室内換気の必要性とリフォーム計画方法

周到に計画された換気でお家の空気環境は大きく変わります。このページでは、高気密住宅の普及で義務化された24時間換気の必要性と実際の換気計画の立て方や換気の種類についてわかりやすくまとめています。

24時間換気の必要性

住宅の高気密化に伴って義務化された24時間計画換気ですが、そもそもなぜ住宅は気密性を高めなければいけないのでしょうか。この項では住宅づくりにおいて重要性が増した24時間換気についてその背景を理解しながら、換気計画の目的を明確にしていきます。

快適さの追及に際しての換気の重要性

夏の暑さ対策のために建物の内外や部屋ごとを緩やかに仕切っていた、言い換えれば隙間が多く存在した古来の日本家屋ではもともと高度な換気計画は必要とされませんでした。しかし健康的で快適な住まいの温度環境を考えた時、火鉢の周りに集まって局所的に採暖する伝統的な日本の冬場の過ごし方はむしろ避けるべきで、全室において均一で適切な室温が保てる住まいが望まれるようになってきています。

快適さの追及に伴い危惧されるのが消費エネルギーの急増ですが、ここで注目されるようになったのが建物の高断熱高気密化による建物のエネルギー効率の向上です。適切な断熱・気密構造を持った家であれば、一戸建てでも気候によっては無暖房、寒冷地でもエアコン1台で一戸建てまるまる暖められることが期待され、今や快適な住宅づくりには欠かせないとも言えます。

シックハウス症候群と24時間換気義務化

住宅の快適性と省エネ性を両立するために大いに期待が寄せられた高気密住宅ですが、副次的な問題が露呈しはじめます。シックハウス症候群として知られるこの問題は、建物の気密性が高まったことでこれまで建材に使われてきた防蟻剤や木材の保存剤といった薬剤から揮発する有害物質の濃度が住宅内において異常に高まり、身体的に異常をきたすことで知られます。この問題に取り組むため政府は2003年建築基準法を改正し、特定の化学物質の使用を禁止ないし規制するとともに適当量の換気が可能な設備を設置することを義務付けました。この強制力のある法律ではホルムアルデヒドのようなシックハウス症候群の原因物質に加えて、人間の呼気による二酸化炭素や日常生活において排出される水蒸気、臭気などの濃度を一定以下に保てるよう、以下でご案内するような換気量を目安として設定しています。

24時間換気への批判/窓を開けていても換気は必要?

24時間換気に関しては批判も少なくありません。24時間換気扇を付けっ放しにすると聞くと電気代を気にする方もいらっしゃるかもしれません。実際一番電気代のかかる第1種換気(詳しくは換気計画を立てるの項で解説)と呼ばれる換気システムでは約1,000円と無視できない電気代が毎月かかってきます。

そもそも高気密化していなければ必要の無い経費だと言う意見は間違いではないものの、だから高気密化はしない方が良いと結論を早まるべきではありません。そもそも隙間風が入るような家では冷暖房の効きが格段に下がり、月の光熱費は高気密化している場合と比較して1,000円上がる程度では済まないためです。コスト面から言っても「気密 + 24時間換気」の方がお得と言えるのはもちろん、気密をしっかりしていれば室内の温度差も減って快適性が増します。

それでは冷暖房の必要無い時期はどうでしょうか?せっかく気候が良くても窓は閉めて換気扇を回しながら室内環境を一定に保つのが正しいでしょうか?もしくは窓を開けても換気扇を回し続けるべきなのでしょうか?24時間換気は基本的に窓の開放による通気の機会が少なくなる冬場でも適当量の換気が得られるように計画されますが、気候が良い時期に窓を大きく開け存分に外の空気を楽しむことは家主の特権として奪われることはなく、窓の通風によって十分に換気ができれば基本的には換気扇を止めても問題ありません

必要換気量を知る

換気の重要性が分かったところで、実際の換気計画を立てるにあたっての基礎知識を確認します。24時間換気をするにあたっては過不足ない換気量を得られるような設備と換気動線を計画に含めます。換気量の目安は「一時間あたり室内容量の半分」もしくは「住人数 × 30㎡」のいずれか多い方を目安とします。

換気回数0.5回以上の根拠

換気量の目安として一般的に言われる換気回数0.5回/hとは一時間あたり室内容量の半分を意味します。0.5回の根拠は実証データを元にしたもので、有害物質の濃度(VOC濃度)を無害レベルまで希釈するための換気量を測定し、基準値として設定しています。ただ0.5回以上換気が必要な場合もあり、狭い空間により多くの人数が居住する場合には吐き出す二酸化炭素を許容値以下に希釈できる換気量が必要です。その目安が人数 × 30㎡/hで、換気計画を立てる際はいずれか多い方を基準とします。

標準以上に換気が必要な場合

空気質を良好に保つために気をつけなければいけないのはシックハウス症候群の原因物質や人間の呼気だけではありません。以下では特定の目的で部屋を利用した場合などに必要な換気量をご案内しています。

必要空気入れ替え量
人間4人の呼吸 120 m3/h
タバコ1本 130 m3/h
台所 60 m3/h
浴室 20 m3/h
洗面所 20 m3/h
トイレ 20 m3/h

室内でタバコを吸う方は少なくなってきているかもしれませんが、タバコを一本吸ったら有害物質などの希釈のために130立方メートルの換気が必要とされます。30坪一戸建ての空気を全部入れ替えるイメージです。石油ストーブなどの器具がある場合は燃焼に必要な酸素を供給できるだけの換気性能が必要で、灯油ストーブなら1000kcalあたり200立方メートル/h以上の換気が必要とされます。ちなみに開放式の燃焼器具に分類される灯油ストーブやファンヒーターは必要換気量が大きく増えることに加えて燃焼で生じる水蒸気が結露につながることも指摘されており、特に高断熱・高気密住宅の標準装備としては現実的ではないことがほとんどです。

また浴室や台所といった特定の目的のために使われる空間については、次世代省エネ基準で表にあるような換気量を目安として定めています。これらはセントラル換気(以下に詳細)で動線に組み込む場合を除いて24時間換気の対象ではなく、局所換気といって利用した際にのみ相当量の換気を行う設備を設置することになります。

換気計画を立てる

個別換気かセントラル換気かを選ぶ

まず換気経路の計画を立てます。家族構成や生活パターンなどから個別換気・セントラル換気のいずれか適切な方式を選びます。

個別換気の特徴とメリット

各居室ごとに相当の排気量を持つ換気扇を配置するのが個別換気です。24時間換気の計画対象となるのは常に人がいることが想定される居室部分のみで、浴室、トイレなどは局所換気で対応します。各部屋で適当な換気量を得やすく確実性の高い換気方法と言えます。2世帯住宅などで伸び盛りの若年層と高齢者層が同じ住宅に住まう際、温度環境を全部屋同じに保つのが家族全体の快適性に繋がりにくいと判断すれば各部屋の気密性を高められる個別換気を選ぶのが適当です。

セントラル換気の特徴とメリット

給気口を各居室部分に用意し、住宅の各所の空気の動線を確認した上で浴室やトイレに設置した換気扇で排気をするのがセントラル換気です。各部屋の間のドアは開け放しておくか通気性の高いドアを採用するのが基本です。トイレや浴室に付ける換気扇を局所換気・24時間換気兼用なものにすることでシステム費やランニングコストを削減できます。

換気扇の種類を選ぶ

換気扇は換気方法の違いによって1種から3種に分類されます。住宅用としては、より高性能な第1種換気か普及の進んでいる第3種換気いずれかから選ぶことがほとんどです。この他に比較的新しい換気方法としてパッシブ換気というものがあります。(まれに第4種換気と呼ぶこともあり)以下ではそれぞれの換気方法について詳しくご案内しています。

第1種換気設備(機械給気機械排気システム)

メリット

  • エネルギー効率が良い
  • 花粉や排ガスなど外気の汚染を持ち込まない
  • 騒音が少ない

デメリット

  • 初期費用、メンテナンスコストが高額
  • 電源を止めるリスクが高い

空気の出し入れをいずれも機械を通して強制的に行うシステムです。外気を取り込む際に熱交換機を通し、室内の空気が持つ熱を使って外気を温めて(または冷やして)から室内にまた送り込む方法で室温を保ちながら換気ができるので、冷暖房を余分に使わなくて済む(つまり、エネルギー効率が良い)のが特徴です。国内では「ロスナイ」という呼称が普及しています。

綿密な空気調整が必要な介護施設や花粉などのアレルギー症状に悩まれている方、または防音や湿気対策のため特別に気密性を高めなければいけない空間(スタジオや精密機械を置く部屋など)などに適していると言えます。

デメリットはとしては、高性能がゆえに初期費用やランニングコストが高くなる点が挙げられます。また排気給気ともに開口部を作らない換気システムのため、窓を閉め切った状態で電源を止めてしまうと室内の空気環境が極端に悪化する原因となります。

第2種換気設備(機械給気自然排気システム)

メリット

  • 消費電力量が少ない

デメリット

  • エネルギー効率が低い

外部の空気を強制的に機械で取り込み、排出は開口部から自然に行うタイプのものは第2種換気システムと呼ばれます。病院やクリーンルームなどで採用されることが多いですが、住宅用としてはあまり見かけません。

第3種換気設備(自然給気機械排気システム)

メリット

  • 低価格化が進んでいる
  • メンテナンスが楽
  • 消費電力量が少ない

デメリット

  • エネルギー効率が低い

第3種換気は空気の排出を機械で行い、外からの空気は開口部から自然に行われるタイプのものです。設置費用・ランニングコストが安く、メンテナンスも容易なため住宅用として一番普及が進んでいる換気扇の種類です。

高気密住宅と相性の良い熱交換器付換気システム(第1種換気)のエネルギー効率の良さが多く取り上げられるようになり第3種換気は省エネに反すると思われがちですが、より温暖な地域であれば消費電力の小さい第3種換気のほうが省エネである場合も考えられます。また設置費用に対する費用対効果という面では第3種換気の方がほとんどの場合で勝っていると言えます。経済性に関して分岐点がどこにあるのかはお住まいの地域によって異なるため、導入に当たっては簡単にシミュレーションしてみることをお勧めします。

パッシブ換気(自然換気)

メリット

  • 電気代がかからない
  • メンテナンスがほぼ不要
  • 室内をまんべんなく換気できる

デメリット

  • 夏場単独では換気不足になりがち

計画自然換気のようにも言われるパッシブ換気は空気が温められると上昇する動きを利用した無電力で行われる換気システムです。給気は床から行われ、床下に設置した暖房器具で空気を温めて部屋に流し入れます。第三種換気のように給気口から冷たい風が入ることもなく、さらに床全体が温まるため輻射温度が室温に近づき体感温度としても快適性の高い空間に近づけます。

排気は屋根に開けられた煙突から、暖かい空気が上昇する動きを利用して自然に行われます。空気の流れが下から上に集められる形で換気されるため横の流れに比べて空気の停滞が起こりにくく、住宅全体の空気をまんべん無く入れ替えることができる点もメリットに入ります。

逆にデメリットとしては、夏場は空気の入れ替えが十分に行えないことがある点です。建築基準法の24時間計画換気の基準も単独では満たせないため、パッシブ換気を採用する場合は夏場の対策として上述の第1種換気や第3種換気を並行して取り入れる必要があります。

24時間計画換気の構成例

換気計画の立て方の基本がわかったところで、実際の住宅における換気計画をいくつか見ていきます。上手な換気のポイントは綿密な計画はもちろんのこと、ひとそれぞれ体感温度も異なるため、居住者自身が温度・湿度ともに最良の環境をつくれるよう住まい方を調整していくことも同じくらい重要と言えます。

セントラル換気 × 第3種換気システム

「吹き抜けのある大きなリビング」や「年中半袖短パンで過ごせる全館24時間暖房」など電気代が余計にかかるような住宅に執着せず、背伸びしない住まい方をとお考えの方には初期費用やランニングコストが抑えられる第3種換気システムがおすすめです。延べ床面積40坪程度までなら換気扇一台で換気経路を計画でき(セントラル方式)、月の電気代もわずか100〜200円程度です。

第1種と比較した場合に気になってくるのが冷暖房費ですが、電気代がかさまないような間取りやデザインに気遣えば十分な快適さを得ながらもエコな暮らしが手に入れられます。例えば多く時間を過ごすリビングなどに冬だけ日射が多く入るように設計するパッシブソーラー(パッシブデザイン)といった手法も効果的です。

セントラル換気 × 第1種換気システム(全熱交換式換気システム)

単に住宅のエネルギー効率をあげる目的ならオーバースペックの場合も有り得る第1種換気システムですが、第1種の中でも全熱交換式(温度だけでなく湿気も逃さず室内に戻すタイプ)のものは、上手に使えば加湿器無しでも冬場の乾燥を防ぐことができます。ポイントは、冬場の入浴後に風呂場のドアを少し開け全熱交換式の換気システムで全室に湿気が回るようにすることです。急激に湿度を上げてしまうと結露の原因にもなるためドアは数センチ開けておく程度にするのがポイントです。逆に夏場は湿度が他の部屋に回らないように風呂場には局所換気も併設しておきます。

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