設備
排水通気設備衛生器具設備
給湯設備
厨房設備
除害施設
浄化槽
ごみ処理システム

エレベータ
自走台車システム
気送管システムエスカレータ© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

病院の空調設備

病院における空調設備のはたらき
留意点等
365日24時間連続稼働→電力/通信の2重化・複数エネルギーの採用
陰圧/陽圧管理・手洗い設備の設置
放射線利用医療機器等への対応
運用しながらの工事（増築・建替え・改修）への対応①共用部からのメンテナンス可能な配置②ダクト・配管等のルート計画③水漏れ防止非常時備蓄（半日～3日）・上水/雑用水の確実な分離・貯水槽の汚染防止
給湯温度60℃以上の維持（∵レジオネラ症防止）
医療排水計画に基づく配管等排水処理設備計画（一般排水以外にRI・感染・厨房除害・透析等）
常に清潔かつ安定した圧力で必要な流量を供給（酸素・笑気・空気・吸引・窒素・麻酔ガス排除）
適正な清浄度・温湿度環境を確保可能な空調方式の選定
面積の小さな部屋が数多くあり空調負荷の特性も様々であることへの対応
陽圧と清浄度の確保→清浄度区分によるゾーニング
受変電設備に加え自家発電設備等を組み合わせた信頼性・安全性の確保
非常電源（災害時のみならず受変電設備の定期点検時への対応）
接地設備（医用電気機器からの雷撃からの人体の保護）
生命維持関連の医療用機器に対する電気の供給設備（発電機や重要負荷系統の幹線の2重化等）
医療用コンセントの設置計画（予備的配慮を想定してのレイアウト）
サーバー室等の電源の2重化・サーバー室の空調機器の2重化・ネットワーク機器に対する電源の多重化・紙対応によるリスク対策・情報セキュリティへの配慮等【空調設備の基本機能】

冷暖房

出典： 日本医療福祉設備協会 「ホスピタルエンジニア認定のための講習会テキスト第6版」© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

【期待される効果】

温度調節• 加熱（暖房）： 居室に適度に高い温度の空気を供給する• 冷却（冷房）： 居室に適度に低い温度の空気を供給する空気質調節

換気各エリアに適した温熱
環境維持

湿度調節
• 加湿： 居室に適度に高い湿度の空気を供給する• 除湿： 居室に適度に低い湿度の空気を供給する（結露対策）• 空気浄化： 適切な換気量（換気回数）を確保し、居室の臭気、塵埃、微生物、放射性物質、有機溶剤、蒸気等を除去する• 外気取入れ： 居室に新鮮空気（外気）を取り入れる（CO2濃度上昇抑制）

大型医療機器発熱除去

結露防止
真菌抑制
快適環境維持空気感染予防

スタッフ
労働安全
衛生確保

空気感染予防• 気流方向（室圧）維持： 清浄領域から汚染領域へ空気を流す。

6

快適環境
維持

ウイルス抑制気流調節※建築付帯設備・非建築付帯設備、設計段階・運用段階（管理者/使用者）、平時・有事に分けた整理が必要（上記は建築付帯設備・設計段階が中心）

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設備区分1
医療ガス設備
給排水衛生設備

出典： 日本医療福祉設備協会 「ホスピタルエンジニア認定のための講習会テキスト第6版」

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設備区分2
受変電設備
自家発電設備
無停電電源設備
照明・コンセント設備
接地設備
電話設備
放送設備
ナースコール設備
防犯設備
カメラ設備
自動火災報知設備
テレビ共同受信設備
空気調和設備
熱源設備
配管設備
換気設備
ダクト設備
排煙設備
自動制御設備交差汚染
予防（ウイルス・臭気・放射性物質の封じ込め）© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

1

①

病院の空調設備①

空調設備の構成機器

病院の空調設備

空調設備の構成機器（現場写真）

冷却塔

冷却塔

空気質調節

温度調節

空気質調節

温度調節

湿度調節
排気ファン

排気気流調節ファンコイル
ユニット

HEPAフィルタ

排気ファン

天井裏

FAN

空調機械室

排気

冷水 蒸気/温水 加湿器
フィルタ コイル コイル

隔離病室
外気冷却水配管（30℃前後）

廊下

FAN

隔離病室

風量制御装置（VAV/CAV)

FAN

給気ファン

給気ファン
冷却水配管
（30℃前後）冷水ポンプ

蒸気配管／温水配管（50℃前後）冷却水ポンプ

①

熱源機械室

温水ポンプ

冷凍機
（ガス／電気）冷水ポンプ

8© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

ボイラー（ガス／油）

風量制御装置（VAV/CAV)

空調機

冷水配管
（10℃前後）

熱源機械室

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廊下

外気FAN

蒸気配管／温水配管（50℃前後）冷却水ポンプ

天井裏
空調機械室

冷水 蒸気/温水 加湿器
フィルタ コイル コイル

空調機

冷水配管
（10℃前後）ファンコイルユニット

HEPAフィルタ

FAN

空気質調節

FAN

病院の空調設備

①

温水ポンプ

冷凍機
（ガス／電気）© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

ボイラー（ガス／油）

病院の空調設備

空調設備の自動制御のしくみ（例: ﾌｧﾝｺｲﾙﾕﾆｯﾄ 冷房時 ）空調設備の自動制御のしくみ（例: ﾌｧﾝｺｲﾙﾕﾆｯﾄ 暖房時 ）④冷温水弁がＦＣＵを流れる冷水量を変
更④冷温水弁がＦＣＵを流れる温水量を変更コントローラ
通信・信号線冷水（冷凍機へ戻る）

冷温水弁③コントローラが温度設定と室温を比較し、冷温水弁の開度を自動調整

コントローラ
通信・信号線配管

冷温水弁

冷水（冷凍機より）温水（ボイラーへ戻る）③コントローラが温度設定と室温を比較し、冷温水弁の開度を自動調整

温水（ボイラーより）

ＦＣＵ（ファンコイルユニット）

ＦＣＵ（ファンコイルユニット）②センサが室温を計測⑤ＦＣＵから吹き出す
冷風の温度が変わり設定値に近づく②センサが室温を計測⑤ＦＣＵから吹き出す温風の温度が変わり設定値に近づく

室内温度センサ

室内温度センサ①ＦＣＵ＊を運転
し温度設定変更①ＦＣＵを運転し温度設定変更

操作端末（ON/OFF、温度設定、風量設定）

9

操作端末（ON/OFF、温度設定、風量設定）

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© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

＊ＦＣＵ：ファンコイルユニット①

病院の空調設備①

空調設備の自動制御システム（例：ﾌｧﾝｺｲﾙﾕﾆｯﾄ）

病院の空調設備

病院の空調設備設計ガイドライン
発行者など

コントローラ日本

厚生労働省

医療施設における院内感染の防止について（2005）
感染症の予防及び感染症の患者に対する医療に関する法律（2006改正）

冷水（冷凍機へ）

冷温水弁

医療施設等における院内感染対策について（2011）

中央監視システム
冷水（冷凍機より）

アズビルは、空調設備を安全・快適かつ省エネルギーで運転するための自動制御システムと中央監視システムをご提供しています。

１階 防災センター

11⑥各部屋の空調設
備の遠隔運転や状
態・温度・湿度・室圧を２４時間・３６５日
室内温度センサ
監視・記録し、異常・故障を検知すると警報が鳴動する

操作端末（ON/OFF、温度設定、風量設定）© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

「病院設備設計ガイドライン（空調設備編） 」（HEAS-02-2013）※

日本医療福祉設備協会 発行※HEAS：Healthcare Engineering
Association of Japan Standard

無菌治療室加算の施設基準（2012）

ＦＣＵ（ファンコイルユニット）
ここがアズビル

HEAS-02-2013

感染制御に関する主な施設基準（2005～2012）

米国

日本建築学会

微生物による室内空気汚染に関する設計・維持管理規準・同解説（2005）

国公立大学付属病院感染対策協議会

病院感染対策ガイドライン（2012）日本造血細胞移植学会

造血細胞移植ガイドライン第2版（2012）

ＣＤＣ（米国疾病管理予防センター）
Centers for Disease Control andPrevention

医療環境における結核菌伝播予防のためのガイ
ドライン（2005）

反映

多剤耐性菌対策のガイドライン（2006）
隔離予防策のガイドライン（2007）
医療施設におけるノロウイルス胃腸炎のアウトブ
レイクの予防と制御のためのガイドライン（2011）
その他

12ＡＩＡ（米国建築協会）
American Institute of Architects

Guidelines for Design and Construction of
Hospital and Health Care Facilities（2006）

ＦＧＩ（施設ガイドライン協会）
The Facility Guidelines Institute

Guidelines FOR DESIGN AND CONSTRUCTION OF
Health Care Facilities（2010）

ＡＳＨＲＡＥ（米国暖房冷凍空調学会）
American Society for Heating,
Refrigerating and Air-Conditioning
Engineers

ASHRAE Handbook© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

2

①

病院の空調設備①

病院の空調設備設計ガイドライン

HEAS-02-2013
病室では夏期：２６℃、５０％ＲＨ
冬期：２３℃、５０％ＲＨが基準となる【参考】温湿度条件

病院の空調設備

病院の空調設備設計ガイドライン

清浄エリア
Clean

清浄度クラス

名称Ⅰ

高度清潔区域

Ⅱ

清潔区域

準清潔区域

ⅢⅣ

汚染エリア
Dirty

一般清潔区域①

14© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

該当室
（代表例）

室内圧
P：陽圧
Ｅ：等圧
Ｎ：陰圧

給気最終
フィルタ種類--１５ＰHEPA

１５Ｐ

高性能

３３２２２1015666Ｐ

中性能（高性能に近い）

2６Ｅ

中性能

２６Ｐ

全排気
２２２
全排気

66121212Ｎ

中性能---------

10101010Ｎ

特に規定しない

室内循環
風量

バイオクリーン手術室
易感染患者病室

５２一般手術室

３

未熟児室
膀胱鏡・血管造影室
手術室手洗いコーナー
ICU/CCU/NICU
分娩室
一般病室、診察室、待合室、救急外来、製剤室、人工透析室、消化器内視鏡室、材料部、手術回復室、X線撮影室、理学療法室
新生児室
RI管理区域諸、
細菌・病理検査室
感染症用隔離病室
隔離診察室、内視鏡室
解剖室

拡散防止区域

患者用便所
使用済リネン室
汚物処理室
霊安室

Ⅴ

最小風量のめやす（回/ｈ）
外気量

汚染管理区域

出典： 日本医療福祉設備協会 「病院設備設計ガイドライン（空調設備編）」（HEAS-02-2013）P26

13

HEAS-02-2013【参考】清浄度クラスと換気条件（一部抜粋）© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

出典： 日本医療福祉設備協会 「病院設備設計ガイドライン（空調設備編）」（HEAS-02-2013）P20

病院の空調設備

病院の空調設備設計ガイドライン

HEAS-02-2013【参考】室圧管理を行う場合の代表的な目標値

陽圧
陽圧② 病院空調の疑問

陰圧（１）換気回数とは？
（２）陽圧・陰圧とは？
（３）温度・湿度とカビ・ウイルスの関係
出典： 日本医療福祉設備協会 「病院設備設計ガイドライン（空調設備編）」（HEAS-02-2013）P15

1Pa（パスカル）＝1N（ニュートン）÷㎡※100Pa＝1hPa（ヘクトパスカル）＝1mbar（ミリバール）※1気圧＝100,000Pa＝1,000hPa＝1bar

15

②16

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病院空調の疑問②（１）換気回数とは？
O.A

病院空調の疑問（２）陽圧・陰圧とは？
送風機の風量＝100m3/h

FAN© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

陽圧S.A

排気量：８０

給気量100＞排気量80

空調機

室内
容積＝20m3

VAV（風量制御装置）

R.A

換気回数とは、対象室（ゾーン）の空気、を1時間当たりに「何回」入替えることが出来るか？を表します。 上図の例では、100÷20＝5回（/h）

漏れ風量：２０

事務所ビルの空調では、「5～6回」が一般的ですが、温湿度条件・清浄度が厳しく求められる半導体クリーンルームなどでは「30～50回」必要です。

17© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

給気量：１００
外向きの気流方向

18

注： 数字は風量ボリュームをイメージで表したものです。
実際の現場では異なります。

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②

病院空調の疑問②（２）陽圧・陰圧とは？
陰圧

病院空調の疑問（３）湿度とカビ・ウイルスの関係

排気量：100

ウイルスは低湿度・低温度を好む。
２０％ＲＨ以下では６時間で６６％のウイルスが生存する。＊２

排気量100＞給気量80

４０％ＲＨ以下でウイルス自体の水分が蒸発して軽くなり、約３０分空気中に浮遊する。 その分、飛沫核感染する可能性が高くなる。＊２

飛沫核（ウイルス）

６０％ＲＨ以上で成育条件に合致するカビ（真菌）の種類が増加する＊１

５０％ＲＨ以上
でウイルスの生存期間は短くなる ＊２

結露（１００％ＲＨ）
すると、そこでカビ（真菌）が繁殖しやすくなる ＊１
カビ（真菌）

飛沫（水分あり）

相対湿度０

VAV（風量制御装置）

１０２０３０

ウイルス活性化！

流入風量：２０

注： 数字は風量ボリュームをイメージで表したものです。
実際の現場では異なります。

５０６０

安全ゾーン

７０８０９０１００ （％ＲＨ）

カビ繁殖！

カビ・ウイルス対策は適切な湿度管理が重要です

給気量：80

相対湿度は水分量（絶対湿度）が同じでも温度（乾球温度）が変わると変わる→湿り空気線図で確認

内向きの気流方向19４０

出典 ： ＊１ 日本医療福祉設備協会 「病院設備設計ガイドライン（空調設備編）」（HEAS-02-2013） P25© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

20＊２ ２０１２年 民間ＴＶ放送より引用© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

【参考：湿り空気線図】

飽和線

相対湿度［％RH］
絶対湿度

エンタルピ：
熱量

御静聴ありがとうございました[kg/kg(DA)]

露点温度（℃）

21

基準点（26℃・50％RH）

乾球温度［℃］© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

22© 2019 Azbil Corporation and its affiliates. All rights reserved.

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