2003年の建築基準法改正により、現在の住宅には24時間換気が可能な換気設備を設置することが義務付けられています。しかし実際に換気が適切に機能しているかというと、疑問があるケースも多々あります。
換気にもさまざまなタイプがあり、省エネや湿度などの快適さにも影響してきます。後述する第三種換気方式が一般的ですが、一部のハウスメーカーなどでは熱交換型の第一種換気方式も採用されています。
これらのタイプの特徴、デメリット、電気代などの費用についてまとめてみました。
換気の目的
そもそも換気はなぜ必要なのでしょうか。換気には以下の目的があります。
- 呼吸に必要な酸素を取り込む
- 有毒ガスや病原体を排出する
- 湿気を排出する
- 臭いを薄める
住宅の高気密化には多くのメリットがありますが、気密化が進んだ住宅では、勝手に換気が行われる昔の住宅（ただしムラがある）と異なり、機械的に計画的な換気を行う必要があります。
適切な換気を行わないと、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼンなどの有害物質が蓄積してシックハウス症候群になるだけでなく、湿度過多によって結露が生じたり、アレルギーの原因となるカビやダニが増えやすくなり、健康に悪影響を及ぼします。
また、空調と併せて湿度をコントロールできるようになると、快適なだけでなく、さまざまなメリットがあります。
参考
・湿度管理でカビ・ダニ・ウイルスを減らす！
・結露が発生する条件および対策
・シックハウス対策にこだわるなら建物より家具・換気
換気のタイプ
換気には自然換気と機械換気があります。自然換気だけでは常に一定の流量を確保することができないため、通常は換気扇による機械換気を行います。これらを組み合わせた換気システムもあります。機械換気には、次の3種類があります。
第一種換気方式
給気と排気に換気扇を使用します。給気量と排気量が等しいとき、室内の圧力は外気と同じになります。空気が交差するところで熱交換を行う装置を付けると、家の温度を保ちつつ換気を行うことができるので、冷暖房費の節減効果があります。ただし、換気にかかる電気代も高い傾向があります。給気にフィルターを付けて空気清浄機の役割を持たせることもできます。
第二種換気方式
給気のみに換気扇を使用し、排気は通気口から行います。一般の住宅で採用されることはほとんどありません。室内の圧力が外気より高くなるため、汚染空気の流入を防止する必要がある手術室などで用いられます。
第三種換気方式
排気のみに換気扇を使用して室内の圧力を外気より低く（負圧に）することで、各部屋の通気口から自然に給気を行う方式です。初期費用、ランニングコスト共に安価なため多く採用されている換気方式ですが、きちんと換気を行うためには住宅に高い気密性能が要求されるため、有効に機能していないケースがかなり多いと思われます。気密性能が足りないことによる第三種換気の問題点については、次の記事で紹介しています。
第三種換気でも、各部屋に吸込口を設置し、ダクトでつないでまとめて排気する方式もあります。このダクト式第三種排気セントラル換気方式だと、ダクトの汚染が問題にならず、部屋ごとの換気ムラを軽減することが期待できます。
各方式の特徴まとめ
よくある換気方式の特徴を以下にまとめました。最適な換気方式は、何を重視するかで変わってきます。どの方式でもあっても、長年にわたって適切に維持管理できることが最も重要です。
| 導入コスト | 維持コスト | 湿度の維持 | 換気効率 | 空気の清浄さ | 掃除の手間 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第三種ダクトレス | ★★★ | ★★★ | ★ | ★ | ★★ | ★★ |
| 第三種ダクト式 | ★★ | ★★★ | ★ | ★★★ | ★★★ | ★★★ |
| 第一種全熱交換ダクト式 | ★ | ★ | ★★★ | ★★★ | ★ | ★★ |
| 第一種顕熱交換ダクト式 | ★ | ★ | ★ | ★★★ | ★★ | ★★★ |
| 第一種全熱ダクトレス | ★★ | ★★ | ★★★ | ★★ | ★★ | ★ |
この評価を付けた根拠は以下のとおりです。
・空気がきれいな換気方式はどれか？
・掃除がラクな換気方式はどれか？
第一種換気のタイプ
第一種換気方式にも種類があり、熱交換型換気のタイプ（全熱/顕熱）と、ダクトの有無により、それぞれ特徴があります。
熱交換型換気のタイプ
全熱交換型
湿度と温度の両方を交換することで、室内の温度と湿度を維持しやすくなります。他の換気方式では梅雨や夏に大量の湿気を取り込み、冬に乾燥した空気（特に太平洋側）を取り込んでしまいますが、全熱交換型ではこれが緩和されるので、快適性の観点で大きなメリットがあります。これだけでは不十分で、エアコンや加湿器は必要ですが、暑い時期に湿度を 60% 以下にしたり、乾燥する冬場に湿度を 40% 以上にする、という湿度管理が行いやすくなります。
顕熱交換型よりも一般に熱交換効率は高くなりますが、湿気とともに臭いも室内に戻してしまうため、トイレや風呂場は換気システムに組み込むことができません（別途、排気専門の換気扇を付ける必要があります）。このため、次のような問題があります。
全熱交換換気のメリットとされることも、よく考えると効果を発揮できないケースが多いので注意が必要です。
顕熱交換型
温度の交換のみを行い、湿度を維持する効果はありません。湿度を保つ効果がない分、快適さと熱交換効率は全熱型より劣りますが、汚染の心配が少なく、トイレや風呂場も換気システムに組み込むことができるというメリットがあります。
参考
・熱交換型換気は必要か
・熱交換型換気で暖房費はいくら節約できるのか
ダクトの有無
ダクトありの場合、適切に流量を管理できていれば、家中を効率よく換気することができます。これに冷暖房を組み合わせ、1 台で空調・換気を行う全館空調システムもあります。ダクトはメンテナンスフリーという話も聞きますが、汚染の可能性も否定できません（ダクトの汚染に関する詳細記事）。また、機器やダクトを設置するためにスペース（専用の部屋、屋根裏、床下など）が必要で、配管のために天井高が低くなるところも発生します。ダクトの設計と工事にはお金がかかるため、初期費用は高くつきます。
ダクトなしの熱交換換気もあります。初期費用は安く抑えられますが、同じ場所で給気と排気を行うことになるため、広範囲を効率よく換気することは不得手です。また、大型になると騒音が大きくなるため、寝室では注意が必要です。このため、設置台数が多くなってしまうというデメリットがあります。
参考
・第一種ダクトレス熱交換換気システムを検討する
・全館空調5年目のダクト汚染状況をチェックしてみた
第一種換気の問題点
主に費用が問題となり、管理の手間もかかります。お金については、初期費用、電気代、その他について、それぞれ紹介します。
初期費用
換気扇が給気と排気それぞれに必要になるうえ、熱交換型換気装置は高くつきます。ダクト式の場合、家中にダクトを張り巡らせることになり、大規模な工事が必要になります。全熱型の場合、トイレや風呂場は別途個別に換気扇を設ける必要もあります（局所換気）。
一番低コストな第三種換気方式と比較して、一軒あたり 30 万円ほどの価格差が発生するでしょう。
電気代
ごく大雑把に言うと、第三種換気では月数百円程度ですが、第一種換気では少なくともその2倍、多いと月 3 千円程度かかることがあります。月の電気代は、消費電力さえわかれば簡単に計算できます。
消費電力（W）× 24（h） × 30（日） ÷ 1000 で 1 月あたりの消費電力量 （kWh）が出るので、これに電気の単価（円/kWh）をかければ、1 月の電気代となります。電気の単価は、2017 年現在、1 kWh あたり 27 円前後です。
熱交換型の第一種換気を利用する場合、冷暖房費が安くなる効果が期待できますが、それには省電力タイプのものである必要があります。第一種換気方式の導入をご検討の方は、消費電力を確認することをおすすめします。
熱交換換気による暖房費節約額についてはこちらの記事で紹介しています。
参考までに、三井ホームの全館空調（東芝）を採用した我が家の場合、消費電力は 118W で、特に省電力ではありませんでした。
管理の手間と費用
給気口にフィルターがあるため、フィルターが詰まらないよう定期的に掃除する必要があります。空気清浄機と同様のもので、毎月掃除機で吸い取ります。汚れがひどいときは、水洗いしたり、天日に干したりします。フィルターに蚊などの虫の死骸が引っ掛かっていることもあるので、虫嫌いの人は注意が必要です。
専門の業者でないと手入れできない部分もあり、その度にメンテナンス費用がかかります。熱交換素子を交換する際（おそらく十年くらい）には、数万円レベル（？）の費用もかかるものと思われます。
フィルターはさまざまなタイプがあり、高性能なものほどすぐに詰まります（PM2.5 対応など）。フィルターの寿命は数カ月～数年で、交換する際の費用が結構かかるケースもあるようです。
気密性能も重要
最後に、効果的な換気を行うためには、高気密であることが不可欠です。換気量は 2 時間で空気が全部入れ替わる量を確保することが定められていますが、家中で均一に換気を行うのは簡単ではありません。詳しくは以下の記事をご覧ください。
・気密性能はどこまで求めるべきか（C値）
・気密性能を示す相当隙間面積（C 値）は意味がない？
・低気密・中気密は何がどう問題なのか
なお、住宅が昔より高気密化したことにより換気が必要になりましたが、「高気密化」＝「健康に悪い」わけではない点にはご注意ください。