健康で快適な室内環境を作るために、本研究では機械換気のエネルギー品位を最適化し、異なる層のジェット間に温度勾配を構築して浮力通量の作用方向を変化させる新しい換気方式である積層換気を提案した。温度分布、エネルギー利用効率、および室内熱快適性の3つの側面から探求・分析を行った。研究結果は、積層換気の独自の気流組織特性により、占有空間における冷熱の利用率が高く、入力冷負荷を25％削減した条件でも、室内平均温度は層状換気に比べてわずか0.27℃上昇したことを示している。積層換気の換気効率は1.004で層状換気より高く、室内熱快適性も著しく向上した。積層換気の空気分布性能指数(ADPI)は0.8524で、層状換気のADPIは0.8417である。積層換気の平均熱感覚指数(PMV)の分布は層状換気より均一で熱的に中性の環境に近い。積層換気は、異なる品位のエネルギーを用いて異なる温度のジェットを生成することにより、機械換気のエネルギー利用における「質」と「量」の二重の向上を実現し、不均一な室内環境の創出を促進する新たな視点を提供する。

キーワード積層換気;エネルギー利用効率;室内熱快適性;気流分布性能指数