代替設計制御による大気質管理の最適化

May 28, 2023

Jesse Corio は、バイオ医薬品、医薬品、医療機器、教育市場にソリューションを提供してきた 20 年以上の経験があり、専門分野は空気濾過ソリューションです。

ドラフトのような工学的制御は、ほとんどの実験室施設の計画に不可欠な部分です。 換気フードは建物のインフラに大きな影響を与え、エネルギーを大量に消費し、基本的に建物から空調された空気を除去します。 抽出された空気は、HVAC が温度、湿度、圧力のバランスを適切に保つために建物内に戻す必要があります。 ダクトヒュームフードは、処理する必要がある空気の量により、建物の大型エアハンドラー、ボイラー、チラー、冷却塔、排気ファンの必要性に影響を与えます。

研究によると、研究室は従来のオフィスビルに比べ、平方フィートあたり 5 ～ 10 倍のエネルギーを消費すると試算されています。 カーボンニュートラルを達成しながら、これらの問題にどのように対処できるのでしょうか?

ダクトレスフィルター換気フードなどの代替設計制御システムが 1 つの答えです。

研究室が主な工学的制御システムとしてダクトレス換気フードを使用して設計されている場合、その影響には炭素削減が含まれます。 2030 年までのカーボンニュートラルを目指す中、ダクトレス換気フードはこの目標達成に重要な役割を果たします。 ピーク排気出力を減らすことで明らかな節約が見られますが、その排気出力の削減により、建物はさらに多くのことを達成できるようになります。 マサチューセッツ州ブリストル コミュニティ カレッジという実際の例で、ダクト付き換気フードをダクトレス換気フードに置き換えた場合の影響を見てみましょう。

換気フードと格納装置は安全性を最優先して設計する必要があります。

ブリストルの高性能実験室は当初、22 個のダクト付きドラフトを含むように設計されており、吸気と排気の合計は 70,000 立方フィート/分 (CFM) でした。 これには 3 つのエア ハンドリング ユニット (AHU) が必要で、1 つはランアラウンド ループ熱回収機能を備え、もう 1 つはエンタルピー ホイール エネルギー回収機能を備えていました。 提案された再設計では、その機器が次のように置き換えられました。

空気の削減に加えて、再設計には、地上および空気源のヒートポンプ、エンタルピー熱回収ホイール、ファンコイルユニット、集中室内空気品質監視、および自然換気の組み合わせが含まれていました。 これにより、機械、電気、配管 (MEP) が総面積のわずか 14 パーセントに削減されました。 さらに、太陽光発電 (PV) アレイ (そのうちの半分は 22 のダクト付きフードに電力を供給していました) が、現在はエネルギーを回収するために使用されています。

換気フードと格納装置は安全性を最優先して設計する必要があります。 ダクトレス換気フードを検討する場合、化学薬品の取り扱いのニーズを評価して、それが濾過に適しているかどうかを判断する必要があります。 その場合、フィルターのライフサイクルは、AFNOR NF X 15 211、ANSI z9.5-2022、CSA Z316.5-2020、および NFPA 45-2023 エディション標準を使用した分析に基づいて提案する必要があります。

通常の動作条件下では、ダクトレス換気フードは、フィルター排気を通過した後の放出が決して TLV の 1% を超えないことを保証し、ユーザーの保護を保証できなければなりません。 この後、フードは検出と安全という 2 つの追加動作フェーズでも実行する必要があり、各フェーズでは AFNOR NF X 15 211 規格に従って保護レベルが保証されます。

ダクトレス換気フードに関する誤解の 1 つは、少量の化学物質または臭気の軽減のみに使用できるということです。 実際には、一部のダクトレス換気フードは、とりわけ医薬品、有機化学、農業、フレーバーおよびフレグランス用途の大部分で承認されています。

安全性は換気フードにとどまらず、化学物質のライフサイクル全体にわたって継続します。 研究室で作業する人々の呼吸ゾーンを保護するには、適切な管理を実施する必要があります。 これらは、濾過保管庫、部屋全体の空気濾過、安全キャビネット用の統合濾過パック、濾過換気フードの組み合わせによって実現されます。

面速度、濾過効率、周囲の大気汚染など、さまざまな安全面を監視する必要があります。 継続的なモニタリングは重要な安全性指標を提供し、より効果的な研究室の安全プロトコルの確立に役立ちます。

安全性は換気フードにとどまらず、化学物質のライフサイクル全体にわたって継続します。

私たちは変化することに消極的かもしれませんが、環境にとって何が最善かを考えなければなりません。 新しいテクノロジーを取り入れることは、将来に大きな影響を与える可能性があります。 私たちの行動が及ぼす影響についての理解を深めれば、安全性と製品のパフォーマンスを向上させるために変更を加えることができます。

ダクトレスフィルター換気フードは、研究室の設計効率を向上させ、研究室の変化と成長に合わせて柔軟性を高めることができます。 ろ過は化学物質が存在する場所であればどこでも保護し、二酸化炭素排出量を削減する施設の取り組みをサポートします。

Jesse Corio は、バイオ医薬品、医薬品、医療機器、教育市場にソリューションを提供してきた 20 年以上の経験があり、専門は人員、施​​設、環境を保護するための空気濾過ソリューションに重点を置いています。 ジェシーは病院と緊密に連携した経験もあり、USP <797> および <800> 基準に準拠する計画の策定を支援するとともに、環境モニタリング、無菌処理、技能試験などのソリューションも提供しています。