階間からダクトで換気すると？

こんにちは。
このブログでは家の間取りと換気・空調といった空気・風の流れ・温熱設計をコンピュータシミュレーションしています。
前提は高気密の住宅です。
高気密でないと予測できないところからすきま風が入ってくるなんて事も起こり得ますので、ちょっと横に置いておきます。

前回はネット上で見つけた参考の間取りを参考にして、浴室・トイレに換気扇がある場合をシミュレーションしました。
今回は同じ間取りを使って、２４時間換気システムなどを想定して１階と２階の階間に換気システムを置いて換気する場合を考えてみます。
想定としては以下の様になっています。

• 第３種換気を行う。
• 新鮮な空気は各部屋の壁に設けた空気取入れ口から入ってくる。
• 各部屋からダクトで１ヶ所に空気を集めて排気する。

階間に設けたダクトと排気システムは次の図の様にしています。

１枚目の図の１階と２階の間の赤い部分がダクトと換気システムです。
２枚目の図は２階を非表示にした状態で、１階の上に配置してあるダクトと換気システム(紫色の部分)の全体が見えます。

この様に各部屋にそれぞれ専用の換気口を設ける事で、どの部屋でも同じ換気量になって、換気能力が上がるのではないか？と思っていました。
ところが結果を見ると次のようになっていました。

まずは室内の流速の分布です。
流れが遅いところが青色、早いところが赤色で示されます。

図で流速が早い部分は壁に設置した空気取入れ口の近くと、階間に設置した換気ダクトの内部という事が分かります。
一般的に人が風を感じるのが0.3m/s以上の流速といわれていますので、空気取入れ口のすぐ近くを除いて室内の空気の流れは感じない程度と思います。

次に1時間以上空気が滞在する領域を赤色で示してみます。

なんと、驚いた事に浴室・トイレに換気扇がある場合よりも滞留する空気が多い結果になりました。
単に換気口の数を増やして各部屋に配置するだけでは換気能力の増強にはならないという事が言えそうです。

ちなみに2時間以上空気が滞在する位置を表すと以下の様になります。
赤い部分は少なくなりましたが、それでも無くなりません。

後でエアコンを設置する事を考慮した換気口位置にしたつもりでしたが、換気性能は単に浴室・トイレから換気した場合に比べて劣ってしまった様です。
空気の滞留が生じている位置が2Fの廊下やトイレや階段ですので、長時間滞在する場所でもないので気にしないという選択肢は有りな様に思いました。
またトイレの中の空気が逆流するという事も無さそうなので、その点は問題ありません。

次回はとりあえず換気システムをこのままにして、2階にエアコン(冷房)を設置したシミュレーションをやってみようと思います。

なお、この参考にした間取りの家がどの様な換気システムを採用しているのか知りませんので、この間取りが良い・悪いという意図は全くありません。
ご了承ください。