川越の家の空気
私たちは、一日の多くの時間を家で過ごします。約1kgの食事を摂り、約2リットル＝2kgの水を飲みます。そして、約15kgの空気を吸っています。どこの家庭でも、食べる物には十分気を付ける習慣があります。水も、ミネラルウォーターを飲む習慣が始まっています。しかし、一番摂取量の多い空気に、注意を払う人はほとんどいません。高度成長期に、低コスト・工期短縮により、新建材を用いて、多くの住宅が建設されました。また、住宅の快適性と省エネルギー性を高めるため、高気密・高断熱を進めてきました。その結果、室内に使われた新建材から、化学物質が揮発し、気密性の高い室内に化学物質が浮遊し、室内の空気汚染が問題となっています。コロナ禍で、空気質が問われ始めています。世界の工業化が始まってから、たった270年間で地球の二酸化炭素濃度は、48%も増加しています。「空気質にこだわる」理由がここにあります。
空気質にこだわる①
シックハウスの原因となる建材をできる限り排除する
住居内等での室内空気汚染が原因となり、様々な健康障害が問題となりました。この病気のことは、シックハウス症候群と呼ばれています。最も大きな原因は、化学物質を放散する新建材や内装材などの使用による室内空気汚染です。様々な化学物質で汚染された室内空気環境により、居住者に頭痛や吐き気、目の痛み、めまい、平衡感覚の失調、呼吸不全、疲労などの様々健康障害を引き起こします。
空気質にこだわる②
自然素材を使う
木ぐみ舎の家造りは、可能な限り自然素材を使います。建物の構造体となる柱や梁には、無垢の杉や桧、松などを使います。集成材は使いません。集成材は、細かく切断された木材を接着して生成され、接着材には、化学物質が含まれているためです。床材は、無垢の木材を使います。壁は、漆喰や土や和紙で仕上げます。天井も和紙などの自然素材を使います。
空気質にこだわる③
カビの発生を防ぐ
カビの発生も健康被害の要因となります。 カビが生えると見た目が悪いだけでなく、人体にも悪影響を及ぼします。アレルギーや喘息（ぜんそく）などの原因となります。梅雨時や冬になると、咳が数か月続いたりします。カビは、放っておくとあっという間に繁殖が広がっていきます。
空気質にこだわる④
二酸化炭素濃度を常に外気と同じレベルに保つ
呼吸する壁と呼吸する屋根を採用することで、室内の二酸化炭素を常に外部に排出し、常に外気の酸素を室内に取り入れることができます。
空気質にこだわる⑤
ウイルス・花粉・PM2.5を除去する
電子式集塵フィルタを用いて、ウイルス・花粉・PM2.5を除去することができます。浮遊ウイルスを5分で自然減衰の99%以下に減少することができます。
【memo】
人間は、成人安静時で、1分間に約15～16回呼吸します。1回の呼吸量が約0.5リットルなので、1日分の呼吸量は、15回×60（分）×24（時間）×0.5リットル=10,800リットルです。1リットルの空気は約1.4gの重さがありますので、人間が呼吸する1日分の空気の重さは、10,800リットル×1.4g＝15,120g≒15kgとなります。
ＮＨＫ中学・空気の重さの測定 >>
大阪府茨木市立北陵中学校・授業記録 >>
有害な化学物質
高度成長期に、低コスト・工期短縮により、新建材を用いて、多くの住宅が建設されました。また、住宅の快適性と省エネルギー性を高めるため、高気密・高断熱を進めてきました。その結果、室内に使われた新建材から、化学物質が揮発し、気密性の高い室内に化学物質が浮遊し、室内の空気汚染が問題となりました。厚生労働省は、快適で健康的な室内空間を確保する目的として、室内空気中化学物質の室内濃度指針値について発表しています。
室内空気中化学物質の室内濃度指針値について
| 揮発性有機化合物 | 室内濃度指針値* | 毒性指標 | 設定日 | 改定日 |
|---|---|---|---|---|
| ホルムアルデヒド | 100μg／m3（0.08ppm） | ヒト吸入暴露における鼻咽頭粘膜への刺激 | 1997.6.13 | － |
| アセトアルデヒド | 48μg／m3（0.03ppm） | ラットの経気道暴露における鼻腔嗅覚上皮への影響 | 2002.1.22 | － |
| トルエン | 260μg／m3（0.07ppm） | ヒト吸入暴露における神経行動機能及び生殖発生への影響 | 2000.6.26 | － |
| キシレン | 200μg／m3（0.05ppm） | ヒトにおける長期間職業曝露による中枢神経系への影響 | 2000.6.26 | 2019.1.17 |
| エチルベンゼン | 3800μg／m3（0.088ppm） | マウス及びラット吸入暴露における肝臓及び腎臓への影響 | 2000.12.15 | － |
| スチレン | 220μg／m3（0.05ppm） | ラット吸入暴露における脳や肝臓への影響 | 2000.12.15 | － |
| パラジクロロベンゼン | 240μg／m3（0.04ppm） | ビーグル犬経口暴露における肝臓及び腎臓等への影響 | 2000.6.26 | － |
| テトラデカン | 330μg／m3（0.04ppm） | C8-C16混合物のラット経口暴露における肝臓への影響 | 2001.7.5 | － |
| クロルピリホス | 1μg／m3（0.07ppb） 小児の場合0.1μg／m3（0.007ppb） |
母ラット経口暴露における新生児の神経発達への影響及び新生児脳への形態学的影響 | 2000.12.15 | － |
| フェノブカルブ | 33μg／m3（3.8ppb） | ラットの経口暴露におけるコリンエステラーゼ活性などへの影響 | 2002.1.22 | － |
| ダイアジノン | 0.29μg／m3（0.02ppb） | ラット吸入暴露における血漿及び赤血球コリンエステラーゼ活性への影響 | 2001.7.5 | － |
| フタル酸ジ-n-ブチル | 17μg／m3（1.5ppb） | ラットの生殖・発生毒性についての影響 | 2000.12.15 | 2019.1.17 |
| フタル酸ジ-2-エチルヘキシル | 100μg／m3（6.3ppb） | ラットの雄生殖器系への影響 | 2001.7.5 | 2019.1.17 |
国立医薬品食品衛生研究所のホームページ参照
揮発性有機化合物（VOC：Volatile Organic Compounds）
*両単位の換算は、25℃の場合による。
ppmは大気中の分子100万個中にある対象物質の個数を表す単位
ホルムアルデヒド
揮発性の化学物質です。常温では無色透明の気体として空気中に存在しており、ツンとする特徴的な臭いがあり、人の粘膜を刺激します。目に染みて涙が出る、鼻を刺激して鼻水が止まらないなどが典型的な症状です。
ホルムアルデヒドは、接着剤や防腐剤、塗料などの建材の材料として使われています。衣類やカーペットなどの繊維製品、殺虫剤や防蟻剤、医薬品などにも使われています。
アセトアルデヒド
アセトアルデヒドは、自然素材である木からも放散する上、お酒を飲んでもはき出されるという物質です。専門家からも厚生労働省の指針値が厳しすぎるという指摘がありますが、現在も最初に定めた指針値のままです。
WHO（世界保健機関）の基準値は、当初50μg／m3でしたが、現在は300μg／m3に変更されています。
トルエン
指針値が示された物質の中で最も揮発しやすい化学物質で、この性質を利用して塗料や接着剤の溶剤（有機溶剤）などに広く用いられています。
キシレン
無色の液体で独特の刺激臭があります。染料や顔料、油性ペイントや油性ラッカー、油性ニス、壁紙（接着剤）、ビニルクロス、シロアリ駆除剤などの溶剤として使われています。
エチルベンゼン
内装材料の施工用接着剤や塗料などの溶剤や希釈剤、防腐剤として用いられています。
スチレン
ポリスチレンやABS樹脂等のプラスチックやゴム・塗料の原料となる化学物質です。 無色透明の液体で特有の強い臭いがあります。
パラジクロロベンゼン
一定以上の年齢の方ならご存知と思いますが、男性用トイレの便器の中によくあった芳香剤です。また、テレビコマーシャルでもよく放送されていたタンスの中に入れる防腐剤です。
カビ
なぜカビが生えるのか
カビの問題は、簡単なようで、簡単ではない。ここに住環境の根本的な問いかけがあります。人間の健康を度外視すれば、カビ問題の解決は簡単なのですが、人間の健康と両立させるところに難しさがあります。
それでは、なぜカビが生えるのでしょうか。いくつかの条件が揃うと、カビが繁殖を始めることが解かっています。
カビが生える条件①
温度
カビは、20～30℃の温度で発生します。25～28℃が、最も生育に最適な温度です。高温側では、40℃を超えると、カビは死滅します。低温側では冷蔵庫の中でも繁殖します。生活の場で温度によってカビを防ぐのことは困難です。水蒸気を発生させる暖房器具や、25～28℃のエアコンの使用は、カビの繁殖には最良の環境となります。
カビが生える条件②
空気のよどみ
空気が流れが無くなり、よどみができると、カビが発生し易い環境となります。機械式の換気では、空気の道が限られるため、空気が流れないエリアが発生します。このため、攪拌と排気の両方が必要となります。
カビが生える条件③
湿度
カビは湿度60%以上になると活動を開始し、湿度70%以上で活発に活動が始まります。湿度80%以上になると一気に繁殖が始まります。 湿度の管理をすることでカビを抑制できます。言葉を変えると「調湿力」が必要ということになります。発生する空気中の水蒸気を減衰させ、空気中の水蒸気を減らし、カビの発生条件を低減する。そのために、木質断熱材の利用と調湿気密シートの併用、さらに調湿力のある下地板と仕上材、そして透湿構造を壁全体に持たせることが、調湿力を保全させています。
カビが生える条件④
酸素と栄養分
これはカビにとって必至の条件ですが、生活空間でこれを防ぐのはほとんど不可能といえます。栄養分に関しては、掃除・清掃をまめにやるしかありません。
有効なカビ対策法とは
有効なカビ対策①
風通し
春と秋は、窓を開けることで、家の中の風通しを良くすることが容易です。風は南北に抜け易いため、窓の配置がポイントです。問題は、夏と冬です。地球温暖化により、日本は毎年猛暑となりますので、窓を開けることは難しくなります。冬は、窓を開けると寒いため、頻繁に窓を開けることが難しくなります。
有効なカビ対策②
金属イオン
新型コロナウィルス対策で注目されている「光触媒」があります。これを昼夜問わず機能させることができる「エアプロット」がウィルスやカビの胞子を水と炭酸ガスに分解して無害化する技術です。余分な発生源の抑制とともに有効な科学の力です。
有効なカビ対策③
アルミ箔
遮熱効果のために家全体をアルミ箔で覆っています。実はこのアルミ箔が、壁・屋根の構造体中に発生するカビを抑制する役割を担っています。さらに、この効果は、生活空間全体に広げることができます。料理で廃棄しているアルミ箔を丸めて、排水溝に入れておいてください。カビが抑制されます。
壁の内部結露を防止し、壁体内のカビ発生を防ぐ
内壁用の可変透湿気密シート「タイベック・スマート」は、空気中の水分が少ないときには湿気を通さず、多いときには湿気を通します。タイベック・スマートの場合、これを実現しているのが、独自のポリビニール・アルコール（PVA）です。
絶対湿度が下がり、周囲の水分量が少なくなると、活発化した水はポリビニール・アルコールの手を振り払い、また飛び出していきます。残されたポリビニール・アルコールは、ポリビニール・アルコール同士で手を撃ぎ直し、分子間の隙間が小さくなります。その結果、再び気密性能を発揮するようになります。
防湿・気密シートは大変に有用で、住まいのエコ化が求められる中、更なる普及が望まれます。しかしながら、一般的な防湿・気密シートを温暖な地域で使うは、課題がありました。夏型結露(逆転結露)と言われる、『夏場の高温多湿な空気が、空調された内壁に触れて、壁の中で結露する』という問題です。
乾燥状態のポリビニール・アルコール（PVA）は、あらゆるプラスティック中、もっとも分子間の隙間が小さく、抜群の気密性能を発揮します。これは、ポリビニール・アルコールの分子同士が、密接に手を繋いでいるからです。（化学的に言うと、ポリビニール・アルコールが持つ水酸基＝手が、水素結合により密接に結びついています）
そこに湿度（＝水分）が加わると、ポリビニール・アルコール同士で結んでいた手を離し、代わりに水と手を繋ぎます。その結果、ポリビニール・アルコール同士の隙間が拡がります。さらに湿度が上がると、その分、水と手を繋ぎ、どんどんポリビニール・アルコール同士の隙間が拡がり、結果、湿気（＝水分）を通すようになるのです。
可変透湿気密シート タイベック・スマート（デュポン）厚さ0.214mm
二酸化炭素
CO2濃度上昇による人体への影響として、倦怠感、頭痛、耳鳴り、息苦しさ等があります。長時間にわたる会議で、頭痛を感じたことがあると思います。これは、密室におけるCO2濃度上昇が原因です。新幹線で混雑時に名古屋から東京まで約2時間乗車すると、頭が重くなったり、頭痛がしたりするのは、このためです。
二酸化炭素濃度に関する基準
| 基準 | 場所 | CO2濃度 |
|---|---|---|
| 建築基準法 | 住宅等の居室 | 1時間当たり0.5回の換気量≒1000ppm以下 |
| 住宅等の居室以外の居室 | 1時間当たり0.3回の換気量≒1500ppm以下 | |
| 建築物衛生法 | 室内 | 1000ppm以下 |
| ビル管理法 | 室内 | 1000ppm以下 |
| 労働安全衛生法 | 事務所 | 5000ppm以下 |
| 学校環境衛生基準 | 教室等 | 1500ppm以下 |
ppmは大気中の分子100万個中にある対象物質の個数を表す単位
地球全体の二酸化炭素濃度の経年変化
地球全体の二酸化炭素濃度は、1985年は約345ppmでしたが、2019年に約410ppmが観測されています。この35年間で、実に65ppmも上昇しているのです。工業化（1750年）以前の平均的な値とされる278ppmと比べて、48%増加しています。このまま二酸化炭素濃度が上昇し続けると、地球上で生物は生きていけるのでしょうか。
| 1750年（工業化以前） | 278ppm |
| 1900年 | 295ppm |
| 1950年 | 310ppm |
| 1985年 | 345ppm |
| 2000年 | 368ppm |
| 2019年 | 410.5ppm |
花粉
粒子状物質 PM2.5、PM10、PM1
浮遊粒子状物質（SPM）は、大気中に浮遊する粒子状物質のうち、粒径が10μｍ（1μｍは1ｍの100万分の1）以下のものをいいます。微小なため、大気中に長期間滞留し、肺や気管などに沈着して、呼吸器に影響を及ぼします。
浮遊粒子状物質（SPM）には、
・工場などから排出されるばいじんや粉じん
・ディーゼル車の排出ガス中に含まれる黒煙など人為的発生源によるもの
・土壌の飛散など自然発生源によるもの
があります。また、生成機構の違いにより
・発生源から直接粒子として大気中に排出される一次粒子
・ガス状物質として排出されたものが大気中で光化学反応などにより粒子に変化した二次粒子
に分類されます。
SPMの中でもディーゼル機関からの排気微粒子（DEP）については、従来から発がん性が疑われていることに加え、最近、動物実験において喘息（ぜんそく）の様な病態が認められるなどアレルギー疾患との関連が指摘されており、健康影響などへの早急な対策が求められています。通常、SPMは、直径10μm以下のものをいいますが、それより小さい、直径2.5μm以下のものは、「PM2.5」と呼ばれています。PM2.5は、通常のSPMよりも肺の奥まで入り込むため、ぜん息や気管支炎を起こす確率が高いとの研究が米国で報告されています。わが国でも、2009年9月に環境基準が設定され、環境の監視、対策が講じられています。
独立行政法人環境再生保全機構のホームページ参照
ウイルス・花粉・粒子状物質対策
外気に含まれるウイルス・花粉・粒子状物質対策は、環境に依存する問題です。外気に含まれている以上、呼吸すると肺に取り込まれます。つまり、対処療法で対応する以外方法はありません。外出時には、マスクを付けることが必要になりますが、自宅に戻ったら、誰もがマスクをしない生活を望みます。
トルネックス外気清浄機
トルネックス外気清浄機は、24時間換気システム対応の電子式集塵フィルタです。給気口から取込まれる外気の粉塵を除去し、キレイな空気だけを室内に取込みます。花粉症の知人は、春先に重度の症状が出ますが、このトルネックスを設置したところ、家では花粉症の症状が治まりました。ウイルスも花粉も、どちらもタンパク質でできていますので、花粉が除去されているということは、ウイルスも除去されていることになります。このことは、実際に、メーカーの実験でも実証されています。
浮遊ウイルスを5分で自然減衰の99%以下に減少
業務用喫煙所システムで培われた電子式集塵技術を、住宅換気用フィルタとして採用し、浮遊ウイルスを5分で自然減衰の99%以下に減少することができます。その性能は、高い集塵力と、長期間変わらない換気性能を実現しています。
電子式集塵フィルタとは
トルネックスは、電子式集塵フィルタを採用しています。金属の極板を数ミリ間隔で積み重ねた構造で、その間に高電圧をかけて粉塵を吸着していますので、洗浄して何回も使え、さらにファンの消費電力を小さくすることができるので、省資源・省エネルギーです。
粒子の大きさ
1m（メートル）の1/1000が1mm（ミリメートル）
さらに1mmの1/1000が1μm（マイクロメートル）※マイクロメートルはミクロン（仏語）と呼ばれることもある。
さらに1μmの1/1000が1nm（ナノメートル）
ポリエチレン（PE）0.000716μm＝0.716nm
ポリビニール・アルコール（PVA） 0.000428μm＝0.428nm
酸素（O2） 0.000296μm＝0.296nm
二酸化炭素（CO2） 0.00023μm＝0.23nm
水蒸気粒子 0.0004μm＝0.4nm
ウイルス 0.1μm＝100nm
霧雨 100μm
普通の雨 2000μm
