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空気と換気のコラム

断熱すれば気密（上下の気流止め）が必要だと本シリーズ２で書きました。これは安全な断熱化のための最低の気密性能です。では、求める気密性とはどんなものでしょう。実は換気の原則の「出入り口を明確にする」ために必要なレベルということ。

換気の種類

図１のように、換気には４つの形態があります。給気と排気の両方を強制的に行う「第１種」と、給気だけ強制的に行う「第２種」、排気だけ強制的に行う「第３種」、そして自然換気の「第４種」です。この内、一般的に採用されているのが第１種と第３種で、第１種は熱交換換気のケースがほとんどです。

第３種（排気型）は各居室から給気して、トイレやクローゼット、浴室など空気の汚れる場所から排気します。この時、新鮮空気を取り込みたい寝室は２階にあります・・実はこれが曲者なのです。

図１　換気の種類

温度差換気

図２は温度差換気の流れを示したものです。家の中の温度が外気より高いと、家は風船のように膨れて、空気は穴があればそこから出て行きます。冷たい外気は重いので下部の穴から入り、室内空気は温度が高くて軽いので上部の穴から出ていきます。

さてこの状態で強制的に排気すると、２階の寝室から新鮮空気を取り込みたいと思っても「出る」力が働いていてままなりません（図３）。これが曲者といわれる所以ですが、ここで強引に引っ張るために必要になるのが高い気密性なのです（図４）。

第３種では2cm²／m²以下

図５は東京での気密性と換気の流れを示したものです。ちょっと専門的で難しそうですが大したことはありません。気密性が５cm²／m²※だと２階から出て行きますが、２cm²／m²にすれば２階からも取り込むことができ、１cm²／m²を切れば家全体から平均的に取り込むことができます。つまり、「出入り口を明確にするため」に必要な気密性の目安は２cm^２／m^２を切ることと読むことができます。これは温暖地（東京）でのことで、寒冷地は更に気密性を高くしなければなりません。

※気密性は家に風速4.5m/s程度（1㎜Aq、9.8Pa）の風圧が掛かっている時に、床面積あたりどれだけの隙間（cm²／m²）があるのかを割り出したもので、気密テスト（写真１）により計算されます。

図５　建物の気密性能の変化による外気導入量の分布（東京）

 

写１　気密測定の様子

では一般的な戸建住宅の気密性はどれほどなのかというと、図６のような調査結果があります。シックハウス法（2003）施行前に調査したもので、木造在来工法で平均5.5cm²／m²でした。更に合板を張り巡らせる２×４工法は2.1cm²／m²で、在来工法でも耐震のために合板を張り巡らせれたものは2.7cm²／m²でした。従って、第３種で求められる2.0cm²／m²以下の気密性は、ちょっと頑張らないとつくれないレベルだといえます。

図６　戸建住宅・工法別気密性能実測調査結果

熱交換は１cm²／m²以下

さて、給気も排気も強制する（第１種）熱交換換気なら、高気密でなくてもよさそうですが、実は熱交換換気こそ高い気密性が要求されます。なぜなら熱交換は装置の中で行われるだけで、家の隙間を行き交う空気は熱交換できないからです。従って、建物が高気密でなければ「熱交換の意味を失う」のです。

以上のことから、第3種では2cm²／m²以下、熱交換換気では1cm²／m²以下が要求されます。

断熱すれば気密が必要で、気密にするから換気が必要になり、そこで求められる気密性は「換気が適正に働くため」のレベル・・なんだか換気に振り回されているような気がしてきますが、すべては健康で快適な家づくりの道筋なのです。

■南雄三先生コラム一覧

１．空気がきれいなのは内･外どっち？

２．換気の目的と気密

３．計画換気の原則

４．必要な気密性

５．必要な換気量

６．換気はメンテが命

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