第3種換気は、合理的な自然科学の応用！
◆内外温度差による熱の性質で、確実に空気の循環を行うこと。
■このシンプルな自然の空気環境を機械力で再現するには､工場並みの空調設備が必要です。
写真・1 第3種換気の給気口から給気。上向き給気口の場合。
写真・2 室温25.5℃、給気口付近の温度、18.9℃（温度差6.6℃）
写真・3 室温25.5℃、給気口から30cm圏内の周辺温度24.5℃（温度差1℃）気密・断熱性能が悪い場合は、この様に綺麗なフレアーにはなりません。第3種換気が働くのは高性能住宅の証です。
写真1〜3はサーモカメラの写真ですが、この様に冬季に外気が給気される様子が判ります。写真の様に周囲がオレンジ色なのは、この住宅が高性能住宅だからで、一般的な住宅を写した場合は、紫色が方々に現れ、この様な綺麗な給気の様子は移りません。この写真でも判るように、断熱・気密性能が高くなれば、給気はより確実に行われることを示しています。
◆個室毎に給気口で確実に、必要量の給気が行われます。
●居室の給気口・1
●居室の給気口・2
■熱は高い温度から低い温度に、瞬時に移動する性質があります？
熱は高いところから低いところに、移動する性質があります。私達は､日常的に熱の伝導と拡散の現場に接しています。それはお風呂です。お風呂が熱いと、水を入れて調整しますが、その時に、蛇口から流れ出た水は、お湯の中で瞬時に温かくなり拡散して、少しかき回してやると適温に調整されます。これが熱交換です。この様に、一見、非科学的に見える第3種換気の有効性は、シンプルな自然の摂理を応用した科学的な知見に基づく最も効果的な換気方法です。
■内外温度差による熱の性質で、確実に空気循環を行うシンプルシステム
第1種換気のように機械力を使用しないので、第3種換気に物足りなさを感じる方もいますが、熊本の高性能な住宅の換気は、この第3種換気が最も信頼性が高い換気装置です。
第1種換気の場合は、給気と排気を機械力で行いますから住宅内は正圧になります。
計算上は換気していることになりますが、気密性能Ｃ値＝2程度が大手ビルダーの気密性能の現状ですから、確実な換気が行われていない可能性も高いのです。
熱の移動については、説明が難しいのですが、例えばお風呂場の給水で説明すると、熱交換が正しく行われない状況では、お湯と水のように瞬時に交わることが無く、隙間から冷たい空気が侵入します。
草原住宅「循環空調システム」とエアコン暖冷房の関係。
キレイな空気環境は、機械力では創れない、自然空気の濾過を静電気で行います。
■気密性能0cm2/m2と12cm2/m2の差！
上の画像は、高気密・Aと低気密・Bの室内のエアコンの効き方のシミュレーションです。Aの場合は、床からエアコンの熱が全面的に広がっていきますが、Bの場合は、エアコンは床まで届かず、天井だけが暖かくなっています。断熱･気密性能が高い場合はエアコンでも充分暖房が可能ですが、断熱･気密性能が低い場合は、暖房を行うと床の隙間から冷気を引き込んでしまします。エアコン暖房が効かないのではなく、住宅性能が悪すぎるのです。
■一般住宅のエアコン暖房と第3種換気
高性能住宅の条件は、エアコンの暖房が省エネルギーで行えることです。勿論、冷房にも言えることですが、冷房は暑すぎる時だけ運転する間欠運転でも我慢できますが、暖房はある一定温度をキープする必要があるので、寒さは我慢できません。
更に換気経路の問題もあり排気が上部にある場合、全ての汚染空気やエアコンの暖房熱も上部にすくい上げられて排気されます。エアコンの暖房空気は湿度を含まないので軽く、断熱・気密不良の住宅では床の隙間から風も同時に引っ張り上げられ、床も冷たくなりエアコン暖房は効かないと言われて来ました。
■エアコン冷房と｢循環空調」の関係
A 通常空間のエアコン冷房
吹き出し空気は22℃風量300ｍ3/h。居室冷房の場合は、現行「省エネ基準」等級4でもエアコンで充分、冷房が可能になる。
B 吹き抜けのエアコン冷房
出展:東京大学大学院･前准教授
※1階空間:3.6m×3.6m×高さ2.4m ／ 吹き抜け空間：3.6m×3.6m×高さ4.8m ／ 各部屋の断熱性は等級4レベル ／ 暖房器機の吹き出し風量は一定
吹き出し空気は15℃風量300ｍ3/h。冷気は重く下層階に留まって、上階は全く冷えない。この状況を解消するために、草原住宅では冷房用エアコンの吹き抜け上部への設置とシーリングファンで冷房熱の循環を行っている。
高性能住宅の場合は、35坪程度の住宅であればエアコン1台で充分、暖冷房が可能になります。しかし吹き抜けや居室など、そのままでは暖冷房空気が隅々まで届かない部分が出来てしまいます。それを解消して住宅内にできる限り温度差をつくらない、シンプルでありながら十分な住環境を創るのが、草原住宅｢循環空調システム」です。