JP2006189197A

JP2006189197A - 建物の換気方法と建物の換気構造

Info

Publication number: JP2006189197A
Application number: JP2005001214A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Omoto; 英晴尾本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】建物の室内において、汚染発生量や発生場所の変動に関わらず常に良好な室内空気質を維持することができ、また、換気装置に接続するダクト配管を極力短くできることを目的とする。
【解決手段】建物１は上階室２と下階室３と吹抜け空間４と上階室２と下階室３の間にある天井裏空間５により空間構成されており、上階室２と吹抜け空間４を連通する上階通気路６が設けられ、下階室３と吹抜け空間４を連通する下階通気路７が設けられている。また、換気装置１０１は給気送風機１１と排気送風機１２から構成されており、天井裏空間５に設けられている。換気装置１０１が動作することにより屋外空気は給気送風機１１を介して下階室３へ供給され、室内空気は排気送風機１２を介して上階室２から排出されることとなり、下階室３と吹抜け空間４と上階室２に空気流動が形成されることとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物における換気構造に関する。

従来、建物を換気する換気システムは、室内吹出し口が寝室やリビングなどの居室に設けられ、室内吸込み口が廊下などの非居室に設けられているものが知られており、少なくともひとつの室内吹出し口が各居室に設けられている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気システムについて図１０を参照しながら説明する。図１０に示すように従来の換気システムは、屋外空気を室内に導入し室内の汚染空気を屋外に排出する機能を備えた換気装置１０１と、換気装置１０１から室内導入管１０２を介して給気をおこなう室内吹出し口１０３と、換気装置１０１へ室内排出管１０４を介して排気をおこなう室内吸込み口１０５と、屋外より換気装置１０１へ新鮮空気を導入する屋外導入管１０６と、換気装置１から屋外へ汚染空気を排出する屋外排出管１０７とを備え、室内吹出し口１０３が設けられる居室１０９と室内吸込み口１０５が設けられる非居室１１０との間には、室内空気流通手段１０８が設けられ、新鮮空気を換気装置１０１から複数の室内吹出し口１０３に分配し、非居室１１０に設けられる室内吸込み口１０５からまとめて排気を行なうことを特徴としている。
特許第３０５９６８２号公報

このような従来の建物の換気方法および建物の換気構造では、建物全体において必要とされる換気能力を満足する換気装置を決定の後、各居室に部屋用途や容積の大小を考慮して風量分配をすることとなる為、各居室においては平均的な使用状態を想定した風量分配となってしまう。すなわち、居室毎に在室人数が変動するといったように汚染発生量が変動する場合では、汚染発生量の多い居室において二酸化炭素や臭気や湿気など室内空気の汚染濃度が上昇するといった課題があり、汚染発生量や発生場所の変動に関わらず常に室内空気質を維持することが要求されている。

また、換気装置から各居室までダクトにて配管を設ける必要があることから、配管材料と配管施工の費用が多く必要となるといった課題や、配管を設置する為の空間が必要となるといった課題があり、換気装置に接続するダクト配管を短くすることが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、汚染発生量や発生場所の変動に関わらず常に良好な室内空気質を維持することができ、また、換気装置に接続するダクト配管を極力短くすることができる建物の換気方法および建物の換気構造を提供することを目的としている。

本発明の建物の換気構造は上記目的を達成するために、排気送風機の室内側通風口に連通した室内吸込み口と、給気送風機の室内側通風口に連通した室内吹出し口と、上階室と下階室が共に隣接する吹抜け空間を備える建物において、室内吸込み口を上階室に設け、室内吹出し口を下階室に設け、下階室と前記吹抜け空間を連通する下階通気路を設けたものである。

この手段により汚染発生量や発生場所の変動に関わらず常に健康的な室内空気環境を形成することのでき、また、換気装置に接続するダクト配管を極力短くすることができる建物の換気構造が得られる。

本発明によれば、汚染発生量や発生場所の変動に関わらず常に良好な室内空気質を維持することのできる建物の換気構造を提供できる。

また、換気装置に接続するダクト配管を極力短くすることができるため、換気構造を構成するダクト等の周辺部材の使用量を減少させることができる。

本発明の請求項１記載および請求項３記載の発明は、屋外空気を室内に導入する給気送風手段としての給気送風機と、室内空気を屋外に排出する排気送風手段としての排気送風機と、下階室と上階室を連通する上下連通手段としての吹抜け空間を備える建物であって、前記給気手段としての給気送風機で屋外空気を下階室に導入し、前記排気手段としての排気送風機で上階室の空気を屋外に排出したものであり、下階室から上階室への室内空気流動が形成されることにより、空気汚染の発生源としての複数の在室者が上階室および下階室のいずれの室に偏在した場合でも、室内の各空間が淀みなく換気ができるといった作用を有する。

また請求項４記載の発明は、換気装置を上階室と下階室の間にある天井裏空間に備え、室内吸込み口を前記上階室の床面に設け、室内吹出し口を前記下階室の天井面に設けたものであり、室内吸込み口および室内吹出し口と近接した位置に換気装置を設けることにより、室内吸込み口および室内吹出し口と換気装置とを接続するダクトの長さが短くできるといった作用を有する。

また請求項５記載の発明は、換気装置の保守点検口を下階室天井面に備え、前記保守点検口に隙間を設け、前記隙間を室内吹出し口としたものであり、室内吹出し口を新たに設ける必要がなくなるという作用を有する。

また請求項６記載の発明は、換気装置の保守点検口を上階室床面に備え、前記保守点検口に隙間を設け、前記隙間を室内吸込み口としたものであり、室内吸込み口を新たに設ける必要がなくなるという作用を有する。

また請求項７記載の発明は、換気装置を上階室の壁に備え、室内吸込み口を前記換気装置本体に設け、室内吹出し口を前記下階室の天井面に設けたものであり、換気装置と屋外を連通するダクトの施工が容易になるという作用を有する。

また請求項８記載の発明は、換気装置を下階室の壁に備え、室内吸込み口を前記上階室の床面に設け、室内吹出し口を前記換気装置本体に設けたものであり、換気装置と屋外を連通するダクトの施工が容易になるという作用を有する。

また請求項９記載の発明は、給気送風機と室内吹出し口を連通する給気連通手段として、天井裏空間をエアーチャンバーとして利用したものであり、室内吹出し口を天井面の任意の位置に設置できるといった作用を有する。

また請求項１０記載の発明は、排気送風機と室内吸込み口を連通する排気連通手段として、天井裏空間をエアーチャンバーとして利用したものであり、室内吸込み口を床面の任意の位置に設置できるといった作用を有する。

また請求項１１記載の発明は、排気室内吸込み口を外壁開口部の直下床面に設けたものであり、冬季暖房時に外壁開口部にて発生するコールドドラフトを室内排気空気と共に排出することができ、室内の温熱環境が向上するといった作用を有する。

また請求項１２記載の発明は、下階室と吹抜け空間とを連通する下階通気経路を、前記下階室の床面近くに設けたものであり、下階室において空気の滞留がなくなり換気効果が向上するという作用を有する。

また請求項１３記載の発明は、上階室と吹抜け空間とを連通する上階通気経路を、前記上階室の天井面近くに設けたものであり、上階室において空気の滞留がなくなり換気効果が向上するという作用を有する。

また請求項１４記載の発明は、上階室と屋外に連通する給気手段を設けたものであり、上階室における急速換気ができるという作用を有する。

また請求項１５記載の発明は、下階室と屋外に連通する排気手段を設けたものであり、下階室における急速換気ができるというという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における換気構造が設置されている建物１を断面図にて示しており、建物１は上階室２と下階室３と吹抜け空間４と上階室２と下階室３の間にある天井裏空間５により空間構成されており、上階室２と吹抜け空間４を連通する上階通気路６が設けられ、下階室３と吹抜け空間４を連通する下階通気路７が設けられている。上階通気路６は上階室２の天井８ａの近傍に設けられており、上階室２と吹抜け空間４との間に設けられる扉９ａにオーバーカットを設けることが好ましい。また同様に、下階通気路７は下階室３の床１０ｂの近傍に設けられており、下階通気路７は下階室３と吹抜け空間４との間に設けられる扉９ｂにアンダーカット設けることが好ましい。

図２は、換気装置１０１が天井裏空間５に設けられた場合の換気装置１０１の構成および換気装置１０１の設置状態を断面詳細図にて示しており、換気装置１０１は給気送風機１１と排気送風機１２からなり、給気経路として給気送風機１１の吸込み側には屋外１３に連通される屋外吸込み口１４と外気フィルター１５が、給気送風機１１の吹出し側には下階室３に連通される下階室３の天井８ｂに設けられた室内吹出し口１０３が取り付けられている。また、排気経路として排気送風機１２の吸込み側には上階室２に連通される上階室２の床１０ａに設けられた室内吸込み口１０５と室内フィルター１６が、排気送風機１２の吹出し側には屋外１３に連通される屋外吹出し口１７が取り付けられている。換気装置７は屋外１３に設けられる屋外吸込み口１４や屋外吹出し口１７ならびに室内に設けられる室内吸込み口１０５や室内吹出し口１０３との間を通気風路としてのダクトで接続しても良い。

また、室内吸込み口１０５の異なる構成としては、図３に示すように換気装置１０１の保守作業を行なう為の保守点検口１８ａを上階室２の床１０ａに設け、保守点検口１８ａと点検蓋１９ａの間に隙間が設けられており、保守点検口１８ａと点検蓋１９ａとの間の隙間により上階室２と排気用送風機１２が連通することとなり、室内吸込み口１０５と保守点検口１８ａを一体化することができる。

また、室内吹出し口１０３の異なる構成としては、図４に示すように換気装置１０１の保守作業を行なう為の保守点検口１８ｂを下階室３の天井８ｂに設け、保守点検口１８ｂと点検蓋１９ｂの間に隙間が設けられており、保守点検口１８ｂと点検蓋１９ｂとの間の隙間により下階室３と給気用送風機１２が連通することとなり、室内吹出し口１０３と保守保守点検口１８ｂを一体化することができる。

また図では説明しないが、上階室の床に設けられる室内吸込み口を窓や扉など外壁開口部の直下に位置させることにより、冬季暖房時において外壁開口部から鉛直下方に生じるコールドドラフトが室内に拡散することなく排気することができる。

上記構成において、給気送風機１１および排気送風機１２を運転すると給気送風機１１により屋外１３の新鮮な空気が室内吹出し口１０３を介して下階室３に吹出され、排気送風機１２により上階室２の空気が室内吸込み口１０５を介して屋外１３に排出されることとなり、室内の空気流動としては、下階室３の空気が下階通気路７および吹抜け空間４および上階通気路６を介して上階室２へ流入する。これらの空気流動を形成することにより、空気汚染の発生源としての複数の在室者が上階室および下階室のいずれの室に偏在した場合でも、室内の各空間が偏りなく換気ができることとなる。例えば、室内吹出し口１０３から吹出す風量および室内室内吸込み口１０５に吸込む風量を共にＱ、上階室２および下階室３における在室人数をｎ１、ｎ２とし、在室者一人当たりの汚染質発生量をＰ、外気の汚染濃度をゼロで各室では瞬時一様拡散を仮定とした場合、上階室２および下階室３の汚染濃度はｎ１・Ｐ／Ｑおよび（ｎ１＋ｎ２）Ｐ／Ｑと容易に計算される。この結果より、上階室２および下階室３における在室者に偏りが生じた場合であっても、上階室２および下階室３の汚染濃度の最大値は（ｎ１＋ｎ２）Ｐ／Ｑとなり、この汚染濃度をもとに換気風量Ｑを計画すれば過大に風量を増やす必要なく、良好な室内空気質を維持することのできる建物の換気構造が提供できることとなる。また、室内吸込み口１０５および室内吹出し口１０３に近接した位置に換気装置１０１を設けることができるので、室内吸込み口１０５および室内吹出し口１０３と換気装置１０１とを接続するダクトの長さを短くできる。

なお、実施の形態１では、建物内に一台の換気装置を設けた場合のみを示したが、複数台の換気装置を設けてもよく、その作用効果に差異を生じない。

上階室２と下階室３に関しては、上下に積層された二室において、上層の室を上階室２、下層の室を下階室３と定義している。また、吹抜け空間４に関しては、上階室２と下階室３のいずれかの室に対しても連通された空間の総称として定義しており、他の具体例としては階段が設けられている廊下やホールなども含まれている。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における換気構造が設置されている建物１を断面図にて示しており、図５に示すように換気装置１０１の排気送風機１２の吸込み側を天井裏空間５に対して開放し、上階室２の床１０ａに室内吸込み口１０５が設けられている。

上記構成において、天井裏空間５を排気エアーチャンバーとして利用することとなり、室内吸込み口１０５を上階室２の床１０ａにおける任意の水平位置に設置することができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における換気構造が設置されている建物１を断面図にて示しており、図６に示すように換気装置１０１の給気送風機１１の吹出し側を天井裏空間５に対して開放し、下階室３の天井８ｂに室内吹出し口１０３が設けられて居る。

上記構成において、天井裏空間５を給気エアーチャンバーとして利用することとなり、室内吹出し口１０３を下階室３の天井８ｂにおける任意の水平位置に設置することができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態６における換気構造が設置されている建物１を断面図にて示しており、図７に示すように、給気手段としての自然給気口２０は上階室２と屋外１３を連通して設けられている。また、排気手段としての自然排気口２１は下階室３と屋外１３を連通して設けられている。

上記構成において、上階室２の空気汚染質の発生が著しい場合において急速に換気を行なうことができる。また、下階室３の空気汚染質の発生が著しい場合において急速に換気を行なうことができる。

（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態４における換気構造が設置されている建物１を断面図にて示しており、図８に示すように換気装置１０１が上階室２に設けられた場合であり、室内吸込み口１０５は換気装置１０１に組み込まれ、室内吹出し口１０３は下階室３の天井８ｂに給気送風機１１が吹出しダクト２２により天井裏空間５を貫通して設けられている。また、屋外吸込み口１４と屋外吹出し口１７は換気装置１０１から上階室２の外壁部分を貫通する位置に取り付けられている。

上記構成において、建物の横架材としての梁や桁が存在する天井裏空間５の外壁部分を貫通せずに換気装置１０１を取り付けることが可能となり、梁や桁の位置や大きさを考慮する必要なく換気装置１０１の設置位置を決めることができる。

（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態５における換気構造が設置されている建物１を断面図にて示しており、図９に示すように換気装置１０１が下階室３に設けられた場合であり、室内吹出し口１０３は換気装置１０１に組み込まれ、室内吸込み口１０１は上階室２の床１０ａに排気送風機１２が吸込みダクト２３により天井裏空間５を貫通して設けられている。また、屋外吸込み口１４と屋外吹出し口１７は換気装置１０１から下階室３の外壁部分を貫通する位置に取り付けられている。

一台の換気装置を用いて容易に上下階に分離された室の換気ができ、建物内の室数に応じた台数の換気装置を設けることにより、建物全体の室を小風量にて連続的に換気を行なう換気構造として適用できる。

本発明の実施の形態１における換気構造が設置されている建物の断面図本発明の実施の形態１における換気装置の断面詳細図本発明の実施の形態１における異なる吸込み構成を有する換気装置の詳細断面図本発明の実施の形態１における異なる吹出し構成を有する換気装置の詳細断面図本発明の実施の形態２における換気構造が設置されている建物の断面図本発明の実施の形態３における換気構造が設置されている建物の断面図本発明の実施の形態４における換気構造が設置されている建物の断面図本発明の実施の形態５における換気構造が設置されている建物の断面図本発明の実施の形態６における換気構造が設置されている建物の断面図従来の換気システムの概略断面図

符号の説明

２上階室
３下階室
４吹抜け空間
５天井裏空間
６上階通気路
７下階通気路
１１給気送風機
１２排気送風機
１８保守点検口
２０自然給気口
２１自然排気口

Claims

屋外空気を室内に導入する給気送風手段と、室内空気を屋外に排出する排気送風手段と、下階室と上階室を連通する上下連通手段を備える建物であって、
前記給気手段で屋外空気を下階室に導入し、前記排気手段で上階室の空気を屋外に排出することを特徴とする建物の換気方法。
屋外空気を室内に導入する給気送風機と室内空気を屋外に排出する排気送風機とから構成される換気装置と、前記排気送風機の室内側通風口に連通した室内吸込み口と、前記給気送風機の室内側通風口に連通した室内吹出し口を備える建物において、
前記室内吸込み口を前記上階室に設け、前記室内吹出し口を前記下階室に設けることを特徴とする建物の換気構造。
上階室と下階室が共に隣接する吹抜け空間を備え、
前記上階室と前記吹抜け空間を連通する上階通気路と、前記下階室と前記吹抜け空間を連通する下階通気路を設けることを特徴とする請求項２記載の建物の換気構造。
換気装置を上階室と下階室の間にある天井裏空間に備え、
室内吸込み口を前記上階室の床面に設け、室内吹出し口を前記下階室の天井面に設けることを特徴とする請求項２または請求項３記載の建物の換気構造。
換気装置の保守点検口を下階室天井面に備え、
前記保守点検口に隙間を設け、前記隙間を室内吹出し口とすることを特徴とする請求４記載の建物の換気構造。
換気装置の保守点検口を上階室床面に備え、
前記保守点検口に隙間を設け、前記隙間を室内吸込み口とすることを特徴とする請求項４記載の建物の換気構造。
換気装置を上階室の壁に備え、
室内吸込み口を前記換気装置本体に設け、室内吹出し口を前記下階室の天井面に設けることを特徴とする請求項２または請求項３記載の建物の換気構造。
換気装置を下階室の壁に備え、
室内吸込み口を前記上階室の床面に設け、室内吹出し口を前記換気装置本体に設けることを特徴とする請求項２または請求項３記載の建物の換気構造。
給気送風機と室内吹出し口を連通する給気連通手段として、天井裏空間をエアーチャンバーとして利用することを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれかに記載の建物の換気構造。
排気送風機と室内吸込み口を連通する排気連通手段として、天井裏空間をエアーチャンバーとして利用することを特徴とする請求項４〜請求項６または請求項８のいずれかに記載の建物の換気構造。
室内吸込み口を外壁開口部の直下床面に設けることを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載の建物の換気構造。
下階室と吹抜け空間とを連通する下階通気路を、前記下階室の床面近くに設けることを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれかに記載の建物の換気構造。
上階室と吹抜け空間とを連通する上階通気路を、前記上階室の天井面近くに設けることを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれかに記載の建物の換気構造。
上階室と屋外に連通する給気手段を設けることを特徴とする請求項４〜請求項１３のいずれかに記載の建物の換気構造。
下階室と屋外に連通する排気手段を設けることを特徴とする請求項４〜請求項１４のいずれかに記載の建物の換気構造。