置換換気の開発の一般状況

近年、新しい換気方法である置換換気が、我が国の設計者や所有者の注目をますます集めています。この給気方式は、従来の混合換気方式と比較して、屋内作業場でより高い空気質、より高い温熱快適性、より高い換気効率を得ることができます。 1978 年、ドイツのベルリンにある鋳造工場が初めて置換換気システムを採用しました。それ以来、置換換気システムは工業用建物、民間建物、公共の建物で徐々に広く使用されるようになりました。特に北欧諸国では、現在、産業用換気システムの約 60% が置換換気システムを使用しています。オフィス換気システムの約 25% は置換換気システムを使用しています。

置換換気の原理の紹介

置換換気は新鮮な空気を作業エリアに導き、床に薄い空気の湖を作ります。空気湖は、冷たい新鮮な空気の拡散によって形成されます。室内の熱源（人や機器）は上向きの対流を発生させます。熱源の浮力により、新鮮な空気が部屋の上部に流れ、室内の空気の流れの支配的な気流につながります。排気口は部屋の上部に設置されており、汚れた空気を排出します。給気口から室内に送り込まれる外気の温度は、通常、屋内の作業エリアの温度よりも低くなります。冷たい空気の密度により表面に沈みます。置換換気の給気速度は約0.25m/sです。供給空気の勢いは非常に小さいため、室内の一般的な空気の流れに実質的な影響を与えません。ひんやりとした新鮮な空気は、まるで水を注ぐように室内の床全体に広がり、空気の湖へとつながります。熱源によって引き起こされる熱対流により、室内に垂直方向の温度勾配が生じます。この場合、排気空気の温度は室内の運転温度よりも高くなります。置換換気の支配的な気流は室内の熱源によって制御されていることがわかります。したがって、このタイプの換気は熱置換換気とも呼ばれます。