【秘訣】エスネル式換気空調設計。『換気と空調の経路を揃える。』-シンプルな設計で快適性を得る-

【冷暖房・空調・換気】の秘訣

ゆうです^ ^

エスネル式換気空調設計についてご紹介します。

ポイントは『換気と空調の経路を揃えること。』

そして『シンプルな仕組み、単純な設備であること。』

シンプルな設計で快適性を得ることを追求しています。

 

 

 

 

『エスネル式換気空調設計』について。

これまでも何度か紹介してきましたが、今回は概念図を用いて解説します^ ^

「どういう効果があるのか」は以前の記事をご覧ください。

 

【秘訣】真夏の超高断熱『低湿度環境の実現。全熱交換換気扇なし。エスネル式換気空調設計。』サーモ・冷房費紹介。case.中野のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン

 

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〈冷房時の換気空調概念図〉

【ポイントその1】................

冷房換気の経路が揃っている。
→入口から出口まで空調空気と新鮮空気がスムーズに流れる。

換気空調設計でイメージするのは『混雑した美術館』。

順路を逆走する人がいれば人の流れは滞ってしまう。

換気と空調は別々に考えられることが多い。

しかし、それぞれの設計は一体で計画することが重要。
(メンテナンス等を考慮し設備は別々に設置)

 

 


〈冷房時の換気空調概念図〉

【ポイントその2】................

・換気で室内に入る高温多湿の外気をエアコンで即冷房・即除湿する。
→熱交換換気扇なしで低湿度環境を実現。

『給気扇からエアコンまでの距離が最短』である点がポイント。

給気扇からエアコンまでの距離が長いと、除湿される前に高温多湿の空気は宅内に広がってしまう。
(広がった後には効率よく除湿できない)

 


エアコン吸込口の上部に設置された給気扇。
高温多湿の外気を即冷房・即除湿する。

給気扇がエアコン上部にあることで『エアコンに一定の熱負荷を与え続ける』ことが出来る。
(ex.車の定速運転)
→冷媒管が冷えて除湿が捗る。冷房が止まりにくい。冷房効率が上がる。

反対に、熱負荷に波があるとエアコンは付いたり消えたりを繰り返してしまう。
(ex.停止発進の繰り返し運転)
→冷媒管が冷えず除湿が進まない。冷房効率が下がる。

『低湿度環境の実現』のポイントは『エアコンに適当な熱負荷を与えること。』

外気、日射熱等を上手く活用することで室内の湿度を落とすことが出来る。

詳細は以下の記事をご参照。

 

【秘訣】真夏の超高断熱『低湿度環境の実現。全熱交換換気扇なし。エスネル式換気空調設計。』サーモ・冷房費紹介。case.中野のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン

 

 

 

冬(暖房時)は逆に『冷たい外気をエアコンで即暖房』できる。

(実際は、床下エアコンで家中が十分暖かくなるため、給気扇下エアコンはOFFにされている場合が多い)
(吹抜け上設置→冷たい外気は暖気と混ざり拡散)

 

床下エアコン非採用(=通常の壁掛けエアコン)のケース。
S邸リノベーション

冷たい外気が即暖房されている様子が分かる。

 

 


〈暖房時の換気空調概念図〉
(床下エアコン採用時)

暖気は冷気と異なり軽く「拡散力が高い」ため容易に家中に広がってくれる。

冷房と異なり除湿や結露等の検討もないため、暖房設計は比較的容易。

逆に「冷房設計」は簡単ではない。

 

【サーモ】真冬の超高断熱『暖かく温度差のない快適空間の実現。』case.中野のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン

 

【秘訣】『冷房設計の要点。』リターン経路の必要性。結露リスク。入れ替え。-冷房設計の難しさ- - 住宅設計エスネルデザイン

 

 

【ポイントその3】................

・個室に「排気扇」を設置しているため、暑い(冷たい)外気が直接個室に入ってこない。
=新鮮空気を冷暖房してから個室に導く。

一般的な換気設計は「個室給気→浴室トイレ排気」が多い。

そうすると個室の温湿度は外気の影響を受けやすくなる。
(熱交換されていたとしても)

夏は蒸し暑く、冬は寒くなりやすいということ。

また個室給気の場合、冬は「気流」により不快感が増しやすい。
(冷たい気流は下降して足元を冷やす)
(→個室の給気扇をOFFにしてしまっている方もいる)

リビングと異なり個室の容積は小さい。

その分、給気や気流の影響を感じやすい。

快適性を考慮すれば個室には給気ではなく排気のほうが好ましい。

 


〈暖房時の換気空調概念図〉

換気で入ってきた冷たい空気はエアコンで即暖房され、個室へ導かれる。

換気経路と空調経路は綺麗に揃っている。

 


ホールと個室の間の壁に設置された『循環ファン』。
(冬、暖房期)

ホールのエアコンで暖められた新鮮空気が個室へ入ってくる。
(スポット4)

(暖気は拡散力が高いので戸を開けておくだけで室は十分暖まる)
(循環ファンはOFFでも可)

 


壁に付いた『排気扇』。
(空気の流れ:室内→外)

給気扇(外→室内)でないので冷たい外気は個室へ入ってこない。
(サーモ画像の換気扇は青くなっていない)

 

 


〈「個室給気→浴室トイレ排気」の換気空調概念図〉
(冬、暖房時)

・個室に直接冷たい外気が入ってくる→不快。
(夏は暑く湿った空気が入ってくる)

・換気経路と空調経路が正面からぶつかる。
→ホールのエアコンでは個室を空調しにくい。
(個室毎に冷暖房機器を設置する必要あり)

 


給気扇からは冷たい外気が入ってくる。
(上の写真はホール設置のもの。これが個室に設置されていれば、、)

熱交換換気扇を採用すれば個室給気であっても多少温度が上がった空気が入ってくるが、室温よりは低いものになる。

また熱交換換気扇は懸念事項を考慮してエスネルデザインでは標準採用はしていない。
(適当な環境、建て主様理解等があれば採用もあり得る)

換気空調設計は本当に奥が深い。

ポイントは『いかに単純化できるか。』
(設備選定も換気空調ルートも)

「いかに効率の高い設備を採用するか。機能を一体化できるか」等ではないと考えている。

 

【秘訣】熱交換換気扇を採用していない理由。『換気の質の担保。リターンとリスク。』-換気の目的- - 住宅設計エスネルデザイン

 

 

【2階リビングの場合】................

2階リビングの場合、1階と2階をつなぐ吹抜けがない(場合が多い)ので1階と2階はそれぞれ個別に空調を検討する必要がある。
(主に拡散しにくい冷房)

 


〈冷房時の換気空調概念図〉

基本的には1階と2階のエアコン2台を使って全館冷房を行う。

実際の暮らしでは「日中は2階ON、1階OFF」「就寝時は2階OFF、1階ON」等があり得る。

また『階循環ファン(1-2階、1-床下)』によって冷気を回す。

条件によっては常に「2階のみON、1階はOFF」で良い場合もあり得る。

 


〈暖房時の換気空調概念図〉

「1階をメイン運転、2階をサブ運転」を想定。
(または「1階ON、2階OFF」)

階循環ファン(1-2階、1-床下)により、暖気を床下に入れる。
(床下エアコン同様)

そうすることにより、1階の床を暖めつつ「暖め過ぎない」。

床下エアコンは有効な暖房方式だが、基礎を伝った熱ロスが発生する。
(設定温度低減、循環性向上、床下断熱強化等で熱ロスを減らすことも可能)

2階リビングの場合、1階は個室。

在室時間の短さ、ベッドの利用等を考慮すると1階の床温は程々で良い。
(就寝時は少し涼しいくらいが適温)
(「2階リビング+床下エアコン」だと寝室が暑くなりすぎてしまう場合も)
→床下エアコンでなくファンでの暖気送風程度が良い。

2階リビングのエスネルですでに実践しており効果を確認している。

床下エアコンでない『床下ファン冷暖』方式。

 

【サーモ】真冬の超高断熱「2階リビング『床下ファン冷暖』による暖房ロス低減効果。」case.地蔵のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン

 

【「床下エアコン」と「床下ファン冷暖」の特徴】................

〈床下エアコン(1階リビング用)〉

〇床温が暖かく快適(頭寒足熱)。

〇床温の調整が容易(冷え性、代謝減)。

〇気流が抑えられた暖房。

〈ポイント〉................

・吹き抜けが必要(基本的に)。

・床下の断熱強化(熱ロス低減)。

・買い替えやメンテナンスに配慮した設置位置。

 

〈床下ファン冷暖(2階リビング用)〉

〇暖房費、暖房CO2を低減。
(床下に大きな熱を入れないため)

〇壁掛けエアコンなので家電量販店で買いやすい。
(設置場所による保証問題がない)

〇2階リビングは冬は日射熱を得やすく、夏は1階寝室が涼しくなりやすい。

〈ポイント〉................

・1階と2階の温度差は住まい手の調整による。
(温度差と冷暖房費がトレードオフ)

・エアコン近くは気流感あり。

 

また、どちらも『床下の清掃ができること』が採用条件になる。

具体的には『高基礎で床下に容易に出入りが出来る』こと。

そうでない場合、掃除されない床下を空調経路とすることは推奨できない。

 

※空調方式を優先してリビング階を決めることはありません。
あくまでリビング階の要望を得た上で適当な換気空調設計を行います。

 

【秘訣】『2階リビングの魅力とは。』良い点・不安点の総まとめ。「どういう方に向いているのか。」 - 住宅設計エスネルデザイン

 

 

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近年、住宅の高断熱化に伴い全館空調が一般化してきました。

それに伴い、換気も冷暖房も複雑な仕組みを採用する例を見かけるようになりました。

常々思うことがあります。

「換気も空調も空気は思うようには動かない。」

それは外部の温湿度、内部の温湿度、風、換気空調経路、生活スタイル、間取り、経年劣化、、など影響する因子が多いから。

リターンの裏にはリスクが潜んでいることを再認識する。

 

『シンプルな仕組み、単純な設備であること。』

リスクやメンテナンス手間の低減を優先しつつ、快適性を得られる設計となるよう心掛けています。

 

 

-「超高断熱の小さな木の家」escnel design-

 

 

 

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