室内空気品質(Indoor Air Quality)の重要性 - WHITE PAPER

下記は、欧州ベルギーのIoTインテグレータ IoT Factory社コンサルタントによる室内空気品質(Indoor Air Quality)に関するWHITE PAPERです。ベルギー政府は、他の欧州各国に先駆けて5Gインフラによる電磁波が人体に悪影響をもたらすとして禁止した国でもあります。

WITHコロナ時代のビジネス環境を構築する上で日本でも今後このような空気品質の重要性が促進され、法制化される可能性もあります。WHITE PAPERを和訳してみました。ご参考までに。

室内空気品質(IAQ)の重要性
〜 IoT(Internet of Things)を使ってより良いビジネスパフォーマンスを実現
Lionel Anciaux @ IOT Factory (lionel@iotfactory.eu) V1 - FEB-2018

室内空気の品質は、労働者の生産性に大きな影響を与え、労働者の健康と幸福感の両方の観点から作用します。すべての研究は、温度、湿度、CO2レベルが室内の居住者に直接影響を与えることを示しています。

職場でも、学校でも、保育園でも、そして家庭でも…。
本レポートでは、室内空気品質の問題を説明し、IoT(モノのインターネット)が、企業の生産性や公共・私的な場所での幸福度を大幅に向上させるために、具体的にどのように機能するかを示しています。

世界の年間死亡者数は650万人!?

世界保健機関(WHO)によると、室内空気汚染と室内空気(家庭、オフィス、公共の場)の複合的な影響により、650万人以上が死亡していると言われています。世界的に見ても、人口の92%がWHOが設定した制限値を超える空気環境の中で生活しています。WHOによると、この問題を別の言い方で表現すると、ヨーロッパのすべての国民が、平均して8.6ヶ月の人生を奪われているということになります。

この地図は、ヨーロッパ、中東、ロシアに焦点を当て、マイクロパーティクル(2.5ミクロン以下)の濃度を1m3あたりのマイクログラムで表したものです。

個人や企業レベルで外気の質に影響を与えることができなくても、企業、公共の場、居住空間などで室内の空気品質を改善することは十分に可能です。

室内の空気品質を改善することは、職場で働く人々、学校や保育園で学ぶ子どもたち、スポーツをする人たち、そして一般の人々が家庭やその他の生活の場で健康になることに貢献することを意味します。

室内汚染(室内空気品質)について
室内の空気品質が悪いと、健康や幸福感に直接影響を与えることは、あらゆる研究で明らかになっています。ヨーロッパ人は、90%以上の時間を室内で過ごしていることを考えると、空気品質を測定し、それを改善するための適切な対策を講じることの重要性がわかります。室内の空気環境が悪いと、次のようなことが起こります。

* 集中力の低下
* 吐き気
* 頭痛
* 鼻腔刺激
* 息苦しさ(呼吸困難)
* 喉の乾き

企業にとっては、生産性の低下や病欠を意味します。また、学校や幼稚園では、子どもたちの健康に直接影響を与えます。

シックハウス症候群(SBS)について
シックハウス症候群とは、建築物に関連した原因不明の症状や病気の組み合わせのことを言います。シックハウス症候群とは、建築物に関連する原因不明の症状や病気の組み合わせを表したもので、新興の病気の一つとして、産業医学で扱われることが多くなっています。化学汚染物質に対する過敏症は、密接に関連しています。

機械的な症状(イライラ、頭痛、吐き気)だけでなく、不安感の増大や集団的なヒステリーなど、心理的な影響もシックハウス症候群で説明することができます。室内空気汚染の原因となる室内空気汚染源には様々なものがあります。

*建材やインテリア用品。建物の内部構造だけでなく、建築に使用される材料やインテリア用品も大気汚染の原因となります。揮発性有機成分やホルムアルデヒドは、新築や改築の際によく原因となります。現在の建物が、断熱のために気密性を高めているため、この現象は、特に悪化しています。

また、香水や腸内ガス、くしゃみなどで発生する細菌やウイルス、皮膚や髪の毛の抜け落ちなども、空気中のほこりの原因となります。

*機器類:ボード、紙、コンピュータ、コピー機、プリンタなどのマーカーは、揮発性成分を多く含み、大気中に拡散します。

*洗浄剤:洗浄剤は、防腐剤、殺菌剤(アルデヒド類)、溶剤(グリコール類、イソプロパノール)、有機酸、香料・・・などが含まれており、長期間にわたって室内空気を汚染します。

*燃焼:台所、タバコ、直火…。

*外部からの発生源:自動車の排気ガス、工場での生産物、農業や土壌からの花粉、胞子、ガスなど。

何をすべきか?
この記事では、室内空気品質を低下させる原因となる化学物質や生物学的物質(CO2、CO、揮発性有機化合物、ホルムアルデヒド、ラドン、微生物汚染物質、浮遊粒子など)のすべてを説明することはできません。

一方、研究によると、室内空気品質の一般的な指標は、室内空気中に存在するCO2の割合によって得られることがわかっています。人間の呼吸によって発生する二酸化炭素(CO2)は、室内にいる人の数に比例します。CO2レベルの増加は、臭気物質の増加と世界的に比例します。

自然界の二酸化炭素(CO2)は、屋外環境では400ppm(百万分の一)程度です。欧州の多くの国では、室内のCO2濃度が1000ppm(1800mg/m3)が基準値とされています。室内空気濃度が、1000ppmを超えると、疲労感、集中力の低下、頭痛などの不快感を感じやすくなります。

温度測定、相対湿度、CO2レベル
室内の温度、相対湿度、CO2濃度を測定することで、室内の空気の質を第一近似値として知ることができます。これらの3つのパラメータを定期的に自動測定することで、特定の地域に住んでいる人や働いている人の健康、福祉介護など生産性への悪影響を抑えることができます。

2011年に欧州で発表された報告書「屋内の健康的な空気のための行動を促進する(IAIAQ)」によると、以下のように推定されています。

200万人の人々が、室内空気の質の悪さに関連する病気に苦しんでいます。

湿度
乾燥しすぎた空気(相対湿度25%未満)は、不快感の代名詞。肌のムレや乾燥、肌のカサカサ、肌荒れなど。また、空気が乾燥しすぎると静電気が発生し、不快感や電気的な問題(コンピューターなど)の原因となります。

湿度が高すぎると、構造物に結露が発生するだけでなく、雑菌や真菌が発生するため、細菌の発生や病気の増殖の原因となります。アメリカの規格ASHRAEでは、相対湿度を25%から65%の間で推奨しています。カナダでは、冬場は35%、夏場は50%を推奨しています。

温度
理想的な温度は、明らかに建物内で行われる活動の種類や、建物内の部屋によって異なります。しかし、体感温度は部屋の湿度に左右されるため、ほとんどが空気の湿度に関係しています。そのため、理想的な温度と湿度の組み合わせ(快適性)は、夏と冬では異なります。

もう一つの重要な要素は、例えば、下段と上段の間に過度の差が生じないようにすることです。一般的には、3度以上の差はないと言われています。

二酸化炭素(CO2)について
外気(屋外)に含まれる二酸化炭素のレベルは、通常250~400ppm(百万分の一)です。室内環境での二酸化炭素のレベルは、明らかに高くなります。 1000ppmまでは、室内の空気の質は正しく保たれていると言われています。 それ以上になると長時間の曝露により福祉介護や健康への影響が現れます。

室内空気のCO2濃度は、室内全体の空気の質を表す良い指標です。したがって、1000ppm以下であれば、室内の空気の質は良好であると考えられます。1000ppmを超えると、健康や福祉介護への影響が感じられるようになります。この空気品質は、CO2のレベルだけでなく、溶剤、ホルムアルデヒド、細菌、花粉など、空気中に含まれる他のすべての揮発性物質にも影響されます。

米バークレー研究所の研究では、CO2がビジネスの意思決定に直接影響することが提示されています。挑戦!

温度、湿度、CO2レベルの連続測定
この3つのパラメータは、1日の中で、そして1年の中で永久に変化し続けます。

季節、気候、人間の活動が湿度と室内温度に直接影響します。CO2レベルは人間の活動に直接関係しています:人の数、会議の頻度など…。

一般的に、人間の活動が増えると空気品質は急速に低下します。現在の社会組織は、オープンオフィス環境、コワーキング、保育園、学校などが一般化しています。人間の活動が時間とともに変化し、強度ピークがある場所ばかりです。したがって、室内空気汚染のピークもあります。

どうやって測定するの?
IOTファクトリー(ベルギーのIoTインテグレータ)は、室内の空気品質を測定するための特別なソリューションを開発しました。このソリューションは、専用のセンサーで構成され、あらゆる種類の通信ネットワークを介してウェブおよびモバイルアプリケーションに接続されています。このソリューションは以下のことを可能にします。

*異なる部屋や建物で測定された温度、相対湿度、CO2レベルをリアルタイムに監視することができます。

*測定ポイントの地理的マップまたは建物の平面図を表示します。

*過去の歴史的データの参照できます(将来を理解し予測するため)

*しきい値を超えたときの警告メッセージを関係者に通知します。

室内空気汚染を減らすためにはどうすればよいでしょうか?
もちろん、現在使用されている建築材料、内装設備、使用されている清掃用品などによって、建物が過剰な汚染を発生させていないことを確認することは興味深いことです。

残りの部分については、3つのパラメータ(温度、湿度、CO2)を測定することで、熱的ニーズ、加湿(または除湿)、換気(空調空気の調整、窓を開けるなど)についての適切な指標を得ることができます。

冬には空気を加湿する傾向があります。夏は乾燥させたくなります。さらに、冬になると、寒さのために換気ができなくなり、室内の空気の質が低下するという問題もあります。

まとめ
室内空気品質の継続的な測定は、単なるガジェットではありません!
会社では、この対策により、従業員の生産性を高め、病気による欠勤を減らすことが可能になります。オフィスでは、幸福感を高めるのに役立ちます。

病院、学校、保育園、スポーツセンターなどの公共の場では、州やヨーロッパではすぐに法制化され、許容範囲のしきい値が設定され、規制を遵守するためにCO2、温度、エネルギー、湿度の測定が義務づけられることは間違いありません。

ヨーロッパでは200万人もの人々が、室内の空気環境の悪さが原因で病気になっていると言われています…。

住宅の場合、空気品質をコントロールすることで、室内の空気の質の悪さに関連する病気や死亡率のようなものと戦うことができなければなりません。

IoTは、専用のセンサーを実装し、LoRa、SigFox、WIFI、3Gなどの通信ネットワークを介して監視・通知ソフトウェアに接続することで、室内空気質の向上に大きく貢献することができます。

本WHITE PAPER著者

*TTN Takasakiの地元学校の学生食堂内でCO2センサ LAQ4を設置し、The Things Networkと連携しながら教師の方にスマホでLINE Bot通知するという仕組みで学内食堂の室内空気品質チェックにご活用されています。

*詳細はこちらから…

https://note.com/11235813213455/n/nd80692173c9d

*エルスピーナヴェインズ社のIoT直販サイト

https://ec.elspina.space/

LoRaWANエアークオリティセンサLAQ4日本語マニュアル from CRI Japan, Inc.