建築物衛生における健康危機管理のあり方に関する研究

文献情報

• 文献番号: 200738008A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 建築物衛生における健康危機管理のあり方に関する研究
• 課題番号: H17-健康-一般-019
• 研究年度: 平成19(2007)年度
• 研究代表者(所属機関): 池田 耕一(国立保健医療科学院建築衛生部)

研究分担者(所属機関)

• 加藤信介(東京大学生産技術研究所)
• 柳　　宇(国立保健医療科学院建築衛生部)
• 鍵　　直樹(国立保健医療科学院建築衛生部)
• 伊藤　雅喜(国立保健医療科学院水道工学部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究 地域健康危機管理研究
• 研究開始年度: 平成17(2005)年度
• 研究終了予定年度: 平成19(2007)年度
• 研究費: 10,500,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究は多数の人が集まる建築物における予測せぬ健康ハザードのような緊急事態が発生した場合の対策を検討し，平常時と緊急時の対策を検討することを目的としている。

研究方法

今年度では，昨年度の成果を踏まえた上で，以下に示す研究を行った。
① 建築物内における健康影響危険物質の拡散特性の数値解明に関する研究―CFD・複合モデルの完成（分担研究者：加藤信介）
②建築物内における生物化学物テロの対策に関する研究－空調システムの消毒におけるオゾンの殺菌性能の検証（分担研究者：柳　宇，鍵直樹）
③建築物内給水システムにおける飲料水の安全性確保に関する研究
（分担研究者：伊藤雅喜）

結果と考察

室内空気を1節点で代表するマクロモデル（COMIS）では汚染発生室において一様に希釈された汚染空気が吸込口を介して空調機に流入するのに対し，CFDでは汚染発生室において発生した汚染質が一様に希釈される以前に高濃度のまま空調機に流入することがわかる。観測室におけるサリン濃度推移の解析手法による差異は，空調機系統における濃度推移の差異に起因したと考えられる。
一方，IMDの適応については，昨年の結果を含めて考えると一般環境における空中浮遊微生物の変動をリアルタイムで測定できること分かった。しかし，実際のバイオテロのツールとして使用する場合においてIMDがトリガーセンサーとして用いられるが，微生物を迅速かつ正確に測定するには他の迅速法を用いる必要がある。バイオテロが起きた後の空調システム再開のための殺菌を考える場合，高濃度かつ短時間は現実的な手法である。細菌のみならず，C. cladosporioidesなどのかびを99％殺菌したい場合，少なくとも90（ppm×hr）以上が必要になる。

結論

建築物におけるバイオテロ対策の初期段階において，最も重要なポイントはいち早く微生物（病原体など）の発生（放出）を検知し，適正な室内，室間の気流計画を行い，非難回路を確保することである。
空中微生物濃度をリアルタイムで検知する計測器IMDを用いた諸環境での検証を行い，その適応の可能性と限界が明らかになった。気流計画については，RF濃度計算法を組み込んだ”マクロ・CFD複合モデル”を開発した。本モデルと三次元CFDの計算結果の定量的な比較により，本モデルは，数回のワークステーションによる準備計算のみによって，PCレベルのCPUによっても非常に短い計算時間で，3次元CFD解析とほぼ同精度の解が算出可能であることを示した。
　

公開日・更新日

• 公開日: 2008-06-02
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200738008B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 建築物衛生における健康危機管理のあり方に関する研究
• 課題番号: H17-健康-一般-019
• 研究年度: 平成19(2007)年度
• 研究代表者(所属機関): 池田 耕一(国立保健医療科学院建築衛生部)

研究分担者(所属機関)

• 加藤信介(東京大学生産技術研究所)
• 柳　宇(国立保健医療科学院建築衛生部)
• 鍵直樹(国立保健医療科学院建築衛生部)
• 伊藤雅喜(国立保健医療科学院水道工学部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究 地域健康危機管理研究
• 研究開始年度: 平成17(2005)年度
• 研究終了予定年度: 平成19(2007)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究は多数の人が集まる建築物において予測せぬ健康ハザードのような緊急事態が発生した場合の対策をまとめることを目的としている。

研究方法

①平常時の備え，②緊急時時の対策，③事件後の処置の3段階に分けてそれぞれの対策方法について検討を行った。

結果と考察

平常時
本研究では，中性能エアフィルタによる浮遊粒子の捕集率について行った検討の結果，中性能エアフィルタは細菌とカビ胞子に対する捕集率が高いものの，ウィルスのような微粒子に対してはその捕集が期待できず，緊急時において，室内気流計画を含めた検討が必要であると考えられる。
緊急時
緊急時の対策の考え方の基本は暴露者数を最小限にすることであり，病原体のような有害物質をいち早く検知すると同時に被暴者を特定し，必要な処置を施すことである。そのため，①病原体の有害物質をリアルタイムで検知する。→ ②空調運転を停止し，全てのダンパと空調機に連動していないファンを止める。→ ③適正な気流計画を行い，避難通路を確保する。→ ④被暴者を隔離し，必要な処置を施す，のような対策が考えられる。
事件後
空調システムの特徴から微生物の殺菌にオゾンを用いた。E.coliに対する99.9％死滅率を得るには，12(ppm×min)の暴露が必要である。また，A.niger，C.cladosporioides，P.pinophilumを全て99％殺滅するのに90（ppm×hr）以上が必要である。

結論

平常時
・日本のオフィスビルなどで最も多く用いられえている中性能エアフィルタは細菌とカビ胞子に対する捕集率が80％以上であるものの，ウィルスのようなナノサイズの微粒子に対する捕集が期待できい。従って，室内気流計画を含めた検討が必要である。
緊急時
・本研究に用いた計測器IMDは，リアルタイムで浮遊微生物を検知することができ，空調機のエアフィルタの下流側に設置することにより，トリガーセンサーとして利用することが可能である。なお，微生物を迅速かつ正確に測定するには他の迅速法を用いる必要がある。
・建築物内で危険物質が発生した場合において，特定地点に設置したセンサーによる危険物の検知から危険物質の発生源が特定できれば，本研究で開発したマクロ・CFD複合モデルは健康危険物質拡散の検証が多角的，且つ低コスト，短時間で実現可能である。
事件後
・同じ暴露強度であれば同じ殺菌効果を有することが確認された。従って，本研究で提案した暴露強度を用いれば，現場で得られるオゾン濃度に対する必要な殺菌時間の目安が得られる。

公開日・更新日

• 公開日: 2008-05-09
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200738008C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: ① 建築環境における健康ハザードの対策を目的に，エアフィルタによる捕集，緊急時における浮遊（感染性）微生物の検出とシミュレーションによる移動・拡散の予測，殺菌などに関する成果が集積され，更なる展開への知見が得られた。; ② 空調に絡んだ危機管理についての基礎研究としての目的は達せられている。室内空気汚染は平常時も多くの国で問題になっている点であるがテロ対策なども含めて検討しているところは社会的意義が大きい。
• 臨床的観点からの成果: 該当しない。
• ガイドライン等の開発: 該当しない。
• その他行政的観点からの成果: 日本政府は米国9･11同時多発テロ事件などを受けて，一連の対応を取ってきているが，BCテロについて必ずしもその発生場所を明確に想定していないのは現状である。; 本研究は，建築物内に危険物質が拡散した場合を想定し，その対策を検討した研究である点，また，ある種の化学テロに関しては，健康を確保する方策を提言している点は今後行政の対応において参考できるものになっている。
• その他のインパクト: オープンレクチャ「建築物衛生の危機管理のありかた」; 開催日：2006年9月25日; 主催：東京大学生産技術研究所; 演者：池田耕一・加藤信介・伊藤雅喜・柳宇

発表件数

• 原著論文（和文）: 3件
• 原著論文（英文等）: 1件
• その他論文(和文): 6件 ; 学協会誌
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 19件
• 学会発表(国際学会等): 6件 ; Full paper(査読つき）
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 1件 ; ICUS REPORT 2006-08 第11回ICUSオープンレクチャ （ISBN 4-904661-07-5)

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Zhu, S.W., Kato, S., Yang, J.H; Study on transport characteristics of saliva droplets produced by coughing in a calm indoor environment; Building and Environment , 41 (12) , 1691-1702 (2006)
• 原著論文2: 石田義洋，加藤信介，黄弘，他; 定常流れ場における非定常濃度応答計算法 第1報―非定常濃度応答計算法と再循環のある室内気流場の濃度計算例; 空気調和・衛生工学論文集 , 114 , 19-28 (2006)
• 原著論文3: 柳 宇，池田耕一; 空調システムにおける微生物汚染の実態と対策に関する研究，第2報－エアフィルタによる浮遊微生物粒子の捕集率とその評価; 日本建築学会環境系論文集 , 617 , 53-56 (2007)
• 原著論文4: 樋山恭助、石田義洋、加藤信介; 定常流れ場における非定常濃度応答計算法 第2報―マクロ・ミクロ複合モデルによる複数室空間相互の汚染質輸送解析; 空気調和・衛生工学会学論文集 , 131 , 11-19 (2008)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-11-24
• 更新日: -