24時間換気はデメリットばかりなの?
熱交換換気システムで省エネ健康な家

みなさんは、体に良い活動を何かしていますか?
「適度な運動」「健康な食事に気を遣う」「適度な睡眠」など思い浮かべるかと思いますが、
実は重要な要素を忘れています。
それはが「空気」です。
「空気のような存在=いるのが当たり前の存在」という言葉があるように、
当たり前すぎて見過ごされがちなのが「空気」に関することではないでしょうか。
今回は空気の大切さをしっかり見直し、健康な暮らしができる住宅を学んでいきましょう

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人生で最も摂取するのは「食べ物」「飲み物」でもなく「空気」

私たちはだいたい、1日に食べ物1.4kg・飲み物を約1.2kg摂取しています。そして、呼吸で摂取する空気の量は、なんと約18.5㎏!食べ物や飲み物の10倍以上の量を体内に取り込んでいます。特に室内で摂取する空気の量は全体の過半数以上を占めており、容積・重量ともにぶっちぎりで多く、人体に与える影響は非常に大きい要素です。

ところが、上記の質問の回答にもあるように、健康に気を使う場合、産地や鮮度、食品添加物、残留農薬などを避けた食品や飲料を選ぶ方は多いと思います。ところが、体に取り込む量が飲食物と比較しても圧倒的に多い空気については、まさに「当たり前の存在」として、気にかけるのを忘れてしまっている方が多いように感じます。

食べ物や飲み物は数日食べなくても生きていけますが、空気が無いとほんの数分で絶命してしまいます。人間の生命に直結した空気、特に摂取量の最も多い自宅の空気をきれいにすることは、健康に配慮するうえでは欠かせない要素と言えるのではないでしょうか。

人が一生涯で摂取する物質の重量比

<<一日で摂取する物質量の概算計算例>>

【空気】

容積 0.5L×28,800呼吸(20呼吸/分)=14,400L
重量 14,400L÷22.4mol×0.0288kg=18.5kg

【食べ物】(※1)

タンパク質 2000kcal ×13~20%÷4g=65~100g
脂質 2000kcal ×20~30%÷9g=44~67g
炭水化物 2000kcal ×50~60%÷4g=250~325g
水分 1,000g
合計 約1,400g 出典:厚生労働省 日本人の食事摂取基準(2015年版)

【飲み物】

1日の人体の水分収支

※1 出典:厚生労働省 日本人の食事摂取基準(2015年版)より、エネルギー産生栄養素バランスの計算から重量を概算するため、たんぱく質は4kcal/g、脂質は9kcal/g、炭水化物は4kcal/gの換算係数を使っています。

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室内の空気は外気より汚い?

最も体内に取り込む量が多いのが「室内の空気」、しかしながら、残念なことに大抵の場合で、室内の空気というものは外気よりも汚れていることを、皆様はご存知でしょうか?

例えば、人間は「呼吸」によって、酸素を吸って二酸化炭素を吐き出します。また、キッチンで料理をするときにも、水蒸気やにおい成分、PM2.5などの主成分となる燃えカスなどが大量に発生することで、室内の空気が汚染されます。もしこういった空気の汚れがすべて室内に溜まってしまうとしたら、数日以内に命を落とすほどの劣悪な空気環境となってしまいます。

そのため、生活に伴って発生する様々な空気の汚れは「換気」によって排出し、外部から新鮮な空気を室内の取り入れる必要があります。トイレやキッチン、お風呂などに必ず換気扇がついているのは特に汚染物質の発生が多い場所だからなのです。このように「換気」は良質な住生活にとって、欠くことのできない大切な住宅性能です。

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24時間換気が義務付けられている理由

昔の住宅は気密性が低すぎたため(C値20cm2/m2レベル)、隙間風によって1時間あたり1〜2回は自然に換気がなされていました。そのため、トイレやキッチンなど以外では、換気不足による室内空気汚染が深刻な状態となることは、ほとんどありませんでした。ところが新建材の普及に伴い、気密化(C値5cm2/m2レベル)が進んできたため、間取りによっては、リビングや寝室などの居室での換気不足が発生するようになりました。

そんな中、近年に急速に普及した新建材に大量に含まれていたホルムアルデヒドなどの揮発性有害化学物質による、「シックハウス症候群(めまいや頭痛などを発症する)」が大きな社会問題となりました。そのため、シックハウス対策として2003年7月に建築基準法(※3) が改正されました。この改正により、住宅への24時間換気の設置が義務付けられるようになったのです(建築基準法28条の2)。今では当たり前の24時間換気システムですが、始まったのはほんの15年前のことです。ゆえに業界全体でもまだまだ換気に関するリテラシーが低いのが、日本の住宅産業の課題なのかもしれません。

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せっかく温めた空気を捨ててしまうなんて、勿体無い?

「昔は24時間換気なんてなかった。だから24時間換気は不要だ。そもそも乾燥する冬に過乾燥になるのに湿気を捨ててしまうのはもったいない」という意見を耳にすることがあります。この意見はもっともらしく聞こえますが、換気への理解不足から出てくる意見です。
なぜなら、24時間換気(生活で常時発生する化学物質やCO2、生活臭などの排出)と局所換気(キッチンやトイレ、お風呂などで発生する湿気や強いニオイなどの排出)は目的が別だからです。この誤解は、常時換気と局所換気を混同していることから発生しています。

【常時換気】

常時換気システムとは別名「24時間換気」、その名の通り24時間365日間一年中つけっぱなしで換気する換気システムです。室内のホルムアルデヒドなどの化学物質やCO2などを排気して新鮮な外気を入れる目的で設置されています。そのため、汚染源の有無を問わす、1時間当たり家全体の空気の半分以上の量を排気して、同じだけの量の外気を吸気しなければなりません。つまり、2時間で家じゅうの空気を全部入れ替える換気システムです。2003年7月に建築基準法が改正され、住宅への24時間換気の設置が義務付けられるようになりました。

【局所換気システム】

24時間換気とは別に、特に湿気やにおいなどで急激な空気汚染が発生する、台所やトイレ、浴室などで、必要な時だけ目的に応じた風量で換気を行う必要があります。代表例はキッチンのレンジフードや浴室換気などです。この様なピンポイントで湿気やにおいなどの汚染物質を室外へ素早く排出し、新鮮空気と入れ替えるのが局所換気システムです。

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常時換気と局所換気の目的とは?

【常時換気】

さて、24時間換気システムは、建築基準法的にはシックハウス対策として義務付けられましたが、実はそのほかにも換気を行う目的は数多くあります。詳しくは以下の通りですが、どれも日々の生活の質を向上させるためにも、欠かせない機能です。まれに「自然素材をつかっているからシックハウスにはならない、だから24時間換気は不要だ!」という工務店の方がいらっしゃいますが、シックハウス対策は換気の目的の一つにすぎませんので、たとえ自然素材であっても(ホルムアルデヒド濃度が低かったとしても)換気の目的は他にも多数あるので、換気システムは欠かせません。

1. 揮発性有害化学物質の除去

法改正の趣旨の通り、現在多用されている新建材には、シックハウスの原因となるホルムアルデヒドやトルエン、キシレンなどの揮発性化学物質が含まれているため、長期的に室内に揮発してきます。これらの微量の化学物質が室内に滞留させないために、緩やかな常時換気にて屋外へ排出する必要があります。

2. 二酸化炭素の排出と酸素の流入

人が呼吸することで酸素を吸って二酸化炭素を吐き出します。人が呼吸で排出する二酸化炭素を屋外に排出し、減った酸素をおぎなうために、一定量の換気が必要です。

3. 温度・湿気の攪拌・結露対策

私たちが生活する中で、浴室やキッチン、そして人からも湿気は大量に放出されています。特に室内と屋外の温度差が拡大する冬季には、一部の部屋に湿気が集中してしまうと、あっという間に大量の結露が発生してしまい、木を腐らせたり、カビが生えたりしてしまいます。そのため、湿気が一部の場所に滞らないよう、換気で室内の空気に流れを作り、湿気を攪拌させる必要があります。過度に温度差と湿気の多い場所を造らないことで、結露を抑制します。

4. 生活臭の滞留抑制

室内での生活によって、様々な匂いが発生します。この匂いが室内にこもってしまうと大変です。換気によって室内のにおい成分を速やかに屋外に排出することで、生活臭を抑制します。

5. ハウスダストの排除

室内の空気中には肉眼では見えないほど微小なハウスダストが大量に浮遊しています。中でもカビの胞子やダニの死骸や糞など、人体に有害な雑菌やアレルゲンの微粒子は、人が通るたびに舞い上がって健康を害します。こういったハウスダストによる健康被害を防ぐためにも、換気でハウスダストを排除する必要があります。

6. 外気の汚染物質の遮断

近年、大陸から飛散する黄砂やPM2.5(超微粒子)など、私たちを取り巻く大気汚染は日々深刻化しています。換気システムの給気口にフィルターを取り付けることで、これらの大気中の浮遊物質を室内に侵入を抑制することが出来ます。

7. 省エネ(熱交換換気の場合)

隙間風での換気の場合は、風が強いと換気しすぎてしまうことがあります。特に夏冬の外気温との差が大きくなる暖房の場合、せっかく空調した室内の空気を換気で捨てすぎてしまうことは、空調エネルギーの浪費につながります。そこで、換気機器に熱交換型のシステムを使うことで、捨てる空気からしっかりと熱を回収できるため、空調エネルギーの削減につながります。

【局所換気】

1. 過度な湿気の排除・結露対策

浴室で入浴したり、キッチンで炊事している短時間の間に、局所的に大量に湿気が発生します。これらの大量の湿気が住宅内で結露を発生させ、木を腐らせたり、カビが生えたりしてしまうため、発生のタイミングで局所的に大量に換気し、速やかに室外に湿気を排除することで湿害を抑制します。

2. 急性の空気汚染の除去(においやCO2など)

同じく水回りなどで短時間の間に、局所的に急発生する空気汚染(ニオイやCo、Co2など)を速やかに排除しないと生活の質が低下してしまいます。局所的に短期間に大量に換気し、空気汚染を速やかに屋外に排出することで、生活の質を担保します。

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換気システムのメリットデメリット

換気システム

換気の目的と重要性についてご理解いただいたところで、続きまして換気システムの種類について解説いたします。
換気方式には大きく分けると、「第1種」「第2種」「第3種」の3方式があります。

換気システムの比較

【第1種換気方式】

第1種換気とは、空気の取り入れ・排出の両方を換気扇で強制的に行う方法です。
各部屋にダクトを導入し、どの部屋に何m3換気するかをダクト計画で確保できるため、空気の流れを制御しやすく、3つの換気方式の中で最も安定的かつ正確に換気を行うことが出来ます。

また、第1種換気のみが熱交換換気(※2)システム にアップグレードすることができます。負圧(排気の吸い出す力)や正圧(給気の押し出す力)がかからないので、気密性能の高い住宅でもドアが開けにくくなったりしません。

※2 熱交換システムとは?

換気において最も困るのは、「夏は熱い空気が入ってきて暑く、冬は冷たい空気が入ってくるので部屋が寒くなる」ということです。熱交換システムとはこの弊害を解消するシステムです。夏は室内の冷えた空気を利用して入ってくる外気を冷やし、冬であれば暖まった室内の空気を利用して、冷たい外気を暖めてから室内に入れるという省エネなオプションシステムです。

第1種換気方式のデメリットは、換気扇が2つあるので、消費電力も2倍になるということです。また、そのほかの換気方式と比較して、より高い気密性能が必要となります。(最低C値1.0c㎡/㎡以下は必要です。負圧も正圧もかからないため、気密性が不足した住宅で1種換気方式を採用した場合、風圧力をもろに受けるので漏気量が多くなります。)

そして、第1種換気方式の最大のデメリットは、ダクトを伴う大掛かりな換気システムのため、ダクト経路の設計コストや、ダクト施工コストなどの初期コストが高くなります。なお、近年では熱交換換気を簡単に利用できるように、ダクトを必要としないダクトレス1種換気というものも存在しています。(ただし、熱交換率および換気効率はダクト式に劣ります)

【第2種換気方式】


第2種換気とは、屋外から取り込む空気「給気」側のみを換気扇で行います。屋内の汚れた空気は正圧(給気の押し出す力)によって、各部屋に開いている換気口から自然と押し出されます。

メリットは、方式の特性として正圧がかかるため、屋外からのPM2.5などの汚染物質の流入を多少防いでくれることです。

デメリットは、夏は蒸し暑い湿った空気を、冬は乾燥した冷たい空気を侵入させてしまうため、給気口の周辺ではコールドドラフト(強く寒さを感じる現象)が発生しやすくなることです。

また、正圧がかかっているため、室内で発生した湿気などが壁の中に侵入しやすく、防湿層(気密)の施工精度が悪いと、外壁の内部で結露が発生しやすくなります。そのため、クリーンルームなどの特殊な場合以外では一般的に使われることはほとんどありません。

【第3種換気方式】


第3種換気とは、屋内の汚染された空気を換気扇で強制的に吐き出す方法です。給気口には換気扇が付いておらず、各部屋に設置された換気口から吸気が自然に行われます(換気扇が作り出す負圧分だけ外気を自然流入させます)

メリットは、最も安価で施工が簡単ということです。また、負圧(排気の吸い出す力)となるため、1種・2種換気と比較して、多少なら防湿層の施工精度が乱れていても、室内で発生した湿気が壁の中に侵入しにくくなります。

デメリットは、負圧のため、PM2.5などの屋外からの汚染物質を、室内にガンガン取り込んでしまいます。夏は蒸し暑い湿った空気が、冬は乾燥した冷たい空気を侵入させてしまうため、給気口の周辺ではコールドドラフト(強く寒さを感じる現象)が発生しやすくなります。また、気密性の高い住宅では、換気の負圧の影響で玄関ドアが開けにくくなる場合があります。

第3種換気方式は最も安価で簡単な24時間換気方式として、日本では最も普及してますが、コールドドラフトがキツイという理由から、換気扇自体を止めてしまう居住者も多く、換気不足で問題を起こすケースが散見されるので、特に注意が必要です。

【自然換気】


おまけで、換気扇などの電動機械を使わず、風や温度差などの自然現象を利用して換気する方式があります。いわゆる「窓を開けて換気する」もこの自然換気に入ります。そして、昔の住宅には家自体にいたるところに隙間があり、窓を開けずとも屋外で風が吹くことで換気扇による換気量の数倍もの換気がなされていました。そのため、常時換気がなくてもそれなりに換気が行われている家が多いのです(ただしキッチンやトイレ、お風呂などを狙って換気できるわけではないので、水回り関係には換気扇がついてます)。

自然換気のメリットは、なんといっても機械がないのでエネルギーが不要、ランニングコストが安いことです。

デメリットは換気量や換気する場所をコントロールできないことです。風が吹かなければ換気できませんし、室内外の温度差が大きな冬以外では換気不足になることがあります。安定的に住宅内部の空気を洗浄するには不向きであり、「窓開け換気」や換気扇と連動した特殊なもの以外は、シックハウス対策法施行後には採用されることは無くなりました。

換気システムメーカーの説明:換気システムってなに?

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換気の効率を上げるのは高気密住宅!

気密性能イメージ

気密性能の低い住宅で計画換気を行うと、いたる所にある隙間から空気が漏れて(または流入して)しまう為、空気を循環させる事ができません。
例えば、C値=5程度の住宅では、部屋についている換気口からの空気の流入はわずか15%、残りの85%はそのほかの家の隙間からとなるほどです。
特に部屋の隅など空気が流れにくい箇所はホコリ溜まりやカビなどが発生しやすくなり、空気が滞留してしまうと窓周辺も結露しやすくなります。
そのため、気密性能の不足した住宅では、計画換気を行う事で得られるメリットが十分に発揮されなくなってしまいます。24時間換気が取り付けられるようになった日本の住宅においては、同時に気密性能を換気が計画通りに行われるレベルの気密性が必要となっています。

換気量の割合

気密性能の目安としては、2種と3種換気の場合でC値2以下、1種換気の場合は2・3種と比較して漏気が発生しやすいため、最低でも1以下、できる限り0に近づけることが望ましいと考えられます。なお、ウェルネストホームでは完璧な計画換気を担保するために、気密性能はC値0.2以下を保証しております。

・高気密高断熱住宅について詳しく書かれた記事はこちら
高気密住宅のメリットとデメリットを大公開

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第1種換気システムのみできる「熱交換」とは?

換気の目的7にある熱交換というのは、夏は室内の冷えた空気を利用して入ってくる外気を冷やし、冬であれば暖まった室内の空気を利用して、冷たい外気を暖めてから室内に入れるという省エネなオプションシステムです。

熱交換性能を持たない、一般的な住宅の標準仕様である非熱交換型換気システムでは、外気温がそのまま入ってくるため、冬の夜、寝る時に寒くて換気システムを止めてしまう(※4)ケースが多く見受けられます。また、冷気が室内で急に温まって結露し、滴が垂れて室内を傷めたり、放っておくとカビの発生につながったります。新鮮な外気を室温に近づけて給気する熱交換型換気システムなら、そうした心配はありません。冷暖房で快適に保たれている室温を損なうことなく、家中の空気を入れ換えることができます。

このシステムを利用すれば、換気扇を回すことによって、夏の熱風が入ってくるとか、冬の冷たい空気がそのまま入ってくる、ということがありません。換気をすることによる冷暖房効率の低下が防げますし、室内の快適が非常に高くなります。

デメリットとして、熱交換型の第1種換気は、第3種に比べて設備コストが高くつきます。
また居室だけでなく建物全体で計画的に換気をすることが多いため、ダクト(空気の通り道)を各部屋に張りめぐらすことになり、換気の仕方としては一番複雑で初期費用が高額になります。またフィルターの定期的な掃除などの定期メンテナンス費用も最も高額になります。したがって、熱交換換気は、経済性を求める方にはお勧めできません。熱交換換気をお勧めするのは、ある程度お金がかかっても居住快適性を高めたい方、高性能フィルターによってPM2.5や花粉などの汚染物質を室内に入れないことによる健康配慮を行いたい方など向けと言えます。

ウェルネストホームでは、「ウェルネス(健康)」、「ウェル・ネスト(快適な巣)」を社名としている通り、健康で快適な生活の実現を目指しているため、標準で熱交換換気を採用しています。

※4 24時間換気扇を止めるとシックハウス症候群や一酸化炭素・二酸化炭素中毒などのリスクが上昇するため、2003年以降に建てられた住宅では24時間換気扇のスイッチを切らないでください。
※日本で熱交換換気といえばロスナイが有名ですね。

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熱交換換気システムの注意点!

ダクト

一般的な熱交換型換気システムでは、各部屋の給気・排気用にダクトを使用しています。そのため、このダクト内に汚れやカビが生じないよう、適切な対策が講じられているかどうかが非常に重要なポイントです。

例えば、常にダクト内に適切な風量が保たれているか。
室内とダクト内の温度差が過度に生じないようになっているか。
給気吸い込み口には高性能フィルターが装備されているか。
さらにはフィルターのメンテナンスし易さやランニングコストまで留意されているか。

こうした運用対策が無いと、ダクト内にホコリが溜まり、結露が生じてカビが発生し、熱交換換気にしたせいで逆に健康被害が発生しまうリスクが高まります。
各社の換気システムを比較検討される時は、換気能力の比較だけでなく、こうしたきめ細かな配慮まで チェックすることをお勧めします。

また、熱交換に限らず、換気システムの給気口は新鮮な外気の取り入れ口です。そのため、換気口に設置するフィルターの性能によっては、厄介な花粉や粉塵などの取り入れ口となってしまうリスクがあります。
給気口に使用されるフィルターの種類はさまざまですが、問題はその密度。例えば、花粉の大きさは20〜35ミクロンと大変微細です。
換気システムに組み込まれたフィルターが、これらをしっかり捕集できる高性能フィルターであるかどうかをしっかりチェックすることも忘れてはいけません。

ただし、高性能フィルターになるほど目詰まりしやすく、またフィルター価格が高額になるため、十分に吟味する必要があります。

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ウェルネストホームおすすめの換気システム!

ウェルネストホームでは、ダクト内に誇りがたまらないように、オリジナルの【ウェルネスト防汚ダクト工法】を研究開発しています。
最も汚れるOA-SA(外気を取り込んで室内に送るダクト)に自宅で丸洗いできる電気集塵機を標準搭載、ダクト内に埃がたまらないように流量コントロールを行う防汚配管設計など、ダクト汚染対策には余念がありません。(間取りによっては、ダクトレス熱交換換気システムを提案する場合もあります)

一生涯で最も多く摂取する「空気」の品質を最高のものにするためにも、換気システムは非常に重要な機能であり、ウェルネストホームのこだわりが詰まっています。

WELLNEST HOME

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この記事を書いた人

今泉太爾
一般社団法人 日本エネルギーパス協会 代表理事 / 住宅の省エネ・快適性などに関する専門家。その他住宅に関する幅広い知見を持つ。国土交通省や長野県など、中央官庁や地方自治体の環境・住宅政策の専門委員を歴任。

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