想像以上に目詰まりしていた換気設備築8年目の点検で分かった事

我が家の換気量は設計値の半分程度で運転しています。この設計値とは2003年の建築基準法改正で義務付けられた24時間換気システムでの換気量の事です。1時間で家の空気を半分入れ替える事が基本的な考え方です。
なぜこの様な法律が出来、0.5回/hの換気量が妥当かどうかに関しては後で取り上げます。
まずは築8年後の状態をお見せしたいと思います。

殆どの換気口が目詰まりしていました

上の写真は1階用の24時間換気の給気口と排気口です。給気口の虫よけ網は7~8割がたホコリで詰まっていました。排気口は外からは奇麗に見えますが、室内側は給気口と同様に殆ど目詰まりしていました。
給気口側は脚立に乗って外から掃除出来ますが、排気側は換気システムを取り外して清掃する必要があります。思案した結果、固定式の網を壊して取り外し、取り外し可能な網を付けました。
この問題は24時間換気システムだけでなく、ユニットバスの排気口でも同じでした。厄介なことに、ユニットバスは2階にあるので、排気口はそう簡単にいじることが出来ません。長いハシゴを用意する必要があり、安全上も問題です。ユニットバスの室内ダクトを改造し、ダクトの中に取り外し可能な網を付けました。下表に場所ごとの目詰まり度をまとめました。

場所	目視目詰まり度（8年目）	記述
1階24時間換気	70~80%	連続運転で風速が比較的低い為、ホコリが網に付着しやすい。
1階トイレ換気扇	10-20%	使用頻度が低い。
1階レンジフード	0~10%	油が混じったホコリだが、風速が高い為網に付着できない。
2階24時間換気	0%	軒裏給排気口には網が無いため。
2階浴室換気扇	90+%	水分が高いホコリの為、網に付きやすい。使用頻度も高い。
2階トイレ換気扇	10~20%	使用頻度（時間）が低い。

24時間換気は本当に機能しているのか？

我が家で見つかった問題はごく一般的な事の様です。知り合いの建築関係の方からも、似たような話を聞いていますし、メーカーによっては固定式の虫よけ網を廃止し、取り外し可能な網に変更している物もあります。
一部のハウスメーカー、設備メーカーはこの問題を認識し、対策を取っているようですが、今販売されている多くの給排気口は固定式の網のままです。取り外し可能な虫よけ網があっても、2階、３階の高所に有れば現実的には掃除が出来ません。我が家の様に建築基準法改正直後の家では知識や経験の不足からこの様な問題が起きる事は仕方ないと思いますが、最近建った家を見ても、給排気口が高い壁に無造作に取り付けられています。
住宅業界、施主が本当に換気の重要性を理解して24時間換気を取り付けているのか、疑問を持たざる負えません。冬になると、給気口からの冷たい空気が不快で、換気口を閉め、排気ファンを止める家が多いと聞きます。
そもそも給排気口の点検をしたのは、浴室の乾きが悪くなった事がきっかけでした。浴室の排気口の目詰まりが最もひどく、殆ど排気が出来ていない状態でした。日本国中で同じ事が起きていると推測しています。
奇麗な壁に穴を開け、労力とお金をかけて給排気口と換気設備を取付、電気を使ってファンを回しているのに、数年後には殆ど機能していないと言う悲しい現実です。第一種換気と第三種換気の比較や熱交換器の価値については多くの人が意見を交わしますが、設備が機能して初めて意味を成します。

熱交換器型第一種換気システムの劣化と汚れ

1階の熱交換器型24時間換気システムの写真です。上の2枚の写真は熱交換素子です。カビが発生しています。目詰まりを起こし、カビているのは熱交換素子を外さないと見えない（裏側の）2面です。フィルター清掃時に確認できる2面（左下の写真）はそれ程汚れていなかった為、発見が遅れてしまいました。
ファンにも多くの埃が付いています（中段の写真）。下段の写真は未使用の熱交換素子との比較です。
2階の熱交換器型24時間換気システムは1階に比べて奇麗な状態でした。
1階の熱交換素子にカビが発生したのは、給排気口の目詰まりで空気が通らなかった事が影響していたのかもしれません。

熱交換素子を交換して10年、以前の問題はありません

2個目の熱交換素子は既に10年使用しています。数年に一度、素子を取り出し、状態を確認しています。下の写真は10年目の点検時の物です。
1個目と違い、カビが発生するような問題は起きていません。何故これ程大きな違いがあるか、理由は分かりません。素子の点検と同時にファンの清掃もしています。呼吸する空気が通る物なので、極力清潔にする必要があります。本来であれば数年に一度でなく1年に一度は点検、清掃するべきと思いますが、場所と作業量の多さから出来ていません。
給排気口と同様、点検と清掃、整備が簡単にできる製品を望むところです。

換気システムの交換時期

我が家の換気システムはそろそろ20歳になります。メーカーに問い合わせたところ10~15年が目安と言う一般的な回答が返ってきました。理由は経年劣化と言う事です。ちなみに「何処が経年劣化するのか」と言う質問には明確な答えはありませんでしたが、ファンモーターと推測します。「熱交換素子交換の目安」と言う質問には「必要ない」と言う回答でした。熱交換素子やファンの点検、清掃も必要ないとの事です。主要国内メーカーのマニュアルにもフィルターの清掃と交換以外の項目はありません。新しい製品は改善されていると思いますが、今までの経験から、点検は定期的に行うべきと思います。エアコンもそうですが、ファンは必ず汚れます。
我が家の換気システムを作っているメーカーは、個室用小型熱交換器型換気システムでは2ヵ月に一回のフィルターと熱交換素子の掃除を推奨しています。天井埋込形換気扇にはファンを簡単に取り外して、水洗いできる機能を付けています。排気用のファンが多少汚れていても構いませんが、吸気ファンは清潔にしておきたいものです。残念ながら製品設計における一貫性が無いと言う印象を受けてしまいます。

欧米の熱交換器型換気システム

欧米の製品は設備室、設備クロゼットに据え置き、点検、清掃、整備、修理がしやすい作りになっています。下の図は欧米で普及している一般的な熱交換器の構造です。メンテナンス用の扉を開けた状態では、図の様に、すべての主要部品を点検整備する事が可能で、熱交換素子も簡単に取り外せるようになっています。日本メーカーが欧米で販売している機種も同じです。
欧米で出回っている製品の一般的な点検、清掃のガイドラインは以下の通りです。

フィルターの清掃は年4回が一般的です。交換は数年に一度。
熱交換素子の点検、清掃は年1~2回から数年に1度で、メーカーによっては水洗いを推奨しています。
熱交換素子は5年毎に交換する事を推奨しているメーカーもあります。
給排気ファンの羽は必要に応じて清掃する事を推奨しています。

日本のメーカーは国内で10~15年毎の交換を推奨しているようですが、この条件では欧米では1台も売れないと思います。
点検整備を前提に、最低2倍以上の製品寿命を約束する必要があります。数十年後に取り換える時も、簡単に出来る事が要求されます。

国内メーカーの熱交換器型換気システム

日本でよく売れているのは1階用と，2階用の設備をそれぞれ1階と2階の天井裏に埋め込む1・2階分離型です。設備室や設備クロゼットが一般的でなく、空間を有効活用できるからです。
問題は何点かあります。
1階天井裏の設備を交換する場合は天井の石膏ボードを切り、古い設備を取り出す必要があると言う事です。分離型ではなく、セントラル型も天井埋込が基本で、交換時には天井の石膏ボードを切る必要があります。30~40年に一度ならともかく、メーカーが推奨する10~15年は非現実的です。
国産機種は点検、整備が難しい構造になっています。熱交換素子の点検、交換は出来るようになっていますが、ファンの清掃やモーターの交換は果たして可能なのでしょうか。仮に修理が可能でも、メーカーは修理部品の提供を生産中止から6年しか保証していません。この様な事が分かっていれば、今あるシステムを導入していなかったと思います。私の様な施主は他にも大勢いるのではないでしょうか。
第一種換気システムで最もお金が掛かるのは機器ではなく、ダクト工事です。初期コストだけでなく、一度施工したらそう簡単には変更できません。特定の機種に合わせてダクトを施工すると、設備の入替時に選択肢が狭められてしまいます。
欧米ではセントラル型が一般的ですが、日本では1,2階分離型が主流です。欧米では熱交換器を設備室・設備クロゼットに設置するのが普通ですが、日本では天井埋込型が一般的です。

熱交換器型第一種換気は部分間歇冷暖房では効果が少ない

熱交換器型第一種換気に関しては色々な方が、色々な意見を発信しています。今まで多くの意見を見分してきましたが、前提条件をはっきりさせないまま、議論が進んでいると感じます。
前提条件とは、熱交換器型換気システムは全館連続冷暖房で効果を発揮し、部分間歇冷暖房では効果が少ないと言う事です。
熱交換器は室内の温かい空気で外の新鮮な空気を温める事が目的です。上図のシステムでは外気を温めるための室内空気（還気）を1階の洗面室と2階の廊下から集めています。全館連続暖房で洗面所や廊下の温度が常時20℃程度に保たれていれば意味がありますが、部分間歇冷暖房で12~13℃程度であれば、あまり意味がないと言う事です。暖房時だけでなく、冷房時も同じです。春や秋の中間期にはそもそも熱交換器は必要ありません。上図の間取りで全館連続暖房を行うのであれば、ダクト式セントラル冷暖房を導入するのが合理的です。ダクト式セントラル冷暖房では換気専用のダクトは必要無く、熱交換器をセントラル冷暖房システムに組み込むことになります。この方式は冷房と暖房の両方が必要な地域が多い米国で多く普及しています。
冷房のニーズが少ない地域で採用されるパネルヒーター、床暖房式セントラルヒーティングでは換気用のダクトを施工します。この方式は主にヨーロッパで多く採用されています。ヨーロッパの新しい住宅は断熱性能が高い為、開放的な間取りになっています。日本でもセントラルヒーティングにするような家は開放的な間取りが多いのではないでしょうか。開放的な間取りの連続した空間では空気が混ざり合うので、多くの換気口を必要としません。上の例で1階の空間が開放されていたら、それぞれの部屋（空間）に空気を送り込む必要が無くなります。
2階の各個室に外気を入れ、1階の廊下から吸い出すと言う事も可能になります。この事によって、ダクトの量を大幅に削減する事が出来ます。コストが下がるだけでなく、メンテナンスも減ります。

1・2階独立方式（カセット形）の長所、短所

我が家で使っている方式です。国産メーカの数社が製造しています。メーカーを問わず「カセット形」と呼ばれています。名前の由来ははっきり分かりませんが、還気口が機器に組み込まれている事がカセット形の共通点です。換気口カバーを取り外すことによって、フィルターの清掃、交換が出来るようになっています。少し煩わしいですが、熱交換素子の点検、交換も可能です、熱交換素子を外すと、奥にある送風ファンを取り外すことも可能です（熱交換素子の取り外しから先の作業は素人を想定していませんが）。天井埋込型ながら点検口が必要ないと言うのがセールズポイントの一つです。
1階と2階をつなぐダクトを設置する必要が無い事も重要なセールズポイントとなっています。換気量が1/2ずつになる為、機器を小さく出来、天井裏への設置がしやすくなります。1階と2階をつなぐダクトが無いため、防火対策もしやすくなります。但し縦ダクトがあっても、防火対策はとれます。
外気の給排気口は1階と2階にそれぞれつけるため2倍になります。
1階と2階の給排気口の高さが違う為、温度差換気が起きてしまいます。1階の外気給気口からはより多くの空気が入り、2階の室内空気排気口からはより多くの空気が出ます。熱交換器のバランスが崩れてしまうと言う事です。
小さい機器は天井裏への設置には有利ですが、熱交換器も小さい為、高い性能は望めません。
この様に長所短所があるのですが、開放的な間取りにしてダクトを減らすのであれば、2つに分けるのではなく、一つにまとめた方が合理的です。1階と2階をつなぐ縦ダクトに必要なスペースは15㎝ x 30㎝程度です。
小型の天井埋込型のコストは低いのですが、2台とも交換するとコストは上がってしまいます。
あくまで個人の経験ですが、ダクトの経路、換気システムの設置場所、点検、交換と言った事が設計段階では十分配慮されていないと思います。給排気口の場所だけを確定し、後は設備業者任せという印象です。この様な現場任せには、縦ダクトが必要なく、ダクトが細い1・2階独立方式は有利です。しかし、ダクトの最適化、点検、整備、修理、交換への配慮がされている訳ではなく、結果は現場の施工者頼みとなります。たとえ、現場施工者に知識、能力、誠意があっても、壁や柱の配置が決まっている為、満足できる施工は難しいと思います。
施主として出来る事は、早い段階で、点検、整備、修理、取替が簡単にできる設計を依頼し、必要があれば第三者に検証してもらうことです。
熱交換器型第一種換気システムは、全館連続暖房で多くの恩恵をもたらします。しかし能力を十分発揮させるためには、知識と経験をもった人が、家の設計の初期段階から係る必要があると言う事です。

寒冷地用が少ない国内メーカー

熱交換器型第一種換気は全館連続暖房でないと能力を発揮できないと書きました。高気密高断熱住宅と同様、最も恩恵を受けるのは北海道などの寒冷地です。東京などの温暖な地域でもコストに見合う恩恵をもたらすだけでなく、全館連続冷房時には室内の除湿された空気と、湿った外気の間で水蒸気（湿気）を交換し、室内の湿度を低く抑えてくれます。しかし新築だけ見ても、北海道以外で全館連続冷暖房を実践している家はほんの少しです。全館連続暖房が常識となっている北海道から熱交換器型第一種換気を普及させることが合理的なはずですが、寒冷地仕様の熱交換器が少ないのが現状です。
外気温が低くなりすぎると、熱交換素子の中で室内空気の水蒸気が凍り、熱交換素子が氷で詰まったり、壊れてしまう可能性があります。温度(顕熱)、湿度(潜熱)の両方を交換する全熱型では0℃から-10℃の外気温で凍結が始まると言われています（凍結に弱い熱交換素子は0℃、強い熱交換素子は-10℃）。外気温が一定の期間、-10℃を下回る地域では、「霜取り機能」や「外気を前もって温める機能」を持つ熱交換器が必要になります。
北米やヨーロッパでは寒冷地仕様の製品が提供されています。日本メーカーも北米などでは寒冷地仕様を提供していますが、一社以外は国内では提供していません。低温凍結による熱交換素子の損傷は熱交換素子の性能によって違うので、メーカーの相談窓口に相談してみました。一社からは「外気温が-10℃以下になったら運転を手動で停止してください」と言う回答です。装置が自動停止するわけでなく、ユーザーが外の温度を見ながら手動で停止する必要があります。
そもそもどの地域で使用できるかと言う質問に対しては明確な答えが無いようです。使えない地域も、使える地域も明確に提示していません。判断は顧客に任せていると言う印象を受けます。国内ではあいまいですが、同じメーカーは北米で明確なガイドラインを出しています。
施主が専門的な知識を持つことは難しいので、設備会社に頼らざる負えなくなります。北海道に自宅を建てる友人が工務店に問い合わせたところ、問題ないと言う回答が返ってきました。残念ながら何を根拠にしているかは疑問です。結局、楽観的な会社が商売を勝ち取り、問題は施主が解決せざる負えなくなる事が心配です。長い目で見ると設備に対する信頼が無くなり、悪い評判が立ち、導入が遅れてしまうと思います。
熱交換器型第一種換気を設置する前提条件は全館連続暖房です。熱交換器型第一種換気の普及を真剣に目指すのであれば、全館連続暖房の普及率が圧倒的に高い北海道から始めるべきなのに、寒冷地仕様が少ないのです。国やメーカーのコンセプト、戦略がはっきりしない印象を持ってしまいます。

根本的な問題は法律、制度が不十分

熱交換器型換気設備に於ける日本と欧米の違いを説明しました。日本のメーカーは国内だけでなく、欧米でも類似製品を積極的に販売しています。同じメーカーの製品でも国内外では点検、整備、修理、交換、適応地域に関する取り組み方が違います。20年近く熱交換器型換気設備と付き合った人間としては、欧米の考え方が必須と思います。
問題はメーカーにもあると思いますが、欧米の様な明確な法律やガイドラインが無い事が一番の理由と思います。この点に関しては是非とも国が改善する事を願っています。
高気密高断熱住宅で全館連続冷暖房を行っている家では、熱交換器型第一種換気は素晴らしい設備です。但し、定期的な点検、整備は必須です。
家の中の環境（温度、湿度）が安定すればする程、隙間風や温度変化に敏感になり、不快に感じます。第三種換気には戻れないと思います。

機種交換への準備

来年には我が家の熱交換器型換気設備は20年を迎えます。当然ながら製造中止になっていて、ファンモーターなどの交換部品が手に入るかもわかりません。
1・2階独立方式をやめ、集中方式を検討していますがダクトの再配管は思った以上に難しく、今のところコスト的にも性能的にも満足できる案は出てきません。家を2～3週間空けていれば色々可能ですが、住みながらとなると選択肢は狭まります。最初の設計が重要だと言う事を思い知らされています。
ダクト配管をそのまま使うと、今ある機種の後継機種が候補となります。2階天井裏に設置されている機器は小屋裏点検口から出し、新機器を同じ点検口から天井裏に入れる事が可能だからです。2階の天井を切る必要は無いと言う事です。セントラル型に変更する場合は機器が大きい為、点検口を大きくする必要があります。不可能ではありませんが、ハードルが大分高いと言う事です。
1階の機器交換は天井を切る必要があります。この6~7年は1階の換気設備を使っていないので、とりあえず2階の機器のみを交換することになると思います。
20年前の第一世代と比べ、新しい機種の性能は改善しています。機種によりますが、高性能機種は最大風量が2倍近くなり、熱交換率も改善されています。しかし高性能な集中型と比較すると、潜熱（湿度）の交換率は劣ります。
ダクトは変えずに、カセット型に変わり、集中型と給気口分岐チャンバーを組み合わせる事も検討していますが、国産の機種では熱交換性能が高く、熱交換素子の点検と送風ファンの清掃が簡単に出来る機種が見つかりません。日本メーカーが欧米で販売している物には条件に合う機種が結構ありますが、逆輸入するしかありません。国内で正式にサポートされていない機種はアフターケアの点で問題があり、現実的ではありません。

合理的な熱交換器型第一種換気

換気システムの入替の際に、出来ればダクト配管から見直したいと書きました。この段階で「そもそも合理的熱交換器型第一種換気とは？」と言う疑問にぶち当たりました。国産メーカーの資料を多く読みましたが、読めば読むほど納得できなくなってしまいました。疑問の一部はこのブログに書いた通りです。
我が家で実践している換気方法は入居当時と大きく変わりました。換気に対する考え方が変わったからです。
合理的な熱交換器型第一種換気については次のブログで取り上げたいと思います。