[第 2 報]
換気が冷房時の室内温熱環境とエアコンの消費電力に及ぼす影響-複数地域および異なる設定温度への条件の拡張(一財)電力中央研究所 エネルギーイノベーション創発センター
背景

COVID‐19 を始めとする感染症対策の一つとして、窓開けや換気扇等を利用した適切な換気が推奨されている[1][2][3]。しかし、エアコン運転時には居住者が換気をやめてしまい、十分な換気が行われない可能性がある。適切な換気を促すためには、換気量の増加による温熱環境等への影響を評価する必要がある。
第 1 報[4]では、エアコンで冷房している室内を対象として、換気量の増加に伴う室内温熱環境とエアコンの消費電力量への影響をシミュレーション評価した。ただし、特定の地域と設定温度の場合であった。

目的

第 1 報の計算条件を拡張し、地域や設定温度が異なる場合の影響を評価できるようにする。

手法

標準的な戸建て住宅の室内温熱環境とエアコンの消費電力量に関する数値シミュレーションを実施し、居間・食堂・台所（LDK）の室温の時間変化と、エアコンの消費電力量を評価した [5]。対象地域は、札幌・盛岡・東京・福岡とし、地域ごとに異なる気候条件や住宅断熱性能を計算モデルに反映させた（表 1・2，図 1・2）[6][7][8]。
エアコンの設定温度は 26／27／28℃の 3 ケースとした。換気条件については、旧省
エネ基準住宅の隙間風相当の換気量を基準とし、人の滞在を想定した日中～夜間には換気量を増やした条件についても計算を行った（表 3・4）。

結果

エアコン運転時の温熱環境は、地域やエアコン設定温度に関わらず、換気量を増やしてもエアコン設定温度に維持される結果となった。設定温度と室内温度の最大温度差は、盛岡での＋0.6℃となっており、日中の過渡的な温度上昇時のみ設定温度に対して軽微な室温変動がみられた（図 3）。
エアコンの消費電力量については、温暖地域（東京／福岡）では、エアコンの設定温度に関わらず換気量を増やす程消費電力量は増加した。一方、寒冷地域（札幌／盛岡）
では、エアコン設定温度 28℃の盛岡を除き、換気量を増やすことで僅かな消費電力量の減少が確認された。例えば、東京のエアコン設定温度 26℃の場合は、基準換気量110.2[m3/h]と比較し、440.7[m3/h]に換気量を増やすことで、消費電力量が約 39%上昇
１した。一方で札幌のエアコン設定温度 26℃の場合は、基準換気量 110.2[m3/h]と比較し、440.7[m3/h]に換気量を増やすことで、消費電力量が約 13%減少する結果となった（図 4）。
寒冷地域では外気温度が室温よりも低い時間帯があり、この時間帯では換気のみで設定温度が維持される場合がある（エアコン冷房運転が停止する、あるいは、消費電力が小さい送風ファンのみの運転となるなど）ことが理由である。
表 1. 主な計算諸元
主な計算諸元内容

気象[6]標準年拡張アメダス気象データ(1981-1995)。8月を評価対象月とした。

対象地域

札幌／盛岡／東京／福岡
一般的な戸建て住宅（建蔽率40%の住宅地を想定）の居間・食堂（13帖）と台所（4.5帖）。

[7]対象住宅と対象室※対象室体積：73.45[m3]断熱性能

旧省エネ基準(1980年相当)の断熱性能。
専業主婦型４人家族の生活スケジュールを想定し、滞在人数や時間、室内発熱負荷を設定。

人の滞在スケジュール

滞在時間は平日計14時間(6-10時/12-14時/16-24時)、休日は計13時間(8-13時/16-23時)としエアコン稼働時間連続運転を想定し、平日は計18時間(6-24時)、休日は計16時間(8-23時)とした。

エアコン機種[9][10]

定格能力7.1kW(定格時COP=3.18)の2017年販売機種。

冷房設定温度

26／27／28℃[8]

た。また滞在人数の内訳は、表2に示す。

表 2. 地域ごとの住宅断熱性能・外気温度
住宅断熱性能外気温（８月最暑日）

UA値

Q値

22

最高気温

平均気温

[W/m K][W/m K]

[℃]

[℃]

札幌

1.2

1.7432.625.3

盛岡

1.322.6633.225.9東京

1.45

4.13

33.5

29.1

福岡

1.45

4.13

33.7

29.7

表 3. 居住者の在室（人数）スケジュール
時間

0-6

6-7

7-8

8-9

9-10

平日[人]

01211

10-11 11-12 12-13 13-14 14-15
11110

休日[人]

00032222

10

15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23

23-0

0

122332110233

42

2

10２

(a) 立面図(b) 間取り図

図 1. 対象とした戸建て住宅の概要

図 2. シミュレーションモデル
表 4. 換気量とエアコン設定温度ごとの計算条件
換気量

エアコン設定温度[m3/h][℃]

条件1110.2[注1]26

条件2220.3[注2]26条件3440.7[注3]

26

条件4[注1]110.2

27

条件5220.3[注2]27条件6440.7[注3]27

条件7110.2[注1]28

条件8[注2]

28[注3]

28

条件名条件9220.3
440.7[注1]室内の空気が1時間に1.5回入れ替わる、隙間風相当の換気量[注2]室内の空気が1時間に3.0回入れ替わる、台所の換気扇（弱設定）相当の換気量[注3]室内の空気が1時間に6.0回入れ替わる、台所の換気扇（強設定）相当の換気量３図 3. 各地域の室内温熱環境の比較（8 月の最暑日（平日））

図 4. 各地域のエアコンの消費電力量の比較（8 月分）[注 4][注 4] 1kWh あたり 27 円とし、エアコンに要する電気代を換算した。

４

参考文献
[1] 上手な換気方法～住宅編～，ダイキン工業（株），2020，https://www.daikin.co.jp/air/life/ventilation/[2] 弊社商品による換気方法・機能について，YKKAP（株），2020，
https://www.ykkap.co.jp/company/jp/important-notice/20200414.html[3] 新型コロナウイルス感染症制御における「換気」に関して 緊急会長談話，空気調和・衛生工学会，2020，
http://www.shasej.org/recommendation/shase_COVID20200323.pdf[4] 換気が冷房時の室内温熱環境とエアコンの消費電力に及ぼす影響，電力中央研究所

エネルギーイノベーション

創発センター，2020，https://wp-criepi.denken.or.jp/technology/wle/influenceofventilation/[5] 家庭用エアコンの熱源特性モデルの開発，上野・北原，電力中央研究所研究報告書，R09，2014.
[6] 標準年拡張アメダス気象データ，（株）気象データシステム，https://www.metds.co.jp/product/ea/eadata/[7] 国土交通省国士技術政策総合研究所・建築研究所監修 平成 25 年省エネルギー基準に準拠した算定・判断の方法
及び解説 Ⅱ住宅，p571，2013.
[8] 国土交通省国士技術政策総合研究所・建築研究所監修 平成 25 年省エネルギー基準に準拠した算定・判断の方法
及び解説 Ⅱ住宅，p612，2013.
[9] エアコンの選び方（部屋の広さ編），パナソニック（株），2019，
https://panasonic.jp/life/air/170001.html#section01[10] 住宅設備用エアコンカタログ，パナソニック（株），2017.

５