フィジカルディスタンス検知による局所換気量制御システムを開発

2021年11月25日
株式会社竹中工務店

竹中工務店(社長:佐々木正人)は、新型コロナウイルス感染症対策として、フィジカルディスタンス検知による局所換気量制御システムを開発し、御堂ビルディング(大阪市中央区)に導入しました。人検知センサによって人体間距離を計測し、演算処理により密接状態を判定することで、局所的に換気量を増強します(特許出願済)。
本システムは、人が集中する場所に対して適切に換気量を確保するため、感染症対策として有効であり、室全体の換気量を増強する方式と比較して、導入費用を抑え省エネルギーとの両立も可能です。また換気システムだけではなく照明システムとの連携ができるため、密接状態時には在室者に照明点滅による注意喚起を行うことが出来ます。本システムでは密接状態の判定を記録しており、室利用状況を遡り検証することが可能です。
本システムについて、換気性能の評価、気流性状と飛沫・呼気の影響範囲の可視化確認等を行い、ヒト由来粒子の除去への有効性を確認しました。本システムは新築はもちろん、既存建物にも適用可能であり、今後、長期実測検証を行い、オフィスビルや飲食店舗等を中心に普及・展開を図っていきます。

  • 本システムは、経産省JEITAの「新型コロナ対策に活用できるデジタル技術」に登録されています。

フィジカルディスタンスによる局所換気量制御システムの概要

  1. (1)人検知センサにより人体間距離を常時計測し、演算処理により密接状態を判定します。
  2. (2)密接状態判定(人体間距離が1m以内の状態を一定時間継続)された場合に、可変風量空調システム(VAV:variable air volume system)により、対象エリアの換気量を局所的に増強(約2.5倍)します。
  3. (3)人体間距離が適切に確保された場合は通常換気(2回/h換気)に移行します。
  4. (4)人体間距離が確保されている場合でも、対象室の人員数が一定数以上(密集状態判定)になった場合はエリア全体の換気量を増強します。
  5. (5)既存建物に適用する場合は、換気制御システム、天井内スペース等を考慮して計画します。
フィジカルディスタンスによる局所換気量制御システムの概念図
フィジカルディスタンスによる局所換気量制御システムの概念図

環境性能の実測状況

フィジカルディスタンス検知による局所換気量制御システムを適用したオフィスの環境性能について実測・検証を行いました。密接状態の判定に基づく局所的な換気効率の上昇や、ヒトの呼気由来の粒子の拡散を抑制する気流場の形成、粒子除去効果を確認しました。

換気効率の測定結果例
換気効率の測定結果例