建物は不快な温度に保たれていることが多く、健康と生産性の両方に影響を及ぼす可能性があります。
暖房・換気・冷房技術の進歩は、エネルギー消費の効率と効果を高めるのに役立ちます。
屋内の健康的な環境を実現すると同時に、建物のエネルギー消費と汚染の負荷を減らすよう、今こそ求めるべきです。
私たちは多くの時間を屋内で過ごします。いくつかの研究では約90%と推定されています。そのため、自宅やオフィス、レストラン、教室が快適で健康的であり、心地よく感じられることを望むのは当然です。何より、冬は暖かく、夏は涼しく過ごせる建物であってほしいと願っています。
暖房・換気・冷房システムが建物のエネルギー消費のおよそ半分を占めるのも不思議ではありません。建物の暖房と冷房を、より効率的かつ効果的に行うことはできるのでしょうか。
最初の課題は、適切な温度を実現することです。建物内を快適な温度にするために最も広く使われている方法は、ある部屋を利用する大多数の人に最適な温熱快適性を提供することを目指します。このモデルでは、気温、平均放射温度、気流速度、相対湿度、衣服の断熱性、活動レベルを組み合わせて考慮します。これらをもとに、最も快適な温度を推定できます。
しかし、この方法に従っても、米国の建物で利用者の満足度80%の基準を満たすのはわずか11%だとデータは示しています。そのため、多くの場合、建物は不快な温度に保たれています。これは重要です。なぜなら、温度はオフィスワーカーの業務遂行能力に大きく影響するからです。温熱環境はまた、人間の外皮系、内分泌系、呼吸器系にも直接影響します。
空気質の重要性
暖房・冷房システムは、室内空気質の確保に重要な役割を果たします。建物内の空気は、さまざまな汚染物質によってひどく汚染されることがあります。二酸化炭素（CO2）は、室内空気質を示す一般的な指標です。CO2濃度を有害な基準値未満に保つことで、室内に由来するほかの大気中汚染物質の濃度を下げるのに役立ちます。室内環境に存在するほかの汚染物質には、粒子状物質、揮発性有機化合物、オゾン、ラドン、一酸化炭素があります。
これらの汚染物質にさらされると、短期的にも長期的にも、健康とウェルビーイングに悪影響が生じる可能性があります。頭痛、目の刺激、鼻炎、めまいから、喘息発作や肺がんなどの深刻な呼吸器の健康問題まで、さまざまな影響があります。また、仕事のパフォーマンスにも影響します。ある研究では、研究者が築20年のカーペットをオフィスに持ち込み、室内の汚染物質がわずかに増加しました。オフィスで不満を示した人が少数にとどまったとしても、パフォーマンスには観察可能な影響がありました。カーペットが敷かれている間、キーボードで作業する人々は入力する文字数が減り、入力ミスも増えました。
エネルギー消費削減における新技術の役割エネルギー消費
こうした問題に対処するため、近年、暖房・換気・冷房システムの分野では大きな進歩がありました。室内空気質を監視するセンサーは、ますます普及し、人々の意識向上に役立っています。また、既存システムを最適化する方法も研究されています。たとえば、ファジー論理制御装置は、より幅広い人間の快適性基準を活用し、エネルギー消費を抑えながら空間を快適な状態に整えることができます。
別の方法は、個人の温熱快適性モデルに基づいています。これは、個人ごとの温熱快適性に対する反応を予測し、それらを集約して集団に適した温度を見つけることを目指します。利用者はさまざまなユーザーインターフェースを通じて好みを伝えることができ、制御アルゴリズムがシステムを調整して最適な室内環境を実現します。
建物の利用者それぞれに合わせた温熱環境を提供することは、環境の持続可能性に大きな影響を及ぼす可能性があります。たとえば、設定温度の変更を個人がオンラインでリアルタイムにリクエストできるようにすると、エネルギー消費を10%削減できます。また、合意に基づく温度制御モデルでは、最大20%の節約が可能です。利用者からの苦情に応じて設定温度を変更することで、エネルギーを24%節約できます。さらに同じ研究によると、「理想的な」温度から多少のずれを許容して設定温度を決めると、市場で一般に入手できる暖房・換気・冷房システムの平均的なエネルギー消費を最大50%削減できる可能性があります。
現在、私たちはエネルギーの多くを暖房・換気・冷房に費やしていますが、その結果は最適とは言えません。不快な設定は、短期的にも長期的にも、ウェルビーイング、健康、パフォーマンスに影響します。しかし、これは変わるでしょう。技術の進歩と最先端のイノベーションによって、建物の改修はますます低コストかつ迅速に行えるようになっています。屋内の健康的な環境を実現すると同時に、建物のエネルギー消費と汚染の負荷を減らすよう、今こそ求めるべきです。
