換気の問題は、**「方式の選び方」「工学の計算」「建築基準法の計算」**の3つに分かれます。 法令の部分は、2026年4月1日時点の建築基準法と同法施行令の条文で確かめています。
機械換気の3種類
| 方式 | 給気 | 排気 | 室内の圧力 | 向いている室 |
|---|---|---|---|---|
| 第1種 | 送風機 | 送風機 | 正圧にも負圧にも設定できる | 換気量と室内の圧力を確実に管理したい室 |
| 第2種 | 送風機 | 自然（排気口） | 正圧 | 汚染空気を入れたくない室（清浄な室） |
| 第3種 | 自然（給気口） | 送風機 | 負圧 | 臭気・水蒸気を漏らしたくない室（便所・湯沸室・浴室） |
考え方は単純です。機械で押し込めば正圧、機械で吸い出せば負圧。 正圧の室には外の汚れた空気が入らず、負圧の室からは臭いが漏れません。
工学の計算 — 必要換気量の3つの式
| 目的 | 必要換気量の求め方 |
|---|---|
| 汚染物質の濃度を保つ | 汚染物質の発生量 ÷（室内の許容濃度 − 外気の濃度） |
| 発熱を取り除く | 発熱量 ÷（空気の密度 × 定圧比熱 ×（許容室温 − 外気温度）） |
| 換気回数 | 1時間当たりの換気量 ÷ 室の容積 |
例題1（二酸化炭素）
在室者20人、1人当たりの二酸化炭素発生量を0.02m³/h、許容濃度1,000ppm、外気濃度400ppmとする。
- 発生量 ＝ 20 × 0.02 ＝ 0.4m³/h
- 濃度差 ＝ 1,000 − 400 ＝ 600ppm ＝ 0.0006
- 必要換気量 ＝ 0.4 ÷ 0.0006 ≒ 667m³/h
外気濃度を引き忘れると 0.4 ÷ 0.001 ＝ 400m³/h となり、換気量を少なく見積もってしまいます。
例題2（換気回数）
床面積40m²、天井高さ2.5mの室を300m³/hで換気する。容積は100m³なので、換気回数は 3回/h です。 床面積だけで割らないこと（換気回数は容積に対する値）。
建築基準法の計算
居室には換気が必要（法28条）
- 居室には、床面積の1/20以上の換気に有効な開口部を設ける（28条2項）
- ただし、政令の技術的基準に従った換気設備を設ければ、この限りでない（同項ただし書）
- ふすま・障子など随時開放できるもので仕切られた2室は、1室とみなす（28条4項）
機械換気設備の必要有効換気量（施行令20条の2第1号ロ）
V ＝ 20Af ÷ N（V：m³/h）
| 記号 | 意味 |
|---|---|
| Af | 居室の床面積。特殊建築物以外の居室で換気に有効な開口部がある場合は、開口部の面積 × 20 を床面積から差し引く |
| N | 実況に応じた1人当たりの占有面積。特殊建築物の居室は3が上限、その他の居室は10が上限 |
例：事務所（特殊建築物でない）の居室、床面積200m²、開口部なし、実況の占有面積が12m²。 N は10を超えるので 10 とし、V ＝ 20 × 200 ÷ 10 ＝ 400m³/h です。 実況の12をそのまま使うと約333m³/hとなり、過小になります。
なお同条1号では、特殊建築物の居室には自然換気設備が使えない（ロからニのいずれかによる）とされています。
シックハウス対策の換気（施行令20条の8第1項1号イ）
Vr ＝ n × A × h（A：床面積、h：天井の高さ）
| 居室 | n |
|---|---|
| 住宅等の居室 | 0.5 |
| その他の居室 | 0.3 |
例：住宅の居室、床面積12m²、天井高さ2.4m → Vr ＝ 0.5 × 12 × 2.4 ＝ 14.4m³/h。
自然換気設備の構造（施行令129条の2の5第1項）
- 給気口は、居室の天井の高さの1/2以下の位置に設け、常時外気に開放する
- 排気口は給気口より高い位置に設け、排気筒の立上り部分に直結する
- 排気筒には、頂部と排気口を除き開口部を設けない
火を使用する室（施行令20条の3）
原則として換気設備が必要です。ただし次の室などは除かれます。
- 密閉式燃焼器具等以外の火を使う器具を設けていない室
- 床面積の合計100m²以内の住宅の調理室で、発熱量の合計12kW以下、かつ床面積の1/10（0.8m²未満なら0.8m²）以上の有効な開口部があるもの
排気口は天井または天井から下方80cm以内、排気フードは不燃材料で造ります。
覚え方のコツ
- 「押せば正圧（2種）、吸えば負圧（3種）」。便所は臭いを逃がさない3種
- 汚染物質の式は「発生量 ÷ 濃度差」。濃度差は必ず外気を引く
- 「20Af/N、N の上限は特殊3・その他10」
- 「シックハウスは住宅0.5・その他0.3」
- 自然換気は「給気は低く、排気は高く、途中に穴なし」
計算の式は3〜4本しかありません。例題の数値を変えて自分で解き直すと、本番で迷わなくなります。