第一種換気の実際の換気回数は 0.5 回/h 以上なので弱められる?

建築基準法で定められる換気回数は一般の住宅で 1 時間に 0.5 回以上と定められているためか、Q 値の計算などでは換気回数 0.5 回/h を前提として計算されることが多いように思います(当サイトの計算もそうしています)。

換気は多ければ多いほど外気の影響を受けやすくなり、湿度管理が難しくなるだけでなく熱損失も大きくなるため、その風量は必要最小限であることが望ましいはずです。しかし実態としては、換気ムラを考慮しているためか、換気回数は 0.5 回/h より多く設計されているのではないかという疑問があります。

そこで今回は、わが家を例として、0.5 回/h の換気量と、実際に設計されている換気量にどれだけ差があるのかを確認してみたいと思います。ちなみにわが家は設計時に換気量に関して一切口を出していないので、三井ホーム(換気設備は東芝の子会社)による一般的な方法で設計されているはずです。

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理論上(換気回数 0.5 回/h)の風量計算

機械換気量を、建築研究所の資料(PDF)を参考に計算してみます。

わが家の吹き抜けを含む床面積は約 140 m2 で、天井高は平均約 2.5 m なので、空間の体積は次のようになります。

140 x 2.5 = 350 [m3]

これに換気回数(0.5 回/h)をかけると、必要な換気量を計算できます。

350 x 0.5 = 175 [m3/h]

ここで、上記資料によると「換気設備の風量は、必要有効換気量に一定の余裕を見て設計されることが通常」であるとのことなので、一般的な余裕率 1.1 を乗じることにします。

175 x 1.1 = 193 [m3/h]

第三種換気であれば、必要な換気設備の風量はこの程度になるはずです。

一方、第一種換気の場合はさらに、有効換気量率(有効換気量/給気量)を考慮する必要もあります。全館空調システムの取扱説明書によるとこれが 0.93 なので、必要な換気設備の風量は次のようになります。

193 / 0.93 = 207 [m3/h]

余裕率が妥当な程度なのかは疑問ですが、これがわが家で 0.5 回/h の換気回数を達成するギリギリの風量ということになりそうです。

わが家の換気設備の設計風量

わが家の換気ユニットの風量は、「弱」で 150 m3/h、「強」で 250 m3/h の仕様であり、「強」に設定されています。上記のような計算で、「弱」では足りないので「強」にしているのかもしれません。

250 m3/h ということは、先ほど計算した風量よりも 2 割以上大きい換気風量になっています。

つまり、換気による熱損失量(および湿気や乾燥の流入量)は最低限の換気より 2 割以上大きく、換気回数に換算すると 0.6 回/h の仕様になっていることがわかります。

もう少し中間的な設定ができないものかと思いますが、弱めて結露などのトラブルが起きると保証の対象外になるとのことなので、風量強めを渋々受け入れているのが現状です。

全熱交換型の場合には局所換気も併用することを考えると、換気によってかなりの熱損失が発生していることが懸念されます。この無駄をなくすことはできないのでしょうか。

換気回数はもっと少なくていい?

そんななか、新住協代表理事の鎌田先生による書籍『本音のエコハウス』を読んでいたら、驚くべきことが書かれていました。

詳しくはお読みになることをお勧めしますが、建材のホルムアルデヒドなどが減った結果、換気回数 0.3 回/h でも問題はなく、湿度管理や熱損失のメリットが大きい(熱交換換気ではむしろ冬の過湿に注意)とのこと。

法的な問題が心配になりますが、法的に義務付けられているのは 0.5 回/h の能力の換気設備の設置であり、運転の義務はないので問題はないそうです。

また、第一種換気では (C 値) x 0.1 回/h ぐらいの自然換気量が発生するため、実は設置する設備は自然換気量を差し引いてよいとのこと。想像ですが、これは実務ではほとんど無視されていることなのではないでしょうか。

全熱交換型換気における換気回数の疑問

わが家の場合、C 値は 1 以上あるので、自然換気量は 0.1 回/h はあることになります。換気設備が 0.4 回/h でいいとすると、166 [m3/h] でよいことになり、ほぼ弱運転でよいことになります。

なお、上記までの話では、局所換気を考慮していません。ここからは、局所換気についても検討してみたいと思います。

わが家で常時運転している局所換気は風呂とトイレ 2 箇所があり、その合計は最低時でも次の風量があります。

50 [m3/h] + 34 [m3/h] x 2 = 118 [m3/h]

これが第一種換気システムの風量 250 m3/h に対して無視できない量であることは明らかです。

わが家が第三種換気だと仮定すると、はじめに計算したように、必要な換気設備の風量は 0.5 回/h で 193 m3/h でした。

局所換気で仕様どおりに 118 m3/h の風量が出ているとすると、それだけで必要な換気の 6 割(0.3 回/h)相当の換気ができていることになります。第一種換気では第三種換気と違って各所に給気口がないため、負圧になるだけで給気されないのではと考えるかもしれませんが、私は次の理由から、現実にも給気されていると思います。

まず、メンテナンス時にメインの換気装置を止めたとき、局所換気が稼働していると給気口から結構な流量の外気が入ってくることが確認できます。おそらくメインの換気装置が稼働しているときも、(給気量)=(排気量)ではなく(給気量)>(排気量)となっているのでしょう。

また、家のすき間は延床面積に C 値をかければ計算でき、わが家で C = 1.2 とすると 168 cm2 ほどのすき間があることになります。これは住宅の一般的な給気レジスタの総面積と同程度はあるため、すき間からだけでも給気は十分可能ということになります。

実際、風呂の換気をオンにすると他の部屋の換気量が増えることも確認しています

とすると、わが家で必要な第一種換気は 0.5 – 0.3 で、たったの 0.2 回/h 分。さらに 0.1 回/h の自然換気があるとすれば、第一種換気設備は 0.1 回/h 分、約 40 m3/h で済むことになります。

・・・と書いてみたものの、局所換気を併用する全熱交換型第一種換気では第三種と同様に室内が負圧になって自然換気が発生しにくいかもしれませんし、換気ムラを一切考慮していないため、実際に実践したとしたら、それはそれで問題があるような気がします。

しかし、見方を変えてみても、現在のわが家は最低でも 0.6 + 0.3 = 0.9 回/h の換気が行われていることになります。「最低でも」と書いたのは、実際にはこれに加え、風呂やトイレの換気扇を強にしたときの追加風量、レンジフードの換気風量、シューズクロークの湿度センサー付き局所換気の風量(48 m3/h)、さらには自然換気量(0.1 回/h?)が加わることになるからです。

熱交換型換気を採用しているのにもかかわらず、換気による熱損失は Q 値換算で 0.6 以上はあるのではないでしょうか(通常の第三種換気の熱損失は 0.4 程度)。

バカみたいな話ですが、全熱交換型換気に対するこれらの疑問に対し、ハウスメーカーなどからまともな回答を受けたことはありません。また、真剣に取り組んでいる住宅関係者もほとんど存じ上げません。

こんなことでは、将来、住宅の保証などどうでもよくなった頃に換気風量を落としてみようかな、なんて考えが頭をよぎってしまいます。第一種換気を止めて給気口と排気口をふさぎ、局所換気の合計風量が 0.5 回/h になるように調整すれば、家のすき間を通じて十分な第三種換気になる気もします。
誰か止めてください。

なお、この記事では換気回数は 0.5 回/h も必要ないと読めてしまいますが、実際には 0.5 回/h でも足りないケースがある、とも考えています。なんとも細かい話になってしまいましたが、これについては近日中に更新したいと思います。

追加記事寝室の換気が不足しがちという問題と対策。適正な居室の広さについて

今回取り上げた以下の本についても、そのうち紹介したいと思います。

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