【換気設備とは】種類・仕組み・検査

換気設備とは？種類・仕組み・検査について紹介します。

【換気設備とは】種類・仕組み・検査

換気設備とは、その名のとおり屋内の空気を換気（屋内の汚れた空気と、屋外の綺麗な空気を入れ替える）設備です。
換気設備は、主に「給気設備」と「排気設備」で構成され、原則として全ての建物で置が義務付けられています。

種別	役割
排気設備	屋内で発生した粉じん、有害ガス、臭気などで汚れた空気を室外に排出する設備です。
給気設備	屋外から綺麗な空気を供給し、屋内空気の清浄度を保つ設備です。

保つべき清浄度（汚染濃度）の基準については、オフィスビルや工場などの建物の種類によって違うため、それらに応じた多種多様な換気設備が存在しています。

【換気の種類】自然換気、機械換気

換気の手法は、主に自然換気と機械換気の2つの種類があります。

手法	概要
自然換気	屋内外の温度差、風圧によって、窓等を開けるなどして、自然と空気の入れ替えを行う換気方法です。
機械換気	建物の「給気口」「排気口」の両方、またはどちらかにファンを設置し、強制的に排気と排気を行うことで、自然現象に頼らない安定した換気ができる換気方法です。

【自然換気】風圧、温度差による換気の仕組み

自然換気は、自然現象（風圧、温度差など）による換気方法で「第4種換気方式」ともいいます。

（風圧）
建物に風が吹き付けているとすると、以下のフローで自然に換気が行われます。

① 屋外で風が吹き、建物の壁面に当たると、その壁面側では風がせき止められて気圧が高くなります。
② 一方、反対側の壁面では、空気が吸い出されるため負圧になります。
③ 建物の壁面に圧力差が生じ、壁面の窓等を開くと、空気が室内に吸い込まれ流入し、反対の窓から拭きだし流れ出ていきます（風は高圧側から低圧側へ流れます）。

（温度差）
屋内が室外よりも高温で、屋内外の温度差があると、空気の浮力（暖かい空気は軽い）によって以下のフローで自然に換気が行われます。

① 建物の壁側の上方と下方にすきまがあると、暖かい空気（軽い）は上方に移動し、すきまから室内に出ていきます。
② 下方の隙間から、冷たい空気（重い）が吸い込まれます。

【機械換気】第1種、第2種、第3種換気方式による換気の仕組み

建物の「給気口」「排気口」の両方、またはどちらかにファンを設置し、強制的に排気と排気を行うことで、自然現象に頼らない安定した換気ができる換気方法です。
機械換気には「第1種換気方式」「第2種換気方式」「第3種換気方式」の3つの方式があります。

方式	概要
第1種換気方式	給気口、排気口の両方に機械（ファンなど）を設置し、強制的に空気を循環させる換気方法です。コストは高いですが、給気と排気の両方で空気を浄化でき、最も確実に給気・排気と空気の流れの制御ができることから、戸建、集合住宅などに適しています。外気が常に清浄（粉じんや有害ガス等を含んでいない）でない場合は、給気側に空気浄化装置の設置が必要となります。
第2種換気方式	給気口のみに機械（ファンなど）を設置して強制給気し、排気口は自然換気を行う換気方法です。室内には排気口を設け、そこから空気を排出することで、外気を各室内に給気できます。主にクリーンルームなどの換気方式に適しています。この方式を用いた室内は、建物の機密度によっては冬季に湿った空気が室内の壁内に浸透し、結露を引き起こす場合があり、それを避けるために適度な大きさの排気口を設け、室内を正圧に偏りすぎないようにします。
第3種換気方式	排気口のみに機械（ファンなど）を設置して強制排気し、給気側を自然換気で行う換気方法です。排気口に使用するファンを駆動するための電気エネルギーが小さいため、第1種換気よりも電気代が安くなります。臭気汚染が発生する部屋（厨房、トイレ、ゴミ置き場など）などに設置して、建物全体の換気を行うのによく用いられます。原則的には天井に近いところに、排気口に機械（ファンなど）を設置し、室内に取り入れられた空気の分布を均等にして局所的な空気の流れが生じないようにします。