排気筒
排気筒の高さと吐出速度:排出した空気を建物に戻さないために
排気筒はシステムの最後の部分ですが、処理した空気が拡散していくのか、それとも給気口や窓、近隣の住宅に戻ってくるのかを決める部分です。臭気の問題の多くは、排気筒が低すぎるか、吐出速度が遅すぎることが原因です。
建物の周囲にできる「渦の領域」
風が建物に当たると、屋根の上と建物の風下側に、空気が渦を巻く領域(建物の後流域)ができます。排気筒の出口がこの領域の中にあると、排出物は屋根や壁の近くに押し戻されて渦を巻き、ほかのシステムの給気口から建物内に吸い込まれることもあります。
渦の領域の大きさは、風を受ける建物の面の高さと幅で決まります。建物が大きいほど、この領域は高く、長くなります。排気筒は「屋根から少し出ている」程度ではなく、この領域より高くする必要があります。
有効排気筒高さ(Effective Stack Height)
実際に効果を発揮する高さは、排気筒そのものの高さだけでなく、次の3つで決まります。
- 排気筒の実際の高さ
- 垂直に吐き出される空気の勢いによって加わる上昇高さ
- 外の風が排気筒の風下側で煙を押し下げること(吹き下ろし、ダウンウォッシュ)による高さの損失
良い排気筒には、十分な高さと、適切な吐出速度の両方が必要です。
排気筒出口の風速
| 基準 | 参考値 |
|---|---|
| 吹き下ろしを防ぐ | 外の風速の1.5倍以上 |
| 一般的に推奨される風速 | 約15m/s(現場の条件による) |
| ファン運転中に雨が入らない | 約13m/s以上 |
出口が屋根の高さにある低い排気筒で渦の領域を抜けるには、40m/sを超える吐出速度が必要になり、電力コストと騒音の面でほとんど割に合いません。排気筒を渦の領域より高くするほうが、たいていは良い解決策です。
雨よけキャップ(Rain Cap)は推奨しない
よく見かける逆円すい形のキャップは、本来まっすぐ上に吹き上がるべき空気を屋根のほうへ曲げてしまい、排気筒の高さの効果をほとんど打ち消します。より良い設計の原則は次のとおりです。
- 空気は常に垂直上向きに吐き出す
- 二重管のずらし構造やオフセットエルボを使った排気筒頭部(Stackhead)と、排気筒底部の雨水ドレンを設ける。エルボの圧力損失はファンの計算に加える
- 運転中に雨が入らないだけの出口風速を設計する
給気口に対する排気筒の位置
排気筒の位置を決める前に、主な風向きで煙がどのように広がるかを確認し、その経路がエアコンの給気口、給気ファン、窓、近隣の建物を横切らないようにします。
別途確認が必要な事項
上記の工学的な原則は排気筒を適切に機能させるためのものですが、法的な要件ではありません。工場からの排出基準や、タイの工場操業許可(ร.ง.4)などの許認可条件は、関係機関の最新の告示で別途確認する必要があります。