暖炉、薪ストーブを検討しています。

[庭付き一戸茸]

暖炉もしくは薪ストーブを検討しています。

　ご近所に、煙突からの煙がご迷惑にならないか心配しています。
煙に困っている方いらっしゃいますか？
　隣接している建物はありません。50ｍくらい離れると初めて隣家がでてきます。

　煙は、燃料の質にもよるのでしょうか？
燃料には、製材所などから広葉樹の木っ端をもらってくるのと、紙燃料を検討しています。

　紙燃料を実際に使われている方いらっしゃいますか？
　　http://www.tnt.ne.jp/

[618: たく]

No.611 by 599さん

具体例を元に検証した方がわかりやすいと思いますので、そのまま我が家の例をサンプルとさせていただければと思います。

まず、薪ストーブを使用する環境についてですが、我が家の敷地面積が120坪（≒400㎡）です。
煙突トップの高さが8mで、上昇気流で排煙が舞い上げられる高さを12mと仮定し（本当はもっと高くまで上がると思いますが）、モデルを簡略化するために、上記環境を400m*12m=4800m3の直方体と見立てます。

次に排気量の評価ですが、我が家のストーブからの排気0.7g/hが全量我が家の敷地内に落ちたと仮定すると、0.7/4800≒0.145mg/m3/hとなります。

ここで、PM10以下の微粒子量ですが、ひとつ変数が生じます。論文中の「25%」という数字は、環境に悪影響を与える物質のインパクト度であって、排気量中の成分比率ではなかったと理解しています。何が言いたいかというと、水蒸気など、環境に悪影響を及ぼさないものがカウントされていないということです。
本来なら薪ストーブの排煙に含まれるPM10以下の微粒子量を測定すべきなのでしょうが、かなり多めに、「20%」と仮定してみました。

これを我が家のストーブにあてはめると、0.029 mg/m3/hのPM10以下の微粒子が我が家の敷地内に排出されている計算となります。

そこから、周囲への影響を導き出すと、我が家は周囲を同じ区画の5件の家に囲まれていますので、我が家を含め影響を及ぼす面積は6倍となり、排煙はさらに拡散されて、PM10以下の微粒子量は0.0048 mg/m3/hとなります。

さらにですが、寝ている時間や仕事に行っている時間は「熾き火」の状態か、もしくは火が消えている状態ですので、その時間も差し引く必要があります。かなり多めに見て、1日16時間稼働したとしても、0.0032 mg/m3/hとなります。

あとは、土地の面積や煙突の高さ、周囲何mまで影響が及ぶと見込むかによって、ある程度のシミュレーションができると思います。仮に我が家のストーブの排気量「0.7g/h」が、実数はその倍ぐらい出しているとしても、「環境基準値の1時間値の1日平均値が0.10mg/m³以下、1時間値が0.20mg/m³以下」には遠く及ばないのではないでしょうか。

できるだけ簡略化したつもりですが、長くなってしまいました。
見込みの甘い部分がありましたら、ご指摘をお願いします。

[619: 599]

発展途上国などで薪を直接屋内で煮炊きに使用した場合に、どの程度PMが発生するか
ネパールでの測定結果を見つけました。薪の消費量はストーブでのバイオマス利用に
比べて少ないですが、燃焼効率の悪さと排気を屋内に行うということで、直接は今回の
比較に使えませんが参考数値にはなりますね。

これによると実測値は0.20mg/m³以下の国内基準値に対して2418mg/m³で基準値の1万2000倍ですから
かなりの危険な数値ですね。
日本でもつい70年位前までは薪を屋内で煮炊きに使っていましたから、私たちの祖父祖母よりも上の世代は
常時健康被害に晒されていたということでしょうね。

ちょっと前に「囲炉裏で過ごした私達の祖先は皆、公害病の被害者ってことになるな。
おかしな理屈だな。」と言っていた方がいましたが、おかしな理屈を述べていたのは
やはりこの方だったようですね。

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[ネパールでバイオマス・ストーブが普及」

1.健康への被害
　家庭で料理に使用するまきの燃焼排ガスがそのまま家の中に充満するため、小児ぜんそく・気管支炎で死亡する率が高い。2001年のネパール国勢調査結果ではぜんそく・気管支炎の死亡者数は、年間7,170 （6.71%）人で、5歳以下の幼児が23%を占めている。人口全体に占める幼児は12.1%なので、幼児の死亡率は成人の約2倍。PM10（10ミクロン以下の微粒子）のネパールの家庭での実測値は、1立方メートルあたり2,418ミクロングラムと報告されており、LNGを燃焼させた時の約3倍である。

http://indonews.jp/2009/12/post-3416.html

[620: 599]

>>619

まず0.7g/hという性能数値が何を捕集して測定した数値であるかを明確にしないと議論は
始まりませんね。本来は薪として燃焼された質量は、灰としてストーブに残った僅かな量
以外は全て煙突から出ていきますので、こんな数値にはなりません。最低でも気体成分の
大部分のH20、co2は除かれているとみたほうが適切でしょう。単純に考えれば、煙突部分で
簡単に捕集できる粒度の大きい固体成分（煤等）のみを測定した可能性が高いのではないかと考えます。
そうだとすると今回のPMの検証にはまったく使えない数値になりますから計算には使えませんね。

[621: 春夏秋は冬を待つ季節]

No.618 by たくさん：

揚げ足取りのような書き込みばかりでアホらしくなって書き込みを一時中断していましたが、有意義な具体論になってきたので、再度書き込ませていただきます。

カタログスペックの0.7g/hという排煙量についてですが、この数字をまともにとらえてはいけません。これは薪ストーブ本体が十分に蓄熱して熾き火が大量にあり、その上で薪が完全燃焼していて、二次燃焼や触媒が働いている理想的な安定稼動時の「最も排気がクリーンな状態」の時のものです。

車にたとえれば時速60キロで加速も減速もしないで一定の速度で平坦な舗装路のテストコースをプロドライバーが一定の速度で転がしている時の燃費のようなものです。現実の道路では赤信号で停まることもあるし、渋滞もある、坂道もあるということで実用燃費はまた違ってきますよね。

焚きつけ時に煙がモクモクというのは問題外の使い方なのですが、ほとんど煙が目視確認できないような理想的な焚きつけをしたとしても、薪ストーブが安定稼動するまでにはカタログスペックの数百倍から数千倍の煙が出ていると私は感じています。この段階では触媒も二次燃焼も全く効きません。計測したわけではないから具体的な数字は提示できませんけど、これまで4シーズンの間、自分で使った経験上の勘です。

そして温度を上げられずに燻らせたりしているユーザーも多いと思います。薪ストーブに貼り付いている温度計の表示にビビってしまい熾き火もロクにない状況で、全体的にはまだ温度も上がっていないのに焚きつけ後20分程度でダンパーを閉めてしまって「火が消える」「温かくない」とか言っているユーザーも多いのが現実です。触媒はこういう燻った煙の臭いを消す魔法のフィルターだと勘違いしているユーザーも多いです。薪ストーブ屋さんも「触媒があれば排気はクリーン」とか「燃費が良い」としか話さないので無理もないですが・・・。この場合は数万倍から数十万倍の煙が出ていると予想しています。

このように同じ薪ストーブでも、誰が焚いても同じような排気にならないところが問題なのだと思います。上手に焚けば数百倍から数千倍排煙が出ている焚きつけ時にも、問題となる空気汚染濃度とはらならいんでしょうし、煙モクモクで下手な焚き方であれば、問題となる空気汚染濃度に近づいたり、そこまでいかないにしても、ご近所からクレームをいただていしまうような状況となってしまうのでしょう。これが現実だと思います。

[622: 599]

アンカーを間違えました。前の619は618の誤りです。（619は自分ですね）

[623: 匿名さん]

春さんの見解はごもっともです。

それと風向きもありますよね。
理想的な実験室で拡散していく理論値ではなく、煙は風下に集中しますからね。

[624: たく]

>No.619 by 599さん
>発展途上国などで薪を直接屋内で煮炊きに使用した場合・・・
>参考数値にはなりますね。

参考にはならないと思います。
私はモンゴルで同じような現場を経験しましたが、途上国の家庭で見られるのは、昔日本にもあった「カマド」です。他方、薪ストーブは燃焼効率を上げる構造とするために改良が重ねられたもので、炉内は700～800℃の高温で燃焼しています。

私自身は、カタログ数値をそのまま妄信していませんが、一方でメーカーとして公表しているものですから、一定の条件が基になっているとしても、何らかの根拠があってのデータだと思っています。

先に申し上げた通り、これは実測値に基づかない、いちシミュレーションに過ぎません。ですが、ネパールの事例を引っ張ってくるよりも、より現実に近い条件設定ができると考えますが、いかがでしょうか。

>単純に考えれば、煙突部分で簡単に捕集できる粒度の大きい固体成分（煤等）のみを測定した可能性が高いのではないかと考えます。
私もこの0.7g/hの根拠を知りえませんが、同時にあなたが否定する根拠もまた憶測に過ぎません。であれば、数値設定をどの程度引き上げれば良いのでしょう？

データに基づく議論が始まったかと思えば、途端に想像の議論に逆戻りした感があります。
少し残念です。

[625: たく]

>No.621 by 春夏秋は冬を待つ季節さん

先に述べさせていただいたとおり、私もカタログデータは稼働時間全体の平均値だとは考えていません。
ですが、シーズン中の長時間の使用を前提に考えれば、熾き火の「クリーンな」時間帯がむしろ長く、あながち現実離れしたデータでもないと思います。
他に由るべき確たるデータもない中、いちシミュレーションとして使っています。

[626: たく]

>No.623 by 匿名さん
>理想的な実験室で拡散していく理論値ではなく、煙は風下に集中しますからね。

風を考慮していないのはもちろん承知しています。
これこそ、実測値でした得られないデータですので、ここで設定のしようがありません。
ただ、一旦屋根よりも高い場所に舞い上げられた排煙が、風によってより拡散・希釈されると考える方が自然ではありませんか？

[627: 599]

EPAの排ガス規制値ですが以下の薪ストーブの掲示板の方の発言を見ると
0.7g/hは煤ではなくPM10を測定した結果らしいとのことです。
この発言の裏付けは分かりませんが、とりあえずは0.7gの全量をPM10と
見て計算してもいいんじゃないでしょうか？

http://www.firewood.jp/c-board38/c-board.cgi?cmd=ntr;tree=888;id=woods...

[628: 599]

ここの情報でもEPAの基準値は微粒子に対して定められているとの記載が
ありますから全量PM10とみなしてもよさそうですね。

----------------------------------
煙に含まれる微粒子に対しての規制があると聞きましたが。

木煙は、焼けていない木製粒子および燃焼の他の副産物を多く含んでいます。アメリカでは1988年に、現在のEPA基準の第一段が設立されました。その時の試験結果として、1時間あたり約70～80グラムの微粒子を生産することが示されました。1992年からEPA基準の第二段として触媒方式のストーブでは、毎時最大4.5グラム未満、非触媒方式のストーブで毎時最大7.4グラム未満という基準が設けられました。また、当時は触媒方式のストーブの触媒は5年の平均寿命経過すると、非触媒方式のストーブと同じになるであろうと予測されました。非触媒方式のストーブは、一貫した微粒子の排出量を保ちます。

http://www.naganosohsyo.co.jp/pdf/service/Q&A.pdf

[629: 599]

本家のEPAのホームページで検証方法を見つけました。やはり排ガス規制値はPMに
対して定義されているようです。

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Fireplace Test Method Information

EPA’s Qualified Wood-burning Fireplace Program will initially qualify models achieving a Phase 1 particulate matter emission level of 7.3 g/kg or a Phase 2 particulate matter emission level of 5.1 g/kg. EPA will no longer qualify models at the Phase 1 level as of February 19, 2012.


http://www.epa.gov/burnwise/testmethods.html#fireplace

[630: たく]

>No.628 by 599さん

>ここの情報でもEPAの基準値は微粒子に対して定められているとの記載が
>ありますから全量PM10とみなしてもよさそうですね。

0.7g/h=全量PM10以下の微粒子だとします。
0.0032 mg/m3/hの5倍として、0.016mg/m3/hです。
よって、薪ストーブの排煙に含まれる浮遊粒子状物質は、完全燃焼状態を保っている状態では、近隣の方々の健康を害する心配はないという結論でよろしいでしょうか。

[631: たく]

>No.629 by 599さん

>本家のEPAのホームページで検証方法を見つけました。やはり排ガス規制値はPMに
>対して定義されているようです。
>http://www.epa.gov/burnwise/testmethods.html#fireplace

↑これはそもそも薪ストーブに関する記事ではないのではありませんか？
私の読解力が足りないせいでしたらすみません。

[632: 599]

>↑これはそもそも薪ストーブに関する記事ではないのではありませんか？
私の読解力が足りないせいでしたらすみません。

そうですね。この文書自体は直接には暖炉を指しているように読めますね。
薪ストーブと暖炉の評価方法が別とは思えせんが、もう少し見ています。

蛇足ながらEPAから”賢く燃やす”と銘うって啓蒙キャンペーンを行っている
ようなので紹介しておきます。
http://www.epa.gov/burnwise/

[633: 599]

>よって、薪ストーブの排煙に含まれる浮遊粒子状物質は、完全燃焼状態を保っている状態では、近隣の方々の健康を害する心配はないという結論でよろしいでしょうか。

なんか早急に結論を出そうとしてませんか？
単純な計算だと敷地境界線上での濃度は定常的な理想的な燃焼状態で0.15mg/hですから
隣家の吸気口の位置にもよりますが、一応はokといえるべき数値と言ってもいいかも
しれません。
ただ、１日の平均的な量で計算するのであれば焚き始めの大量にPMを出す時間の考慮を
する必要があります。このとき（開始後１時間くらい？）排出量をどの程度みていいかは
明確なデータはありませんが、EPAが交換を促しているような古いタイプと同様の30～70g/h
は出ているとみたほうが現実的ではないでしょうか？

[634: たく]

>No.632 by 599さん
>この文書自体は直接には暖炉を指しているように読めますね。

暖炉と、屋外燃焼型のセントラルヒーティングに関するものではないでしょうか？

薪ストーブに関するEPAキャンペーンの概略は、以下EPAサイトで紹介されています。ご参考まで。↓
http://www.fireplacesandwoodstoves.com/wood-stoves/epa-wood-stoves-pro...

[635: たく]

>No.633 by 599さん

>なんか早急に結論を出そうとしてませんか？
時間をかけて新たな材料が出ましたら、ぜひご教授ください。あくまでもロジカルにお願いしますネ。

>単純な計算だと敷地境界線上での濃度は定常的な理想的な燃焼状態で0.15mg/hですから
この「0.15mg/h」はどこから出た値でしょう？

>EPAが交換を促しているような古いタイプと同様の30～70g/h
>は出ているとみたほうが現実的ではないでしょうか？
我々が議論しているのは、日本の住宅地で、比較的最近になって増えてきた薪ストーブについてではなかったでしょうか？
米国ほか外国のお話は一旦脇に置いて議論しませんか？
どうも話が拡散して変数が多くなるばかりで、一向に結論に向かわない気がするのですが。

[636: たく]

>No.629 by 599さん
>本家のEPAのホームページで検証方法を見つけました。やはり排ガス規制値はPMに
>対して定義されているようです。
細かな点を指摘して恐縮なのですが、本文中には、"particulate matter（=PM; 浮遊粒子状物質）"と書いてあるだけで、これがPM10以下の粒子とまで言及されていないのではないでしょうか？
今回の議論で話題となっているPM10以下の微粒子が、このうち何%と見るべきか、厳密にいえばそこも補足をお願いしたいところですが、一旦「=全量PM10」と仮定していますので、このシミュレーションはそのままいきましょう。

[637: 匿名さん]

春さん、揚げ足取りませんから、浮遊粉塵を測定してくださいな。
温度の写真といっしょに貼り付けちゃいましょう。

営業にも数字を示した方が説得力あると思うのですけどね。こうやって焚けばクリーンですよ、と一目瞭然ですから。あっと、一酸化炭素等の簡易測定も同時に行えばなおベターですね。室内空気も測定すれば、ユーザーにとっても安心ですね。