換気（読み）カンキ（英語表記）ventilation

デジタル大辞泉

かん‐き〔クワン‐〕【換気】

［名］(スル)建物などの内部の汚れた空気を排出して、外の新鮮な空気と入れかえること。「窓を開けて換気する」
[類語]風通し・通風・通気

出典　小学館

精選版 日本国語大辞典

かん‐きクヮン‥【換気】

1. 〘 名詞 〙 屋内または室内の汚れた空気を外の新鮮な空気と入れかえること。通風。
   1. [初出の実例]「採光及換気の便利を計れり」(出典：日本の下層社会（1899）〈横山源之助〉四)

出典　精選版 日本国語大辞典

改訂新版　世界大百科事典

換気 (かんき)
ventilation

建物内の空気を外気と入れかえること。建物内の空気は人間の活動や燃料の燃焼，有害物質の発生などによってその状態が変化する。空気の状態としては，（1）温度，湿度などの熱的状態，（2）風速，風向などの気流の状態，（3）粉塵，炭酸ガス，一酸化炭素，窒素酸化物，細菌，その他の有害物質の濃度や酸素の濃度，あるいは臭気などの空気清浄度が考えられる。これらを総称して空気環境という。このような空気環境を人間の活動や建物・物品の保存に適するように改善することが換気の目的である。

換気量

外気の導入量を換気量といい，多ければ多いほど室内の汚染の程度は低くなり外気の状態に近くなる。しかし，隙間風の多い部屋でいくら暖房しても暖かくならないように，暖冷房や空気調和をしているときは換気量に比例して熱損失が増大し，余分なエネルギーを消費することになる。空気清浄度をある限度以上に保つための換気量の最小値または推奨値を必要換気量といい，室内外空気の条件，室内の汚染発生量，暖冷房空気調和の有無などによって決められる。1時間当りの換気風量を室容積で除した値を換気回数といい，換気の程度を表すために用いられる。例えば，換気回数2回/hとは，1時間に流入する外気の量が室容積の2倍であることをいう。通常の住宅などでは，気密性の高い閉め切った室で0.1回/h，隙間の多い室で1回/h，窓を全開して10～100回/h程度である。

換気の方法

送風機や換気扇による機械換気と風力や浮力による自然換気とがある。機械換気は自然換気に比べて換気量と室内圧力を一定に保つことができるが，騒音の発生とエネルギーの消費を伴う。給排気ともに機械力による方法，給気のみ機械力による押込み法，排気のみ機械力による吸出し法とに分類され，厨房，便所，浴室などでは，機械換気を用いる場合は，吸出し法によって室内圧を負にして汚染空気が他の室へ漏れないようにする。自然換気のうち，風力換気は風上と風下の圧力差によって換気を行うもので通風ともいう。換気量は風速に比例し開口面積とともに多くなる。浮力換気は室内外の空気の温度差によって生ずる空気の浮力を利用するもので，煙突の原理と同じであり，温度差換気，重力換気などともいう。暖房室の上下に開口があれば，暖かい空気は軽くなって上部の開口から流出し，冷たい外気が下部の開口から流入するが，これなど浮力換気の典型的な例である。

　厨房のように汚染の発生場所が限定される場合は，フードを設けて直ちに排気し，室全体に汚染が拡散しないようにすることがたいせつである。また，工場などの大容積室では人のいる場所だけに直接外気を供給することが効果的である。このように局所的な部分のみ換気を行う方法を局所換気といい，これに対して室全体の空気の換気を行う方法を全般換気と呼んでいる。送風機，換気扇，ダクト，フード，給排気口，自然換気口などの換気設備や窓は，換気の目的に応じて適切な換気量と換気効果が確保されるように計画されねばならない。室内の空気環境を外気の状態にかかわらず所定の状態に保つ場合や，室外に直接排出できないような特殊な汚染物質がある場合などは，換気設備だけでは不十分であり，暖房，冷房，空気調和，空気浄化などの設備が必要である。
→空気調和

在室者に対する必要換気量

15～18世紀のイギリスの監獄，船倉，病院，スラムなどでは，過密な在室者と換気不良のために空気環境がきわめて悪く多くの死者が出たといわれる。これは極端な例としても，閉め切った室内に多数の人が長時間いると，ほかに有害な汚染の発生がなくても不快になることはよく知られている。18世紀以来，この原因についてのさまざまな学説が出された。

（1）酸素の欠乏　大気中の酸素濃度は約21%であり呼気中では16%程度である。呼気中の酸素濃度が16%以下になると人体に顕著な影響が現れ，10%以下では致死の危険が生ずる。労働衛生の規則では18%が許容限界とされている。一般に，人間の呼吸による酸素消費は比較的わずかなものであり，通常の室内では呼吸のみによって有害な酸素の欠乏が生ずることはほとんどない。

（2）炭酸ガス　大気中の炭酸ガス濃度は約0.035%，呼気中では4%程度である。炭酸ガスそのものの有害性は0.5%以下ではあまり認められず，3%程度から顕著となり，10%以上では致死の危険が生ずる。しかし，通常の室内では人体の呼吸のみによって有害な濃度になるとは考えられず，不快の直接的原因とは考えにくい。

（3）人間毒説　炭酸ガス有毒説はフランスの化学者A.L.ラボアジエが18世紀に唱えたものであったが，19世紀に入ってM.vonペッテンコーファーは，呼吸による炭酸ガスの増加は無害であり，呼気には未知で微量な有害物質があると考えた。これを人間毒と呼び，呼気の炭酸ガス量に比例して発生するという仮説を唱え，炭酸ガス濃度0.07～0.1%を許容値とした。現在では人間毒の存在は信じられていないが，炭酸ガス濃度を汚染の指標とする考え方はこのとき以来のものである。

（4）熱環境　19世紀から20世紀に入ると，換気不良による不快ないし有害さを支配するのは，室内の温度，湿度，気流などの熱環境の悪化であると考えられるようになった。すなわち，酸素の欠乏や炭酸ガスの増加などによって空気の化学的性状が有害となる前に，温度，湿度，気流などの物理的性状が悪化し，人体からの熱放散が円滑に行えなくなり不快や生理的障害を招くという考えが定説となった。それ以来熱環境が重要視され，学問的・技術的に進展がみられ現在に至っている。

（5）臭気　以上の経過と前後して，換気の必要性を体臭の除去に置く考えもあり，現在では必要換気量を決める有力な根拠と考えられている。

（6）空気イオン　空気中のイオン量が快・不快の感覚に影響し，陽イオンが不快，陰イオンが快適に結びつくという説がある。現在は換気設備として技術的に対応する必要があるものとは考えられていない。

　以上のように在室者に対する必要換気量についてはさまざまな歴史的経緯があり，現在も検討が続けられている。日本のビル管理法や建築基準法では，炭酸ガス濃度0.1%が一般室内の環境基準値として用いられ，これに基づいて1人当り20～35m³/hの必要換気量が種々の規程で採用されている。アメリカの基準では各種の空気浄化を行ったうえでの最小外気量として1人当り8.5m³/hという値も用いられている。省エネルギーの見地からは外気量を減少することは効果的であり，空気浄化などの技術の普及とともに必要換気量の考え方も変わっていくものと思われる。なお，喫煙のある場合には，粉塵，臭気，一酸化炭素その他の有害物質が発生するので別途必要換気量を増さねばならない。

燃焼による汚染

燃料が燃焼すると空気中の酸素を消費して炭酸ガスと水蒸気が発生するが，そのほかにも一酸化炭素，窒素酸化物，粉塵などの人体に有害な物質を発生する。人類が暖房に火を用いて以来燃焼用空気の供給と燃焼廃気の除去が必要となったはずであり，この意味での換気の歴史は穴居時代にまでもさかのぼる。古代ローマの床暖房，中国の炕（カン），朝鮮のオンドル，北欧のペチカ，さらに暖炉や煙突付きストーブなどは，燃焼廃気を室内にもち込まない優れたくふうであった。現在の温風暖房，温水暖房，電気暖房，密閉型燃焼器具なども室内を燃焼廃気で汚染しない方式である。密閉型燃焼器具は燃焼用空気を室外から取り入れ，燃焼廃気を室外に出す方式のものであり，これに対して室内に燃焼廃気を出す開放型燃焼器具は室内空気を汚染するので十分な換気をする必要がある。とくに注意しなければならないことは，燃焼によって酸素が消費され室内空気の酸素濃度が19%程度以下になると不完全燃焼を起こし，きわめて有毒な一酸化炭素の発生が急増することである。建築基準法では開放型燃焼器具を使用する室の酸素濃度が20.5%以下にならないように，燃焼廃気量の40倍を必要換気量としている。これは，1000kcalの発熱に対して約40m³の換気量となる。いわゆる酸欠事故は，特殊な環境における酸欠空気によるものもあるが，換気不良の室内開放型燃焼器具の不完全燃焼による一酸化炭素中毒であることが多い。
執筆者：貝塚 正光

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

日本大百科全書(ニッポニカ)

換気
かんき
ventilation

室内の汚染空気を新鮮な外気と交換すること。換気には、製品の品質管理のために行われるプロセス・ベンチレーションという換気も含まれるが、重要なのは人間の保健衛生および熱環境調整上の必要性を満足するための換気で、これをヒューマン・ベンチレーションという。

　換気の目的は、粉塵(ふんじん)、有害ガス、細菌などの有害物質や、臭気、煙などの不快物質、および室内で発生する熱、水蒸気によって汚染された空気を排出し、新鮮外気を導入して人間に必要な酸素を供給するとともに、居住空間の温湿度、気流を適度に保って快適な熱環境を形成することである。この目的を達成するには、室内空気がある汚染度以上にならないように最小限の換気をする必要があり、この換気量を一般に必要換気量という。外気は通常、清浄と考えられているが、大気汚染の著しい地域ではかならずしも清浄であるとは限らないので、外気を浄化してから室内に導入することも行われる。

［水畑雅行］

室内換気

ある特定の汚染物の発生のない一般の居住環境においては、室内空気汚染の指標として炭酸ガスが用いられる。これは、炭酸ガスが人体に有害であるからではなく、人体の熱、水蒸気の発生による熱環境の悪化、および臭気、粉塵、細菌による汚染は、室内の炭酸ガス濃度の増加とともに増大すると考えられるからである。

　室内で喫煙すれば、とくに空気の臭気、粉塵などの濃度の増加が著しくなり、必要換気量が増大する。室内空気を不快でない程度の臭気強度以下に保つためには、たばこ1本当り、喫煙者に対しては約15立方メートル毎時、非喫煙者に対してはその2倍の換気が必要といわれる。また、喫煙時の室内粉塵発生量の大部分はたばこの煙によるといわれる。

　ストーブやこんろなどの燃焼器具は、供給される空気中の酸素濃度の減少とともに不完全燃焼が盛んになり、酸素濃度が19体積％以下になると、人体に有害な一酸化炭素の発生率が急激に高くなるので、開放型の器具を室内で使用する場合は、とくに換気に注意を払わねばならない。大気には約21％の酸素が含まれているが、換気不良の室内で18％未満になった状態を酸素欠乏状態といい、農産物の貯蔵庫、坑内などの特殊環境でこの状態が発生することがある。これによる疾病症状を酸素欠乏症といい、一酸化炭素中毒症とは本質的に異なる。

［水畑雅行］

作業環境における換気

作業環境においては種々のガス発生による汚染の可能性があり、その濃度がある限界値以上になると健康障害をおこす。この限界値を許容濃度という。作業者を対象とする個々のガスの許容濃度が日本産業衛生学会によって定められている。許容濃度は、正常で健康な成人が1日8時間以内の中程度の労働を行うときに、健康に有害な影響をほとんど及ぼさない程度の時間平均濃度である。したがって、これを一般の生活環境での許容濃度として用いるのは適当ではなく、一般環境では、作業環境における許容濃度の10分の1から100分の1程度とすることが推奨されている。

［水畑雅行］

必要換気量

建築基準法施行令第129条の2の2によれば、中央管理方式の空調設備を設けた場合の室内の衛生的環境を確保するためには、1日平均値で、炭酸ガスは1000ppm、一酸化炭素は10ppm、粉塵は0.15ミリグラム毎立方メートル、気流は0.5メートル毎秒、のそれぞれの値以下、温度は17℃以上28℃以下、相対湿度は40％以上70％以下の基準におおむね適合するように空気を浄化して供給することが要求されている。

　必要換気量は、室内で発生する汚染物質が1種の場合には、その許容濃度のみに基づいて定められるが、2種以上の発生があり、それらが独立に汚染作用をする場合には、各必要換気量のうちの最大値をその室の必要換気量とし、複合的に作用する場合には、各必要換気量の合計をその室の必要換気量とする。

　必要換気量に関するわが国の規定は、建築基準法および空気調和衛生工学会換気規格などに定められている。建築基準法によれば、一般居室の必要換気量は、中央管理方式の空調設備を有する場合には、同法施行令第129条2項に定められる炭酸ガス許容濃度からの換算によって、在室者1人当り30立方メートル毎時以上、中央管理方式以外の機械換気設備を有する場合には、在室者1人当り20立方メートル以上と定められているが、自然換気設備の場合には、居室の床面積の20分の1以上の換気に有効な開口部を設けるか、この面積未満の開口しか得られない居室では、同条同項で定める最小有効面積以上の面積をもつ給・排気口を設けることが規定されているだけで、必要換気量の制限はない。また、特殊建築物や燃焼器具を設置した居室についても建築基準法に詳細に規定されている。

［水畑雅行］

自然換気と機械換気

室の換気は、周壁にある開口の内外に圧力差があれば、その開口を通じて行われる。換気方法は、空気流の駆動力として自然力を用いる自然換気と、機械力を用いる機械換気に分類される。

　自然換気は、室内外温度差に基づく空気の密度差を利用する重力換気と、風圧力を利用する風力換気とに分けられる。密度差による浮力は風圧力に比べて一般に小さく、変動も比較的小さいから、重力換気量は風力換気量に比べて小さく、変動も小さい。しかし、高層建築の階段室においては煙突効果があるので、重力換気量は無視できない。自然換気は自然力に依存しているため、動力を必要としない利点はあるが、一定の換気量を維持できない。

　機械換気は、ほぼ一定の換気量が得られ、換気量も自由に選びうるので、大規模な建築や地下街などの大量の換気に適している。機械換気を行う場合、同時に自然力も作用するが、それは機械力に比べて比較的小さいので、換気量の変動は小さい。

［水畑雅行］

換気方式

空気調和衛生工学会換気規格によれば換気方式は4種に分類される。第1種は機械による給排気で、あらゆる室の換気に適し、第2種は機械給気・自然排気で清浄室に適し、第3種は自然給気・機械排気で汚染室に適当である。以上の3種では、任意で一定の換気量が得られるのに対して、第4種は排気に換気筒、ルーフベンチレーター、モニタールーフなどの補助換気装置を用いた自然換気方式で、換気量は不定である。

　空気調和機から離れた室に調整空気を供給する場合のように、一般に空気を導くための管をダクトとよぶ。また、送風機やダクトなどの換気のために必要な装置、機械器具を換気設備と総称する。

　室内において、熱、粉塵、ガスなどの汚染源が固定している場合に、発生源の上部にフードなどを設けて汚染物をできるだけその近傍で捕集して排除するための換気方法を局所換気という。しかし、汚染物を局所換気によって完全に排除することが困難な場合や、汚染源が移動するような場合には、汚染物が広範囲に拡散されるため、室全体の換気をしなければならない。この方法を全般換気といい、通常、局所換気と併用される。

　製鉄工場や鋳物工場に代表されるような、熱が主たる汚染源となる高熱工場では、発生源の上部に設けたフードをルーフベンチレーターに直結して局所排気を行うとともに、工場の屋根に設けたモニタールーフを通じて全般排気を行って作業環境温度の上昇を抑制し、熱源からの放射熱を遮蔽(しゃへい)して、作業者を熱汚染から防護すべく考慮される。

［水畑雅行］

[参照項目] | 空気調和

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

百科事典マイペディア

換気【かんき】

工場や室内など人の生活する閉空間内のよごれた空気を新鮮な空気と入れ換えること。酸素の減少，炭酸ガスの増加，塵埃(じんあい)の浮遊等を防ぐ。交換する外気の量は環境により異なるが，１人当り毎時20〜35m³以上が必要とされている。内外の温度差や風力を利用した自然換気と，送風機や換気扇を使用した機械換気があり，特に地下街，炭坑などは大規模な換気装置が必要とされる。

出典　株式会社平凡社

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

換気
かんき
ventilation

家屋，工場，劇場，鉱山などで，内部空気を生活ないし労働に必要な状態に保つため，外気などの清浄な空気で入替えて調節すること。内部空気は，二酸化炭素で代表される呼吸排気，一酸化炭素やメタンガスで代表される燃焼排気や鉱山ガス，さらに粉塵，湿気，熱気などで汚染されるので，空気を清浄に保つため常に換気を行う必要がある。たとえば浮遊粉塵濃度は 0.15mg/m³，一酸化炭素は 10ppm，二酸化炭素は 1000ppm，気温 28℃，湿度は 70%が室内基準の上限である。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

リフォーム用語集

換気

特定の空間の空気環境を維持するために外気を取り入れて内部の空気を排出する事。設備に機械を利用するか否かによって自然換気と機械換気に分けられ、両者を併用する場合は、ハイブリッド換気と呼ばれる。シックハウス症候群の対策として、24時間換気が法律により定められている。また、各居室の床面積の1/20以上の面積の有効換気面積を設けなければならない。

出典　リフォーム ホームプロ

世界大百科事典（旧版）内の換気の言及

【呼吸】より

…これに対して陸生動物の肺は空気呼吸に適した器官であって，脊椎動物では食道の一部のふくらみとして形成され，空気をその中に吸い入れることによってガス交換面の乾燥を防ぐことができる。えら呼吸でも肺呼吸でも，たいていの動物では呼吸器表面をたえず新鮮な水や空気にふれさせておくために，呼吸運動によって換水や換気が行われている。魚類では，呼吸運動によって起こるえらの表面の水流の方向と，えらの毛細血管内の血流の方向とが逆になっていて，ガス交換がきわめて効率よく行われることが知られている。…

【呼吸機能】より

…呼吸機能が十分かどうかは，最終的には生体が必要とする量の，正常組成の動脈血を供給できるかどうかで判断する。　酸素が外界から体の動脈内に到達するまでには，肺胞に新鮮な空気を取り込み，それが酸素が少なくて二酸化炭素の多い肺胞内のガスと入れかわり(換気)，酸素が肺胞から肺胞毛細血管膜(呼吸膜)を通って肺毛細血管内に移行し(拡散)，肺毛細血管内の血液が集まり(肺循環)，左心室を介して全身に送られる過程を経る。二酸化炭素については，右心室を介して肺毛細血管に静脈血が送られ，そのあとは酸素と逆のルートで外界に送り出される。…

【室内気候】より

…また土壁やしっくい塗の壁は湿気を吸ったり放出したりする調湿作用がある。床下の湿気は床下空間をよく換気することによって防ぐが，コンクリート土間床とすれば土からの透湿は防げる。　このように建物の断熱と防湿は，快適な室内気候を作るためには基本的に重要なことであって，断熱や防湿がしっかりしていれば，暖房や冷房に要するエネルギーも非常に少なくてすむことになる。…

【住宅】より

…また近年，壁構造による木造住宅として，アメリカやカナダにおける一般的な住宅工法である枠組壁工法(ツーバイフォー工法などがこれにあたる)も日本で用いられるようになっている。これら木造住宅では，耐久性の向上には，雨や地面からの湿気に対し，木部の乾燥，換気に十分留意しなくてはならず，また，都市内の高密な場所では，防火に対する処置が必要となる。一般的な鉄骨造は軸組構造で，耐震性に優れ，現場での加工が少なく工期は短くてすむ。…

【地下鉄道】より

…地震の揺れは地上に比べ地下のほうがはるかに小さく，しかもトンネルは耐震的にできているので，地震時にもトンネルは安全であるが，運転の万全を期すため地震計が要所に設置され，地震発生時には地震警報装置を通じて，全列車および関係個所に対して適切な指令措置がとられるようになっている。津波，台風，大雨による浸水対策としては，地上開口部の出入口，換気口に浸水防止設備が設けられ，また要所要所にはトンネル構内に浸水防止扉が設置され，万一の坑内浸水への対策もとられている。火災対策では，地下鉄構内は消防法，建築基準法などの法規に定められた最高の技術基準で施工され，資材も難燃性の材料が使用されている。…

※「換気」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」