設計工務の 櫻井 和樹です。
今回はパッシブハウスの5原則の一つである「換気」について紹介します。
冬は暖かく、夏は涼しい。
少ない冷暖房エネルギーで、一年を通して快適に暮らせる住まい。
それが世界最高水準の省エネルギー住宅「パッシブハウス」です。
パッシブハウスを実現するためには、
高断熱・高気密・高性能な窓など、建物そのものの
性能を高めることが欠かせません。
しかし、どれだけ断熱性能や気密性能を高めても、
それだけでは快適で健康的な室内環境は完成しません。
そこで重要になるのが「換気」です。
なぜ換気が大切なのか。
私たちは常に呼吸をし、料理をし、お風呂に入り、、、
日々の生活の中で湿気や二酸化炭素、さまざまな室内汚染物質を
発生させていますね。
どよーんとした空気感を感じた事ないですか？
小学生のころよく先生が授業始める前に教室に入るやいなや、
窓を開けさせられましたよね。
その時は寒いのに、、、とか思っていましたが、
中で過ごしていると感覚が鈍くなりがちですが、
外から来た人はどよーんとした空気を感じるのですね。。。
(学校はそれだけが理由ではないでしょうが、、、)
つまり、室内の空気を適切に入れ替えることは、
快適な住まいに欠かせないということですね。
ただし、冬に暖めた室内の空気をそのまま外へ捨ててしまえば、
せっかくの熱も一緒に失われてしまいます。
「新鮮な空気は取り入れたい。でも、室内の暖かさは逃がしたくない。」
この2つを両立するために、パッシブハウスでは
熱交換換気が重要な役割を担っています。
熱交換換気とは？ 捨てる熱を再利用する仕組み
一般的な換気は、室内の空気を排出し、
外から新しい空気を取り込む仕組みです。
しかし、冬の冷たい外気をそのまま室内に取り込むと、
その空気を暖めるために新たな暖房エネルギーが必要になります。
そこで活躍するのが「熱交換換気」です。
熱交換換気は、室内から排出する空気と
屋外から取り込む空気の間で熱を受け渡す仕組みです。
例えば、室温20℃、外気温0℃の場合を考えてみましょう。
温度交換効率80％の換気設備であれば、
理論上、0℃の外気を約16℃まで暖めて室内へ取り込むことができます。
（もちろん、実際の給気温度は換気設備の性能や風量、
設置環境などによって変わります。）
それでも、暖めた空気の熱を再利用できることは、
暖房エネルギーを抑えるうえで大きなメリットになります。
パッシブハウスでは、こうした熱回収の仕組みを活用することで、
換気による熱損失をできる限り小さくしています！
パッシブハウスが求める熱交換換気の性能
パッシブハウスでは、単に熱交換換気設備が付いていればよい
わけではありません。
熱回収の効率、換気による消費電力、室内の空気質、
そして実際の換気風量まで考える必要があります。
さらに重要なのは、設備単体のカタログ性能だけでなく、
建物全体のエネルギー計算や実際の運転条件を踏まえて評価をすることです。
高性能な換気設備を採用していても、
必要以上に電力を消費したり、
適切な風量が確保できていなかったりすれば、
パッシブハウスが目指す
省エネルギー性と快適性を十分に発揮できません。
つまり、換気設備の性能だけでなく、換気システム全体の設計が重要なのです。
換気と空調は別物。全館空調なら快適になる？
↑AIによるイメージイラストです。
最近の家づくりでは「全館空調」という言葉を耳にする機会が増えました。
全館空調とは、家全体の温度環境を整える空調方式の総称です。
家の中の温度差を小さくしやすく、廊下や脱衣室まで
快適に保ちやすいというメリットがあります。
一方で、専用設備の導入費用やメンテナンス費用、
将来の機器交換などについては、十分に検討する必要があります。
そして、ここで知っておいていただきたいのが、
「換気」と「空調」は別の考えという事です。
つまり役割が異なるということです。
- 換気： 汚れた空気を排出し、新鮮な外気を取り込む
- 空調： 冷暖房や除湿によって室内の温度・湿度を整える
パッシブハウスでは、断熱・気密性能を高め、
熱交換換気によって熱損失を抑えることで、
冷暖房に必要なエネルギーを大幅に減らします。
そのため、必ずしも高価で大掛かりな全館空調設備が
必要になるわけではありません。
建物の冷暖房負荷を適切に計算し、エアコンの能力や設置場所、
空気の循環経路を計画することで、比較的シンプルな設備構成でも
快適な室内環境を目指せます。
ただし、パッシブハウスであっても、間取りや日射条件、
湿度の状況によって必要な空調計画は異なります。
大切なのは、
設備の名称や価格ではなく、建物の性能に合った空調を設計することです。
高性能な換気設備を採用すれば、計画どおりに換気できる？
ここからは、私たちが特に重要だと考えている
「換気風量」についてお話しします。
高価でハイスペックな機械をいれたら誰しも
きちんと動いていると思ってしまいますよね。
実は宝の持ち腐れになってしまう可能性も秘めています。。。
実は熱交換効率の高い換気設備を採用しても、
設計したとおりに空気が流れていなければ、
その性能を十分に発揮できません。
はい？ってなりますよね。
例えば、換気ダクトの曲がりが多かったり、
ダクトが長すぎたりすると、空気が流れる際の抵抗が大きくなります。
抵抗が大きいとその分空気は流れにくくなります。
また、ダクトの施工状態やフィルターの抵抗、
換気設備の設定によっても、実際の風量は変化します。
設計図では適切な換気計画ができていても、
完成した建物で同じ風量が確保されているとは限らないのです。
パッシブハウスでは、必要な場所に必要な量の新鮮な空気を届け、
汚れた空気を適切に排出することが求められます。
そのためには、給気口・排気口の配置だけでなく、
室内の空気がどのような経路を通って流れるのかまで
考える必要があります。
「空気は目に見えないからこそ、設計と実測が大切」
風量測定
パッシブハウスの換気計画において、
特に重要なのが建物完成時の「最終風量測定」です。
これは、実際の給気口や排気口から、
どれだけの空気が流れているのかを測定するものです。
例えば、計画した換気風量が120㎥/hだったとしても、
実際には90㎥/hしか確保できていない可能性があります。
この場合、計画した風量の75％しか確保できていないことになります。
換気設備が動いていることと、必要な換気量が確保されていることは、
決して同じではありません。
パッシブハウスでは、完成後の換気風量を確認し、
必要に応じて給排気のバランスや各室の風量を調整することが重要です。
(パッシブハウスに限らず、風量測定をすることを強くお勧めします)
特に熱交換型の第一種換気では、
給気量と排気量のバランスが崩れると、
熱交換効率や建物内外の圧力バランスに影響する場合があります。
そのため、設計した風量が確保されているか、
各室に適切な量の空気が届いているかを確認します。
パッシブハウス認定においても、換気システムの調整・測定記録は
重要な確認項目です。
設計した性能を、完成した建物で確かめる。
この工程があるからこそ、設備のカタログ性能だけに頼らない、
確かな家づくりにつながるのです。
余談 第三種換気では快適な家は無理？
ここまで、パッシブハウスで重要となる熱交換換気について
お話ししてきました。
では、熱交換機能を持たない第三種換気では
快適な家をつくれないのでしょうか？
結論 決してそうではありません。
第三種換気は、機械で排気を行い、給気口から自然に外気を取り込む方式です。
熱回収ができないため、第一種の熱交換換気と比べると
換気による冷暖房負荷は大きくなりやすいものの、
設備構成がシンプルで、維持管理しやすいというメリットがあります。
住宅の断熱・気密性能を高め、換気経路や
冷暖房・除湿の計画を適切に行えば、
第三種換気でも快適な住まいを実現することは可能です。
3種換気の場合は特に給気口の位置が大切になってきます。
3種換気の場合、給気口からは外気温と同じ温度の空気が
家の中に流入してきます。
だからこそ入ってきた温度を素早く処理することができれば
むしろ経済的に快適な住環境をつくることができます！
ただし、パッシブハウスの認定を目指す場合には、
熱交換の換気が必要条件になります。
そのため、一般的な高性能住宅における換気方式の選択と、
パッシブハウスを実現するための換気設計は分けて考える必要があります。
パッシブハウスでは換気をどう考える？
パッシブハウスの5原則のひとつである「熱交換換気」。
その役割は、単に室内の空気を入れ替えることではありません。
新鮮な空気を取り込みながら、室内の熱をできるだけ逃がさず、
少ないエネルギーで快適な住環境を維持することです。
そして、その性能を実現するためには、
換気設備の選定だけでなく、適切なダクト設計や施工、
最終風量測定までが欠かせません。
良い設備を選ぶだけでは、良い換気にはならない。
設計した性能を、現場で確かめるから
快適な住環境を実現できるということです。
nikodeが考える【換気】
岐阜県多治見市の櫻井建設nikodeでは、
約30年前から高性能住宅に取り組んできました。
パッシブハウスのような世界水準の
省エネルギー住宅を実現するためには、
断熱・気密・窓・換気・熱橋を、それぞれ独立したものではなく、
ひとつの住まいとして総合的に考えることが大切です。
一棟ごとに住宅の冷暖房負荷や空気の流れ、
設備の選定などを根拠を元にご提示いたします。
換気設備の性能だけを追い求めるのではなく、
建物の性能に合った設備を選び、空気の流れを計画し、
完成後にその性能を確認すること。
そして、設備はいつか交換するものだからこそ、
将来のメンテナンスや更新のしやすさまで考えること。
これらを大切にしながら、住まいの快適性と
省エネルギー性の両立を目指しています。
特に、弊社が事務所を構えている多治見市をはじめとする東濃エリアでは、
冬の寒さだけでなく、夏の厳しい暑さや湿度への対策も欠かせません！
冬に熱を逃がさないことはもちろん、
夏の冷房や除湿まで含めた空調計画が必要不可欠です。
高性能な建物と、適切な換気・空調計画。
その両方がそろってこそ、
一年を通して心地よい住まいに近づくと考えています。
岐阜県多治見市を中心に、東濃地域や春日井市・瀬戸市周辺で
新築やリノベーションをご検討の方は、ぜひnikodeへご相談ください。
家全体の快適性を考えた住まいづくりを、一緒に考えていきましょう。
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