自然換気は、ドアや窓を開けるなどして温度差や気圧差を利用した換気方法です。温度差による換気では暖かい空気が上昇する性質を利用し、気圧差による換気では高圧から低圧への気流を利用します。ただし、自然換気には温度差や気圧差が少ない場合には換気が進まないデメリットがあり、換気量の調節が難しいという課題があります。
主な内容
- FlowDesigner 製品特徴
- 導入事例と製品動画
- 5分で分かる 解析事例
換気の違いをFlowDesignerで検証する（自然換気、機械換気、ハイブリッド換気）
換気の種類と違いを知ろう
室内の換気は、快適な居住環境を維持し、健康を促進するために不可欠です。さまざまな換気の方法がありますが、適した換気システムを検討することで、居住者の快適性やエネルギー効率の向上が期待できます。
三つの換気方法
自然換気
機械換気
機械換気は送風機（ファン）などの機械を活用して換気を行う方法で、強制換気ともよばれます。機械換気はし自然換気の限定された条件下での換気不足を補完するとともに、換気量をより細かく調節できるメリットがあります。
ハイブリッド換気
ハイブリッド換気は、両者を組み合わせた方法で、自然換気の省エネルギー性と機械換気の安定性を同時に享受できます。
機械換気の種類
機械換気には3種類の方法がありますが、違いを知ることで換気効率の最適化やエネルギーコストの最小化と環境への負荷軽減するだけでなく、機械換気システムの長寿命化にもつながります。
それでは、それぞれの違いを見ていきましょう。
第1種換気方式（機械給気＋機械排気）
給気、排気ともに送風機（ファン）を用いる方式。換気量が大きく安定した換気を行えるため、劇場・映画館などの大空間居室や地下空間などに適しています。
送風機の給・排気量を任意に変えられるため、室内の気圧を周囲よりも高い正圧にすることも周囲より低い負圧にすることもできます。レストランなどの業務用厨房にも用いられ、臭気などが他室へ流出しないように、給気量よりも排気量を多くすることで、厨房内を負圧状態に保ちます。
第2種換気方式（機械給気＋自然排気）
給気に送風機（ファン）、排気に自然換気口を用いる方式です。排気量よりも給気量の方が大きく、室内は周囲よりも気圧の高い正圧になります。外部の汚染空気が室内に流入するのを避ける清浄室（半導体工場のクリーンルーム、病院の手術室）に適しています。
第3種換気方式（自然給気＋機械排気）
給気に自然換気口、排気に送風機を用いる方式です。給気量よりも排気量の方が大きく、室内は周囲よりも気圧の低い負圧になります。室内の汚染空気（空気、熱、水蒸気を含む）が、隣接する他室に流出するのを避ける汚染室（便所、浴室、厨房）に適しています。
それぞれの換気方式の違いをFlowDesignerで比べてみる
FlowDesignerも目に見えない現象やプロセスを分かりやすく可視化してくれるソフトです。解析ソフトではどのような違いが出るのでしょうか？ 次のようなモデルを使って検証してみます。
| モデルの大きさ | 幅：1m、奥行き：5m、高さ：6m |
|---|---|
| 給気口 | 給気口：1カ所、排気口：3カ所 |
第1種換気方式（機械給気+機械排気）モデル
第1種換気方式（機械給気＋機械排気）
FlowDesignerでは、機械給気については吹出口（流入）のパーツ、機械排気については吸込口（流出）のパーツを用いてモデル化します。
温度分布
圧力分布
第2種換気方式（機械給気＋自然排気）
FlowDesignerでは、機械給気については吹出口（流入）のパーツ、自然排気については外部開口部のパーツを用いてモデル化します。
温度分布
圧力分布
第3種換気方式（自然給気＋機械排気）
FlowDesignerでは、機械給気については外部開口部のパーツ、自然排気については吸込口（流出）のパーツを用いてモデル化します。
温度分布
圧力分布
細かい差異はFlowDesigner（CFD）で確認
第1種換気は、主に正圧・負圧の居室に適用される換気方式のため、第2種および第3種の換気方式とは異なりますが、CFDを用いて換気方式のみを変更した場合、物理量として違いが現れました。
FlowDesignerは単なる換気方式の検証だけでなく、汚染度などにも幅広く検証が可能なため、換気の事前検討や送風機の設置においてもご利用いただけます。ご興味をお持ちの方は、FlowDesignerの機能・動画・事例などをまとめたカタログにてご確認ください。
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