換気について説明します。
昨今、コロナウイルスの影響で公共の場所だけではなく住宅の中でも、換気に対する人々の認識が大きく変わっており重要視されています。
普段の生活の中では換気についてあまり気にしたことがなかった人でも、改めて確認している人もいるでしょう。
また、新しく家を建てる場合にはできるだけ生活の中で意識しなくても、必要な換気がされている状況が望ましいと言えます。
今回の記事では、換気に関して以下のような内容を解説します。
- 換気とは？
- 換気の回数
- 換気の計算
- 換気の種類
新築時やリフォームの際には、今回の記事で解説する内容を参考にどのような換気状態にすればよいのか、今一度確認することをおすすめします。
換気とは
換気は部屋の空気を入れ替えることで、2003年の建築基準法改正によって換気設備の設置が義務付けられたため、それ以降に建てられた住宅には必ず換気設備が設置されています。
換気をする目的はさまざまですが、主に以下のような項目が挙げられます。
- 空気の入れ替えによる気分のリフレッシュ
- シックハウス症候群の原因となる化学物質の濃度調整
- カビや微生物の発生を防ぐ
これらを実現する為に、換気の計算に基づいて必要な設備が設置され換気の回数なども推奨されています。
特にシックハウス症候群やカビや微生物の発生は、人の身体に大きな影響を与える可能性がありますので、換気について正しい知識を身につけ実践することが重要です。
換気はただ窓を開けて空気を入れ替えるだけではなく、ポイントを押さえておくことで効果的に実現できます。
特に重要なのは、空気の流れを作って上げることです。空気の流れを作ることは、2ヶ所以上窓を開けたり換気扇を用いたりすることで実現できます。
ちなみに換気を英語で表現すると、「ventilation」という単語を用います。
なかなか目にすることはない単語ですが、他に風通しや換気装置という意味を持ちます。
また、自由討議や世論に問うこと、表出など少し変わった意味もあるので、覚えておきましょう。
換気回数
換気について調べていると換気回数という用語が出てきます。
換気回数というと、生活している中で何度窓を開けて換気するか？という意味を想像しますが、不動産用語で使われる換気回数は違う意味を持ちます。
換気回数とは、「1時間に室内に流入する空気量（換気量）を室内容積（床面積×天井高）で割った値のことで、1時間あたりに室内の空気が何回入れ替わったか」を回/hで表しています。
換気回数基準
必要な換気回数（量）の基準は、細かく条件が指定された上で決められているため、条件に応じて対応する必要があります。
建築基準法では、1人当たりの専有面積を元に求められます。
必要換気量は、20×居室の床面積÷1人当たりの専有面積で表されます。
ここで、1人当たりの専有面積はレストランや旅館、事務所などによって異なる点に注意が必要です。
床面積当りの必要換気量に基づく方法では、必要換気量は部屋の床面積当りの換気量×部屋の面積で求められます。
他には室内に変圧器やモータがある場合、水蒸気やガスがある場合、フード吸い込みなど局所換気がある場合などさまざまな計算方法が用意されています。
住宅では、0.5回/ｈとなっています。
ただ、0.5.回/ｈというと、１時間で部屋の空気が半分入れ替わるという事です。
ですが、この0.5回というのは、0.5回入れ替えれる能力のある換気扇を設置しましょうという事です。
我々は、もう少し少なめの0.3回程度で設定しています。
そして、部屋の中の空気が汚れた時には、少し回数を増やしてもらったりしています。
換気計算
換気回数の中で換気に関する計算についても紹介しましたが、計算式はそれほど難しくないものの、条件をどのように設定すればよいのか分かりにくいのが換気の計算です。
また、必要換気量が計算で求められたとしても、それを実現するためにはどうしたら良いのか分かりません。
換気計算は専門の業者で
計算を素人が独学で実施すると、計算結果を出すことはできてもその結果の妥当性を判断できなかったり、実現方法が分からなかったりします。実際には後述するさまざまな換気システムを組み合わせることで実現しますが、実現できているのか判断も難しいです。
今までの実績と比較したり、専門の知識を身につけている専門業者に対して換気の計算を依頼してしまうのがもっともおすすめです。自分でやろうとして建築基準法に抵触してしまっては意味がありませんので、注意が必要です。
換気の種類
ここからは、さまざまな種類の換気の中でいくつか代表的なものを解説していきます。名称だけだと分かりにくいかもしれませんが、可能な限り具体的にイメージできるようにしていきます。
ここでは、以下の5種類の換気についてそれぞれ解説していきます。
- 第1種換気
- 第2種換気
- 第3種換気
- ダクト換気
- ダクトレス換気
それでは、確認していきましょう。
第1種換気
第1種換気の特徴としては、空気を取り込む給気も空気を外に出す排気も機械を用いて強制的に行う換気方法です。
強制的に行うため、機械の故障さえなければ確実に給気・排気を実行可能です。
換気の程度も機械の動かし方を調整すればよいので、一戸建て住宅はもちろんですが集合住宅など大きな建物にも適用可能です。
多くの場合、給気は一ヶ所で集中的に取り入れそれを天井裏に設置したダクトで各部屋に給気します。
各部屋では部屋ごとに排気口を設けダクトで一ヶ所に集める方法と、あらかじめ設置した排気口に向けて空気の流れを作る方法があります。
給気を一ヶ所でまとめて行うため、給気口にフィルターを取り付けておくことで花粉やPM2.5などの身体に悪影響を与えるものを家の中に入れないことが容易です。
他の換気システムでもできますが、フィルターを複数設置する必要があり、コストやメンテナンス性で劣ります。
確実に換気できることはメリットですが、性能の良い大型の換気扇や屋根裏にダクトを設置する必要があるため、初期費用が高額です。
また、ダクト内の清掃は自分でできないので専門業者に依頼する必要があり、ここでも手間や費用がかかります。
注文住宅を建築する中で、特に資金に余裕があり高気密住宅を建築予定の方におすすめです。
第2種換気
第2種換気は給気のみを機械で行い、排気は自動で行う方法です。
住宅では使われることがほとんどなく、無菌室やクリーンルーム等の外気を取り入れたくない特殊な環境を作るために使用されます。
給気を強制的に機械で行うので、外気よりも室内の気圧の方が高くなり自然に外気が室内に入ってくることはありません。自宅で精密機器を扱う予定のある人以外は、あまり関わることはないでしょう。
仮に住宅に導入しようとしても、トイレ・浴室・キッチンは排気が必要となるので結局追加費用が必要になります。
これも住宅向けに第2種換気が採用されない理由の1つです。
第3種換気
住宅にもっとも多く使われている換気システムがこの第３種換気です。
構成がシンプルなので設置コストが安く、さらにメンテナンスも難しくないためランニングコストがかかりません。
24時間換気システムとしてよく知られているものは、この第3種換気システムです。
排気のみを機械で行い、室内の気圧が外気よりも低くなることを利用して給気を各部屋に設けた給気口から行います。
強制的に排気を行うので、湿気が壁の中に入ることがなく、結露が起きにくい点もメリットです。
デメリットとしては、自然吸気になるので冬は寒く、夏は暑い空気が入ってくることで給気部分だけ温度差が出ることや、冷暖房の効率が悪化する点が挙げられます。
コストや住宅の間取り、スペースなどの都合から、第1種換気か、第3種換気を選択するのが一般的です。
第4種換気
給気にも排気にも機械を用いずにいずれも自然に行う換気システムです。
換気システムとしての故障やファンを動かす電気代が不要などメリットに感じますが、肝心の換気が十分にできない可能性があるため、基本的には使用されていません。
ダクト換気
ここまで紹介した第１種～第４種までの換気システムに組み合わせて、ダクトを用いるかどうかで異なる換気システムを構築可能です。
ダクト式換気の場合には、主に天井裏などに空気の通り道となるダクトの構築が必要です。ダクトを設置することで流れをコントロールしやすくなるため、確実な換気が可能となります。
一方で、ダクトは単に排気経路というわけではなく配線なども一緒に入っていますので、何らか故障などがあった場合の交換を考えると、天井を外す必要がありかなり大掛かりになります。
また、第3種の場合にはダクトを使用するのは主に排気なので汚れがあっても気になりませんが、第1種は給気にもダクトを使用することがあるため、清掃も大掛かりです。
ダクトレス換気
ダクトレス換気システムは、特に第１種換気システムなどで用いられることがあり、ダクトが不要な分汚れが生じることがなかったり、そもそもダクトを設置するスペースが不要です。
一方でダクトレス換気のデメリットとしては、ダクト式のメリットである空気の流れをコントロールしにくいため、換気の性能としてはダクト式に比べると低下する可能性があります。
また、ダクト式の場合には専用のスペースを確保して設備を導入しますが、そのスペースがないため、その点でもダクト式と比較して性能低下は考えられます
第３種のダクトレス換気システムは建築基準法を満たす最低限のシステムで、居室にファンを設置するため音が気になったり、換気の安定性が低いなどの課題はあります。
ただし、第1種のダクトレス換気システムに関しては、これらは相対的な評価なので建築基準法の基準や第3種換気と比較すれば、十分換気性能は確保可能です。
ダクトレス１種換気の熱交換素子はこんなのです。
セラミックの筒になります。
換気 まとめ
普段の生活ではあまり気にしない換気に関しても、新型コロナウイルスの流行と共に気にする人が増えています。
換気は建築基準法に基づいての対応が必要となる為、専門的な計算の仕方が必要になります。
大まかには個人でも算出可能ですが、決定する場合には専門家に依頼しましょう。
また、換気の種類としてもさまざまで、観点としては第１種～第４種とダクトの有無で分類可能です。
住宅向けでは第１種と第３種が主に使われており、それぞれコストや換気性能などの違いがあるため、予算も含めて相談しながら進めるのがおすすめです。
また、換気性能には住宅自体の気密性も大きく影響してきますので、こちらも合わせて検討していくと良いでしょう。
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