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高気密住宅に不可欠な24時間換気の仕組みと種類とは?

第一種換気・第三種換気って何?
高気密住宅に不可欠な24時間換気の仕組みと種類とは?

2003年にシックハウス症候群などからの健康被害を防ぐために、24時間換気が義務化され、約2時間で家の空気が入れ替わることが必要になりました。
しかし、24時間換気といっても、第一種~第三種まで換気の方法があるのを皆さんご存じでしょうか。
今回は各換気システムのメリット・デメリットについてお伝えします。

24時間換気はなぜ必要なの?

住宅の高気密化がもたらした、換気コントロールの必要性

近年、住宅に「気密」や「断熱」といった考え方が普及していくにつれ、シックハウス症候群とみられる症状を訴える人が増えていきました
この原因は、それまでは自然に家の隙間から換気ができていた状態(気密が低い家)だったため、建材から放出される化学物質が自然と家の外に排出されたり、濃度が薄まり健康被害がでていなかったりしたのが、気密を高めた結果、自然に換気ができない家となり、化学物質に影響を受ける人が増えたということです。

つまり、現在の家は「高気密の家」=「機械により強制的に換気をしなければならない家」と言い換えることができそうです。
当然、家を作る材料も見直され、なるべく有害な化学物質が出ないものも普及しています。(セキスイハイムも化学物質が出にくいものを使っています)
しかし、生活していく上で人間もCO2を排出しますし、湿気や臭いも発生します。
汚れた空気を排出し、新鮮な空気を取り入れる必要があるのは、皆さんも感覚的に理解できるのではないでしょうか。

昔の家は機械で換気は必要なさそうですね。

家は、2時間に1回、すべての空気が入れ替わることが必要

たまに24時間換気システムを切ってしまっている人も見かけます。
実は「1日1回窓を開ける」「キッチンの換気扇をつけっぱなしにしておく」だけでは実は換気としては不十分です。

1つ目の理由は、「換気の量」です。
2時間に1回は家の空気がすべて入れ替わることが推奨されています。
ということは、1日1回の窓の開け閉めではそもそもの絶対量が足りません。

2つ目の理由は「換気の範囲」です。
換気するにあたり、空気の経路も大切です。
部屋の一部の空気しか入れ替わらないなど空気のよどみが出てしまうと困りますよね。また、あまり想像したくはないのですが、キッチンの換気扇だけが作動している状態だとすると、お風呂やトイレなどの空気もLDKに吸い込んでいることになります。

換気システムの種類(第一種換気・第二種換気・第三種換気)

先ほど、現代の高気密住宅は機械により強制的に換気しなければならない家だと説明しました。
換気とは空気を入れ換えるという意味です。もっと言うと、家の中の空気を外に排出しながら、外から新しい空気を供給することです。
24時間換気システムという名前でも「排出」と「供給」をどのようにおこなうかによって3つの異なる換気方法が存在します。

空気の「排出」も「供給」も機械でおこなう換気

この方法を第一種換気システムと呼びます。

第一種換気

空気の「供給」のみを機械でおこなう換気

この方法を第二種換気システムと呼びます。

第二種換気

空気の「排出」のみを機械でおこなう換気

この方法を第三種換気システムと呼びます。

第三種換気

それぞれの換気システムのメリット・デメリット

それでは、それぞれの換気システムのメリット・デメリットを解説していきます。

第一種換気システムのメリット・デメリット

【メリット1 安定した換気】

吸気も排気も機械でおこなうため、安定した換気が可能です。
先ほど換気の「質」と「量」という話をしましたが、質(空気の経路)も量(換気の量)も安定します。

【メリット2 空気清浄が可能】

吸気を1か所でおこなうため、高性能フィルターを採用するケースが多く、花粉やPM2.5などといったアレルギー物質や、排気ガスなどを浄化したクリーンな空気を取り込むことができます。

【メリット3 快適さと省エネ 】

2時間に1度、家の空気がすべて入れ替わると考えると、とても光熱費がかかりそうですね。
しかし、第一種換気システムでは多くの場合、熱交換システムを採用します。
熱交換システムとは、出ていく空気から、熱と湿度を取り込み(冬の場合、夏は逆)室内に戻すしくみです。そのため、暖房や冷房の使用量を上げなくても、室内の温度を維持することが可能です。
セキスイハイムの熱交換システムの性能だと、85%の熱を回収可能となります。

室内温度が25度、外気が0度だとすると、外から入ってきた空気を21.25度まで温め、室内から排出される空気を3.75度まで下げて排出します。

第三種換気システムだと、外気がそのまま侵入してくることと、各部屋に吸気口が配置されるため寒さ(夏は暑さ)を感じるケースもあるかもしれませんが、熱交換システムを採用する第一種換気システムだと、取り込む空気そのものが心地良い状態で供給されるため快適に過ごすことができます

快適さでいくと、各部屋に吸気口があるのに比べると、外からの音の侵入も軽減されます。

参照:セキスイハイムHP「温熱・空気環境

※1:熱の表現は、概念を表すためのイメージです。実際とは異なります。
※2:熱交換効率は、プランや運転条件等により異なります。

【デメリット1 初期費用が高い】

空気の供給も排出も機械でおこない、かつ熱交換システムやダクトなどを配置する必要があるため、初期費用は当然高くなります。
また、高性能なフィルターなども交換が必要です。(セキスイハイムの場合は、5年に1度、4万円ほど費用が発生します)

【デメリット2 定期的な清掃が必要】

給気もそうですが、排気を機械でおこなうため、室内の空気を吸い込み、ダクトで外へ排出します。つまり、室内の空気とともに、ほこりなども吸い込みます。
ダクト内が汚れるのを防ぐため、室内の空気を吸い込む場所にはフィルターが設置されています。
このフィルターは詰まりやすいため、定期的な清掃が必要です。
第二種換気システムでもお話しますが、吸気と排気のバランスが崩れると問題が起こるケースも考えられます。

早急に掃除が必要なフィルター例

第二種換気システムのメリット・デメリット

【メリット 徹底した空気清浄が可能】

第一種換気システムと同様、吸気を1か所でおこなうため、高性能フィルターを採用するケースが多く、花粉やPM2.5などといったアレルギー物質や、排気ガスなどを浄化したクリーンな空気を取り込むことができます
さらに、室内が正圧(室内の空気圧が外より高い)に保たれるため、家の隙間から汚れた空気が意図せぬかたちで入ってくることがなくなります。

【デメリット 壁内結露の可能性がある】

先ほどのメリットの逆となります。
正圧(室内の気圧が高い)ということは、外からの空気の侵入はありませんが、逆に室内の微妙な隙間から外に空気出ていく可能性があります。
当然漏れ出す空気には水分が含まれるため、外気に接する部分で冷やされ、結露してしまいます

そのため、実は第二種換気は一般の住宅ではあまり採用されません。病院などの無菌室などで採用されるケースがほとんどのようです。

第三種換気システムのメリット・デメリット

【メリット 初期費用が安く済む】

第三種換気と書いていますが、シンプルに表現すると、よく皆さんの家にある「換気扇」と「吸気口」をつけるだけという方法です。したがって、初期費用は安く済みます。

【デメリット 空気清浄性能・換気の質などでは劣る】

吸気口に花粉除去などのフィルターを付けることも可能ですが、薄いフィルターのようなものをつけることが多く、空気清浄機能では第一種換気システムのフィルターよりも性能が落ちるケースが多くなります。
セキスイハイムですと、第一種換気システムを採用すると、花粉の除去率は99.97%以上となりますが、第三種換気システムのフィルターですと75%程度に落ちるようです。

また、先ほどの第二種換気システムと逆に、排気のみを機械でおこなうため、室内は負圧(外より空気圧が低い)となります。そうすると意図せぬ隙間から、外の空気が入る可能性があり、室内の換気経路が確保されない事態も考えられます。

上から見た場合

気密が担保されていれば問題ないが、気密が低い場合は換気の質にも影響を及ぼす場合も…。

第一種・第二種・第三種換気システムのメリット・デメリットまとめ

換気システムの比較 第1種換気 第2種換気 第3種換気

換気方法

排気・給気とも機械で行う 給気のみ機械で行う 排気のみ機械で行う
換気の安定性

給排気とも機械で行うため、換気量・換気経路は安定している

〇~△

気密が悪いと換気量・換気経路の制御が難しい

〇~△

気密が悪いと換気量・換気経路の制御が難しい

外気浄化性能

◎~〇

1カ所から外気を取り入れるので高性能なフィルターを使用できる

◎~〇

1カ所から外気を取り入れるので高性能なフィルターを使用できる

通気抵抗が高くなるので高性能フィルターを使いにくい

寒さ・騒音・その他

◎~〇

熱交換機能があれば、冷気は侵入しにくく、騒音も抑えやすい

△~×

気密が悪いと壁内結露が生じやすく、住宅ではほとんど使用されない

外壁ガラリから冷気・騒音が侵入しやすい

静岡のセキスイハイム住宅ではどの換気システムを採用している?

第一種換気・第三種換気のどちらも採用は可能

セキスイハイムでは、木造・鉄骨限らず第一種換気・第三種換気どちらの採用も可能です。
第一種換気システムについては、セキスイハイムオリジナル商品として、木造の商品では「空気工房」、鉄骨の商品では「エアファクトリー」という名称でラインナップしています。

静岡県内のセキスイハイムオーナー様は、第一種換気を採用することが多い

第三種換気も採用可能ですが、静岡県内のセキスイハイムオーナー様では第一種換気を採用されることが多いです。
いちばんの理由は「花粉対策」です。
静岡県は花粉の飛散量なども全国有数ということもあり、第一種換気を採用している施主様が多くなっています。また最近は、洗濯物を室内で乾かす家庭も増えています。
第一種換気を採用いただいている方には、洗濯物の乾きやすさや、室内干しの匂いが軽減されるなど喜んでいただいています。
特に、鉄骨商品では全館空調システム家全体を冷暖房して、家中を快適に保つシステム) の「快適エアリー」と同時に採用いただくケースがほとんどです。

セキスイハイムの高性能フィルターの性能

換気システムの高性能3層フィルター※1の2層目に、花粉や0.3μm以上の微粒子を99.97%捕集可能な「HEPAフィルター※2」を採用し、粉塵浄化性能を強化。
「プレフィルター」、「NO2フィルター」とあわせて、有害物質の少ない空気を室内に供給します。

※1:フィルターのメンテナンスは2,3カ月に1度、プレフィルターに掃除機をかける程度です。HEPAフィルター、NO2フィルターは性能を確保するために5年に1度(目安)の交換が必要(有償)です。
※2:花粉粒径は10μm 以上を想定、大気塵0.3~0.5μmの捕集率測定結果(東レ㈱調べ)。PM2.5は粒子径2.5μm以下、PM0.5は粒子径0.5μm 以下の大気中浮遊微粒子を指しますので、PM2.5 及びPM0.5すべてに有効というわけではありません。数値は、お引渡し時のフィルター初期性能を示しています。お客様の使用する環境等の条件によっては下回る場合があります。●家の隙間、衣服への付着、窓・玄関の開閉によって室内へ侵入する花粉・微粒子等は対象となりません。花粉症・呼吸器疾患などの治療や改善を目的とするものではありません。

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