(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-06
(45)【発行日】2024-11-14
(54)【発明の名称】換気システム
(51)【国際特許分類】
E04B 1/70 20060101AFI20241107BHJP
F24F 7/007 20060101ALI20241107BHJP
F24F 7/06 20060101ALI20241107BHJP
【ＦＩ】
E04B1/70 A
F24F7/007 B
F24F7/06 H
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020198343
(22)【出願日】2020-11-30
(65)【公開番号】P2022086382
(43)【公開日】2022-06-09
【審査請求日】2023-09-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】100154726
【弁理士】
【氏名又は名称】宮地 正浩
(72)【発明者】
【氏名】宮▲崎▼ 貴士
【審査官】五十幡 直子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－３１６９８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０７７５４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０８７０３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２０３６５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００４０４１２（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／７０
Ｅ０４Ｂ １／７６
Ｆ２４Ｆ ７／００ － ７／００７
Ｆ２４Ｆ ７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数階に亘る竪シャフトを有する建物に設けられ、屋外空気を屋内へ導入しながら屋内空気を屋外へ排出する換気手段と、
前記換気手段を制御して前記竪シャフトにおけるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段と、を備えた換気システムであって、
前記換気手段が、前記建物の各階に設置されて、屋外空気の屋内への導入風量である給気風量及び屋内空気の屋外への排出流量である排気風量を調整可能に構成されており、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階側に設置された前記換気手段である上層階側換気手段に対しては排気風量を給気風量よりも小さく設定する上層階側パス換気設定処理を実行すると共に、前記建物の下層階側に設置された前記換気手段である下層階側換気手段に対しては給気風量を排気風量よりも小さく設定する下層階側パス換気設定処理を実行し、
屋内空気中の二酸化炭素濃度が所定の許容二酸化炭素濃度超となる二酸化炭素高濃度状態であるか否かを判定する二酸化炭素濃度判定手段を備え、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記二酸化炭素濃度判定手段で前記二酸化炭素高濃度状態であると判定された場合には、前記上層階側換気手段の前記排気風量を前記給気風量以下の範囲内で増加させると共に、前記下層階側換気手段の前記給気風量を前記排気風量以下の範囲内で増加させるパス換気抑制処理を実行する換気システム。
【請求項2】
複数階に亘る竪シャフトを有する建物に設けられ、
屋外空気を屋内へ導入しながら屋内空気を屋外へ排出する換気手段と、
前記換気手段を制御して前記竪シャフトにおけるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段と、を備えた換気システムであって、
前記換気手段が、前記建物の各階に設置されて、屋外空気の屋内への導入風量である給気風量及び屋内空気の屋外への排出流量である排気風量を調整可能に構成されており、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階側に設置された前記換気手段である上層階側換気手段に対しては排気風量を給気風量よりも小さく設定する上層階側パス換気設定処理を実行すると共に、前記建物の下層階側に設置された前記換気手段である下層階側換気手段に対しては給気風量を排気風量よりも小さく設定する下層階側パス換気設定処理を実行し、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階と下層階との間の非実行階側に設置された前記換気手段である非実行階側換気手段に対しては前記上層階側パス換気設定処理及び前記下層側パス換気設定処理を実行せずに、当該非実行階側換気手段の換気風量を前記ドラフト現象抑制制御の非実行時における通常換気風量に維持する換気システム。
【請求項3】
前記上層階側パス換気設定処理が、前記上層階側換気手段の給気風量を前記ドラフト現象抑制制御の非実行時における通常換気風量に維持しながら、前記上層階側換気手段の排気風量を当該上層階側換気手段の設置階に対して必要換気風量を基準に定められた最小換気風量に低下させる処理である請求項１又は２に記載の換気システム。
【請求項4】
前記制御手段が、前記竪シャフトにおけるドラフト現象の発生の有無を自動判定して、当該ドラフト現象発生の可能性がある場合にのみ前記ドラフト現象抑制制御を実行する請求項１～３の何れか１項に記載の換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数階に亘る竪シャフトを有する建物に設けられる換気システムに関する。
【背景技術】
【0002】
複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフトを有する建物では、当該竪シャフトにおいて屋内外の温度差や上下階の圧力差により上昇流が生じる所謂ドラフト現象が発生する場合がある。特に屋外空気（外気）の気温に対して屋内空気の気温が高くなる冬場ではドラフト現象の発生が顕著になる。このようなドラフト現象が発生すると、エレベータやエントランスの扉の開閉障害を引き起こしたり不快な風切り音が発生したりすることに加えて、気圧が低下する下層階側への屋外空気の侵入による空調負荷の増大や、下層階側の臭気の上層階側への拡散などが問題となる。
従来、建物内の竪シャフトでのドラフト現象の発生を抑制するための換気システムとして、屋外空気を竪シャフトの頂部へ導入するものが知られている（例えば特許文献１を参照）。この特許文献１記載の換気システムでは、冬季において竪シャフトの頂部に比較的低温の屋外空気を導入し、その導入した低温の屋外空気が竪シャフトを降下することで、ドラフト現象に起因する竪シャフトの下層階側の圧力低下を抑制して、当該下層階側での外気侵入等を防止できるとされている。
従来、建物内の竪シャフトでのドラフト現象の発生を抑制するための換気システムとして、屋外空気を竪シャフトの頂部へ導入するものが知られている（例えば特許文献１を参照）。この特許文献１記載の換気システムでは、冬季において竪シャフトの頂部に比較的低温の屋外空気を導入し、その導入した低温の屋外空気が竪シャフトを降下することで、ドラフト現象に起因する竪シャフトの下層階側の圧力低下を抑制して、当該下層階側での外気侵入等を防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－０７７５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１記載の換気システムでは、竪シャフトの頂部に導入された屋外空気の温度が当該竪シャフトの屋内空気と比べて十分に低い状態でなければ、その導入した屋外空気の下降が不十分となるために、ドラフト現象の抑制効果が期待できない。また、竪シャフトの頂部への屋外空気の導入量を増加させれば、竪シャフト全体の内圧が上昇して下層階側での外気侵入を防止することができるが、その場合には多くの屋外空気の導入による空調負荷の増大等が問題となる。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフトを有する建物に設けられた換気システムにおいて、建物全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら竪シャフトでのドラフト現象の発生を確実に抑制する技術を提供する点にある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフトを有する建物に設けられた換気システムにおいて、建物全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら竪シャフトでのドラフト現象の発生を確実に抑制する技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第１特徴構成は、複数階に亘る竪シャフトを有する建物に設けられ、
屋外空気を屋内へ導入しながら屋内空気を屋外へ排出する換気手段と、
前記換気手段を制御して前記竪シャフトにおけるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段と、を備えた換気システムであって、
前記換気手段が、前記建物の各階に設置されて、屋外空気の屋内への導入風量である給気風量及び屋内空気の屋外への排出流量である排気風量を調整可能に構成されており、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階側に設置された前記換気手段である上層階側換気手段に対しては排気風量を給気風量よりも小さく設定する上層階側パス換気設定処理を実行すると共に、前記建物の下層階側に設置された前記換気手段である下層階側換気手段に対しては給気風量を排気風量よりも小さく設定する下層階側パス換気設定処理を実行し、
屋内空気中の二酸化炭素濃度が所定の許容二酸化炭素濃度超となる二酸化炭素高濃度状態であるか否かを判定する二酸化炭素濃度判定手段を備え、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記二酸化炭素濃度判定手段で前記二酸化炭素高濃度状態であると判定された場合には、前記上層階側換気手段の前記排気風量を前記給気風量以下の範囲内で増加させると共に、前記下層階側換気手段の前記給気風量を前記排気風量以下の範囲内で増加させるパス換気抑制処理を実行する点にある。
屋外空気を屋内へ導入しながら屋内空気を屋外へ排出する換気手段と、
前記換気手段を制御して前記竪シャフトにおけるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段と、を備えた換気システムであって、
前記換気手段が、前記建物の各階に設置されて、屋外空気の屋内への導入風量である給気風量及び屋内空気の屋外への排出流量である排気風量を調整可能に構成されており、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階側に設置された前記換気手段である上層階側換気手段に対しては排気風量を給気風量よりも小さく設定する上層階側パス換気設定処理を実行すると共に、前記建物の下層階側に設置された前記換気手段である下層階側換気手段に対しては給気風量を排気風量よりも小さく設定する下層階側パス換気設定処理を実行し、
屋内空気中の二酸化炭素濃度が所定の許容二酸化炭素濃度超となる二酸化炭素高濃度状態であるか否かを判定する二酸化炭素濃度判定手段を備え、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記二酸化炭素濃度判定手段で前記二酸化炭素高濃度状態であると判定された場合には、前記上層階側換気手段の前記排気風量を前記給気風量以下の範囲内で増加させると共に、前記下層階側換気手段の前記給気風量を前記排気風量以下の範囲内で増加させるパス換気抑制処理を実行する点にある。
【0006】
本構成によれば、建物の各階に上記換気手段が設けられているので、当該各階において、屋外空気の屋内への導入風量を給気風量として調整可能、且つ、屋内空気の屋外への排出流量を排気風量として調整可能となる。そして、上記制御手段により上記ドラフト現象抑制制御を実行することにより、上層階側では上層階側換気手段に対して排気風量を給気風量よりも小さく設定する上記上層階側パス換気設定処理が実行されるので給気風量に対して排気風量が不足する状態となり、一方、下層階側では下層階側換気手段に対して給気風量を排気風量よりも小さく設定する上記下層階側パス換気設定処理が実行されるので排気風量に対して給気風量が不足する状態となる。即ち、給気風量に対して排気風量が不足する状態である上層階側では、導入された屋外空気のうち同階で屋外へ排出されない余剰の空気が竪シャフトに流入する状態となり、一方、排気風量に対して給気風量が不足する状態である下層階側では、排出される屋内空気のうち同階で屋外から導入されない不足分の空気が竪シャフトから流入する状態となる。よって、建物全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら、竪シャフトに下降流を発生させて上層階側から下層階側へ空気をパスする形態で換気（本願においてこのような換気を「パス換気」と呼ぶ場合がある。）が行われることになって、竪シャフトに上昇流が生じるドラフト現象の発生を確実に抑制することができる。
従って、本発明により、複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフトを有する建物において、建物全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら竪シャフトでのドラフト現象の発生を確実に抑制する技術を提供することができる。
更に、本構成によれば、制御手段が上記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、二酸化炭素濃度判定手段により二酸化炭素高濃度状態であると判定された場合には、上記パス換気抑制処理が実行されて、上層階側の各階において一旦給気風量よりも小さく設定された排気風量が給気風量以下の範囲内で増加されると共に、下層階側の各階において一旦排気風量よりも小さく設定された給気風量が排気風量以下の範囲内で増加される。このことで、竪シャフトに下降流を発生させて上層階側から下層階側へ空気をパスするパス換気が抑制されて、下層階に対する直接的な屋外空気の導入風量が増加するので、上記パス換気に起因して特に下層階側の各階で発生しやすい二酸化炭素濃度の過剰な上昇を抑制することができる。
本発明の第２特徴構成は、複数階に亘る竪シャフトを有する建物に設けられ、
屋外空気を屋内へ導入しながら屋内空気を屋外へ排出する換気手段と、
前記換気手段を制御して前記竪シャフトにおけるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段と、を備えた換気システムであって、
前記換気手段が、前記建物の各階に設置されて、屋外空気の屋内への導入風量である給気風量及び屋内空気の屋外への排出流量である排気風量を調整可能に構成されており、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階側に設置された前記換気手段である上層階側換気手段に対しては排気風量を給気風量よりも小さく設定する上層階側パス換気設定処理を実行すると共に、前記建物の下層階側に設置された前記換気手段である下層階側換気手段に対しては給気風量を排気風量よりも小さく設定する下層階側パス換気設定処理を実行し、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階と下層階との間の非実行階側に設置された前記換気手段である非実行階側換気手段に対しては前記上層階側パス換気設定処理及び前記下層側パス換気設定処理を実行せずに、当該非実行階側換気手段の換気風量を前記ドラフト現象抑制制御の非実行時における通常換気風量に維持する点にある。
従って、本発明により、複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフトを有する建物において、建物全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら竪シャフトでのドラフト現象の発生を確実に抑制する技術を提供することができる。
更に、本構成によれば、制御手段が上記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、二酸化炭素濃度判定手段により二酸化炭素高濃度状態であると判定された場合には、上記パス換気抑制処理が実行されて、上層階側の各階において一旦給気風量よりも小さく設定された排気風量が給気風量以下の範囲内で増加されると共に、下層階側の各階において一旦排気風量よりも小さく設定された給気風量が排気風量以下の範囲内で増加される。このことで、竪シャフトに下降流を発生させて上層階側から下層階側へ空気をパスするパス換気が抑制されて、下層階に対する直接的な屋外空気の導入風量が増加するので、上記パス換気に起因して特に下層階側の各階で発生しやすい二酸化炭素濃度の過剰な上昇を抑制することができる。
本発明の第２特徴構成は、複数階に亘る竪シャフトを有する建物に設けられ、
屋外空気を屋内へ導入しながら屋内空気を屋外へ排出する換気手段と、
前記換気手段を制御して前記竪シャフトにおけるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段と、を備えた換気システムであって、
前記換気手段が、前記建物の各階に設置されて、屋外空気の屋内への導入風量である給気風量及び屋内空気の屋外への排出流量である排気風量を調整可能に構成されており、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階側に設置された前記換気手段である上層階側換気手段に対しては排気風量を給気風量よりも小さく設定する上層階側パス換気設定処理を実行すると共に、前記建物の下層階側に設置された前記換気手段である下層階側換気手段に対しては給気風量を排気風量よりも小さく設定する下層階側パス換気設定処理を実行し、
前記制御手段が、前記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり、前記建物の上層階と下層階との間の非実行階側に設置された前記換気手段である非実行階側換気手段に対しては前記上層階側パス換気設定処理及び前記下層側パス換気設定処理を実行せずに、当該非実行階側換気手段の換気風量を前記ドラフト現象抑制制御の非実行時における通常換気風量に維持する点にある。
【0007】
本発明では、前記換気手段が、給気風量を調整可能な給気ファンと、排気風量を調整可能な排気ファンとで構成されてもよい。
【0008】
本構成によれば、建物の各階に換気手段を構成する給気ファンを設けることで、屋外空気を所定の給気風量で確実に屋内に導入することができる。更に、建物の各階に換気手段を構成する排気ファンを設けることで、屋内空気を所定の排気風量で確実に屋外へ排出することができる。よって、制御手段が上記ドラフト現象抑制制御を実行するにあたり上記上層階側パス換気設定処理及び上記下層階側パス換気設定処理を実行することにより、竪シャフトに下降流を発生させて上層階側から下層階側へ空気をパスするパス換気を確実に行うことができる。
【0009】
本発明の第３特徴構成は、前記上層階側パス換気設定処理が、前記上層階側換気手段の給気風量を前記ドラフト現象抑制制御の非実行時における通常換気風量に維持しながら、前記上層階側換気手段の排気風量を当該上層階側換気手段の設置階に対して必要換気風量を基準に定められた最小換気風量に低下させる処理である点にある。
【0010】
本構成によれば、上層階側の各階において、ドラフト現象抑制制御において当該上層階側換気手段に対して上記上層階側パス換気設定処理を実行して排気風量を給気風量よりも小さく設定するにあたり、屋外空気の屋内への給気風量を上記通常換気風量に維持しながら、屋内空気の屋外への排気風量を当該通常換気風量よりも低下させながら例えばトイレの必要換気量などを基準に定められた最小換気風量に維持して、上記上層階側パス換気設定処理の実行による換気不足を抑制することができる。
【0011】
本発明の第４特徴構成は、前記制御手段が、前記竪シャフトにおけるドラフト現象の発生の有無を自動判定して、当該ドラフト現象発生の可能性がある場合にのみ前記ドラフト現象抑制制御を実行する点にある。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】建物に設置した換気システムの概略構成図
【図2】換気システムの制御手段によって実行される制御フロー図
【図3】上層階での空気の流れ状態を説明する図
【図4】下層階での空気の流れ状態を説明する図
【図5】非実行階での空気の流れ状態を説明する図
【図6】実施例における各階の給気風量及び換気風量の設定例並びに下降流風量の状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明に係る換気システムの実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示す換気システムは、複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフト１０を有する建物１において、各階に設置された換気手段３，４と、当該換気手段３，４の運転を制御する制御装置５０等を備えて構成されている。
図１に示す換気システムは、複数階に亘る吹抜空間やエレベータシャフトなどの竪シャフト１０を有する建物１において、各階に設置された換気手段３，４と、当該換気手段３，４の運転を制御する制御装置５０等を備えて構成されている。
【0015】
換気手段３，４は、各階において、空気の流れ方向上流側の外壁部に設置された少なくとも１つの給気ファン３と、空気の流れ方向下流側の外壁部に設置された少なくとも１つの排気ファン４とで構成されている。尚、各階の給気ファン３及び排気ファン４の設置台数は、適宜設定することができる。
給気ファン３は、屋外の空気である屋外空気を建物１内（屋内）へ導入すると共に、制御装置５０の運転制御により屋外空気の建物１内への導入風量を給気風量Ｆｉとして調整可能に構成されている。
排気ファン４は、建物１内の空気である屋内空気を屋外へ排出すると共に、制御装置５０の運転制御により屋内空気の屋外への排出流量を排気風量Ｆｏとして調整可能に構成されている。
そして、制御装置５０は、詳細については後述するが、各階の換気手段３，４を制御して、竪シャフト１０において屋内外の温度差や上下階の圧力差により上昇流が生じるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段５１として機能する。
給気ファン３は、屋外の空気である屋外空気を建物１内（屋内）へ導入すると共に、制御装置５０の運転制御により屋外空気の建物１内への導入風量を給気風量Ｆｉとして調整可能に構成されている。
排気ファン４は、建物１内の空気である屋内空気を屋外へ排出すると共に、制御装置５０の運転制御により屋内空気の屋外への排出流量を排気風量Ｆｏとして調整可能に構成されている。
そして、制御装置５０は、詳細については後述するが、各階の換気手段３，４を制御して、竪シャフト１０において屋内外の温度差や上下階の圧力差により上昇流が生じるドラフト現象を抑制するドラフト現象抑制制御を実行可能な制御手段５１として機能する。
【0016】
排気ファン４には、屋外へ排出される前の屋内空気中の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度センサ５が設けられており、制御装置５０は、各階に設置された二酸化炭素濃度センサ５の測定結果に基づいて各階における屋内空気中の二酸化炭素濃度を把握することができる。
そして、制御手段５１は、詳細については後述するが、各階において、屋内空気中の二酸化炭素濃度が、基準等で定められた所定の許容二酸化炭素濃度超となる二酸化炭素高濃度状態であるか否かを判定する二酸化炭素濃度判定手段５２として機能する。
そして、制御手段５１は、詳細については後述するが、各階において、屋内空気中の二酸化炭素濃度が、基準等で定められた所定の許容二酸化炭素濃度超となる二酸化炭素高濃度状態であるか否かを判定する二酸化炭素濃度判定手段５２として機能する。
【0017】
制御手段５１は、建物１全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら竪シャフト１０でのドラフト現象の発生を確実に抑制するための図２に示すような制御フローを実行するように構成されている。
以下、制御手段５１により実行される制御フローの詳細について説明を加える。
尚、本実施形態において、建物１の各階は、後述する上層階側パス換気設定処理の実行対象となる上層階側換気手段３ｕ，４ｕが設置された上層階２ｕと、後述する下層側パス換気設定処理の実行対象となる下層階側換気手段３ｄ，４ｄが設置され上記上層階２ｕよりも下層側に位置する下層階２ｄと、これら上層階側パス換気設定処理及び下層側パス換気設定処理が行われない非実行階側換気手段３ｎ，４ｎが設置された非実行階２ｎとからなる。また、上層階２ｕ、下層階２ｄ、非実行階２ｎは、それぞれ１階層のみに限らず、複数の階層を含むこともできる。また、図１では、最下層階を下層階２ｄとし、最上層階を上層階２ｕとしているが、それに限らず、下層階２ｄに対して上層階２ｕが上方に位置するものであればよい。
以下、制御手段５１により実行される制御フローの詳細について説明を加える。
尚、本実施形態において、建物１の各階は、後述する上層階側パス換気設定処理の実行対象となる上層階側換気手段３ｕ，４ｕが設置された上層階２ｕと、後述する下層側パス換気設定処理の実行対象となる下層階側換気手段３ｄ，４ｄが設置され上記上層階２ｕよりも下層側に位置する下層階２ｄと、これら上層階側パス換気設定処理及び下層側パス換気設定処理が行われない非実行階側換気手段３ｎ，４ｎが設置された非実行階２ｎとからなる。また、上層階２ｕ、下層階２ｄ、非実行階２ｎは、それぞれ１階層のみに限らず、複数の階層を含むこともできる。また、図１では、最下層階を下層階２ｄとし、最上層階を上層階２ｕとしているが、それに限らず、下層階２ｄに対して上層階２ｕが上方に位置するものであればよい。
【0018】
図２に示すように、制御手段５１により実行される制御フローでは、ドラフト現象抑制制御を実行するか否かが切り替えられる（ステップ＃１）。このドラフト現象抑制制御を実行するか否かの切り替え（ステップ＃１）は、利用者による切替操作に基づいて手動で行うことができるが、例えば、竪シャフト１０におけるドラフト現象（上昇流）の発生の有無を自動判定して、ドラフト現象発生の可能性がある場合にのみドラフト現象抑制制御を実行するように構成することもできる。また、ドラフト現象の発生の有無の自動判定は、例えば、屋内外の圧力差等を監視して、屋内の気圧が屋外よりも低下して屋外空気が屋内へ侵入する可能性がある場合にドラフト現象発生の可能性があると判定する形態で実行することができる。
尚、本実施形態では、ドラフト現象抑制制御を実行するか否かを切り替えるように構成しているが、ドラフト現象抑制制御を常時実行するものとして構成しても構わない。
そして、ドラフト現象抑制制御の非実行時（ステップ＃１のｎｏ）に実行される通常換気制御では、各階において、給気ファン３による給気風量Ｆｉと排気ファン４による排気風量Ｆｏとが同じ通常換気風量Ｆａに設定される（ステップ＃１０）。尚、通常換気風量Ｆａは、通常時の換気風量として階毎に設定されている。
尚、本実施形態では、ドラフト現象抑制制御を実行するか否かを切り替えるように構成しているが、ドラフト現象抑制制御を常時実行するものとして構成しても構わない。
そして、ドラフト現象抑制制御の非実行時（ステップ＃１のｎｏ）に実行される通常換気制御では、各階において、給気ファン３による給気風量Ｆｉと排気ファン４による排気風量Ｆｏとが同じ通常換気風量Ｆａに設定される（ステップ＃１０）。尚、通常換気風量Ｆａは、通常時の換気風量として階毎に設定されている。
【0019】
一方、ドラフト現象抑制制御の実行時（ステップ＃１のｙｅｓ）では、各階を順次制御対象階に設定しながら、当該制御対象階が、上層階２ｕである（ステップ＃３）か、下層階２ｄである（ステップ＃６）か、非実行階２ｎである（ステップ＃９）かが判定される（ステップ＃２）。
【0020】
図２に示すように、制御対象階が上層階２ｕである場合（ステップ＃３）には、制御対象階である上層階２ｕに設置された上層階側換気手段３ｕ，４ｕに対して所定の上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）が実行される。
即ち、上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）では、制御対象階である上層階２ｕにおいて、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）が、上層階側給気ファン３ｕによる給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さく設定される。すると、図３にも示すように、上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）が実行される上層階２ｕでは、給気風量Ｆｉ（ｕ）に対して排気風量Ｆｏ（ｕ）が不足する状態となることで、屋外から上層階２ｕ内へ導入された空気のうち同階で屋外へ排出されない余剰の空気が下降流ＤＦとして竪シャフト１０に流入する状態となる。
即ち、上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）では、制御対象階である上層階２ｕにおいて、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）が、上層階側給気ファン３ｕによる給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さく設定される。すると、図３にも示すように、上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）が実行される上層階２ｕでは、給気風量Ｆｉ（ｕ）に対して排気風量Ｆｏ（ｕ）が不足する状態となることで、屋外から上層階２ｕ内へ導入された空気のうち同階で屋外へ排出されない余剰の空気が下降流ＤＦとして竪シャフト１０に流入する状態となる。
【0021】
更に、この上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）では、上層階側給気ファン３ｕによる給気風量Ｆｉ（ｕ）が通常換気風量Ｆａ（ｕ）に維持されながら、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）が、当該上層階側排気ファン４ｕの設置階において例えばトイレの必要換気量などを基準に定められた最小換気風量Ｆｍｉｎ（ｕ）に低下される。このことで、上層階２ｕの各階において上記上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）の実行による換気不足が抑制される。
【0022】
図２に示すように、制御対象階が下層階２ｄである場合（ステップ＃６）には、制御対象階である下層階２ｄに設置された下層階側換気手段３ｄ，４ｄに対して所定の下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）が実行される。
即ち、下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）では、制御対象階である下層階２ｄにおいて、下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）が、下層階側排気ファン４ｄによる排気風量Ｆｏ（ｄ）よりも小さく設定される。すると、図４にも示すように、下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）が実行される下層階２ｄでは、排気風量Ｆｏ（ｄ）に対して給気風量Ｆｉ（ｄ）が不足する状態となることで、下層階２ｄ内から屋外へ排出される空気のうち同階で屋外から導入されない不足分の空気が下降流ＤＦとして竪シャフト１０から流入する状態となる。
即ち、下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）では、制御対象階である下層階２ｄにおいて、下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）が、下層階側排気ファン４ｄによる排気風量Ｆｏ（ｄ）よりも小さく設定される。すると、図４にも示すように、下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）が実行される下層階２ｄでは、排気風量Ｆｏ（ｄ）に対して給気風量Ｆｉ（ｄ）が不足する状態となることで、下層階２ｄ内から屋外へ排出される空気のうち同階で屋外から導入されない不足分の空気が下降流ＤＦとして竪シャフト１０から流入する状態となる。
【0023】
更に、この下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）では、下層階側排気ファン４ｄによる排気風量Ｆｏ（ｄ）が通常換気風量Ｆａ（ｄ）に維持されながら、下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）が、竪シャフト１０から流入する下降流ＤＦの風量を通常換気風量Ｆａ（ｄ）から差し引いた風量に低下される。このことで、竪シャフト１０を通じて下層階２ｄに流入した下降流ＤＦのすべてが過不足なく下層階側排気ファン４ｄから屋外へ排出される。
【0024】
図２に示すように、制御対象階が非実行階２ｎである場合（ステップ＃９）には、上述の通常換気制御と同様に、制御対象階である非実行階２ｎにおける非実行階側給気ファン３ｎによる給気風量Ｆｉ（ｎ）と非実行階側排気ファン４ｎによる排気風量Ｆｏ（ｎ）とが同じ通常換気風量Ｆａに設定される（ステップ＃１０）。すると、図５にも示すように、非実行階２ｎでは、給気風量Ｆｉ（ｎ）と排気風量Ｆｏ（ｄ）とが過不足なく同じ風量に設定されるので、その非実行階２ｎから竪シャフト１０に対する空気の流入又は流出は発生しない。よって、竪シャフト１０において、上層階２ｕから下層階２ｄへ向かう下降流ＤＦが維持された状態となる。
【0025】
以上のようなドラフト現象抑制制御を実行することにより、上層階２ｕ側では余剰の空気が下降流ＤＦとして竪シャフト１０に流入すると共に、下層階２ｄ側では、不足分の空気が下降流ＤＦとして竪シャフト１０から流入することで、竪シャフト１０全体に亘って下降流ＤＦが発生する。よって、建物１全体での屋外空気の導入量の増加を抑制しながら、竪シャフト１０に下降流ＤＦを発生させて上層階２ｕ側から下層階２ｄ側へ空気をパスする形態でのパス換気が行われることになって、竪シャフト１０に上昇流が生じるドラフト現象の発生が確実に抑制される。
【0026】
更に、上述のようなドラフト現象抑制制御を実行してパス換気が行われると、特に下層階２ｄに対する直接的な屋外空気の導入風量が減少することで、当該下層階２ｄでの屋内空気中の二酸化炭素濃度が過剰に上昇する場合がある。そこで、図２に示すように、上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）及び下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）の実行後には、二酸化炭素濃度判定手段５２により特に下層階２ｄの各階において二酸化炭素高濃度状態であるか否かが判定される（ステップ＃１２）。そして、二酸化炭素高濃度状態ではない場合（ステップ＃１２のｎｏ）には後述のパス換気抑制処理等を実行することなく終了するが、二酸化炭素高濃度状態である場合（ステップ＃１２のｙｅｓ）には、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）を給気風量Ｆｉ（ｕ）以下の範囲内で所定風量α分増加させることができるか否か、及び、下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）を排気風量Ｆｏ（ｄ）以下の範囲内で所定風量α分増加させることができるか否かが判定される（ステップ＃１３）。
【0027】
そして、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）及び下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）を給気風量Ｆｉ（ｕ）及び排気風量Ｆｏ（ｄ）以下の範囲内で所定風量α分増加可能と判定した場合（ステップ＃１３のｙｅｓ）には、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）及び下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）を所定風量α分増加させるパス換気抑制処理が実行される（ステップ＃１４）。そして、排気風量Ｆｏ（ｕ）及び給気風量Ｆｉ（ｄ）の所定風量α分の増加は、上記ステップ＃１２において二酸化炭素高濃度状態ではないと判定される（ステップ＃１２のｎｏ）まで、又は、上記ステップ＃１３において排気風量Ｆｏ（ｕ）及び給気風量Ｆｉ（ｄ）を所定風量α分増加させると給気風量Ｆｉ（ｕ）及び排気風量Ｆｏ（ｄ）を超えると判定される（ステップ＃１３のｎｏ）まで繰り返し実行される。すると、上述したようなパス換気が抑制されて、下層階２ｄに対する直接的な屋外空気の導入風量が二酸化炭素濃度の状態に応じて増加するので、上記パス換気に起因して下層階２ｄ側の各階で発生しやすい二酸化炭素濃度の過剰な上昇が抑制される。
【0028】
一方、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）及び下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）を所定風量α分増加させると給気風量Ｆｉ（ｕ）及び排気風量Ｆｏ（ｄ）を超えると判定した場合（ステップ＃１３のｎｏ）には、上記上層階側パス換気設定処理（ステップ＃４）及び下層階側パス換気設定処理（ステップ＃７）の実行が取り消されて、上述の通常換気制御と同様に、各階において給気ファン３による給気風量Ｆｉと排気ファン４による排気風量Ｆｏとが同じ通常換気風量Ｆａに設定されて（ステップ＃１０）、特に下層階２ｄ側の各階での二酸化炭素濃度の過剰な上昇が抑制される。
【0029】
尚、各階において上層階であるか下層階であるか非実行階であるかはあらかじめ設定しておくことができるが、竪シャフト１０全体において十分にドラフト現象を抑制するために、より上層の階を上層階に設定し、より下層の階を下層階に設定し、その上昇階と下層階の途中階を非実行階に設置することが望ましい。
また、竪シャフト１０に生じる下降流ＤＦの最大風速については、竪シャフト１０内での快適性を確保するために、所定の上限値以下に制限することが望ましい。例えば、上層階、下層階、及び非実行階の設定階数を変更したり、上層階における排気風量Ｆｏ（ｕ）の低下幅や下層階における給気風量Ｆｉ（ｄ）の低下幅を変更する形態で、竪シャフト１０に生じる下降流ＤＦの最大風速を調整することができる。
また、竪シャフト１０に生じる下降流ＤＦの最大風速については、竪シャフト１０内での快適性を確保するために、所定の上限値以下に制限することが望ましい。例えば、上層階、下層階、及び非実行階の設定階数を変更したり、上層階における排気風量Ｆｏ（ｕ）の低下幅や下層階における給気風量Ｆｉ（ｄ）の低下幅を変更する形態で、竪シャフト１０に生じる下降流ＤＦの最大風速を調整することができる。
【0030】
（実施例）
図６に、地下２階地上１４階の建物１に上述の換気システムを導入して、ドラフト現象抑制制御を実行した場合の実施例を示す。
この実施例では、上層階２ｕである１４階及び１３階では、上層階側パス換気設定処理が実行されて、給気風量Ｆｉ（ｕ）が２０，０００ｍ３／ｈに設定され、排気風量Ｆｏ（ｕ）がその給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さい５，０００ｍ３／ｈに設定されている。また、上層階２ｕである地下１階でも、上層階側パス換気設定処理が実行されて、給気風量Ｆｉ（ｕ）が４０，０００ｍ３／ｈに設定され、排気風量Ｆｏ（ｕ）がその給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さい２０，０００ｍ３／ｈに設定されている。また、下層階２ｄである地下２階では、下層階側パス換気設定処理が実行されて、給気風量Ｆｉ（ｄ）が５０，０００ｍ３／ｈに設定され、排気風量Ｆｏ（ｄ）がその給気風量Ｆｉ（ｄ）よりも大きい１００，０００ｍ３／ｈに設定されている。その他の非実行階２ｎである１階～１２階では、給気風量Ｆｉ（ｎ）及び排気風量Ｆｏ（ｎ）が共に同じ２０，０００ｍ３／ｈに設定されている。
このような形態で、上層階２ｕである１４階、１３階、地下１階に対しては排気風量Ｆｏ（ｕ）を給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さく設定すると共に、下層階２ｄである地下２階に対しては給気風量Ｆｉ（ｄ）を排気風量Ｆｏ（ｄ）よりも小さく設定することで、図６に示すように、竪シャフト１０において、１４階から１３階に亘って１５，０００ｍ３／ｈの下降流を発生させ、１３階から地下１階に亘って３０，０００ｍ３／ｈの下降流を発生させ、地下１階から地下２階に亘って５０，０００ｍ３／ｈの下降流を発生させることができる。
図６に、地下２階地上１４階の建物１に上述の換気システムを導入して、ドラフト現象抑制制御を実行した場合の実施例を示す。
この実施例では、上層階２ｕである１４階及び１３階では、上層階側パス換気設定処理が実行されて、給気風量Ｆｉ（ｕ）が２０，０００ｍ３／ｈに設定され、排気風量Ｆｏ（ｕ）がその給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さい５，０００ｍ３／ｈに設定されている。また、上層階２ｕである地下１階でも、上層階側パス換気設定処理が実行されて、給気風量Ｆｉ（ｕ）が４０，０００ｍ３／ｈに設定され、排気風量Ｆｏ（ｕ）がその給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さい２０，０００ｍ３／ｈに設定されている。また、下層階２ｄである地下２階では、下層階側パス換気設定処理が実行されて、給気風量Ｆｉ（ｄ）が５０，０００ｍ３／ｈに設定され、排気風量Ｆｏ（ｄ）がその給気風量Ｆｉ（ｄ）よりも大きい１００，０００ｍ３／ｈに設定されている。その他の非実行階２ｎである１階～１２階では、給気風量Ｆｉ（ｎ）及び排気風量Ｆｏ（ｎ）が共に同じ２０，０００ｍ３／ｈに設定されている。
このような形態で、上層階２ｕである１４階、１３階、地下１階に対しては排気風量Ｆｏ（ｕ）を給気風量Ｆｉ（ｕ）よりも小さく設定すると共に、下層階２ｄである地下２階に対しては給気風量Ｆｉ（ｄ）を排気風量Ｆｏ（ｄ）よりも小さく設定することで、図６に示すように、竪シャフト１０において、１４階から１３階に亘って１５，０００ｍ３／ｈの下降流を発生させ、１３階から地下１階に亘って３０，０００ｍ３／ｈの下降流を発生させ、地下１階から地下２階に亘って５０，０００ｍ３／ｈの下降流を発生させることができる。
【0031】
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【0032】
（１）上記実施形態では、換気手段３，４として給気風量Ｆｉを調整可能な給気ファン３と排気風量Ｆｏを調整可能な排気ファン４の両方を設けたが、何れか一方のファンを省略することもできる。例えば、上層階２ｕでは、上層階側排気ファン４ｕを省略して排気ダンパを設け、上層階側パス換気設定処理において当該排気ダンパの開度調整により排気風量を給気風量よりも小さく設定することができる。また、下層階２ｄでは、下層階側給気ファン３ｄを省略して給気ダンパを設け、下層階側パス換気設定処理において当該給気ダンパの開度調整により給気風量を排気風量よりも小さく設定することができる。
【0033】
（２）上記実施形態では、二酸化炭素濃度判定手段５２により二酸化炭素高濃度状態であると判定された場合に、上層階側排気ファン４ｕによる排気風量Ｆｏ（ｕ）及び下層階側給気ファン３ｄによる給気風量Ｆｉ（ｄ）を所定風量α分づつ段階的に増加させる形態でパス換気抑制処理を実行したが、このパス換気抑制処理における排気風量Ｆｏ（ｕ）及び給気風量Ｆｉ（ｄ）の増加方法などについては適宜変更することができ、また、このパス換気抑制処理については適宜省略しても構わない。
【0034】
（３）上記実施形態の換気システムにおいて、屋外空気の侵入を一層抑制する目的で、各階の給気ファン３の給気風量Ｆｉを増加させて、建物１内へ屋外空気を加圧給気することで、建物１内を外気圧よりも高い陽圧状態に維持しても構わない。
【符号の説明】
【0035】
１ 建物
２ｄ 下層階
２ｕ 上層階
３ 給気ファン（換気手段）
３ｄ 下層階側給気ファン（給気ファン）
３ｕ 上層階側給気ファン（給気ファン）
４ 排気ファン（換気手段）
４ｄ 下層階側排気ファン（排気ファン）
４ｕ 上層階側排気ファン（排気ファン）
１０ 竪シャフト
５１ 制御手段
５２ 二酸化炭素濃度判定手段
Ｆｉ 給気風量
Ｆｏ 排気風量
Ｆａ 通常換気風量
Ｆｍｉｎ 最小換気風量
ＤＦ 下降流
２ｄ 下層階
２ｕ 上層階
３ 給気ファン（換気手段）
３ｄ 下層階側給気ファン（給気ファン）
３ｕ 上層階側給気ファン（給気ファン）
４ 排気ファン（換気手段）
４ｄ 下層階側排気ファン（排気ファン）
４ｕ 上層階側排気ファン（排気ファン）
１０ 竪シャフト
５１ 制御手段
５２ 二酸化炭素濃度判定手段
Ｆｉ 給気風量
Ｆｏ 排気風量
Ｆａ 通常換気風量
Ｆｍｉｎ 最小換気風量
ＤＦ 下降流
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】