第一種換気とは？熱交換の仕組みを解説

第一種換気とは、外気を取り入れる給気と、室内空気を外へ出す排気の両方を機械で行う換気方式です。

給気量と排気量を機械で管理できるため、適切に設計・施工されていれば、住宅全体の空気の流れを計画しやすいことが特徴です。

さらに、熱交換器を備えた第一種換気では、排気する室内空気から熱を回収し、取り入れる外気の温度を室温へ近づけられます。

高断熱住宅で換気による熱損失を減らし、冬の冷気や夏の熱気を和らげるために採用される換気方式です。

ただし、第一種換気を付けるだけで、必ず快適で省エネな住宅になるわけではありません。

気密性能、換気経路、風量、フィルター、メンテナンスまで含めて計画する必要があります。

住宅に換気が必要な理由

住宅では、生活によって二酸化炭素、湿気、においなどが発生します。また、建材や家具などから化学物質が発生する可能性もあります。

これらを屋外へ排出し、新鮮な外気を取り入れるのが換気設備の役割です。

通常のエアコンは、室内の空気を循環させて温度を調整する設備です。換気機能を持たない一般的なエアコンでは、外気を取り入れられません。

エアコンを運転していても、換気設備を止めてよいわけではありません。

高気密住宅ほど自然な空気の入れ替わりが少ないため、計画した機械換気を継続して運転することが重要です。

詳しくは、なぜ換気が重要なのか？をご覧ください。

第一種・第二種・第三種換気の違い

住宅の機械換気は、給気と排気の方法によって分類されます。

• 第一種換気：給気も排気も機械
• 第二種換気：給気は機械、排気は自然
• 第三種換気：給気は自然、排気は機械

第一種換気は、給気と排気の両方にファンを使用します。

第二種換気は室内を正圧にしやすく、第三種換気は室内を負圧にしやすい方式です。

第一種換気では給気量と排気量のバランスを調整しやすく、建物内の圧力と空気の流れを計画しやすくなります。

ただし、設計風量と実際の風量が一致するとは限りません。ダクト抵抗、フィルターの汚れ、給排気口の位置などによって換気量は変化します。

第二種換気とは？と第三種換気とは？でも、それぞれの特徴を解説しています。

熱交換型第一種換気の仕組み

冬の室内で暖房した空気を、そのまま屋外へ捨てれば、空気が持っている熱も失われます。

熱交換型第一種換気では、屋外へ排出する空気と、室内へ取り入れる外気を熱交換器へ通します。

二つの空気を直接混ぜるのではなく、熱交換素子を介して熱を移動させる仕組みです。

冬は暖かい室内空気の熱を給気側へ移し、夏は冷房された室内空気の冷たさを利用して、外気の熱を和らげます。

外気を室温とまったく同じ温度にする設備ではありませんが、外気をそのまま取り入れる場合と比べて、冷暖房負荷と給気時の温度差を抑える効果が期待できます。

全熱交換と顕熱交換の違い

熱交換型換気には、大きく分けて全熱交換型と顕熱交換型があります。

全熱交換型は、温度に関係する熱だけでなく、湿気に関係する熱も交換します。夏の湿った外気や、冬の乾燥に配慮しやすいことが特徴です。

顕熱交換型は、主に温度に関係する熱を交換し、湿気は交換しません。

どちらが必ず優れているというものではありません。

地域の気候、住宅の湿度管理、浴室やトイレなどの排気経路、機器の仕様によって適した方式が変わります。

「全熱だから高性能」「顕熱だから安心」と名称だけで判断せず、どの空気を熱交換器へ通す設計なのか確認してください。

熱回収率の意味

第一種換気を比較するとき、「熱回収率90％以上」などの数字が表示されます。

熱回収率は、排気する空気が持つ熱を、給気側へどの程度回収できるかを示す数値です。

ただし、熱回収率92％だから、暖房費や冷房費を92％削減できるわけではありません。

住宅の冷暖房費には、窓、壁、屋根、床から失われる熱、日射、外気温、家族の暮らし方なども影響します。

また、カタログ値は定められた条件で測定した設備単体の性能です。実際の効果は、風量、外気温、フィルターの汚れ、施工状態によって変わります。

詳しくは、熱回収率92％とは？で解説しています。

高気密住宅と第一種換気はセットで考える

第一種換気の性能を生かすには、建物の気密性が重要です。

建物に隙間が多いと、外気が給気ファンや熱交換器を通らず、窓まわり、配管まわり、床などから侵入します。

熱交換されていない外気が隙間から入れば、設備本来の性能を発揮しにくくなります。

また、空気が排気口まで流れず、換気されにくい場所が生まれる可能性もあります。

高性能な換気設備を採用するなら、完成後に気密測定を行い、実際のC値を確認することが必要です。

高気密と換気の関係とは？も参考にしてください。

第一種換気のメリット

第一種熱交換換気の主なメリットは、次のとおりです。

• 給気と排気を機械で管理できる
• 住宅全体の換気経路を計画しやすい
• 換気による熱損失を抑えやすい
• 冬の冷気や夏の熱気を和らげやすい
• 給気フィルターを通して外気を取り込める
• 室内外の圧力バランスを調整しやすい

特に高断熱住宅では、壁や窓から逃げる熱が少なくなるため、換気によって失われる熱の割合が相対的に大きくなります。

国土交通省も、換気による熱損失を少なくするため、断熱性の高い住宅では熱交換型第一種換気を選択することが望ましいとしています。

第一種換気のデメリット

第一種換気にも注意点があります。

• 第三種換気より初期費用が高い
• 給気と排気の両方で電力を使う
• フィルターの清掃と交換が必要
• ファンや制御基板が故障する可能性がある
• 機種によってはダクト清掃を考える必要がある
• 本体や給排気口の位置によって音が気になる
• 将来、機器交換が必要になる

「第一種換気だから安心」という説明だけで採用してはいけません。

設備の寿命を迎えたときに、部分修理できるのか、本体ごとの交換になるのか、交換作業にどの程度の工事が必要なのかまで確認することが大切です。

費用については、第一種換気は高い？と第一種換気は元が取れる？をご覧ください。

ダクト式とダクトレス式

第一種換気には、ダクトを使って住宅全体へ空気を送る方式と、外壁に設置した換気設備を組み合わせるダクトレス方式があります。

ダクト式は、給気場所と排気場所をまとめて管理しやすい一方、ダクト経路、点検スペース、清掃性への配慮が必要です。

ダクトレス式は、大規模なダクトを必要とせず、機器ごとの点検や交換を行いやすい方式があります。一方で、各機器の配置や運転バランス、外壁面の給排気位置などが重要になります。

方式の名前だけでなく、完成後に住む人が清掃・交換できるかを確認してください。

フィルター管理が性能を左右する

第一種換気では、給気側のフィルターによって花粉や外気中の粉じんなどを減らして取り込めます。

しかし、フィルターが汚れると空気抵抗が増え、換気風量が低下する可能性があります。

捕集性能の高いフィルターを取り付ければよいという単純な話ではありません。設備に対応したフィルターを使い、必要な風量を確保することが重要です。

住宅会社には、フィルターの価格、清掃頻度、交換方法、購入先まで確認しましょう。

花粉対策については、高気密住宅は花粉症対策に効果がある？でも説明しています。

デザインハウス甲府の換気計画

デザインハウス甲府では、山梨の冬の冷え込みと夏の暑さを考え、第一種熱交換換気を重視しています。

住宅性能として組み合わせているのは、次の内容です。

• 第一種熱交換換気
• 熱回収率92％
• C値0.7以下
• 全棟で気密測定
• 断熱等級6
• UA値0.46以下

換気設備だけを高性能にするのではなく、断熱・気密・換気を一体で計画することが基本です。

俺流ポイント

私なら、「第一種換気を採用しています」という説明だけでは住宅会社を選びません。

確認するのは、熱回収率、実際の換気風量、消費電力、フィルター代、清掃方法、故障時の修理、将来の交換方法、そして全棟で気密測定を行うかです。

第一種換気は、取り付ければ完成する設備ではありません。

高性能な換気設備でも、建物に隙間が多く、フィルターを清掃できず、実際の風量も確認していなければ、カタログ上の性能を生かせません。

私が見るのは、換気設備の商品名ではなく、空気の入口、通り道、出口です。

家族が毎日吸う空気を、どこから入れて、どのように室内へ届け、どこから排出するのか。

そこまで説明できる住宅会社を選ぶことが、換気で後悔しないための基準です。

山梨県甲府市・甲斐市周辺で第一種換気を検討している方には、設備のメリットだけでなく、気密測定、維持費、フィルター管理まで具体的にご説明します。