【住宅の２４時間換気と３種類の換気方法を徹底解説！】
画像を見ると明らかに窓を開けたただけの換気か？と思われがちですが、安心して下さい！
住宅の温熱環境において重要となる「換気」を画像だけで終わらせるようなことはしません。
日本という国には、四季折々の季節があり、その中でも特に厳しい環境となるのが「じめじめ蒸し暑い夏」と「カラカラ氷点下となる冬」が一番辛いですよね。
そんな厳しい環境に外の空気をいとも簡単に住宅内に持ち込んで、室内まで厳しい温湿度環境にしてしまうのが「換気」です。
したがって、築年数の経過した住宅や賃貸アパートなどでは、換気設備が充実していないため、ジメジメ蒸し暑い空気やカラカラ氷点下の空気がそのまま室内に入り、暑い・寒いの原因を作りだします。
それでは実際にどんな換気方法があり、住宅にとってどの換気が一番良いのかを見て行きましょう！
目次
２４時間換気とシックハウス法の関係
シックハウス対策の法令等が施行されたのが、２００３年（平成１５年）７月１日です。
シックハウスとは、「シックハウス症候群」の略称で住宅の建材等から出るホルムアルデヒドやトルエンなどの化学物質が原因となり、その中でも特に空気に揮発しやすいＶＯＣ（Volatile Organic Compounds = 揮発性有機化合物）が人体に影響を与え、頭痛や目のかゆみ、鼻水、喉の痛みなどの症状が現れます。
シックハウスについて、詳しく知りたい方はとても分かりやすく記事にされいているサイトがありますので、ご紹介いたします。
現在でも２４時間換気が義務づけられ、１時間あたり住宅内の空気の１/２（０.５回）を外の空気と入れ替えるよう取り決めることで住宅内のシックハウスに関する化学物質の濃度を下げることが換気の目的です。
したがって、住宅内の空気（気積：単位は立法メートル）が大きくなれば大きくなるほど、換気能力が必要となります。
換気の方法は大きく３種類に分けられ、「機械換気」と「自然換気」と「パッシブ換気」です。
今回はこの３種類に分けられる換気方法のうち、一般的に広く使われている「機械換気」についてご説明致します！
シックハウス云々ではなく、住宅にとって一番良い２４時間換気の方法をご案内致します。
機械換気について
一般的に広く用いられているのが、この「機械換気」です。
この「機械換気」にも３種類の方法があり、「第１種機械換気」・「第２種機械換気」・「第３種機械換気」に分かれます。
※この画像はこちらのサイト様よりお借りしております。
機械換気を行うメリットとしては、「計画的な換気」が行えることです。
現在の換気機器は、「定格風量」と言ってあらかじめ「１時間当たりに換気出来る空気の量を数値で表示」しております。
もちろん風の通り道となるダクトは室外につながっており、そのダクトを通ることによって風の力は弱まりますので、あらかじめ計算に入れて「住宅に必要な換気量に合った機器を設置する」ことで「計画的な換気」を行える訳です。
では話は戻りますが、それぞれの「第１種換気」・「第２種換気」・「第３種換気」の方法とメリット・デメリットを見て行きましょう！
第１種換気方式とメリット・デメリット
第１種換気とは、「室外の空気を室内に取り込むのと、室内の空気を室外へ捨てるのを同時に機械で行う換気方式」のことを指します。
この換気方法のメリットは、室内の暖かい（涼しい）空気を外へ捨てる（以後、排気とします）際、その熱を回収・交換して室外から取り入れる冷たい（暑い）空気（以後、給気とします）をなるべく室内の温度に近づけて取り込むことが出来ることです。
これは第１種換気に属する機器の中で「熱交換式換気扇」に設置される「熱交換素子」という部材がそれぞれの熱を回収・交換してくれる重要な部分となります。
例えば「熱交換素子の熱交換効率（熱を交換する能力を示した数値）：９０％」の性能を持った熱交換素子が設置された熱交換式換気扇で住宅内の換気を行った場合、室内温度：２５℃・室外温度：０℃とした場合、内外温度差は２５℃。
この温度差２５℃の内、９０％の熱（２２.５℃）を回収・交換して室外から取り入れる０℃の空気に加温することで、室内に給気した時の室外の空気温度が０℃→２２.５℃まで上げることが出来ます。
※加温は室外の空気温度にプラスされます。－１０℃の場合に２２.５℃を加温すると１２.５℃となります。
※熱交換素子の空気の流れ
また、熱交換素子は種類があって「直交流型」と「対向流型」の２種類があり、熱交換効率が高くなるのは、対向流型の方です。
理由としては、暖かい空気と冷たい空気の触れている時間が長くなるからですが、空気の抵抗（圧力損失）が大きいのも対向流型となるため、一般的に使われているのは「直交流型」です。
したがって、寒冷地だけに限らず、日本全国でこの第１種換気を採用するのが私個人としては一番良いと思いますし、住宅の換気として絶対的にオススメできるのも、この「熱交換式換気扇を活用した第１種換気」だと思っております。
理由としては、高気密・高断熱仕様の住宅では、温度以外に湿度（潜熱：せんねつ）にも注意する必要があり、省エネにつなげる場合はしっかりと湿度（潜熱）にも注意しましょう！
※全熱交換機に関する詳細はこちら ⇒ 第１種換気の全熱交換器を使って、住宅を省エネ化！
※潜熱に関する詳細はこちら ⇒ 潜熱とは？高気密・高断熱住宅は潜熱を考える必要があります。
そしてここからがデメリットですが、第１種換気は他の換気方法で採用する換気機器よりも高額なためコストがかかりますし、大きな換気量が必要となった場合、熱交換式換気扇で大風量が出せる機器の種類が少なく、１棟の住宅に２台設置しなければ換気回数０.５回の基準をクリアできない場合もあります。
また、ダクトを伸ばすのでダクト内に蓄積される埃などの清掃が難しいということとダクト配管する際の部材費用などもほかの換気方式を採用した時に比べてコストアップします。
第2種換気方式とメリット・デメリット
第２種換気とは、「室外の空気を室内に換気機器を使って取り込み、その差圧で室内に設置された自然換気口等から空気を室外へ捨てる換気方式」のことを指します。
この第２種換気方式のメリットは、私個人が考えるメリットとして「常に正圧状態にすることが出来る」ことです。
室内側に換気機器を使って室外の空気を強制的に取り込みますので、室内側から常に空気を室外側へ押し出すような状態になります。
例えるなら紙パックのジュースで刺したストローを口に当てて、空気を送り込もうとすると紙パックがパンパンの状態になります。
この状態を「正圧状態」と言い、その後ストローから口を話すと中の空気がストローから一気に吹出します。
したがって、パンパンになった紙パックが住宅、ストローは室内などに設置された自然換気口（第２種の場合は排気口となります）から空気が自然と室外側へ押し出される訳です。
この正圧状態は、住宅にある小さな隙間からも室外側へ空気を押し出そうとするため、小さな隙間が要因となる雨漏りなどの対策が取れそうですが・・・
デメリットとして、一番致命的なのは「室内の温湿度環境が室外の影響を１００％受けてしまう」ことです。
夏のじめじめした蒸し暑い空気や、冬の乾燥した温度が氷点下にもなる空気をそのまま室内に取り込んでしまうことが考えられるため、１００％と言ってよいほど様々な住宅工法やハウスメーカーなどで取り扱っておりません。
中には「熱交換素子」が設置された第２種換気用の換気機器もあるかも知れませんが、第１種換気にてご説明した通り、熱交換素子を通る空気の触れている時間や距離の長さで熱交換効率は変わってきますので、比較的小さいサイズの第２種換気用の換気機器ではうまく熱交換出来ないのもデメリットの１つだと思います。
第３種換気方式とメリット・デメリット
第３種換気とは、「室内の空気を室外に換気機器を使って吹き出し、その差圧で室内に設置された自然換気口等から室外の空気を取り入れる換気方式」のことを指します。
単純に第２種換気と真逆の方法をとっているのが、「第３種換気」です。
この第３種換気方式のメリットは、一般的に寒冷地でも使われている実績や経験などの情報が豊富であることと換気機器の価格が第１種換気方式を比べて安価であることです。
シックハウス法に関する２４時間換気とは、基本的に部屋ごとに基準となる換気回数０.５回をクリアできるような配置計画を行うことです。
したがって、単純に部屋ごとに換気機器や自然換気口が設置されている場合が多くありますので、「部屋ごとの換気を考えると、一番使いやすいのが第３種換気方式」というだけです。
ここからがデメリットですが、第３種換気方式は第２種換気方式と同様、換気機器の費用が安価であることはもちろん、室内の空気を強制的に室外へ排気しますので、どこからか室外の空気を取り入れる必要があります。
そのため第３種換気も外気温の影響を受けやすくなり、室内が寒くなります。
なお、第２種換気とは違い、常に「室内の空気を吸い込んで室外へ排気している」ため、住宅内が「負圧状態」となります。
「負圧状態」とは、第２種換気方式にてご説明しておりました「正圧状態」と全く逆の状態となります。
先程は紙パックジュースで表現しましたので、「負圧」についても紙パックジュースに例えると・・・
紙パックのジュースを可能な限り、ストローから吸い込むと紙パック内が真空状態になります。
ストローから吸い込むのをやめるとストローを通して空気が吸い込まれるのが分かりますが、紙パックを住宅に置き換えると常に室内側が空気を欲しているため、住宅内のあらゆる隙間（サッシの隙間や玄関ポストなども含む）から室外の空気を室内に引っ張り込みます。
この「負圧」の状態が続きますと、おばあちゃんや子供が玄関ドアを開けなくなるほどの状態までなることがあります。
以上のことから一般的に広く多く使われている第３種換気方式（第２種換気方式も同様）の住宅は、このように室外の温度や湿度の影響を受ける以外に、「負圧（第２種換気は正圧）」状態になることからあまりオススメ出来ません。
住宅にとって一番良い換気方式は？
以上のことから「住宅に使われる換気方法は絶対的に第１種換気方式」です。
第１種換気方式はダクト内の汚れ等の対策については問題が残りますが、これからの住宅性能は「省エネルギー化」が進み、室内の冷暖房に使われるエネルギーを少しでも少なくするためには、第２種換気や第３種換気を使った場合の換気による熱損失が大きすぎるため、使われなくなることが想像できます。
尚且つ、第１種換気方式にてご案内致しました「熱交換素子」の性能向上が住宅内の冷暖房の熱損失軽減に直接、関係してきますので、これから住宅の建築・購入を検討中の方は是非、「換気」に関してどの方法で換気を行って、どんな性能があるのかを確認してください。
ちなみに最近では「換気」性能に特化した住宅や独特の換気方法を採用した住宅工法がありますが、換気などの一部分だけを見て住宅を決めないようにして下さい！
住宅にとって必要なのは、「断熱」・「気密」・「換気」・「水分管理（調湿）」・「冷暖房」・「開口部」がそれぞれ関係して「温熱環境」が決まり、住宅の「快適性」が決まり、「省エネルギー」につながります！
