JPH11310969A

JPH11310969A - 戸建住宅用自然換気建造物の構造及び自然換気システム

Info

Publication number: JPH11310969A
Application number: JP25159598A
Authority: JP
Inventors: Motoya Hayashi; 基哉林; Hiromi Yamada; 裕巳山田; Tsutomu Shimizu; 務清水; Hajime Yada; 肇矢田; Toshio Tani; 俊男谷
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【目的】戸建住宅用自然換気建造物の構造及び自然換
気システムの提供【解決手段】上下階を貫通する竪穴部を有する建築物
において、各階各部屋に屋外からの給気口、上層階各部
屋天井に排気グリル、また下層階各部屋から竪穴部利用
換気路への通気口、竪穴部天井には吸込グリルを設け、
前記吸込グリル上部小屋裏に排気チャンバー、小屋裏換
気口、さらには棟に換気口を設け、排気グリルと排気チ
ャンバーをダクトで連結したことを特徴とする戸建住宅
用自然換気建造物の構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、低層住宅における
自然換気建造物の構造及びそれを用いた自然換気システ
ムに関するものである。特に、建物構造自体を換気路と
して利用するため、自然換気建造物の建設にあたって、
省スペース・低コスト化を実現可能としたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の住宅における換気システムには、
ダクト直結式集中換気システム及び予熱給気利用換気シ
ステム等が有り、ダクト直結式集中換気システムは給気
経路に建物隙間を利用し、洗面所・風呂・トイレ等から
の換気扇による常時排気あるいは、ダクトを換気経路と
して煙突へ連結することにより屋内の汚染空気を排出す
る換気システムである。また予熱給気利用換気システム
は主に寒冷地向け基礎断熱床を設けた住宅に用いられる
もので、外気取り入れ方法としては２種類あり、床下空
間を給気経路として利用した方法と、集中換気口を設け
予熱室経由で天井懐を利用し外気を取り入れる方法があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記２種類の提案にお
いて、ダクト直結式集中換気システムでは住宅の自然換
気は可能であるが、建物の構造自体を換気設備として利
用せず、換気経路であるダクトを各部屋から煙突へ接続
させ、また一般的に下層階に集中する洗面所・風呂・ト
イレからの汚染空気を排気口から煙突へ直接ダクトで連
結しているため、ダクト部材・ダクトスペースが必要に
なると同時にダクト工事も困難となり設置コストが高価
になる。

【０００４】また、床下空間を給気経路として利用した
予熱給気利用換気システムは寒冷地向け基礎断熱床以外
では利用が不可能で有り、予熱室及び天井懐利用方法で
は予熱室の確保が必要となる。従って構造上の制約によ
り建物の平面的自由度が低くなる。さらには、給気経路
は寒冷地の暖和措置の為に設けられており、東北地方以
南の比較的温暖な地域では実用性が低いなどの問題点が
あった。本発明は、このような従来の問題点に着目した
もので、その目的は、建物の構造自体を換気経路として
利用することにより、各部屋の換気設備の合理化と設置
コストの低減及び比較的温暖な地域での設置を可能とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る戸建住宅用自然換気建造物の構造は、
上下階各部屋外壁部に給気口を設けて屋外の新鮮空気を
取り入れ、上層階各部屋天井に排気グリル、下層階各部
屋に建物の竪穴部である階段室・吹抜けに通じる通気
口、竪穴部天井に吸込グリルを設けることにより換気経
路を形成する。また、吸込グリル上部小屋裏に建物内の
換気流を集約させる排気チャンバーと、建物内の汚染空
気を自然作用により効率良く排出するために、棟に換気
口、小屋裏外壁部に小屋裏換気口を設ける。さらには、
排気グリルと排気チャンバーをダクトで連結したことを
要旨としている。

【０００６】また、本発明に係る戸建住宅用自然換気建
造物の構造は、前記排気チャンバー内に、ファンあるい
はダンパー及び風量センサーを設けることを要旨として
いる。

【０００７】さらに、本発明に係る自然換気システム
は、排気チャンバー内にファン及び／又はダンパー及び
風量センサーを設け、建物外部より上下階各部屋を通
り、排気グリルから棟の換気口又は小屋裏換気口に抜け
る温度差・風力等の自然作用による換気量を人工的に調
整することを要旨としている。

【０００８】

【発明実施の形態】本発明の戸建住宅用自然換気建造物
の構造における、上下階を貫通する竪穴部としては、階
段室・吹抜け等があり、本発明は各部屋から棟への換気
経路として、建物の竪穴部を利用するものである。屋外
からの新鮮空気を取り入れる上下階各部屋設置の外気取
入口は、一般には外壁に空気取り入れ用の貫通孔を形成
し、簡易な給気口を嵌め込んだものが多いが（図２
（ａ））、その他にサッシ換気框を利用することが可能
である（図２（ｂ））。またその位置により換気流が変
化するため、屋内外温度差・外部風量等を考慮し、地域
に適した位置に設けるのが望ましい。また１階の居室と
竪穴部との間には、ドアアンダーカットあるいはガラリ
等の通気口を設け、竪穴部天井に設けた吸込グリルから
１階居室の換気を可能としている。

【０００９】前記吸込グリル上部小屋裏の排気チャンバ
ーには素材が高温になるのを防ぐため、断熱性のある材
料を用いることが好ましい。また排気グリルと排気チャ
ンバーを接続するダクトは断熱性のある素材を用いるこ
とが好ましい。さらには、排気チャンバー、換気口に軽
量金属等を用いることにより、自然換気システムの軽量
化を図ることが可能になる。

【００１０】

【実施例】〔実施例１〕以下に、本発明の戸建住宅用
自然換気型建造物の構造について図１〜図４に基づいて
説明する。図１〜図４は、請求項１に対応する本発明の
第１実施例による戸建住宅用自然換気建造物の構成図
で、図１は戸建住宅用自然換気型建造物の構造概略断面
図、図２は給気口の説明図、図３は小屋裏換気設備概略
斜視図、図４は戸建住宅用自然換気型建造物使用時の５
日間にわたる測定結果を示すグラフである。

【００１１】図１において（１）は上下階各部屋に屋外
の新鮮空気を取り入れる給気口、（２）は上層階各部屋
天井に設けた排気グリル、（３）は竪穴部利用換気路、
（４）は竪穴部利用換気路への通気口、（５）は竪穴部
天井に設けた吸込グリル、（６）は排気チャンバー、
（７）は棟、（８）はダクト、（９）は小屋裏換気口で
ある。

【００１２】本実施例は、図１に示すように竪穴部を有
する戸建住宅において、下層階は給気口から前記竪穴部
を通って棟または小屋裏外壁部へ抜ける換気経路、上層
階は給気口から各部屋天井を通って棟または小屋裏外壁
部へ抜ける換気経路を有した戸建住宅用自然換気建造物
の構造に関するものである。

【００１３】本実施例の給気口（１）は、図２（ａ）に
示す約φ１０cm程度円形の給気口を用いており、フィル
ターを装着することにより花粉・粉塵等、外部からの汚
染物質を除去することができる。また上層階各部屋には
竪穴部への通気口は設けず吸込グリル（５）に近い各部
屋天井位置に排気グリル（２）を設ける。排気グリル
（２）にはルーバー等の風量調節機能を設け、各部屋個
別に適切な換気風量に調節することができるようにして
いる。

【００１４】また、１階各室から竪穴部への換気経路を
確保するため、ドアの下端部に隙間を設け通気口（４）
としている。さらに前記竪穴部天井に吸込グリル（５）
を設け、その小屋裏には排気チャンバー（６）を設け、
両者が連結されている。上記排気グリル（２）と排気チ
ャンバー（６）間を、約φ１００mmのダクト（８）で連
結している。また、図３に示すように棟（７）下部の屋
根に幅４０〜５０mmにわたり換気口を設け、また棟
（７）には換気口（７ａ）（７ｂ）を設けている。さら
に排気チャンバー（６）上部を完全開放し、小屋裏外壁
部に小屋裏換気口（９）を設け、小屋裏全体を換気路と
して利用することで建物屋外ヘの換気経路を形成してい
る。

【００１５】上記のような構造の建築物においては、棟
の換気口から屋内外の温度差によって生じる浮力及び風
力によって、棟から屋内空気が吸い出され、建物竪穴部
と２階居室の排気グリルから空気が吸い出され、下階の
給気口から外気が導入される。従って、各部屋の空気が
自然に建物竪穴部あるいは排気グリルを経由して棟また
は小屋裏換気口へ抜けるため、効果的な自然換気型住宅
が提供できる。また屋外への最終換気口である（７ａ）
（７ｂ）は、棟両側に形成され風向による影響を受け
ず、また、屋根に沿って風が流れるので負圧による吸引
効果が生じる。この構造を使用して換気量を５日間にわ
たり実測した結果を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。（ａ）
は屋外の風速を示したグラフであり、（ｂ）は外気温と
平均室温の対比グラフ、（ｃ）は１時間おきの換気風量
を示すグラフである。このように温度と風速の変動に伴
って本願の換気風量は変動するが（９０〜１４０ｍ³/
ｈ）一般的に必要とされる換気回数０．３５〜０．５回
／ｈ（床面積１２０ｍ²の住宅の場合）は確保されてい
る。従って、本実施例のような建物構造を用いると、自
然の換気で必要な換気量をまかなうことができる。

【００１６】〔実施例２〕本発明の第２の実施例を、
図５〜図６に基づいて説明する。本実施例は、実施例１
記載の排気チャンバー（６）内に、図５で示すようにフ
ァン（１０）、風量センサー（１１）を設けた以外は、
実施例１と同様の構造を有していることを特徴とする。
本実施例の建物構造を利用すれば、風量センサー（１
１）で受信した信号が最適換気量かどうかを制御装置
（図示せず）内で判断し、自動的に運転をＯＮ・ＯＦＦ
させることができる。このように最適換気量を自動的に
得られるようにする以外に、居住者の好みに応じてファ
ンのスイッチでＯＮ・ＯＦＦまたは換気量の強弱を設定
し、調整することも可能となる。本実施例の建物構造を
使用した５日間にわたる換気量の測定結果を示したグラ
フが図６（ａ）（ｂ）である。５日間の間に４回程ファ
ンの運転を行い、１００ｍ³/ｈ以下の換気風量とならな
いように調整している。また換気量の年間変動推移を示
したグラフが図６（ｃ）であるが、この結果によると夏
期及び中間期の風量が少ない場合にファンを運転し、そ
の結果、必要換気量が確保されることになる。

【００１７】〔実施例３〕本発明の第３の実施例を、
図７〜図８に基づいて説明する。本実施例は、実施例２
のファン（１０）の代わりに図７で示すようにダンパー
（１２）を設けた以外は、本実施例２と同様の構造を有
している。本実施例の建物構造を利用すれば、外気風量
の多い時にダンパー（１２）の角度を７段階に調整する
ことで、最適換気量を得られるようにすることが可能で
ある。本実施例の建物構造を利用した換気量の年間測定
値を示したグラフが図８であるが、真冬及び風が強い時
にダンパー（１２）制御を行うことで、過剰な換気を抑
制することが可能となった。

【００１８】〔実施例４〕本発明の第４の実施例を、
図９〜図１１に基づいて説明する。本実施例は、図９に
示すように実施例１の排気チャンバー（６）内に、ファ
ン（１０）及び風量センサー（１１）及びダンパー（１
２）を設け、その両方を換気風量に応じて制御すること
で自然換気量を調整する自然換気システムに関するもの
である。図１０に示すように、ファン（１０）及びダン
パー（１２）の両方を用いることにより最適換気量が得
られることとなる。またその時の風量に合わせて、強風
時はダンパー（１２）が自動的に開閉し過剰な換気量を
抑制させ、微風時はファン（１０）が自動的に駆動し、
必要換気量を保つことで、きめ細かな換気量制御が可能
となる。また居住者の好みに合わせ換気量を増加させる
ことも可能となる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、各部屋には屋外からの新鮮空
気を導入する給気口を設け、上層階各部屋天井には各部
屋と小屋裏を連結する排気グリル、下層階各部屋には各
部屋から竪穴部利用換気路へ通気口を設けることによ
り、各部屋及び全体の換気量をほぼ一定にすることを可
能にするとともに、建物自体を換気経路として利用する
ため、建物外観を損なわず、低コストによる自然換気を
可能とした。また、建物最上部に換気口を設けることに
より、屋内外温度差及び風力による吸引効果を利用し換
気量を促進させることが可能である。さらに室内空気を
小屋裏の排気チャンバーで集めそのまま小屋裏へ開放
し、棟又は小屋裏換気口から屋外へ換気するので屋外へ
の換気面積が多くとれ、小屋裏内の換気も同時に行える
ので好ましい。

【００２０】排気チャンバー内に、ダンパー及び風量セ
ンサーを設けることにより、真冬・強風時の過剰な換気
量を抑制させることが可能となった。また、排気チャン
バー内に、ファン及び風量センサーを設けることによ
り、空調中間期・夏期・無風時の換気量不足を改善する
ことが可能となった。さらには、排気チャンバー内にダ
ンパー及びファン及び風量センサーを設けることによ
り、年間を通じた換気量を自動的に最適範囲に保つ、あ
るいは居住者が希望する範囲に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の戸建住宅用自然換気建造物の
構造概略断面図

【図２】本発明の給気口の説明図

【図３】本発明実施例１の小屋裏換気設備概略斜視図

【図４】本発明実施例１の戸建住宅用自然換気型建造物
使用時の測定結果を示すグラフ

【図５】本発明実施例２の排気チャンバー内（ファン）
の概略断面図

【図６】（ａ）本発明実施例２のファン使用時の換気量
を示したグラフ（ｂ）本発明実施例２のファン運転状況を示したグラフ

【図７】本発明実施例３の排気チャンバー内（ダンパ
ー）の概略断面図

【図８】本発明実施例３のダンパー使用時の換気量を示
したグラフ

【図９】本発明実施例４の自然換気システム構成及び概
略断面図

【図１０】本発明実施例４の自然換気システム使用時の
換気量を示したグラフ

【符号の説明】

１給気口２排気グリル３竪穴部利用換気路４通気口５吸込グリル６排気チャンバー７棟７ａ換気口７ｂ換気口８ダクト９小屋裏換気口１０ファン１１風量センサー１２ダンパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢田肇大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内 (72)発明者谷俊男大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番88号積水ハウス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下階を貫通する竪穴部を有する建築物
において、各階各部屋に屋外からの給気口、上層階各部
屋天井に排気グリル、また下層階各部屋から竪穴部利用
換気路への通気口、竪穴部天井には吸込グリルを設け、
前記吸込グリル上部小屋裏に排気チャンバー、小屋裏換
気口、さらには棟に換気口を設け、排気グリルと排気チ
ャンバーをダクトで連結したことを特徴とする戸建住宅
用自然換気建造物の構造。
【請求項２】請求項１記載の排気チャンバー内に、フ
ァン及び風量センサーを設けたことを特徴とする戸建住
宅用自然換気建造物の構造。
【請求項３】請求項１記載の排気チャンバー内に、ダ
ンパー及び風量センサーを設けたことを特徴とする戸建
住宅用自然換気建造物の構造。
【請求項４】請求項１記載の排気チャンバー内に、フ
ァン及び／又はダンパー及び風量センサーを設け、建物
外部より各階各部屋を通り、竪穴部吸込グリル又は排気
グリルから棟の換気口又は小屋裏換気口に抜ける自然作
用による換気量を前記ファン及びダンパーで人工的に調
整することを特徴とする自然換気システム。