Q…昨年7月に機械換気の設置が義務化されてから、ずっとダクトセントラルの第三種換気システムを採用してきましたが、知り合いの同業者から『ダクトレスのほうが安上がりだ』と聞かされ、コストも厳しいので変更しようかと迷っています。どちらがいいのでしょうか。
A…簡単そうで難しい質問です。何をもっていい悪いを決めるのかにより、答えは違ってきます。価格だけを見ればパイプファンを使った第三種のダクトレスが最も安上がりでしょうから、ダクトレスがいい換気ということになります。しかし質問はそういう意味ではないでしょう。価格は重要だとしても性能や耐久性、信頼性はどうなんだと考えた場合、総合的に見てバランスがよいのは何かという意味だと思います。そこで今回は、換気設備の義務化から1年が過ぎ、ダクトレスとダクト式第三種を軸に、改めて換気について考えてみたいと思います。

換気義務化により、換気不良は裁判に発展することも

主に3通りの換気手法
　まず、現在使われている換気手法を整理したいと思います。
　ダクト式の第三種セントラルは、排気用のダクトを居室などに配管し、ファンで集めて集中排気します。給気は壁に設置する給気口から、排気によって生じる圧力差で自然に給気します。
　ダクト式の第一種熱交換セントラルは、給気・排気ともにダクト配管し、居室に新鮮空気を送り込み、トイレなどから排気します。ダクトで集められた汚染空気は熱交換素子の中で熱を新鮮空気に受け渡して捨てられます。
　ダクトレスは方法として排気型の第三種、機械給気・機械排気型の第一種、押し込み給気型の第二種が考えられます。壁付けタイプでパイプ径100φ対応製品は、いずれもファンの能力が30立方メートル/ｈ程度なので設置台数はかなり多くなります。
　このうち第一種は給・排一体型の熱交換型、通称ロスナイタイプだと価格が高いためコストメリットはありません。第二種は冬場の給気が寒くて使えません。使えそうなのは第三種ということになります。ここでは第三種を想定して話を進めます。なお2ヵ所、3ヵ所排気のファンはある程度の能力があるので多室換気ができますが、ダクト配管が必要です。
　機械換気のほかに自然換気もありますが、方法としては特殊なので、ここでは取り上げません。

求められる条件を分類

　さて、特殊な製品を除き、機械換気が義務化された今、換気に求めるものはどのようなことでしょうか。一覧表にしてみました。大きく必須条件、十分条件、付加条件と3つに分けてみました。
　まずは必須条件。これがなければ始まらないという条件です。当たり前ですが第一に換気性能が重要です。換気性能がクリアできないものは、北海道のような厳しい環境では数年のうちに淘汰（とうた）されます。今までもそうでした。
　同じく、手離れの良さ、価格、静音性、設置スペースやダクトの取り回しがある程度許容範囲にあるという条件は、必須条件だと思います。
　次に十分条件です。十分条件は考え方が分かれると思います。まず初期性能がいつまでもてばいいのか。十年以上を基準とするか、そこまで求めないかで選ぶシステムは変わります。信頼性についても同様です。省エネ性・ランニングコストについては、ユーザーは敏感だと思います。これはユーザーにとって必須条件でしょう。
　本紙は、住宅本体の耐久性がアップしていることを考えると、十年後の換気性能と信頼性については必須条件とするか、そうでなければユーザーに説明した上で選んでもらうべきだと考えています。とくに、ビルダーがユーザーにシステムを推奨する場合、耐久性という視点を必ず説明すべきだと思います。
　最後に付加条件です。給気の冷たさ解消も乾燥感解消も、現状では決め手がありません。本来は必須条件かもしれませんが、ついていればなお良しの性能と考えました。

換気性能に対する疑問
　ダクト式第三種セントラルが現在主流になっているのは、これらの条件をバランスよく備えているからです。すべてが100点なわけではありませんが、必須条件はすべてクリアし、さらに十分条件も相当ポイントが高いのです。
　前段が本当に長くなってしまいました。質問のダクトレスについてみていきたいと思います。
　実は、最も大切な換気性能に対し、今年になってから疑問が投げかけられているのです。

戸建住宅の換気システム採用数の推移（北海道内）本紙推計

最近はヒートポンプも増えている（モデルハウスでヒートポンプをのぞき込む来場者。スウェーデン）

先進国・北欧の歴史
　セントラル換気システムの先進地、北欧では極寒冷地向けに当初は給気口にヒーターを仕込んだ換気が登場、その改良型として熱交換換気が登場した背景があるといいます。90年代に入ると住宅の省エネをさらに推進する中で熱交換換気が注目を集め、熱交換換気の全盛時代を迎えます。しかし現在は再び第三種が主流となり、熱交換換気の技術開発はストッ

プしたようです。省エネ対策としては第三種の排気熱から熱回収して温水をつくる排気熱回収のヒートポンプなどへ向かっているのが現状です。

換気量が約半分に　ファンが室内気密に負ける
　　前回は拡大版のQ&Aとして、ダクトレス換気を考える前にこれまでの日本での換気の歴史を振り返ってみました。今回はダクトレス換気の換気性能から。
　ダクトレスは壁に付けたパイプファンから直接排気するから、換気能力はほぼカタログ値通り発揮されると思っているかたもいます。しかしそうでもないのです。まず第一に屋外の風が強いとき、そして問題は室内の気密性の高さなのです。
　1.屋外の風が強いとき―風が壁に吹き付けるような状況の時、ファンはどうしても空回りしがちです。スムーズな排気を確保するために、改良型のフードが発売されているので、必ずそのようなフードを併用します。
　2.室内の気密性に負ける―最近のトップレベルの気密住宅になると、気密性能は相当隙間面積で0.15〜0.5平方センチ/平方メートルにも達します。ここまで高くないまでも、1平方センチを切るレベルになると、排気ファンの運転で10パスカル程度の負圧が発生します。この圧力にファンが負けてしまうのです。

　実際にパイプファンの換気量を測定した人の話によると、窓を閉め切った状態での測定値は窓を開けた状態、つまり負圧が発生しない状態での測定値の半分しかでなかったというのです。ちなみにそのパイプファンはごく普通のもので、窓を閉めた状態での換気量は15立方メートル/ｈだったそうです。これには測定者もビルダーも驚いてしまったといいます。
　換気ファンのカタログを見てください。パイプファンもP-Q曲線図が掲載されています。実際の換気量は、外部フードと室内の気密性によってつくり出される抵抗によって、減ってしまうのです。どのくらい減るかは一概に言えませんが、縦軸、つまり静圧は無風時でも10パスカルを超えると見るべきです。
　静圧が10パスカルを超えるとすると、静圧が低いプロペラファンは、多くの機種で換気量がカタログ表示の半分になってしまいます。このことをまず頭に入れておくべきです。

意外と難しい設計　ダクト換気のほうが安心感
　前回は、パイプファンの注意点として、屋外の風と室内の気密性にファンが負けてしまう点を指摘しました。

北海道の代表的オープンプランでは、LDKの換気エリアが2階まで広がり、けっきょく2階ホールなどでは天井換気扇をつけざるを得なくなる。ダクトレスでは難しいプランの一例計

　風対策としては、向かい風でも排気を確保できるフードを採用する必要があります。また室内の気密性に負ける点については、対策というよりそういう問題があるということを事前に知っておくことが大切です。前回の例のように、換気量が15立方メートル/hに低下してしまうとすると、天井高が2.4メートル、換気回数0.5回/hとして、パイプファンは8畳の部屋で1台必要になります。つまり、100φタイプパイプファンには、多室間換気するだけの換気能力がない機種もあるのです。
　次にパイプファンの換気効果を見ていきたいと思います。
　換気効果についても、換気が義務化になって以降、いろいろなことが言われています。いちばんの問題は、第一種換気のショートサーキットでしょう。室内に給気したきれいな空気を排気してしまう、屋外に排出したはずの汚染空気を給気してしまうことにより、どれだけ換気しても換気効果が上がらないという問題です。これについてはメーカー各社が改良品を発売してきました。どれだけ解消されたかは、今後のユーザーの評価を待ちましょう。
　第三種換気の場合は、給気・排気ともに外壁面に取り付けなければならないため、寝室など狭い空間ではベッドの置き場所との兼ね合いが難しいということのほか、研究者は、換気効率を上げるためにダクト換気以上に建物の気密性が高くないと、換気経路が混乱すると指摘しています。しかしこれまで説明したように気密性を高くするほどファンの能力が求められることになり、違った問題が発生します。ダクトレスだから簡単というわけでもないのです。
　今回まで3回にわたり、ダクトレスの問題を見てきました。結論として言えることは、ダクトレスは設備も取り付けも簡単ですが、期待した換気効果を発揮するにはダクトシステムより難しいという点です。特に気をつけなければならないのは、高気密住宅では高い気密性によって静圧が高まり、カタログ表記の有効換気量通りの換気量が出ない可能性が高いことです。　（終わり）