換気の仕組みと種類
換気とは室内の空気の入れ替えを行うことですが、そのためには空気の入り口、出口、及び、室内の空気を動かす力が必要になります。空気を室内に入れることを「給気」、出すことを「排気」といいます。その出入口をそれぞれ「給気口」「排気口」といいます。室内の空気を動かすために送風機（ファン）を使用する換気は「機械換気」と呼ばれており、ファンを使わないものは「自然換気」と呼ばれます。
機械換気と自然換気の組み合わせにより、換気は基準法により4種類に分類されています。この中で住宅では主に「第一種」と「第三種」が使用されています。
| 第一種 | 第二種 | 第三種 | 第四種 | |
|---|---|---|---|---|
| 構成 |
給排気型 |
給気型 |
排気型 ※デマンド型もある |
自然換気(パッシブ型) |
| 給気 | 機械（ファン） | 機械（ファン） | 自然 | 自然 |
| 排気 | 機械（ファン） | 自然 | 機械（ファン） | 自然 |
| 特徴 |
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換気の特徴
上記の4種に加え、ダクトの有無の組み合わせにより、換気方式はさまざまなシステムがあります。その中でも住宅でよく使用される換気方式についてその特徴を詳しく見てみましょう。
01 排気型換気システム（ダクト方式）
第三種にあたる排気型換気システムは高性能住宅が進んだ北海道で最も採用されています。新鮮空気が直接外界から給気されるので、換気過剰になると寒くなる可能性があります。暖房計画との組み合わせを考えた方がよいでしょう。
- メリット
- ファンの能力が高く換気が計画的に行われやすい。
- デメリット
- ダクトスペースが必要、外気の直接給気、冬場の過乾燥
デマンドコントロール型
一定量換気という考えではなく、デマンド＝換気のニーズに合わせ必要なときに必要な量を自動でコントロールすることができる換気方式。無駄な換気を行わないのでランニングコストが安く、熱交換換気と比べ省エネ効果も高い。
- メリット
- 熱交換換気システム並の省エネ効果。一定量換気と比べランニングコストが安い。
冬場の過乾燥低減。
- デメリット
- ダクトスペースが必要。外気の直接給気。
03 熱交換型換気システム（ダクト方式）
全館冷暖房のシステムを導入したい場合は、第一種にあたる熱交換型換気システムが必要となります。熱交換器を取り付けて、給気が持っている熱を回収して排気に供給する（熱交換を行う）ことが可能になります。また、外気の予熱機能と空調システムを組み込む事で空調と換気がひとつのシステムでまかなえます。
- メリット
- 熱交換で捨てる熱を回収するので省エネ性向上と給気の予熱機能がある。
- デメリット
- フィルター等メンテナンスが重要。給気ダクトのメンテナンスに注意が必要。ファンを2台使用するので、熱回収した省エネ以上のエネルギーを使う場合もある。特に全館暖房との組み合わせでない場合、暖房されていない冷えた部屋の空気と熱交換してしまう場合効果が出にくい。また、全熱交換の場合、熱と一緒に有害物質や臭気も回収してしまう可能性もある。
04 パッシブ換気（自然換気）
パッシブ換気とは、機械に頼らず、自然な空気の流れだけで家中の空気を換気する第四種換気システムです。給気口から取り込んだ外気を床下で温めることで、空気が上昇する力を生み出し、その自然な力で家中の空気を動かして換気します。上昇した空気はハウスダストや有害物質とともに天井の煙突から排気される仕組みです。
- メリット
- 機械換気による動力コストがない。各部屋に暖房器具が不要で家中どこでも暖か。
- デメリット
- 導入するのに条件あり（高い気密性、パッシブデザイン）
05 ダクトレスタイプ
ダクトレスタイプは基準法を守るために最低限の設備となります。各室に給気口と機械排気（換気扇）を設置する第三種換気で、局所換気システムです。住宅は、冬場には温度差による圧力や風による風圧の影響を絶えず受けており、一つ一つの能力が弱いファンでは家全体の換気を計画的に行う全般換気（家全体の計画換気の事）としては能力不足となってしまいます。ただし局所的な換気の必要性がある場合（喫煙等）、全般換気では対応できないので、必要に応じて局所換気と全般換気の組み合わせが必要となります。
- メリット
- 安価、ダクトスペースが要らない。
- デメリット
- 居室にファンがあると音の問題が発生する可能性がある。
ファンの能力が弱く換気の安定性が低い。風で逆流することもある。