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今回は、「3種換気」について解説します。
日本では2003年7月から24時間換気が義務付けられました。その背景には「シックハウス症候群」という社会問題があります。当時、幼稚園の児童が原因不明の体調不良を訴えるケースがありました。その原因を調べたところ、室内の換気が不十分で、空気中に気化しやすい化学物質が滞留し、体調不良を引き起こしていたことが分かりました。この問題を受け、法律が改正されたのです。
法律の改正点は、大きく3つあります。1つ目は、内装仕上げに関する規制です。先ほどお話ししたように、化学物質が室内に放出されることを防ぐため、建材の選定基準が設けられました。昔の日本の建築には化学物質の問題はありませんでしたが、新建材の普及により、この対策が必要になりました。その結果、F☆☆☆☆(フォースター)という規格が定められ、星の数が多いほど規制が厳しくなります。内装材には、このフォースターの建材を使用することが求められるようになったのです。
2つ目は、換気回数の基準が明確化されたことです。例えば、今私がいるこの部屋にも空気が満ちていますが、そのうち1時間あたり半分の空気を入れ替え、外気を取り込むことが求められています。このように、適切な換気を行うことが義務付けられたのです。
3つ目は、建物の外側、つまり天井裏・小屋裏・壁の中・床下といった部分との空間をしっかり分断し、化学物質が居住空間に入り込まないようにすることです。先ほどの2つ目は室内の話でしたが、こちらは建物の外側からの影響を防ぐための対策です。このように、24時間換気の義務化により、家の中の空気環境を良好に保つための仕組みが整えられました。
建築基準法の改正による1時間あたり0.5回の換気を行うための設備にはいくつかの種類がありますが、その中でも最も一般的に採用されているのが第3種換気です。第3種換気とは、室内の空気を排出し、新しい空気を取り入れる仕組みのことを指します。そもそも換気とは、室内の二酸化炭素が増えたり、焼肉をした際の煙が充満したときに、屋外に排出することを目的としています。つまり、換気とは「排気」です。しかし、単に排気するだけでは室内の空気がなくなってしまうため、どこかから新しい空気を取り入れなければなりません。この新しい空気の取り入れを給気と呼びます。
第3種換気の特徴は、給気と排気の仕組みにあります。給気は、室内に設けた吸気口から自然に外気を取り入れる形になっており、一方の排気はファンを使って強制的に行います。このように、給気は自然の力を利用し、排気は機械によって強制的に行うシンプルな仕組みになっているのが第3種換気の特徴です。この方式は、構造がシンプルで導入しやすく、最も広く採用されています。
この換気方式が広く使われる理由として、いくつかのメリットが挙げられます。まず、設備の構造が非常にシンプルであるため、設置する際の初期費用を抑えることができます。また、設備自体が複雑ではないため、電気代も少なくて済みます。さらに、シンプルな仕組みなので掃除やメンテナンスがしやすく、維持管理が比較的容易であるという点も大きな利点です。
一方で、第3種換気にはデメリットもあります。その最大の欠点は、熱損失が大きいことです。日本には四季があり、春や秋は外気の温度が比較的快適なので問題になりにくいですが、冬は暖房を使用し、夏は冷房を使用するため、室内の温度調整が必要になります。このとき、第3種換気では室内の暖めた空気や冷やした空気がそのまま屋外に排出されてしまいます。冬場であれば、せっかく暖房で暖めた空気を逃がしてしまうため、再び暖房を稼働させる必要があり、結果としてエネルギーのロスが生じます。夏場も同様に、冷房で冷やした空気がそのまま外へ排出されてしまうため、再び冷房を使用しなければなりません。このように、換気によって室内の快適な温度が失われることがデメリットの一つとなります。
また、第3種換気では給気口から外気をそのまま取り込むため、外気温の影響を受けやすいという点もあります。特に冬場は外の空気が非常に冷たいため、吸気口の位置や対策を考えないと、室内に直接冷たい空気が流れ込んでしまい、快適性が損なわれる原因となります。さらに、冬は空気が乾燥しやすい季節ですが、換気を行うことで室内の湿度がさらに下がり、過乾燥の状態になりやすいという問題もあります。これは第3種換気に限らず、24時間換気全般に言えることですが、特に気密性の高い住宅では影響が大きくなることがあります。
さらに、換気の効率は建物の気密性にも大きく影響されます。どれだけ強力なファンを設置しても、建物に隙間が多いと適切な換気が行われません。換気の効率を上げるためには、単に設備を強化するのではなく、建物全体の気密性や換気のバランスを考えることが重要なのです。
先ほどもお話ししたように、第3種換気は自然に給気を行い、機械で排気する仕組みになっています。ただし、トイレやお風呂、台所といった水蒸気や臭いが多く発生する場所については、居室の24時間換気とは異なるルートで、直接屋外へ排気するようになっていることが一般的です。
繰り返しになりますが、家全体としてはC値という基準で1.0㎡/㎡以下、つまり隙間の少ない住宅にすることが望ましいとされています。特に寒冷地である長野県や北海道のような地域では、0.5㎡/㎡以下のC値をクリアすることがより良いとされています。寒さが厳しい地域では、冬場の熱損失が大きくなるため、換気の効率をより重視する必要があるからです。
デメリットとして熱損失を挙げましたが、これからの日本で特に気になるのは、夏の湿気の問題です。ここ数年は、夏の期間が長く感じます。夏が長くなるということは、湿気の多い時期も長くなるということです。第3種換気では、外気を自然に取り入れるため、湿気もそのまま室内に流入してしまいます。この点は、近年の気候変動の影響を受けて、より大きなデメリットとして考えられるようになりました。
第3種換気には、ダクトを使用しないダイレクトなタイプのものだけでなく、ダクト式のシステムもあります。例えば「ルフロ」という製品が有名です。寒冷地では第3種換気が向いていないように思われがちですが、実際には北海道でも第3種換気が多く採用されています。その理由として、寒冷地ではダクト式の第3種換気が使用されることが多いという点が挙げられます。
ダクト式の第3種換気の特徴として、一台の換気設備で広い家全体の排気が可能であることが挙げられます。また、ダクトを使用することで、換気の流れをより計画的にコントロールすることができるため、効率的に空気を入れ替えることができます。さらに、ダクト内の汚れが少ないというメリットもあります。一般的に第3種換気のダクトは、それほど汚れが蓄積しにくいと言われています。そのため、メンテナンスの手間が少なく、長期的に見ても扱いやすい換気方式の一つです。
一般的なダクトレスの第3種換気に比べると、ダクト式の第3種換気はコストがかかりますが、長期的に見れば空気の流れが適切に制御され、快適な室内環境を維持しやすくなるというメリットがあります。
そうした背景の中で、今回は単なる第3種換気の説明にとどまらず、吸気の取り方についての知見を少し加えてお話ししたいと思います。これは私自身が考えたものではなく、北見工業大学の坂本先生が論文で発表されていた内容です。
一般的な吸気口の設置方法としては、建物の外壁にウェザーカバーを取り付け、壁を貫通させて空気を取り込む形が一般的です。しかし、坂本先生の研究では、建物の外壁と断熱層の間に設ける通気層を活用する方法が提案されています。通気層は通常12〜15mmほどの厚みを持たせることが多いですが、これを18mm程度確保し、その空間に吸気口を設けるというものです。
この方法にはいくつかの利点があります。まず、外壁にウェザーカバーを設置しなくてもよいため、建物の外観がすっきりとします。また、冬場に太陽が当たる南側の壁であれば、日射によって壁が温められ、外気温よりも高い空気が通気層を通って給気口に届く可能性があります。これにより、冷たい外気が直接室内に流れ込むのを多少和らげる効果が期待できます。この方法は、ダクトレスタイプの第3種換気でも、ダクト式の換気システムでも採用することが可能です。
さらにもう一つのアイデアとして、給気口をエアコンのそばに設置するという方法があります。これは、坂本先生が提案されているもので、ルームエアコンのすぐ下に給気口を配置すると、室内の空気と外気が適切に混ざり、冷たい空気が直接足元に流れるのを防ぐことができます。暖房時には、エアコンから温かい空気が出ることで、吸気口から流入する冷たい空気が自然にミックスされ、寒さを感じにくくなるというメリットがあります。さらに、新鮮な外気がエアコンの風によって拡散されるため、室内の空気がより効率的に循環することも期待できます。
また、夏場の湿気対策としても、エアコンのそばに給気口を設けることが有効であるとされています。この点については、広島のカオル建設の衣川さんからも有益な情報をいただきました。夏の外気は高温多湿であるため、直接室内に取り込むと湿気が増えてしまいます。しかし、給気口をエアコンの近くに設置することで、取り込んだ湿気を含む空気がエアコンの除湿機能によって調整されやすくなります。
第3種換気を採用する場合には、単に換気設備を設置するだけでなく、このような吸気の工夫を取り入れることで、より快適な住環境を実現できるのではないかと思います。このように、第3種換気も工夫次第でデメリットを軽減でき、適切に組み合わせることで換気と空調の一部として効果的に機能させることができます。
換気の方法をうまく活用すれば、単なる空気の入れ替えだけでなく、より快適な室内環境の維持にも役立ちます。ぜひ、この点を頭に入れておいていただければと思います。
最後に、フィルターの掃除についてお話しします。築5年のお客様に「フィルターの掃除をされていますか?」と尋ねると「一度もしたことがありません」という方がいらっしゃることがあります。これは決して良いことではありません。換気システムを適切に機能させるためにも、定期的なフィルター掃除は欠かせません。
よく「実際どのくらいの頻度でやればいいの?」と聞かれることがありますが、正直なところ、一概に答えることはできません。なぜなら、汚れの度合いは暮らし方や立地環境によって大きく変わるからです。
せっかく高性能な住宅を建てても、換気フィルターの掃除を怠ることで室内環境が悪化してしまっては、本末転倒になってしまいます。快適な暮らしを維持するためにも、ぜひフィルターの定期的な掃除を心がけていただければと思います。
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