浸入（HVAC）

浸入とは、建物の外壁の亀裂や通行用のドアを通して、意図せずまたは偶発的に建物内に外気が入り込むことです。^[1]浸入は空気漏れ と呼ばれることもあります。意図的か否かにかかわらず、室内の空気が建物から漏れることを浸出と呼びます。浸入は風、建物の負圧、および一般に煙突効果として知られる空気の 浮力によって引き起こされます。

浸入率は、建物内への外気の体積流量で、通常は立方フィート/分 (CFM) またはリットル/秒 (LPS) で表されます。空気交換率( I ) は、1 時間あたりに発生する内部容積の空気交換回数で、単位は 1/h です。空気交換率は、1 時間あたりの空気交換回数( ACH )とも呼ばれます。

ACH は、1 時間あたりの換気量を建物の容積で割った値です。建物の CFM に 60 を掛け、それを建物の容積で割ることで計算できます。(CFM x 60)/容積

完成した構造物への浸透は、トレーサーガス漏れテストを使用して直接測定できることがよくあります。

多くの小規模な建物では、換気空気を導入するために「強制」または「機械」換気は使用されていません。代わりに、開閉可能な窓やその他の開口部、排気ファン、および浸入による自然換気が換気空気の供給に使用されます。通常、1時間あたり少なくとも3分の1の空気交換が最低限とされています。ASHRAE規格62.2は2004年に採用され、低層住宅の換気空気要件を明確にしました。この規格では、浸入が0.35 ACH未満の住宅では強制換気が必要であると規定されています。^{[2]これは通常、}熱回収換気または排気ファンを常時または定期的に稼働させる ことで実現されます。

浸入は制御されておらず、調整されていない空気が入り込むため、換気目的以外では一般的に望ましくないと考えられています。通常、浸入は、ほこりを減らし、熱的快適性を高め、エネルギー消費を減らすために最小限に抑えられます。すべての建物では、建物の外皮の亀裂を密閉することで浸入を減らすことができます。また、新築または大規模な改築では、連続空気遮断装置を設置することで浸入を減らすことができます。強制換気が提供される建物では、HVAC 設計者は通常、排気よりも多くの外気を取り入れることで建物をわずかに加圧し、浸入を大幅に減らすことを選択します。

米国の典型的な現代の住宅では、 HVACエネルギー消費の約 3 分の 1が浸入によるものです。もう 3 分の 1 は地面との接触によるもので、残りは窓、壁、その他の熱負荷による熱損失と熱取得によるものです。したがって、浸入を減らすことで大幅なエネルギー節約が実現し、すぐに投資を回収できます。寒冷気候では、風速 15 MPH の住宅では、換気空気の必要量をはるかに超える 1.0 ～ 1.5 ACH の空気交換率になることが多く、そのためルーズ コンストラクションと呼ばれます。浸入率を 1.0 ACH 未満に減らすことは非常に簡単です。スモーク キャンドルとブロア ドア テストは、目立たない漏れを特定するのに役立ちます。耐候性に関する記事では、エネルギー節約の方法についてさらに説明しています。浸入が 0.35 ACH 未満に減った場合は、機械換気 (通常は排気ファンまたは熱回収換気) を実装することをお勧めします。 ^[3]