エアコン1台で全館冷暖房!省エネの決めて!

マッハシステムって何?

マッハシステムとは

高気密、高断熱住宅のメリットを最大限に活かすのが全館空調と言われています。 しかし、現在の全館空調システムは省エネとは言い難いです。そこで、市販の壁掛けルームエアコン1台で冷暖房ができ、同時に換気、空気浄化、加湿、除湿を行うことができる省エネで快適な室内環境を可能にした次世代全館空調がマッハシステムです。
(特許取得技術)

高気密・高断熱住宅とは?

そもそも高気密・高断熱とはどういったものでしょうか。それは断熱材を使って建物の断熱性を高めると同時に、隙間をなくして気密性を高めた住宅のことです。
断熱をされていない住宅の場合、屋根、窓、壁、床などを通して夏は熱せられた空気が入り込み、冬は室内の暖かい空気がどんどん逃げていってしまいます。冷暖房費がかさむばかりか、冬場、お年寄りにとっては暖かい部屋から廊下やトイレ、脱衣場に出た時のヒートショックが命取りにさえなりかねません。
そのような家の中の温度差をなくすために導入されたのが高気密・高断熱住宅なのです。

高気密・高断熱だから可能になった計画換気

そもそも、なぜ換気が必要なのでしょうか?
大きく分けて4つの役割が、換気にはあります。

人の呼気や臭い等を排出するための換気

ご存知のように人が呼吸すれば二酸化炭素が出ます。その量は安静時で1時間あたり15リットル程度です。この二酸化炭素を排出するのには、1時間あたり20〜30立方メートルの換気が必要といわれています。そのため、従来の家では隙間風などで一定量の換気を確保し、必要に応じて換気扇をつける場合が多く見られました。また建築基準法では、採光と換気のための窓をつけることが義務付けられています。

局所換気

臭いや湯気、煙などが出る所で、発生している時間だけ行う換気のことです。キッチンのレンジフードや、お風呂の換気扇などがこれに当たります。また、(1)の換気で寝室などにつける換気扇は、この局所換気にも分類されます。

全館換気

高気密・高断熱住宅を、結露の被害から守る換気です。全館を一定量で換気し、湿気を排出します。排気量は住まい方や換気システムの種類等により異なりますが、現在では(4)のシックハウス対策の0.5回換気に合わせるようになっています。

シックハウス対策としての換気

2003年に建築基準法で義務付けられた換気です。建築部材や家具などから発生するVOC(揮発性有機化合物)を排出することを目的としています。

この高気密・高断熱住宅にて24時間換気が必要なのですが、なぜでしょう?

住まいにとっては、これらの4つの換気をバランスよく導入する必要があります。

2003年以降、建築基準法では、2時間に1度の割合で室内の空気がすべて入れ替わるよう計画することが義務付けられています。高気密・高断熱住宅は、隙間だらけだった従来の住宅に比べ、室内の空気を常に新鮮に保つ計画換気を行うことが可能です。

なぜなら、気密性が高い方が、給気口から新鮮な空気を取り入れて、排気口から出すという働きを容易にするからです。普通のストローでジュースを飲むのと、穴の開いたストローで飲むのとどちらが飲みやすいかを想像していただければ、理解がしやすいかと思います。

問われる換気の質

高気密・高断熱住宅だから可能になった24時間換気。ところがその換気の質が悪く、結露やカビ、ダニの発生を招いている例が多々見られます。FHアライアンスの会長である廣石和朗は、元換気・空調メーカーで空調ひとすじに研究を重ね、専門家としてこのようなケースの相談に乗ってきました。廣石はアクシデントを招く主な原因に、中途半端な高気密・高断熱住宅がまだまだ多いことと、換気に対する認識が不十分であることなどを挙げています。

換気に対するしっかりとした知識と技術が必要不可欠です!空調ひとすじ、換気博士!FHアライアンス 会長 廣意 和朗
床材下部に生えてしまったカビ

▲床材下部に生えてしまったカビ

床下
例えば床下。基礎断熱を行い居室と床下を空気が行き来できるようにしている、或いは床下換気口を使って室外の空気を取り入れられるようにしている場合などに、結露やカビの発生が見られるケースがあります。いずれも床下に高湿の空気が入り込んだことが原因。前者は床下を換気せずエアコンを常時運転することで、また後者は床下換気口からの外気の取り入れ方を制限し、床下に高湿の空気を入れないようにすることで解決しました。
冬場の過乾燥
高気密・高断熱住宅に多い冬場の過乾燥。湿度が低い環境を好む風邪ウイルスの温床となりやすく、家族が風邪をひきやすいことが考えられます。
そのため、24時間換気の仕様を、温度のみを交換する顕熱交換型ではなく、湿度も一緒に交換できる全熱交換型を採用しています。
風邪ウィルスは、湿度の低い環境が大好き!
冬季に室内を湿度40%にするための要加湿量
このような事例からもわかるように、高気密・高断熱の家を建てる業者は、換気に対するしっかりとした知識と技術とがなければ、真に住み心地のよい住宅を提供することは難しいのです。

※加湿量の単位はg/時。気積300立方メートル(36坪)の住宅で、室温22℃、湿度40%、外気温-4℃、湿度71%、潜熱交 換率は全熱交換型で50%、顕熱交換型で0%、排気風量は共に150立方メートル/時として計算したもの。

換気にこだわる!

FHアライアンスでは換気の質にこだわり、平成6年(1994年)頃から全熱交換換気ユニットを使った第一種換気システムを標準採用してきました。第一種換気とは、給気・排気ともに機械によって行う方法。熱交換器を使って排気の熱を回収します。

では熱交換換気とはどういったものでしょうか?

熱交換換気とは

このシステムでは小屋裏などに空調室を設置し、ここに屋外からの空気や部屋の中を循環して戻ってきた空気を集めて浄化し、ちょうどよい温度にした後に、小型の送風機を通じて各部屋に送り込むというものです。
つまり、換気だけではなく冷暖房、除湿、空気浄化、換気のすべてを行うのが「マッハシステム」。「換気」を超えた「空調(空気調和)システム」なのです。

おもいきり深呼吸!!どの部屋でもきれいな空気でいっぱい。

これは屋外の新鮮な空気を取り入れる時に、熱交換素子を介して室内の空気との間で熱交換を行い、外気を室内空気の温度に近づけて取り入れる方法です。外気は空気清浄フィルターでホコリや花粉をカットしてから熱交換され、ほど良い温度にされてからダクトを通してリビングや寝室、子供部屋などに送られます。

「マッハシステム」はこれをさらに進化させたものとして、パナソニックエコシステムズ(株)様の計測や換気空調計算などの技術的なご協力を得、平成17年(2005)頃から開発を進めてきました。

平成21年(2009)には国土交通省の「住宅・建築関連先導技術開発助成事業」として採択され、開発事業を行いました。

高気密・高断熱住宅では、結露対策としての換気を兼ねるため、全館の換気を0.5回/hで行う場合が多くなっています。
0.5回/hの換気しか確保されていませんので、8畳間では16立法メートル/hしか換気されません。そのため、計算値でも大人2人が寝ていると、Co2濃度は2000ppmを超えてしまいます。実測でもこれに近い値が測定されています。これを解決するためには24時間換気とは別に換気扇をつける必要が出てきます。
一方、マッハシステムでは家全体比空気が循環しているため、その濃度は計算値でも750ppm、実測でもそれに近い数値を測定しています