高層ビルにおける逆浸透（RO）の再考：ポンプ負荷なしで純水を供給

高層建築物への清浄で安定した給水の提供には技術的課題があります。建物が高くなるにつれ、市区レベルでの水圧は予測しづらくなり、機械室のスペースはさらに狭くなり、エネルギー効率はもはや選択肢ではなく必須事項となっています。一般的な標準 逆浸透（RO）システム —通常は地上レベルでの互換性を念頭に置いて設計されている—が、ブースターポンプを多用しなければそのような要件を満たすことが難しい。

高層ビルではアクアタル方式が水の浄化に使用される。膜の選択、システムの水力学、空間設計の改良により、既存のRO（逆浸透）装置は不合理な圧力損失、騒音、エネルギー効率の悪化を伴わずに数十種類の純水を供給できるようになる。

高層建築物における給水のための高圧膜インフラの再構築。

従来のROシステムでは、膜の耐性を確保するために一般的に高い入口圧力が膜にかけられる。これは高層ビルにおいて、高出力のブースターポンプを設置することで達成されることが多く、その場合、より多くの電力を消費し、機械的負荷も大きくなる。この課題は、新しい低圧RO膜技術によって変化しつつある。

低圧膜の設計は、非常に低い運転圧力で動作する膜において高い除去率を実現することを目指しています。これらの膜は、特に市水の供給圧力が不均一であるか、配管システムのインフラを維持するために意図的に制限されている商業ビルに適しています。このシステムは水を膜を通じて強制的に押し進めるように設計されたものではなく、利用可能な圧力を活用します。

アクアタルは、商業施設や高層ビル規模で実用的な小型RO設備にこれらの膜を使用しています。その結果、過大なポンプの使用や既存の建物内の給水ネットワークの再設計を行うことなく、性能の継続的な浄化が可能になります。

継続的な建物およびその他

高層ビルの給水システムで最もよく見られる問題の一つは、高層階での出水量が不安定に高くなることです。ピーク時間帯や水道局からの水圧が低下している状況では、従来のROシステムは部品を保護するために流量を減らしたり、システム全体を停止させたりすることがあります。

耐圧構造とバランスの取れた流量制御に基づく垂直給水方式を採用した現代のROシステムにより、この問題は解決できます。低圧膜と巧妙な内部流体設計により、40階以上でも浄化された水の排出量が一定に保たれます。

アクアタルの設置例では、このような安定化を過剰な入口圧力に頼ることなく実現しています。むしろ、異なる条件下でも透過水の流量を一定に維持できるようにシステムが設計されており、作動時の急激な負荷変動を低減するとともに、オフィス、ホテル、複合用途タワーにおいて信頼性の高い給水が可能になります。

ブースターポンプを排除：小型の機械室にも対応できる省エネ型ROシステム

ブースターポンプは多くのエネルギーを消費するだけでなく、占有スペースが大きく、発熱も生じるため、メンテナンス要件も高まります。高層建築物では、機械室が初めから小さく設計されており、HVAC設備や防火設備と併設されていることが多く、後から拡張できません。

高効率なROシステムはブースターポンプや専用ブースターポンプを必要としません。これにより設置が容易になり、電力負荷が低減され、長期的なメンテナンス要件も軽減されます。さらに小型化されたシステム設計により、RO装置を小さな機械室に設置したり、使用ポイントに近い場所に配置したりすることが可能になります。

AquatalのROソリューションは省スペース性とモジュール性を重視しており、高層ビルの既存インフラに容易に組み込むことが可能です。これにより、外部のポンプ設備が不要となるため、建物の運営者はより持続可能で、清潔かつ静かな水浄化システムを利用できます。

都市部のスカイラインにおける高層ビルの数が増加し続ける中、水浄化システムもその進展に合わせて進化する必要があります。垂直的な環境に適したROの再構築とは、ポンプによる負荷を伴わずに純粋な水を供給するインテリジェント膜の開発や、インフラを意識したエンジニアリングを含みます。Aquatalは、高層ビルにおける水浄化のあり方を刷新することを目指しています。