JP5266494B2 - 建築物の換気構造 - Google Patents
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Landscapes
- Ventilation (AREA)
Description
換気:室内空気と屋外空気を入れ替えること。
吸気:屋外空気を屋内に取り込むこと。
排気:屋内の空気を屋外に排出すること。
還気:室内の空気を室外に移すこと。
全般換気の場合には、換気を確実に行う為に機械が用いられるが、全般換気の対象とする空間にどの様に吸気・給気及び還気・排気をするかによって種類が決められている。
吸気・給気及び還気・排気の両方全てを、機械を用いて強制的に行う第一種機械換気;
吸気・給気のみを機械的に行い、屋内側を加圧状態にして屋内外に生じる気圧差を利用して排気口から還気・排気する第二種機械換気;
第二種機械換気とは逆に還気・排気を機械的に行い、屋内側を減圧状態にして吸気・給気を屋内外との気圧差を利用して吸気口から吸気・給気する第三種機械換気がある。
本発明は、セントラル方式の第一種の機械換気に関するものである。
従って、クリーンゾーンに汚染源があると、給気口から室内に出た空気は、これらの汚染物質を含んで家の中を流れることになる。
上記吸気口から機械的手段によって強制吸気された屋外の空気を、小屋裏から略垂直に床上まで貫通するように設けられた給気シャフトに供給し、開閉自在に形成された給気口を経て室内空間に空気を給気し、室内空間に給気された空気が室内に設けられた還気口を通して機械的手段を有する強制排気手段により屋外へ排気することを特徴としている。
上記吸気口から機械的手段によって強制吸気された屋外の空気を、小屋裏から略垂直に
床下まで貫通するように設けられた給気シャフトに供給し、開閉自在に形成された給気口を経て室内空間と、階間の天井懐および/または床下空間とに空気を給気し、室内空間に給気された空気は、室内に設けられた還気口を通って機械的手段を有する強制的な排気手段により強制的に屋外へ排気されるとともに、天井懐および/または床下に給気された空気は、壁内通気層を通して小屋裏に設けられた送風装置である小屋裏換気装置によって集められて、外気に接する排気口を通して強制的に屋外へ排気することを特徴としている。
本発明の建築物、特に戸建て住宅の換気構造は、図3、図4、図5、図6に示されるように、建築物の基礎上部よりも上方、多くの場合は小屋裏に設けられた第一種機械換気装置の屋外空気取り入れ口に通じる吸気口10と、小屋裏20に設けられた給気手段30と、給気シャフト40と、この給気シャフトに開閉自在に形成された複数の給気口50と、室内空間60の空気を排気するために吸引する還気口70と、この還気口70で集められた空気を排気するための小屋裏換気装置等の排気手段80と、排気手段80からの空気を屋外に排出する排気口90とを有している。図3〜6において、給気手段30と排気手段80は一体化されて、小屋裏20内に配置されている態様が示されているが、給気手段30と排気手段80とは別々に設けられていてもよい。
給気手段30内には、給気用モータM1が配置されており、この給気用のモータM1の駆動力により、屋内の空気をこの建築物内に導入する。給気されるときの動力は、第一種機械還気装置の給気側の機外静圧である。従って、本発明において、この給気用のモータM1を停止すれば、この建築物内への屋外の空気の給気手段による強制的導入を停止することができる。
この給気シャフト40には、図3に示されるように小屋裏20から略垂直に床上95まで貫通するタイプと、図4に示されるように、小屋裏20から略垂直に床下空間100まで貫通するタイプとがあり、いずれのタイプの給気シャフト40も、給気シャフト40に導入された空気を室内空間60あるいは一階天井懐や床下空間100に給気するための給気口50を有している。
このような空気の流れを形成するための運動エネルギーは、還気口70に接合した排気手段80に設けられた第一種機械還気装置の還気側のモーターM2による機外静圧による吸引力である。
本発明の換気構造を図3、図5を参照して説明する。
図3、図5では、屋内のほぼ中央のホールに、壁に接して給気シャフト40を収めているシャフトスペースが配置されている。小屋裏20には吸気口10、ダクト11、第一種機械換気装置の吸気手段30、ダクト、給気シャフト40上部があり、天井を通過して室内に略垂直に一階床上まで伸びている。ただし、前述したように給気シャフトの底面が1階天井近傍にあり、そこで給気シャフトが止まっており、給気シャフト底面と天井面との間に給気口50がある場合も本発明の請求の範囲である。給気シャフト40からは、防火ダンパーのついたフィン付きの複数の吸気口50が各階の室内空間に向かって開いている。
また、換気対象空間への給気がシャフトから非常に容易に行われるようなオープンな空間計画の場合には、シャフトの給気口を開放し、シャフトスペースの壁面にグリルやガラリを設けて、そこを通して面としての給気を行っても良い。この場合には気流速度が緩やかでありソフトな給気が可能になる。
上記吸気口から機械的手段によって強制吸気された屋外の空気を、小屋裏から略垂直に床下まで貫通するように設けられた給気シャフトに供給し、開閉自在に形成された給気口を経て室内空間と、階間の天井懐および/または床下空間とに空気を給気し、室内空間に給気された空気は、室内に設けられた還気口を通って機械的手段を有する強制的な排気手段により強制的に屋外へ排気されるとともに、天井懐および/または床下に給気された空気は、壁内通気層を通して小屋裏に設けられた送風装置である小屋裏換気装置によって集められて、外気に接する排気口を通して強制的に屋外へ排気することを特徴とするものである。
給気シャフトを用いた本発明による給気方法は従来の第一種機械還気方式の給気に関する不合理性と住人の衛生に関する不安を取り除くものであるが、還気に関しても還気シャフトを用いて、維持管理しやすく、かつ合理的な施工が可能な還気シャフトを設けた住宅の換気構造を構成することができる。
本発明では、上記のような室内空間への機械力による強制的な給気、および、機械力による強制的な還気に加えて、床下空間100、天井懐110、躯体内等の建築物を構成するが人が居住しない部分についても給気および還気を行う。
この壁内通気層は、温熱的には外壁の断熱材と室内下地材とに挟まれた空間であれば良い。断熱材と室内下地材との間に、例えば合板やアルミ箔等の面状部材等があっても本発明の効果には本質的な変化は無い。また、室内間仕切りなどの中空内部も壁内通気層になりうる。本発明における壁内通気層とは、断熱材と室内下地材とに挟まれた空間、及び、または室内間仕切り内部の中空となっている空間であって、床下から小屋裏まで連通している空間をいう。これら壁内通気層において温熱的に重要なのは、建物外皮を構成する外壁に設けられた壁内通気層である。建物外皮は室内の温熱的環境状態を決定する大きな役割を持つが、その性能の確保の為に断熱材が重要な機能を果たす。本発明における断熱の方法としては、充填断熱(内断熱)、外張り断熱(外断熱)のいずれの工法であっても構わない。断熱材と室内下地材とによって形成される空間が通気を行えるように作られればよい。ただし、一般的に言うならば、軸組み構造の場合には、外張り断熱工法の方が通気層を作りやすいことは周知のことである。さらには、壁内通気層に要求される層としての機能確保の為の気密性能も外張り断熱工法の方が確保しやすいことも周知である。以上のことから、本発明においても外張り断熱工法を推奨する。なお、基礎の断熱や小屋裏の断熱も外張り断熱工法で行えば、確実な断熱性能と気密性能が得られ易いことから、建築物の断熱・気密工法として完全な外張り断熱工法は、本発明に適した工法といえる。
本発明の換気構造では、給気シャフトから床下空間への給気が行われるのは、主に夏季の室温が上昇するときであるが、春、秋等の中間期あるいは梅雨、秋雨期のように湿度が高くかつ気温が上がる日中なども床下空間への給気が行われる。従って、本発明の換気構造において、床下空間あるいは天井懐などへの空気の供給は、冬季間、特に暖房時以外の時期であり、暖房時は床下空間などへ給気を行うことを特に必要とするものではないが、それ以外の時期には、床下空間100、または/かつ天井懐110へ給気を行い、こうして給気された空気を壁内通気層を介して小屋裏20に流通させることにより、建築物全体の状態を最良の状態に保つことができる。
たとえば、床下空間を形成するための布基礎に排気装置を配置することもできるし、さらに床下空間にある空気を小屋裏に効率よく移送するためのファンを躯体内空間あるいは床下空間に配置してもよい。
さらに、本発明の建築物、特に住居の換気構造は、床下、壁内、小屋裏の躯体内の空間の換気について言えば、小屋裏から床下空間にまで給気シャフトを延設して、階間懐および/または床下空間にも給気を行い、この階間や床下空間の空気を建築物の壁部に形成された縦方向の壁内通気層を介して小屋裏に還流させ、小屋裏に別途設けられた小屋裏換気装置による負圧によって小屋裏還気専用の吸気口から吸気される外気に同伴させて、床下空間から小屋裏に入ってきた空気を屋外に排気する。
11・・・ダクト
12・・・防煙・吸気停止手段
14・・・環境調整手段
15・・・フィルター
16・・・熱交換素子
20・・・小屋裏
21・・・ダクト
22・・・ダクト
23・・・ダクト
24・・・加熱・冷却装置(吸気のコンディションを調整する手段)
25・・・加湿器(吸気のコンディションを調整する手段)
27・・・蛇腹型の防振性ジョイント
29・・・支持基台
30・・・給気手段
31・・・防振ゴム
40・・・給気シャフト
42・・・点検口
44・・・清掃口
45・・・可動式底面板
46・・・フック
47・・・底面板
48・・・防火ダンパー
50・・・給気口
52・・・開口調整部材
52a・・・シャッター
52b・・・挟持具
60・・・室内空間
70・・・還気口
71・・・ダクト
80・・・排気手段
82・・・ダクト
90・・・排気口
95・・・床上
100・・・床下空間
110・・・天井懐
120・・・還気シャフト
121・・・開口部
122・・・点検口
123・・・清掃口
124・・・底面板
125・・・防振ジョイント
126・・・ダクト
127・・・ダクト
129・・・逆止弁
130・・・防火ダンパー
131・・・べた基礎
131a・・・べた基礎布部
132・・・床下換気口
133・・・断熱材
134・・・居室内壁
135・・・壁内通気層
136・・・外側通気層
137・・・建築物外壁
140・・・小屋裏換気装置
141・・・小屋裏換気専用排気口
142・・・小屋裏換気専用吸気口用開閉ダンパー
143・・・フィルター
150・・・小屋裏換気専用吸気口
Claims (13)
- 戸建て住宅の基礎上面より上方に設けられた吸気口、多くの場合は小屋裏に設けられ該吸気口から屋外の空気を機械的手段を用いて吸気するとともに、該吸気した空気を換気対象空間である室内に供給する給気手段、該給気手段に接合して小屋裏から略垂直に床上まで貫通する給気シャフト、該給気シャフトに設けられた開口部から給気シャフト内の空気を室内に供給する給気口、および、室内に設けられた還気口を介して該室内の空気を機械的手段を用いて屋外に排気する排気手段とを有する戸建て住宅の換気構造であって、
上記吸気口から機械的手段によって強制吸気された屋外の空気を、戸建て住宅の小屋裏から略垂直に床上まで貫通するように設けられた給気シャフトに供給し、開閉自在に形成された給気口を経て室内空間に空気を給気し、室内空間に給気された空気が室内に設けられた還気口を通して機械的手段を有する強制排気手段により屋外へ排気するようになっており、
上記給気シャフトの任意の断面の差し渡し内径が15cm以上であり、該給気シャフトの少なくとも内表面が拭き掃除に耐える強さを有しており、該給気シャフトには、内部の状態を点検する点検口と掃除のための清掃口とを有するとともに、換気対象空間である室内に給気シャフト内の空気を供給する複数の給気口を有しており、該給気シャフトの底部は取り外し自在の底面板によって密閉され、
前記給気シャフトは、戸建て住宅に設けられた複数の居室に均一に空気を供給できるように、前記戸建て住宅の主幹部分を縦に貫くように配置されているとともに、前記複数の居室に空気を供給する複数の給気口を有し、
前記給気シャフトは給気のみに用いられ、
前記居室の少なくとも窓側には還気口が設けられていることを特徴とする戸建て住宅の換気構造。 - 上記吸気口から屋外空気を取り入れるための給気手段に至る間に、少なくとも、屋外からの侵入物を遮蔽するためのヘパ・フィルター等の不純物除去の装置が配置されており、かつ/または、吸気された空気に含まれる煤煙、有害ガスを感知して自動的に吸気を停止する手段を設けたことを特徴とする請求項第1項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記吸気口から屋外空気を取り入れるための給気手段と、給気シャフトとの間に、少ななくとも、屋内に取り入れた空気の温湿度、エンタルピーを調整する環境調整手段と、該給気手段及び環境調整手段で発生する振動を遮断する防振装置および/または給気手段及び環境調整手段で発生した音を消音する消音装置を配置することを特徴とする請求項第1項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記屋外から吸気した空気を各部屋に供給する給気手段と、室内の空気を機械的手段を用いて屋外に排気する排気手段とが一体化されており、該一体化された給排気手段内に配置された熱交換素子を媒介として、室内に給気される空気と室内から還気され空気との間で全熱交換を行った後、室内空間に空気を給気すると共に、全熱交換された後の還気された空気を屋外に排気することを特徴とする請求項第1項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記室内に設けられた還気口に接続した、天井、壁の内側に配管されたダクトが、排気手段に連結された還気シャフトへ接続されており、室内の空気は還気口を通してダクトに入り、ダクトから還気シャフトに集中され、しかる後に排気手段をとおって排気口から屋外に排出されることを特徴とする請求項第1項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 戸建て住宅の基礎上面より上方に設けられた吸気口、多くの場合は小屋裏に設けられ該吸気口から屋外の空気を機械的手段を用いて吸気するとともに、該吸気した空気を換気対象空間である室内に供給する給気手段、該給気手段に接合して小屋裏から略垂直に床下まで貫通する給気シャフト、該給気シャフトに設けられた開口部から給気シャフト内の空気を室内に供給する給気口、および、室内に設けられた還気口を介して該室内の空気を機械的手段を用いて屋外に排気する排気手段とを有する戸建て住宅の換気構造であって、
上記吸気口から機械的手段によって強制吸気された屋外の空気を、戸建て住宅の小屋裏から略垂直に床下まで貫通するように設けられた給気シャフトに供給し、開閉自在に形成された給気口を経て室内空間と、階間の天井懐および/または床下空間とに空気を給気し、室内空間に給気された空気は、室内に設けられた還気口を通って機械的手段を有する強制的な排気手段により強制的に屋外へ排気されるとともに、天井懐および/または床下に給気された空気は、壁内通気層を通して小屋裏に設けられた送風装置である小屋裏換気装置によって集められて、外気に接する排気口を通して強制的に屋外へ排気するようになっており、
上記給気シャフトの任意の断面の差し渡し内径が15cm以上であり、該給気シャフトの少なくとも内表面が拭き掃除に耐える強さを有しており、該給気シャフトには、内部の状態を点検する点検口と掃除のための清掃口とを有するとともに、各室内に給気シャフト内の空気を供給する複数の給気口を有しており、該給気シャフトの底部は取り外し自在の底面板によって密閉され、
前記給気シャフトは、戸建て住宅に設けられた複数の居室に均一に空気を供給できるように、前記戸建て住宅の主幹部分を縦に貫くように配置されているとともに、前記複数の居室に空気を供給する複数の給気口を有し、
前記給気シャフトは給気のみに用いられ、
前記居室の少なくとも窓側には還気口が設けられていることを特徴とする戸建て住宅の換気構造。 - 上記室内に設けられた還気口に接続した、天井、壁の内側に配管されたダクトが、排気手段に連結された還気シャフトへ接続されており、室内の空気は還気口を通してダクトに入り、ダクトから還気シャフトに集中され、しかる後に排気手段をとおって排気口から屋外に排出されることを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記階間または床下空間に給気された空気を小屋裏換気装置によって集める際に通過する壁内通気層が、断熱材と内装壁下地材との間に形成された空隙からなる通気層であることを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記階間または床下空間に給気され、しかる後小屋裏に集められた空気を、別途設けられている小屋裏換気専用の小屋裏空気取り入れ口から吸気した屋外の空気が小屋裏換気装置によって屋外に排気される際に同伴させて排気されることを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記吸気口から屋外空気を取り入れるための給気手段に至る間に、少なくとも、屋外からの侵入物を遮蔽するためのフィルター等の不純物除去の装置が配置されており、かつ/または、吸気された空気に含まれる煤煙、有害ガスを感知して自動的に吸気を停止する手段を設けたことを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記吸気口から屋外空気を取り入れるための給気手段と、給気シャフトとの間に、少ななくとも、屋内に取り入れた空気の温湿度、エンタルピーを調整する環境調整手段と、該給気手段及び環境調整手段で発生する振動を遮断する防振装置および/または給気手段及び環境調整手段で発生した音を消音する消音装置を配置することを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記屋外から吸気した空気を各部屋に供給する給気手段と、室内の空気を機械的手段を用いて屋外に排気する排気手段とが一体化されており、該一体化された給排気手段内に配置された熱交換素子を媒介として、室内に給気される空気と室内から還気された空気との間で全熱交換を行った後、室内空間に空気を給気すると共に、全熱交換された後の還気された空気を屋外に排気することを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
- 上記給気シャフトから床下に給気された空気が、少なくとも一部が床下に設けられた開閉自在な床下換気口から排気されることを特徴とする請求項第6項記載の戸建て住宅の換気構造。
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