(57)【要約】【課題】  換気システムの設計をコンピュータを用いて容易に行得るようにする。【解決手段】  換気システムが設置される住宅の間取り図から換気対象エリアを選択するステップ（S３）と、選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出するステップ（S４〜S７）と、前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出するステップ（S８）と、算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出するステップ（S９）と、必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて換気対象エリアに自動的に配置するステップ（S１０）と、換気システムの種類を選択するステップ（S１１）と、自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置するステップ（S１２）とを実行する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
換気システムが設置される住宅の間取り図の換気対象エリアを選択する選択手段と、
前記選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出する算出手段と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する算出手段と、
前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する算出手段と、
前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記間取り図における前記換気対象エリアに自動的に配置する排気配置手段と、
給気に関する種類を選択する選択手段と、
前記選択した種類に応じて自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する給気配置手段とを備えたことを特徴とする換気システムの自動設計システム。
【請求項２】
前記所定の条件として、前記排気ファンは一部が外壁と接する部屋で、かつできるだけ居室を避けて設置することを特徴とする請求項１記載の換気システムの自動設計システム。
【請求項３】
前記給気に関する種類は、第３種換気、第２種換気、第１種換気であることを特徴とする請求項１又は２記載の換気システムの自動設計システム。
【請求項４】
顧客が前記住宅の間取り図を提供し換気システムの設計を発注することを特徴とする請求項記載の換気システムの自動設計システム。
【請求項５】
換気システムが設置される住宅の間取り図から換気対象エリアを選択する工程と、
前記選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出する工程と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する工程と、
前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する工程と、
前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記間取り図における前記換気対象エリアに自動的に配置する工程と、
給気に関する種類を選択する工程と、
前記選択した種類に応じて自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する工程とを備えたことを特徴とする換気システムの設計方法。
【請求項６】
前記所定の条件として、前記排気ファンは一部が外壁と接する部屋で、かつできるだけ居室を避けて設置することを特徴とする請求項５記載の換気システムの設計方法。
【請求項７】
前記給気に関する種類は、第３種換気、第２種換気、第１種換気であることを特徴とする請求項５又は６記載の換気システムの設計方法。
【請求項８】
換気システムが設置される住宅の間取り図から換気対象エリアを選択する処理と、
前記選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出する処理と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する処理と、
前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する処理と、
前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記間取り図における前記換気対象エリアに自動的に配置する処理と、
給気に関する種類を選択する処理と、
前記選択した種類に応じて自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
前記所定の条件として、前記排気ファンは一部が外壁と接する部屋で、かつできるだけ居室を避け、かつできるだけ上階に設置することを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
前記給気に関する種類は、第３種換気、第２種換気、第１種換気であることを特徴とする請求項８又は９記載のプログラム。
【請求項１１】
換気システムが設置される住宅の間取り図から、換気すべき区画を選択するか、さらに、選択された区画から複数を選択し、互いに合体させて一区画と見なす手段と、
前記選択または見なされた各区画の換気対象気積をそれぞれ算出する算出手段と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する算出手段と、
前記算出した必要換気量をから当該換気量に相当する性能の排気ファンを選択する選択手段と、
前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記各区画へ自動的に配置する排気配置手段と、
給気に関する種類を選択する選択手段と、
前記選択した種類に応じて自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記選択または見なされた区画に自動的に配置する給気配置手段とを備えたことを特徴とする換気システムの自動設計システム。
【請求項１２】
換気システムが設置される住宅の間取り図から、換気すべき区画を選択するか、さらに、選択された区画から複数を選択し、互いに合体させて一区画と見なす工程と、
前記選択されまたは見なされた各区間の換気対象気積を算出する工程と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する工程と、
前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する工程と、
前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記各区画へ自動的に配置する工程と、
給気に関する種類を選択する工程と、
前記選択した種類に応じて自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する工程とを備えたことを特徴とする換気システムの設計方法。
【請求項１３】
換気システムが設置される住宅の間取り図から、換気すべき区画を選択するか、さらに、選択された区画から複数を選択し、互いに合体させて一区画と見なす処理と、
前記選択されまたは見なされた各区間の換気対象気積を算出する処理と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する処理と、
前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する処理と、
前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記各区画へ自動的に配置する処理と、
給気に関する種類を選択する処理と、
前記選択した種類に応じて自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の換気システムにおける換気装置の配置をコンピュータを用いて自動的に行う換気システムの自動設計システム、換気システムの設計方法、この方法をコンピュータで実行する場合に用いられるプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の住宅は気密性が高くなり、室内における建築部材等から発生する科学物質濃度が昔の住宅に比べて高くなる惧れが出てきた。このため、改正建築基準法により平成１５年７月１日から原則として全ての建築物に２４時間連続運転が可能な換気装置を設置することが定められた。このような２４時間換気は、室内の湿気による結露の防止、カビ、ダニの発生の防止、人の呼吸による炭酸ガス濃度の低減、生活臭の排出等の観点からも必要といえる。
【０００３】
住宅の場合は、室内に給気ファンや排気ファンを設置して通気をよくするダクトレス換気システムが一般的に採用されている。例えば、住宅の各室の十分な換気量を得るようにした戸建住宅用ダクトレス換気システムが提案されている（特許文献１参照）。このような換気システムを設計する場合、従来はどの部屋に換気装置を設置したらよいかを様々な条件を考慮しながら手作業で設計していた。また、ダクトレス換気システムの種類には、第３種換気、第２種換気、第１種換気、あるいは各々を変形した方式がある。いずれも給気に関するもので、第３種換気は全て自然給気口である。第３種改良は２階建て住宅の場合、２階部分は全て給気ファンとし、３階建て住宅の場合、３階部分は全て給気ファンとする。第２種換気は、吸気にファンを用い、排気は自然である。また第１種換気は吸排気にファンが用いられる。
【特許文献１】特開２００３−５００３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
換気システムを設計する場合、どの部屋に換気装置を設置したらよいかを様々な条件を考慮しながら手作業で設計するためには、かなりの知識と経験を必要とする。このため、換気システムの設計者を養成するための一定期間以上の教育期間を必要としていた。
従って、本発明は上記の問題を解決し、換気システムの設計をコンピュータシステムを用いて自動的に容易に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による換気システムの自動設計システムは、換気システムが設置される住宅の間取り図から換気対象エリアあるいは換気すべき最小単位の区画（あるいは複数の区画の結合）を選択する選択手段と、前記選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出する算出手段と、前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する算出手段と、前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する算出手段と、前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記間取り図における前記換気対象エリアに自動的に配置する排気ファン配置手段と、給気に関する種類を選択する選択手段と、前記選択した種類に応じ自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する給気ファン配置手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明による換気システムの設計方法は、換気システムが設置される住宅の間取り図から換気対象エリアを選択する工程と、前記選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出する工程と、前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する工程と、前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する工程と、前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記間取り図における前記換気対象エリアに自動的に配置する工程と、給気に関する種類を選択する工程と、前記選択した種類に応じ自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によるプログラムは、換気システムが設置される住宅の間取り図から換気対象エリアを選択する処理と、前記選択した換気対象エリアの換気対象気積を算出する処理と、
前記算出した換気対象気積に所定時間における換気回数を乗じて必要換気量を算出する処理と、前記算出した必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割って排気ファンの必要台数を算出する処理と、前記必要台数の排気ファンを所定の条件に基づいて前記間取り図における前記換気対象エリアに自動的に配置する処理と、給気に関する種類を選択する処理と、前記選択した種類に応じ自然給気口及び／又は給気ファンを所定の条件に基づいて前記排気ファンが配置された間取り図に自動的に配置する処理とをコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来手作業で行ってきた換気システムの設計の全ての略工程を自動化することができる。このため、設計作業者は特に熟練を要さず、誰でも容易にかつ迅速に設計することができる。また、換気システムの設計ビジネスの効率のよい展開を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態によるダクトレス換気システムの自動設計システムを示すブロック図である。
図において、１は顧客から換気システムの設計を受注して設計を行う換気システム設計部で、専門の換気システム設計会社、あるいは建築会社等の換気システム設計部門であり、設計PC（パソコン）１１を備えている。２は換気システム設計部１の営業所で、営業所PC２１を備えている。３は換気システムの設計を換気システム設計部１又は営業所２に発注する顧客３で、顧客PC３１を備えている。４はWebサイトが設置されたサーバで、換気システム設計部１の設計部サイト４１、営業所２の営業所サイト４３、顧客３の顧客サイト４２が設置されている。設計PC１１、営業所PC２１及び顧客PC３１は、これらのサイトを介して互いに情報を交換する。尚、各サイトは同じサーバでなく、それぞれ別のサーバに設置されていてもよい。５は設計PC１１、営業所PC２１及び顧客PC３１間で電子メール通信を行うためのメールサーバである。６は上記各部を接続するインターネットである。
【００１０】
次に、換気システム設計部１が顧客３から換気システムの設計を受注し、換気装置の配置図を作成するまでの手順を図２のフローチャート及び図３〜図６の間取り図と共に説明する。尚、換気システムで用いられる換気装置は、排気ファンと自然給気口、給気ファンとの組み合わせからなる。ここでは、まず排気ファンを配置した後、自然給気口、給気ファンを配置する。図２において、
ステップS１：まず、顧客３が換気システムの設計を発注する。換気システム設計部１の設計PC１１が顧客３の顧客PC３１から直接又は営業所２の営業所PC２１を介して換気システムの設計を受注する。この受注は、サーバ４の各サイトを介して、あるいはメールサーバ５を介して行われる。この受注の際、換気システムを設置すべき住宅の間取り図を入手する。
【００１１】
ステップS２：上記間取り図に基づいてCAD機能を用いて作図し、縮尺を調整して図３のような間取り図（平面図のみ）を作成する。この間取り図は、１Fと２Fとの関係が容易に確認できるようにする。例えばレイヤー機能により１F平面図上に半透明の２F平面図を重ねることができるようにする。
【００１２】
ステップS３：上記間取り図における換気対象外エリアを選択する。選択されたエリア２０を色分けして図４のような間取り図を作成する。このとき局所換気扇１０の配置（１F浴室、台所レンジ部等）や設備備品も配置する。これらは予め用意された図を貼り付け、又は自動記入により行うことができる。図４の間取り図では選択されたエリア２０はハッチングされており、１Fでは階段下収納部分、浴室、和室の押入れ、２Fでは洋室（図の右上）のクローゼット、洋室（図の右下）の押入れがハッチングされている。
ステップS４：換気対象エリアを選択してその面積を計算する。換気対象エリアは、換気対象外エリア２０を除く略全てのエリアで、１Fでは和室、リビング、廊下、トイレ、洗面所、２Fでは３つの洋室（寝室、子供部屋、書斎）、ウォークインクローゼット、トイレ、廊下である。これらの面積を計算して換気対象面積を求める。また、これらの判断は居室（あるいは区画）毎に分けて行うことや、連続したいくつかの居室（あるいは区画）を任意に一体と見なして行うこともできる。
ステップS５：上記換気対象エリアの天井高さを入力する。これは任意の数値を部位毎に入力できるようにしておく。例えば、初期値として通常２．５m、階段（１Fのみ３．０m）、玄関２．７５mとする。
【００１３】
ステップS６：１時間当たりの換気回数として、０．５回／h以上、０．７回／h以上その他の何れかを選択する。初期値：０．５回／h以上とする。
ステップS７：ステップS４で求めた換気対象面積にステップS５で入力した各部の天井高さを乗じて、換気対象の容積である換気対象気積の合計を算出する。
ステップS８：上記換気対象気積の合計にステップS６で選択した換気回数を乗じてこの住宅全体または各居室の必要換気量を算出する。
ステップS９：上記必要換気量を排気ファン１台当たりの排気量で割り、排気ファンの必要台数を求める。この場合、屋外フードのダンパの有無に応じて１台当たりの排気量が異なる。ダンパなしフードの場合は排気ファン１台当たり排気量は３０ｍ３／h、ダンパありフードの場合は排気ファン１台当たり排気量は２８ｍ３／hである。また、必要台数Nは必ず整数とし、計算結果の小数点以下は切り上げとする。この計算結果、内容はエクセルファイルに出力される。
【００１４】
ステップS１０：上記必要台数の排気ファンを以下の優先順位に従って図４の間取り図に対して自動的に配置する。なお、第１種、第２種、部屋毎の完結型など、異なる換気方法の場合は順位が変わる場合もある。
（１） 各階のトイレ
（２） 洗面所（洗面台部分は避ける）
（３） 納戸
（４） ウォークインクローゼット、物入れ、押入れ等（床面積の大きい方から）
（５） 廊下
（６） 階段（２F平面図）
（７） 押入れ、クローゼット（２階優先）
（８） 配置は必ず外壁部分
（９） 配意後、位置の微調整ができるようにしておく。
（１０）ファン本体及び排気方向を示す矢印の向きも自動的に行う（矢印は外壁に対し垂直、矢印の方向は屋外側へ）。
（１１）床の間、仏間、浴室には設置しない。
なお、上記優先順位を任意に入れ替えたり、あるいは、換気の種類（投球に応じて）所定の優先順位に自動的に設定するようにしてもよい。
図５は図４に排気ファン３０を配置したときの間取り図を示す。
【００１５】
図７は排気ファン取り付けの優先順位、配置条件、取り付け位置の詳細なルールを示す。
一般的なルールとして、排気ファン及び後述する給気ファンを設置する位置は、一部が外壁と接する部屋で、できるだけ居室は避ける、できるだけ上階に設置する、ということが言える。これらは間取り図の図面情報から判断できるはずであるが、図面を読まないでも、各室についての分類データに基づいて判断するようにしてもよい。
【００１６】
ステップS１１：給気に関して第３種換気、第３種換気改良、第２種換気、第１種換気の何れかの種類を選択する。
ステップS１２：選択された種類に応じて給気ファン及び自然給気口を次のようにして自動的に配置する。
初期値を第３種換気とする。この選択に応じて給気ファン又は自然給気口を次の条件に従って配置する。
・LDKのリビング部分、子供部屋、寝室、和室、書斎等各居室の外壁部分に１台づつ配置する。
・部屋の入り口となる部分（ドア等）から最も離れた外壁部分とする（対角線上）。
・２F居室の場合、給気口位置の真下、又はその付近に１Fに配置した排気ファンがないようにする。
・縁側を介して和室がある場合で、和室に給気口が配置できない場合は、縁側に配置する。
・給気口は収納部分、部屋の入り口部分には配置しない。
・居室床面積が１６・５ｍ2（１０帖）に付き１台設置する。
【００１７】
第３種換気改良、第１種換気を選択した場合は次の注意事項に従う。
・給気ファンの配置台数を
排気ファン台数×１台当り排気量＞給気ファン台数×１台当り給気量
とする。
・配置後、位置の調整ができるようにしておく。
・本体、給気矢印の向きの設定も自動的に行う（矢印は外壁に対し垂直、矢印の方向は屋内側へ）。
【００１８】
図６は図５に給気ファン４０及び自然給気口５０を配置したときの最終的に出力される間取り図を示すものである。図６には、局所換気扇１０、排気ファン３０、給気ファン４０、自然給気口５０が配置されると共に、給気経路及び建具（ドア）等の通気経路が矢印で示されている。尚、図６において、もし排気ファン、給気ファンも矢印もない部屋が生じたら、通風できないと判断して、その部屋の色を変えて表示するようにしてもよい。
図８は図６における空気の流れを示す矢印を説明するための図である。X軸、Y軸は図６の横軸、縦軸を示す。
【００１９】
ステップS１３：見積書を次のようにして自動作成する。
・図６から排気ファン、自然給気口、給気ファン、屋外フード、接続パイプの数量を拾い出し、見積書に出力。
・図６から排気ファン、自然給気口、給気ファンの台数を拾い出す。
・屋外フード、接続パイプの数量は、排気ファン、自然給気口、給気ファンの合計と同じになる。
・排気ファン、自然給気口、給気ファンの台数及び屋外フード、接続パイプの数量にそれぞれの単価を乗じて見積り額を算出する。
・記入される部材名称、品番、型番、価格、備考等の情報は修正できるようにしておく。
【００２０】
ステップS１４：ファイル管理を行う。
・物件毎にエクセル形式で管理保存する。
・電子メールで各営業所２に送信できるようにする。
この後は、見積書を直接又は営業所２を介して送信し、顧客３による修正、承認等を経て実際の取り付け工事が行われる。
【００２１】
本実施の形態によれば、従来では手作業で行ってきた換気システムの設計工程の略全てが自動的に行われるので、設計作業者には特に熟練を必要とせず、換気システムの設計を容易に正確にかつ迅速に行うことができる。このため、換気システムの設計ビジネスの効率のよい展開を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態による換気システムの自動設計システムを示すブロック図である。
【図２】換気システムの自動設計手順を示すフローチャートである。
【図３】間隔システムを設置する住宅の間取り図である。
【図４】間取り図に換気対象エリアと局所換気扇を配置した構成図である。
【図５】図４の間取り図に排気ファンを配置した構成図である。
【図６】図５の間取り図に自然給気口、給気ファンを配置した構成図である。
【図７】排気ファン取り付けの優先順位、配置条件、取り付け位置の詳細なルールを示す構成図である。
【図８】最終的に得られる間取り図における空気の流れを示す矢印を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：換気システム設計部、１１：設計PC、２０：換気対象エリア、３０：排気ファン、４０：給気ファン、５０：自然給気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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