JP2014218883A

JP2014218883A - 建築物の換気構造

Info

Publication number: JP2014218883A
Application number: JP2013159559A
Authority: JP
Inventors: 巧造車; Kozo Kuruma
Original assignee: TAKUMI PLANNING OFFICE
Current assignee: TAKUMI PLANNING OFFICE
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2014-11-20

Abstract

【課題】空調及び換気における各種コストの低減。【解決手段】建築物Ａの側壁Ａ２に室外からの外気を導入するように設けられた通気空間１と、通気空間１と室外を連通すると共に、通気空間１に外気を導入する導入部２と、通気空間１と各部屋Ａ４とを連通するように設けられた連通部３と、各部屋Ａ４と床下空間Ａ５とを連通するように配管されたダクト部４と、ダクト部４の配管道中に配置され、通気空間１内の空気及び各部屋Ａ４の空気を、各部屋Ａ４に臨むダクト部４の吸入口４０から吸入すると共に、床下空間Ａ５に臨むダクト部４の排気口４１から排気する吸排気装置５と、床下空間Ａ５の周囲を構成する側壁Ａ１０に、床下空間Ａ５と室外とを連通するように設けられた換気口６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の換気構造に関する。

建築物の換気構造は、吸排気装置によって外気を室内に吸気すると共に、室内の内気を室外に排気するものが知られている。

下記特許文献１に記載のものは、吸排気装置を構成する熱交換器換気扇と、室外から熱交換器換気扇を介して床下空間に至るように配管された吸気ダクトと、室内から熱交換器換気扇を介して室外に至るように配管された排気ダクトと、床下空間から室内にわたるように上下方向に沿って設けられたエア流路とを備えている。

特開平８−２８５３２８号公報

特許文献１の従来技術によると、排気される内気との熱交換器換気扇による熱交換で、吸気された外気を暖めて床下空間に暖気として供給すると共に、この暖気をエア空間から室内に供給し、且つ室内の暖気を、熱交換器換気扇を介して室外に排気することで、冷えた外気を暖気にして室内に供給しながら室内の換気を行うことができるので、室内の暖房効率を良好なものとして室内の換気を行うことができる。

しかしながら、この特許文献１の従来技術では、室内の暖房効率を低下させずに室内の換気を行うための熱交換器換気扇を有しているため、通常の換気扇に比べて電力コストが高くなるという問題があった。

また、特許文献１の従来技術では、暖房効率を良好なものとすることで暖房燃料費が削減できるが、前述した各種コストにかかる費用が、暖房燃料費の削減分と同等以上となる場合もあって、熱交換を含む暖房にかかるランニングコストが削減できない上に、熱交換器換気扇の設置コストやメンテナンスコスト等がかかるため、熱交換を含む暖房について全体的にコスト高になってしまうという問題があった。

特許文献１の従来技術では、暖気を床下空間から室内に供給するエア流路が、部屋を区画する内壁部と、この内壁部に沿って配置された断熱材との間に空間を確保することで形成されている。この空間を確保するには、室内の面積を犠牲にするか、建築物の幅を拡げるという手段を用いることになる。

しかしながら、室内の面積を犠牲にすると居住性が低下し、建築物の幅を拡げるにしても、土地の面積が限られているため、居住性を確保した上で、限られた面積の土地に建てることができる設計が難しく、しかも、その設計自由度が狭められてしまうという問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、空調及び換気における各種コストを低減できること、居住性を確保した上で、限られた面積の土地に建てることができる設計を容易にできること、これによって、建築物の設計自由度を拡げることができること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による建築物の換気構造は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

建築物の側壁に室外からの外気が導入されると共に、導入された前記外気を貯留するように設けられた通気空間と、前記通気空間と室外を連通すると共に、前記通気空間に前記外気を導入する導入部と、前記通気空間と室内とを連通するように設けられた連通部と、前記室内と床下空間とを連通するように配管されたダクト部と、前記ダクト部の配管道中に配置され、前記通気空間内の空気及び前記室内の空気を、前記室内に臨む前記ダクト部の吸入口から吸入すると共に、前記床下空間に臨む前記ダクト部の排気口から排気する吸排気装置と、前記床下空間の周囲を構成する側壁に、前記床下空間と室外とを連通するように設けられた換気口と、を備えた建築物の換気構造である。

本発明に係る第一実施形態の建築物の換気構造を有する建築物の断面図である。図１の（２）−（２）線断面図である。図１の（３）−（３）線断面図である。（ａ）及び（ｂ）で示す図１の要部拡大図である。本発明に係る第二実施形態の建築物の換気構造を有する建築物の断面図である。図５の（６）−（６）線断面図である。

本発明では、導入部を通気空間の上端側及び／又は下端側に配置することが好ましい。

また、通気空間を側壁の下端から上端にわたる範囲に設けることが好ましい。

また、通気空間を、建築物の周囲を構成する全ての側壁に設けることが好ましい。

また、通気空間を、側壁の全面に設けることが好ましい。

また、通気空間を、側壁を外壁と内壁の二層構造とすると共に、外壁と内壁とを離間させて配置することで確保された空間とすることが好ましく、内壁を断熱材により構成することがより好ましい。

また、建築物に各種室外機を設置する設置部屋を設けると共に、吸排気装置と設置部屋とにわたって排気口が設置部屋に臨むように第２ダクト部を配管し、且つ設置部屋の一部を構成し、室外に面する側壁に、設置部屋と前記室外とを連通するように換気口を配置することが好ましい。

以下、本発明に係る第一実施形態の建築物Ａの換気構造を図面に基づいて説明する。尚、以下で説明する各実施形態は、本発明を限定するものではない。

建築物Ａは、土台Ａ１上に側壁Ａ２を立設すると共に、この側壁Ａ２上に屋根Ａ３を載置固定し、且つ内部を壁板Ａ４０及び床板Ａ４１、並びに天板Ａ４２で平面方向及び上下方向に複数の部屋Ａ４及び床下空間Ａ５、並びに天井空間Ａ６を区画形成してなる二階建てのものであって、各部屋Ａ４及び床下空間Ａ５の換気を行う換気構造が備えられたものである。床板Ａ４１及び天板Ａ４２は、断熱材が設けられたものである。

尚、符号Ａ７で示される部屋は、台所である。通常台所は、調理中における油煙等を室外に排気する換気扇（図示せず）が備えられているため、前述の換気構造における換気は行わない。

この建築物Ａの換気構造は、建築物の四方を囲む側壁Ａ２の全域に室外からの外気を導入するように設けられた通気空間１と、通気空間１と室外を連通すると共に、通気空間１に外気を導入する導入部２と、通気空間１と各部屋Ａ４とを連通するように設けられた連通部３と、各部屋Ａ４と床下空間Ａ５とを連通するように配管されたダクト部４と、ダクト部４の配管道中に配置され、通気空間１内の空気及び各部屋Ａ４の空気を、各部屋Ａ４に臨むダクト部４の吸入口４０から吸入すると共に、床下空間Ａ５に臨むダクト部４の排気口４１から排気する吸排気装置５と、床下空間Ａ５の四方を構成する側壁Ａ１０に、床下空間Ａ５と室外とを連通するように設けられた換気口６とを備えている。

通気空間１は、二重構造とする側壁Ａ２の外壁Ａ２０と内壁Ａ２１との間の全面（窓枠Ａ７０を除く）に確保された空間であり、外壁Ａ２０と内壁Ａ２１とを互いに離間させて配置したことで確保された空間であって、側壁Ａ２の下端から上端にわたる範囲及び幅方向全域にわたる範囲の全面（窓枠Ａ７０を除く）に設けられている。

外壁Ａ２０と内壁Ａ２１との離間距離は、導入された外気を流通可能な離間距離であればよく、この流通可能な離間距離において可能な限り小さくすることが好ましい。

側壁Ａ２は、土台Ａ１上に立設された外壁Ａ２０と内壁Ａ２１とでなる、建築物Ａにおいて、通常用いられる構造のものである。外壁Ａ２０は、金属板や木板からなるものであり、土台Ａ１及び屋根Ａ３、並びに建築物Ａの柱や桁等の骨組み（図示せず）に固定されている。内壁Ａ２１は、断熱材からなるものであり、土台Ａ１及び屋根Ａ３、並びに建築物Ａの柱や桁等の骨組み（図示せず）に固定されている。また、側壁Ａ２には、窓用開口部Ａ２２が開けられており、この窓用開口部Ａ２２に、窓枠Ａ７０が嵌合固定されている。

導入部２は、通気空間１の上端及び下端に確保された隙間であり、この導入部２から外気を通気空間１に導入するようにされている（図４（ａ）参照）。この導入部２は、通気空間１の上端側又は下端側のいずれか一方としてもよいし、外壁Ａ２０に孔を開けてこの孔を導入部２としてもよい（いずれも図示せず）。

連通部３は、各部屋Ａ４の内壁Ａ２１の天井寄りに配置されている。この連通部３は、内壁Ａ２１に貫通孔３０を開け、この貫通孔３０にフィルター３１を内蔵した枠体３２を嵌合して構成されている（図４（ｂ）参照）。

このような連通部３によると、導入部２から通気空間１に導入された外気を各部屋Ａ４に供給することができると共に、外気の供給時にフィルター３１によって、外気に含まれる細かい塵等を取り除くことができる。

ダクト部４は、各部屋Ａ４の天板Ａ４２に吸入口４０を配置し、一階部分の部屋Ａ４の床板Ａ４１に排気口４１を配置して、この吸入口４０と排気口４１とをわたるように、二階部分の天井空間Ａ６から部屋Ａ４、台所Ａ７を通過して配管され、吸入口４０から吸入された空気を床下空間Ａ５に排気するようにされている。

ダクト部４は、図面上、部屋Ａ４、台所Ａ７に配管されているが、実際には、収納空間等の居住空間以外の空間に配管することが好ましい（図示せず）。吸入口４０には、フィルターを備えることが好ましい（図示せず）。

吸排気装置５は、一階部分の天井空間Ａ６に配置され、ダクト部４の配管道中となる位置に、このダクト部４に接続されている。この吸排気装置５は、内蔵された回転羽根（図示せず）の回転により、吸い込み口５０から空気を吸い込むと共に、吸い込んだ空気を吐出し口５１から吐き出す構造のものであり、吸い込み口５０に吸入口４０側のダクト部４が接続され、吐出し口５１に排気口４１側のダクト部４が接続されている。

換気口６は、図面上、左右二カ所に、且つ地面Ｇの表面近くに開口され、床下空間Ａ５からの空気を地面Ｇの表面近くに排気するようにされている。この換気口６は、例示した二カ所に限らない。

次に、前述の換気構造による建築物Ａの換気動作を説明する。この換気構造は、吸排気装置５を作動させることによって、室内の換気を強制的に行うものである。

吸排気装置５の非作動時においては、導入部２から通気空間１に流入した外気が貯留されており、貯留された外気は、通気空間１において、暖房器具（図示せず）による各部屋Ａ４の暖気によって暖められた内壁Ａ２１の断熱材の熱によって外気温よりも高い温度になっている。

一方、暖房器具の燃焼・調理・家具等から発生するホルムアルデヒド等による各部屋Ａ４で生じる汚れた空気の換気のため、吸排気装置５を作動させている。この吸排気装置５の作動によって、各部屋Ａ４の汚れた空気が吸入口４０から吸い込まれると共に、吸い込まれた汚れた空気がダクト部４を通って排気口４１から床下空間Ａ５に排気される。床下空間Ａ５に排気された汚れた空気は、吸排気装置５の連続する作動で床下空間Ａ５に連続して排気される汚れた空気によって、換気口６から室外に押し出されるように排気される。床下空間Ａ５に連続して排気される汚れた空気は、暖房器具によって各部屋Ａ４内で暖められた空気である。

各部屋Ａ４の汚れた空気が吸入口４０から吸い込まれるとき、各部屋Ａ４が負圧となり、これによって、通気空間１に貯留された外気温よりも高い新鮮な空気が連通部３から各部屋Ａ４に供給される。このとき、導入部２から外気が通気空間１に流入するが、この外気が通気空間１を通る際に、各部屋Ａ４の暖気によって暖められた内壁Ａ２１の断熱材の熱により徐々に暖められる。そして、通気空間１で暖められた外気が新鮮な空気として各部屋Ａ４に供給される。

すなわち、吸排気装置５を作動させることで、暖房器具によって各部屋Ａ４内で暖められた汚れた空気を、床下空間Ａ５を経て換気口６から室外に排気しながら、通気空間１を通る新鮮な空気を各部屋Ａ４に供給することができる。しかも、各部屋Ａ４に供給される新鮮な空気は、通気空間１を通る際に暖められるため、暖房効率の低下を抑制することができる。その上、連続して排気される空気によって床下空間Ａ５を暖めることができると共に、床下空間Ａ５の湿気を取ることができる。

前述した構成及び動作をする換気構造によると、前述した従来技術のような空調及び換気における各種コストが嵩む熱交換換気扇を用いることなく、吸排気装置５を作動させることによって、通気空間１内の外気を暖めて各部屋Ａ４に新鮮な空気として供給することができると共に、暖房器具で暖められた各部屋Ａ４の汚れた空気を、床下空間Ａ５を介して換気口６から排気することができるため、空調及び換気における各種コストを低減できる。

しかも、通気空間１を通常の建築物Ａに用いられる構造の側壁Ａ２における外壁Ａ２０と断熱材からなる内壁Ａ２１との間に確保したので、各部屋Ａ４の面積を犠牲にしたり、建築物Ａの幅を拡げたりすることなく換気構造を構成することができる。したがって、換気構造を備えた上で、居住性を確保できると共に、限られた面積の土地に建てることができる建築物Ａの設計を容易にでき、これによって、建築物Ａの設計自由度を拡げることができる。

その上、排気される空気の流れによって床下空間Ａ５を暖めながら、床下空間Ａ５の湿気を取ることができる。したがって、少なくとも、一階部分における各部屋Ａ４の暖房効率の低下を抑制することができると共に、床下空間Ａ５の木材や金属部分の湿気による腐食の発生を抑制することができる。

更に、換気口６から排気される汚れた空気が暖められた空気であるので、換気口６が積雪によって塞がれている場合においても、排気される空気によって融雪することができる。すなわち、排気される暖められた空気によって、換気口６の積雪による詰まりを防止することができるため、換気中における空気の流れが阻害されることがない。したがって、各部屋Ａ４への外気による新鮮な空気の供給及び各部屋Ａ４の汚れた空気の排気をスムースに行うことができ、これによって、各部屋Ａ４の換気を効率よく行うことができる。

更に、通気空間１を側壁Ａ２の下端から上端にわたる範囲に設けると共に、導入部２を通気空間１の上端及び下端に確保したので、導入部２から連通部３にわたる通気空間１の距離を長くすることができ、これによって、断熱材からなる内壁Ａ２１と通気空間１内の外気との接触時間を長くすることができる。すなわち、断熱材からなる内壁Ａ２１と通気空間１内の外気との接触時間を長くすることで、通気空間１内の外気を効率よく暖めることができる。したがって、暖められた外気による各部屋Ａ４への新鮮な空気の供給を行うことができ、これによって、暖房効率の低下をより確実に抑制することができる。

更に、通気空間１を、建築物Ａの四方を構成する全ての側壁Ａ２、且つ窓枠Ａ７０を除く側壁Ａ２の全面に設けているので、全ての側壁Ａ２における断熱材からなる内壁Ａ２１の全面の熱を通気空間１内の外気に接触させることができる。すなわち、暖められた外気による新鮮な空気をより多く貯留できると共に、外気をより多く流入させることができる。したがって、部屋Ａ４数が多い建築物Ａにおいても、暖房効率の低下を抑制した換気を効率的に行うことができる。

尚、通気空間１については、前述の実施形態の構成に限らず、例えば、外壁Ａ２０と内壁Ａ２１との間に、複数本又は一本のパイプを軸方向が建築物Ａの上下方向に沿うように介在し、このパイプの上端及び／又は下端を導入部２とし、このパイプの中途部分を連通部３に接続した構成とすることで、前述の実施形態の通気空間１と同等の作用効果を得ることができる（図示せず）。

次に、本発明に係る第二実施形態の建築物Ａ’の換気構造を図５及び図６に基づいて説明する。尚、第一実施形態と重複する部位についての説明は、同符号を付すことにより省略する。

建築物Ａ’には、各種室外機を設置する設置部屋Ａ８が設けられている。設置部屋Ａ８は、建築物Ａ’の一階部分の角部に設けられており、室外に面する二面の側壁Ａ２と室内を区画する二面の壁板Ａ４０とで、他の部屋Ａ４とは独立して区画された空間にされている。

前述の各種室外機とは、ヒートポンプ式空調用室外機、自然冷媒ヒートポンプ給湯用室外機、ガス給湯・発電機、家庭用燃料電池システム、家庭用蓄電システム等が例示できる。

吸排気装置５と設置部屋Ａ８の天井Ａ４２とにわたって第２ダクト部４Ａが配管されている。第２ダクト部４Ａは、排気口４１’が設置部屋Ａ８に臨むように配置されており、吸排気装置５の作動によって暖房器具で暖められた各部屋Ａ４の汚れた空気を設置部屋Ａ８に排気できるようになっている。

この暖められた汚れた空気が排気されることによって設置部屋Ａ８が暖められ、これによって、設置部屋Ａ８に設置された前述の各種室外機を保温することができると共に、気温低下による各種室外機の作動不良等を防止することができる。

側壁Ａ２の一面には、換気口６Ａが設置されている。換気口６Ａは開閉可能なシャッタ６０Ａを有する開閉窓であり、外気温や強風時に応じてシャッタ６０Ａを開閉することによって、設置部屋Ａ８の温度を調節することができ、これによって、設置部屋Ａ８の温度を常に適温に保つことができる。

換気口６Ａは、自動で開閉するもの及び手動で開閉するものが例示できる。自動で開閉する換気口６Ａの場合、設置部屋Ａ８に温度センサー(図示せず)を配置し、この温度センサーにより設置部屋Ａ８の温度を検出し、検出結果が設定された温度未満であるときに、換気口６Ａのシャッタ６０Ａを開閉させるモータ(図示せず)を閉方向に動作させてシャッタ６０Ａを閉じることによって、設置部屋Ａ８の温度を適温に保つことができる。

また、検出結果が設定された温度以上であるときに、外気温が高い時期においては、換気口６Ａのシャッタ６０Ａを開閉させるモータ(図示せず)を開方向に動作させてシャッタ６０Ａを開くことによって、設置部屋Ａ８の温度の過剰な上昇を防止し、これにより、設置部屋Ａ８の温度を適温に保つことができる。夏場等の外気温が高くなる時期においては、温度センサーを停止すると共に、シャッタ６０Ａを開放状態とすることが好ましい。

手動で開閉する換気口６Ａの場合、前述の温度センサーが検出した検出結果が設定された温度未満及び設定された温度以上であるときに、各部屋Ａ４及び台所Ａ７等に設けられた報知手段(音声案内や点滅案内等)を報知動作させ、この報知動作に基づいて、換気口６Ａのシャッタ６０Ａを手動で開閉することで、設置部屋Ａ８の温度を適温に保つことができる。

この建築物Ａ’の換気構造によると、第一実施形態の建築物Ａの換気構造と、同じ作用効果を奏し、その上、換気口６Ａのシャッタ６０Ａの開閉により調節することで、前述の各室外機を設置する設置部屋Ａ８の温度を適温に保つことができるため、設置部屋Ａ８に設置された各室外機の作動不良を防止することができる。

Ａ：建築物Ａ’：建築物Ａ２：側壁Ａ１０：側壁Ａ２０：外壁Ａ２１：内壁
Ａ４：部屋Ａ５：床下空間Ａ８：設置部屋１：通気空間２：導入部３：連通部
４：ダクト部４Ａ：第２ダクト部４０：吸入口４１：排気口４１’：排気口
５：吸排気装置６：換気口６Ａ：換気口

Claims

建築物の側壁に室外からの外気が導入されると共に、導入された前記外気を貯留するように設けられた通気空間と、
前記通気空間と室外を連通すると共に、前記通気空間に前記外気を導入する導入部と、
前記通気空間と室内とを連通するように設けられた連通部と、
前記室内と床下空間とを連通するように配管されたダクト部と、
前記ダクト部の配管道中に配置され、前記通気空間内の空気及び前記室内の空気を、前記室内に臨む前記ダクト部の吸入口から吸入すると共に、前記床下空間に臨む前記ダクト部の排気口から排気する吸排気装置と、
前記床下空間の周囲を構成する側壁に、前記床下空間と室外とを連通するように設けられた換気口と、を備えた建築物の換気構造。
前記導入部が、前記通気空間の上端側及び／又は下端側に配置されている請求項１記載の建築物の換気構造。
前記通気空間が、側壁の下端から上端にわたる範囲に設けられている請求項１又は２記載の建築物の換気構造。
前記通気空間が、建築物の周囲を構成する全ての側壁に設けられている請求項１乃至３いずれか１項記載の建築物の換気構造。
前記通気空間が、前記側壁の全面に設けられている請求項１乃至４いずれか１項記載の建築物の換気構造。
前記通気空間が、前記側壁を外壁と内壁の二層構造とすると共に、前記外壁と前記内壁とを離間させて配置することで確保された空間である請求項１乃至５いずれか１項記載の建築物の換気構造。
前記内壁が、断熱材により構成されている請求項６記載の建築物の換気構造。
前記建築物に各種室外機を設置する設置部屋を設けると共に、前記吸排気装置と前記設置部屋とにわたって排気口が前記設置部屋に臨むように第２ダクト部を配管し、且つ前記設置部屋の一部を構成し、前記室外に面する前記側壁に、前記設置部屋と前記室外とを連通するように換気口を配置した請求項１乃至７いずれか１項記載の建築物の換気構造。