空気環境について

2021年5月28日

換気回数の計算方法とは?1日、どれくらい換気をすれば良いのか

空気の入れ換えは、気分のリフレッシュをはじめ、除湿によるカビ予防、シックハウス症候群対策などに効果が期待できるといわれています。また昨今では、新型コロナウイルス感染症予防の見地からも「密閉」を回避するため、屋内のこまめな換気が提唱されています。
この記事では、換気の必要性について詳しくご説明し、屋内で1日に必要な換気回数の算出方法や換気効率をより高めるポイントなどもご紹介します。

換気の必要性

換気とは、室内の空気を外の空気と入れ換えることを指します。昔は換気をする習慣がなかったともいわれますが、古い日本家屋は建物自体が隙間の多い構造で、意識的な換気が不要だったことが理由として挙げられます。それに対し、現在の建築物は空調効率向上などのため機密性が高くなっており、室内が密閉空間となりがちなため換気が重要になったのです。

密閉された空間で人が生活すると、二酸化炭素濃度が上がるとともにハウスダストや菌などが空気中に混ざり、空気が汚れてしまいます。汚れた空気を放置すると二酸化炭素濃度が高くなることで眠気や不快感を招く可能性があるほか、シックハウス症候群やカビの発生を誘発する恐れもあります。
こまめな換気を行って汚れた空気を外気と入れ換えることは、人が室内で快適に暮らせることにとどまらず、カビを防いで建物を長持ちさせることにもつながります。

換気が必要な回数

昨今の情勢にともない、感染症予防の意味合いでこまめな換気が積極的に推奨されるなか、換気回数という言葉を聞く機会も増えました。ここでは換気回数の概要をご説明しながら、その算出方法についてもご紹介します。

・換気回数とは
一般的に換気回数とは、1時間あたりに必要とされる換気の回数のことで、ACH(Air Change Per Hour)という言い方をする場合もあります。室内に入る空気、または室外へ出る空気の量を、部屋の容積(床面積×天井高)で割って算出する数値が目安とされています。

・換気回数の計算方法
換気回数は、空気が出入りする入口および出口の大きさや換気速度、室内の広さと高さが分かることで求められます。
換気回数を算出するには、部屋の必要換気量を求める必要があります。ここでは、1人あたりの占有面積から必要換気量を求める方法で居室の換気回数を計算してみましょう。

1.必要換気量の求め方
換気回数を算出する前に、部屋の必要換気量を求めておく必要があります。国土交通省の定める必要換気量の計算する方法は、1人あたりの専有面積から求める方法と、床面積当たりの必要換気量から求める方法がなどがあります。

1-a 1人あたりの専有面積から求める方法
【必要換気量(m3/h)=20(m3/h・人)×床面積(m2)÷1人あたりの占有面積(m2)】※1
上記式で「床面積20m2」の部屋に「2人」が滞在する場合の必要換気量は、「20×20m2÷(20m2÷2人)=40(m3/h)」となります。

※1建築基準法施行令第20条の2第2号に基づく

1-b 床面積当たりの必要換気量から求める方法
【必要換気量(m3/h)=室の床面積当たりの換気量(m2/m2・h)x 室面積(m2)】※2

※2空調・衛生工学会規格「HASS 102 1972」に基づく

床面積当り必要換気量(※)

用途 標準在室密度(m2/人) 必要換気量(m3/m2・h)
事務所 4.2 - 5 7.2 - 6
レストラン 1 - 1.7 30 - 17.7
宴会場 0.8 37.5
ホテル客室 10 3
劇場・映画館 0.6 - 0.8 50 - 37.5

2.上記の必要換気量から必要換気回数を求める方法
必要換気量に基づいて必要換気回数を算出するには、以下の式を使いましょう。

【必要換気回数(回)=上記で計算した必要換気量(m2/h)÷部屋の容積(m3)】
※部屋の容積は、室内の幅×奥行×高さで求めます。

上記式に、先に求めた必要換気量「20m3/h」を当てはめて「床面積20m2×高さ2.5m=容積50m3」の室内で必要換気回数を計算すると、「40(m3/h)÷50(m3)=0.8(回)」となります。

3.参考:換気回数の目安
一般的なオフィスの換気回数は建築基準法の関係から一般成人男性のCO2排出量は20(m3/h・人)から1時間当たりの換気回数(ACH)は1-2回程度となります。
利用施設の用途やリスクにもよりますが、昨今問題となっている感染症対策であれば、弊社としましてはCDC(アメリカ疾病予防管理センター)のガイドラインの(6~12回)の6回を目指してビルの空調設備の不足分を空気清浄機で補うことを推奨します。

換気回数の目安

主な事例 回/1時間
一般的な執務エリアのビル空調 1~2
日本の映画館で紹介している換気回数 3
CDC (2003) 6~12
新幹線 7.5~10
アメリカの医療機関 4~10
日本の医療機関 6~15
旅客機 20
換気方法の種類

換気の方法には複数の種類があります。そのなかでも一般的に用いられている2つの方法、「自然換気」と「機械換気」についてご説明します。

・自然換気
自然換気は、窓や出入口、換気口などを開放して自然の風の流れによる空気の入れ換えを行うことです。その時点での風速や室内外の温度差など、自然条件によって換気量が変動します。

・機械換気
換気扇のファンなど、機械によって換気を行う方法です。一定の換気量で強制的に吸気と排気を行うため、必要な換気量を保って確実に換気を行うことができます。

効果的な換気に空気清浄機をプラス~クリーンエア・スカンジナビアのQleanAir FS 30 HEPA~

空気の入れ換えに換気はとても重要ですが、室内の空気が汚れないよう換気のサポート目的で空気清浄機を取り入れる方法もおすすめです。ここでは、クリーンエア・スカンジナビアの空気清浄機「QleanAir FS 30 HEPA」をご紹介します。

・捕集困難な超微粒子も濾過するHEPA-14粉塵フィルター
QleanAir FS 30 HEPAは、欧州フィルター規格「EN1822」の「H14」グレードをクリアしたHEPA 14フィルターを備えています。特に空気の清浄さが求められる手術室のような空間でも、大気汚染物質や細菌・ウイルスなど超微粒子の捕集が可能です。
「MPPS」と呼ばれる大きさ0.1µm~0.2µmの捕集困難な粉塵も、99.995%以上の濾過効率で除去。MPPSよりも大きな粒子はもちろん、小さな粒子にも、高い濾過効率を誇るのがQleanAir FS 30 HEPAの強みです。

・高品質な空気を長い間保証
QleanAir FS 30 HEPAは、専門家による適切なメンテナンスが付属する点もポイントです。ただ販売するだけでなく、定期的なメンテナンスで長期間にわたり効果的な空気の浄化を実現。料金には代金のほか、設置費用や定期メンテナンス費用、フィルター交換費用なども含み、きれいな空気を長く実感いただけるワンストップのサービスをご提供しています。

まとめ

室内で快適に過ごすために換気は欠かせないものでしたが、最近は感染予防の面で換気の有効性が指摘されています。この機会にお部屋の換気設備が正常に稼働しているかどうか確かめ、場合によっては窓などを開ける自然換気も取り入れて積極的に空気の入れ換えを実行してみてはいかがでしょうか。
換気に加えて空気清浄機を取り入れ、感染対策も兼ねてさらに一歩踏み込んだ空気のお手入れを始めてみることもおすすめです。

導入事例