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住宅の換気で採用したい「熱交換」とは?仕組みやメリット・デメリット、どんな住宅に向いているかを解説

家づくりノウハウ
公開日:2023.07.06
最終更新日:2024.01.17
R+house飛騨の家づくり写真
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家づくりノウハウ
公開日:2023.07.06
最終更新日:2024.01.17

住宅の換気で採用したい「熱交換」とは?仕組みやメリット・デメリット、どんな住宅に向いているかを解説

24時間熱交換換気システム澄家
住宅の換気で採用したい「熱交換」とは?仕組みやメリット・デメリット、どんな住宅に向いているかを解説
新築住宅に義務付けられている24時間換気システム。換気の方法はいくつかありますが、その中でも第一種換気システムには「熱交換」と呼ばれるシステムがついていることがあります。
住宅の高性能化にあわせて、注目されてきている熱交換システムですが、どういった仕組みで、どういったメリットがあるのでしょうか。また、デメリットは何なのか。
快適で省エネな新築住宅に必須な熱交換システムについて、この記事では解説していきます。

目 次

24時間換気システムとは?

 現在、新築物件には、24時間換気システムの設置が義務付けられています。これは2003年の建築基準法改正によって制定されたもので、どのような住宅でも2時間で家全体の空気が入れ替わるような換気機器を導入しなくてはいけない、という決まりです。
建築基準法が改正され、24時間換気が義務となった背景には、シックハウス症候群の増加がありました。高度経済成長期からの家づくりは、人工的に作られた(石膏ボードやビニールクロス、接着剤など)化学物質を含む建材が多く使われるようになりました。そういった化学物質が大量に使われるようになると、住宅内部の空気環境が悪くなり、シックハウス症候群になる人が急増したのです。
そこで、住宅の空気環境を改善するために、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドを発散させない建材使用するようにしたり、24時間換気システムの義務化によって空気の入れ替えが計画的に行えるように制度を改定したのです。
R+house飛騨の家づくり写真

 24時間換気システムの種類とは?

 24時間換気システムには大きく3つの種類があります。
換気システムの種類についてはこちらのコラムで解説しています>>「住宅の換気」の種類と特徴は?高山市・飛騨市の気候や湿度にピッタリの換気方法を紹介
 
3種類ある換気システムそれぞれにメリットとデメリットがあります。R+house飛騨では、高気密高断熱の住宅に最適な第一種換気システムを採用しています。

 熱交換システムとは?

 24時間換気システムは、機械を使って強制的に空気を入れ替えるシステムです。そのシステムには大きな弱点があり、それを解消するのが熱交換システムです。
24時間換気の弱点となるのは、室温の変化です。ただ空気を入れ替えるだけでは、外の空気がそのまま室内に入ってきてしまいます。空気中のごみやほこりはフィルターでカットできますが、夏の暑い空気や冬の冷たい空気はダイレクトに室内に入ってきてしまいます。
 せっかく新鮮な空気が入ってくるのに、家の中の温度が変わってしまっては意味がありません。
そこで登場したのが「熱交換システム」です。

 熱交換システムの仕組み

 熱交換とは、換気の際に屋外に排出する汚れた空気(排気)から熱を回収し、新鮮な空気を取り入れる(給気)時に、その熱を移して再利用する方法です。
この仕組みにより、夏は外からの空気が冷やされ、冬は外からの空気が暖められ室内に供給されます。外気が室温に近い状態で供給される為、空気の温度変化が起こりにくく、快適に過ごすことが出来るのです。それだけでなく、エアコンを利用した冷暖房の効率もよくなり、光熱費削減効果も得ることができる省エネで環境にも優しいのです。
 
R+house飛騨の家づくり写真
※マーベックス澄家商品カタログより引用

 キレイな空気と汚れた空気が混ざるのでは?

こういった心配をされる方も多いのではないのでしょうか?R+house飛騨の採用する澄家の場合、熱交換する部分では、給気と排気の流路がしっかり分かれているため空気が混ざり合うことはありません。お互いの流路が隣り合っているだけなので、熱を効率よく交換しつつ汚れはシャットアウトすることが出来ています。

 熱交換システムのメリット

 必要最小限の温度変化で室内の空気環境を整える熱交換システムのメリットとデメリットを見ていきます。

 省エネになり冷暖房費が削減できる

熱交換システムのない第三種換気の場合、換気による熱損失は高気密住宅の場合、30%以上と言われます。その分損失した熱は冷暖房機器で取り戻さなくてはいけません。損失した熱量が大きい程、エアコンへの負荷が大きくなり余計な冷暖房費がかかってしまいます。
しかし、熱交換システムがあれば、熱損失率を5%前後に抑えることができます。
 
R+house飛騨の家づくり写真
R+house飛騨が標準としている澄家は、熱交換効率最大90%(熱損失3%)です。
例えば、冬。外気が0℃で室温が23℃とすると、熱交換により室内に入ってくる空気は21℃まで暖められます。エアコンは2℃暖める分だけ稼働すればいいので、消費するエネルギーが少なく済みます。

 湿度の調整効果も得られ、結露の防止になる

 熱交換システムでは熱以外にも水蒸気も交換されています。冬は乾燥した空気が、熱交換により熱と水蒸気を得て室内に供給されます。常に快適な湿度が保たれる為、快適性が向上します。
R+house飛騨の家づくり写真
夏は、水蒸気交換によって湿度は上がりますが、そもそもの室温が低くなっているので、含まれる水分量は下がっています。温度が35℃で湿度50%と27℃で湿度67%では、後者の方が含まれる水分量が少なく、ジメジメ感を感じることもありません。
 また、室内に溜まった湿気を排出することが出来る為、結露も発生しにくくなります。

 熱交換システムのデメリットと注意点

 非常に便利な熱交換システムですが、デメリットと注意点も存在します。

 導入コスト(初期費用)が掛かる

熱交換システムに関わる部材があるため、第三種換気と比べると材料費が掛かってきます。また、熱交換システムは第一種換気に付属するシステムの為、排気用のダクトやモーターなどの設置費もかかります。
第三種換気システムの導入費用が、20万円とすると、第一種熱交換換気システムの導入費用は、30万円程になります。
また、第一種換気の場合、月々の電気代が500円程掛かってきます。

ランニングコストも含めたトータルコストでは、熱交換機能付きの方が安い

機器が多い分、費用も割高になりますが、それ以上快適性や省エネ性能といった恩恵を受けることができます。
家に住み続ける間に掛かる光熱費が抑えられることと、健康に暮らせることで削減できる医療費などを考えるとランニングコストも含めたトータルコストでは、圧倒的に熱交換システムのついた第一種換気が良いでしょう。

 住宅性能によっては、十分に効果を発揮できない

 これはどの換気システムにも共通することですが、換気性能は住宅の気密性能に左右されます。気密性能が低いと、家の中に隙間が多いことになり、隙間風によって換気が邪魔されてしまうのです。そんな状態では、せっかくの熱交換も十分な効果を発揮することができず、宝の持ち腐れ状態になってしまいます。
そうならないように、住宅の気密性能をしっかり確保した上で換気システム選びをすると良いでしょう。
 
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おススメする気密性能はC値0.5以上(1.0以下は必達)

一般的に第一種換気システムの効果が得やすくなるのは、気密性能を表すC値が1.0以下の住宅とされています。
また、熱交換システムが十分に効果を発揮するのもC値が1.0以下となってからです。より、熱交換の効率を求めるなら0.5前後を目指すのがベストでしょう。

 C値の違いで、熱交換効率がどれだけ変化するのか

 C値の数値でどれだけ住宅の室温が変化するかを比べてみます。
冬季の温度差で比べ、外は風速5mの風が吹いているとします(風速5m=木の葉や小枝が動く、軽く旗が開く程度)
 
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熱交換効率90%の機械を使用した場合でも、C値によって熱交換効率は大きく変わってきます。
熱交換器に入ってくる空気はしっかり熱交換できても、隙間から空気の入れ替わりが起こってしまうので、家全体に入ってくる実質の空気で見ると、著しく温度が下がることが分かります。
 C値0.5の高気密住宅では、外気0℃でも家の中に入る空気全体では、18.9℃とロスが少ないのが分かります。しかし、C値が1.0の場合、入ってくる空気は、15.1℃。C値が2.0の家では、12.8℃と熱の損失がかなり多いことが分かります。
 その為、熱交換システムの恩恵を受ける為には、C値が0.5になるよう、高い精度で施工してもらう必要があります。

関連コラム:
>>省エネで快適な生活を送るために必要な住宅性能とは?高山市・飛騨市のZEH地域区分も踏まえて高性能住宅についてご紹介
 >>注文住宅の断熱性能により室温は変わる?飛騨地方での断熱基準ごとのUA値を比較

まとめ 熱交換システムを効率よく運転するなら、C値が0.5を切る高気密の住宅がおすすめ

 第一種換気システムに付随する熱交換システムについて解説しました。
性能の良い換気システムや熱交換システムは、それが運用される住宅の性能を担保することが非常に大切です。
R+house飛騨では、HEAT20のG2基準に断熱性はもちろん、気密性能も0.5以下も必達にしています。また、社内目標数値は0.3以下とし、お客様が快適に暮らせるよう高気密な住宅を提供します。気密測定技能者も在籍しているため、正しい気密測定を行い誤魔化しのない数値を出すことができます。

R+house飛騨の強み>>飛騨地域の気候にマッチした「高性能住宅」〜高断熱高気密〜
 
R+house飛騨の標準仕様としている換気システム「澄家」は、熱交換システムはもちろん、花粉やPM2.5を除去する高性能フィルターがついているため、より健康的に暮らすことが可能です。
 性能の高い換気システムを実感したい場合は是非、R+hous飛騨のショールームにお越しください。家づくりに関する無料相談も行っております。お気軽にお問合せ下さい。
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