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2019年10月08日

断熱と日射遮蔽

こんにちは。アイホーム徳永です。

今回も前回に引き続き、
野池政宏先生からのパッシブデザイン住宅(パッシブデザイン講義)のお話をします!


断熱と日射遮蔽について

断熱をパッシブデザインの設計項目に入れることについては、

いささかの違和感というか、反論があるかもしれません。

断熱の主目的は「冬の熱損失を防ぐ」ということであり、

そこには自然エネルギーの要素はとくに入っていないからです。

もっとわかりやすく言えば、断熱は暖房設備によって

与えられた熱を逃がさないようにするという意味もあり、

そこには自然エネルギーの活用・調節というパッシブデザインの特徴が入っていません。

しかしながら、断熱性能は建物の熱的性質を大きく規定するものであり、

パッシブデザインの目標(高い質の室内環境の実現、省エネルギー)を考えたとき、

この断熱をはずすことはできません。またもちろん、

断熱性能は太陽熱の移動を決めることになります。

実際には、冬に窓から入った太陽熱をいかに守るか、

夏に太陽熱を建物内にいかに入れないかが重要です。

後で記載します、日射熱利用暖房(パッシブソーラー暖房)において

断熱はまさしく「冬に窓から入った太陽熱をいかに守るか」という意味で、

日射熱利用暖房の効果を左右します。

日射熱利用暖房を行うことを前提に断熱をパッシブデザインの

設計項目に入れているわけではないことは、前に述べた通りですが、

断熱はパッシブデザインの設計項目の中でもとくに魅力的と感じる

日射熱利用暖房を行う際の必須条件としても位置付けられます。


「冬暖かく」を実現する上で暖熱は極めて重要です。

断熱性能を上げていけば、内外温度差が大きくなり、暖房室と非暖房室の温度差も小さくなります。

また、室内に面した部分の表面温度も高く維持されることで快適性が向上します。

暖熱性能を上げることは夏における日射遮蔽(できるだけ室内に太陽熱をい入れないこと)にも有効です。


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しかし「断熱性能の向上=夏涼しく」という単純な図式にはならないことに注意が必要です。

「日射遮蔽にも有効なのになぜ?」と思うかもしれませんが、断熱性能の向上によって建物の保温性が高まり、

建物内部にある熱が逃げにくくなるという現象がおこるからです。

このあたりの話は(おもしろいけど)ややこしいのでまた、ゆっくり解説します。

いまの段階では「断熱性能を高めることで夏涼しくなるとは限らない」ということをご理解しておいてください。


p1_4.JPG


「日射遮蔽」


日射遮蔽は「夏涼しく」の基本になるものです。

また冷房時にも取り除く熱を減らすという意味で、省エネルギーに繋がります。

断熱は冬の基本、日遮蔽率は夏の基本と理解してください。


「日遮蔽率」と聞くと、窓からの日射を防ぐイメージを思い浮かべますが、

もう少し広い概念としてとらえます。

そのあたりを整理すると次のようになります。


①窓から入る日射を防ぐ

②屋根や外壁に当たる日射量を少なくする。

③屋根や外壁に当たった日射をはじく。

④断熱によって屋根や外壁から室内に入る熱量を少なくする。

⑤通気層や換気によって屋根や外壁から室内に入る熱量を少なくする。


これらの全体をとらえて日遮蔽率のレベルを上げていくわけですが、

この中でも「窓から入る日射を防ぐ」という内容が何より重要です。

室内に入ってくる日射熱(太陽熱)の全体の中で、ここがもっとも多くなるからです。

また、この工夫の程度によって、日遮蔽率のレベルが大きく変わります。

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また窓における日遮蔽率は暮らし方の影響が大きくなるということを理解しておかねばなりません。

たとえば普通複層ガラスの場合、そのまま日射を当ててしまうのと外付けブラインドを閉めるのでは、

日射が入る量が4倍以上も違ってきます。

外付けブラインドを設置するのは設計行為ですが、それを適切に閉めるかどうかは暮らし方の問題です。

また次回でも出てきますが、パッシブデザインは「設計してオシマイ」ではない。ということです。

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アイホームはパッシブデザインを取り入れたお家のご提案をしています。

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2019年09月17日

パッシブデザイン という設計手法について

今回も前回に引き続き、野池政宏先生からのパッシブデザイン住宅のお話をします!徳永です。


「パッシブデザインが目指す室内環境とそれに関わる要素」

パッシブデザインは高い質の室内環境を目指す設計手法です。

ただ室内環境という概念は広く、ここでパッシブデザインが対象とするものを明確にしておきます。

「冬暖かく、夏涼しく、明るさが適切」

このうち「冬暖かく、夏涼しく」は「熱環境(温熱環境)」という言葉で表現される内容であり、

「明るさが適切」のほうはもちろん「光環境です」つまりパッシブデザインが目指すものを言い換えれば

【質の高い熱環境と光環境の実現】となるわけです。

さらに熱環境を規定する要素には「温度、湿度、気流(風)」があり、熱、湿気(水蒸気)、気流の

動きを適切にとらえて、快適で健康的な室内環境をつくり出そうとします。

これはいわゆる「建築環境工学」で議論される一般論と同じですが、

パッシブデザインはこの実現に太陽、風、(地熱)を活用・調節することが特徴的です。


パッシブデザインは最終的に“かたち”で表現されるわけですが、

優れたパッシブデザインの家“かたち”を真似してもうまくいくとは限りません。与条件が違うからです。

設計者は“かたち”が好きなのでどうしてもそれに影響を受けがちですし、

パッシブデザインを【特徴ある“かたち”の集合体】であると認識してしまう傾向にあります。

熱環境や光環境に対する基本的な理解が進むほどパッシブデザインに成功する確率は、

間違いなく高くなります。参考になる住宅をたくさん見ることと並行して、こうした理科的な勉強も進めています。


「躯体(動かないもの)と窓(動くもの)」

建物を「窓という穴が開いている箱」としてみた時、

窓以外の部分(躯体)の性質や機能を変化させることはできません。

例えば断熱性能(熱貫流率)が決まれば、冬にどれくらい熱が逃げて、

夏にどれくらい熱が入ってくるかは決まることになります。

また躯体はパッシブデザインにおいて意識する「熱、光、風」のうち、熱しかそこを移動しません。

建物内外の熱移動のありかたはパッシブデザインにおいて

もっとも基本的で重要な事柄であり、その意味で躯体の設計は極めて重要ですが、

パッシブデザインの特徴である「自然エネルギーを活用・調節する」

というところの、とくに「調節する」という機能を躯体に持たせることはできないわけです。


一方、窓はその性質や機能を変化させることができます。

しかも「熱、光、風」のすべてが窓を通過します。さらには躯体に比べて断熱性能が低く、

とくに冬において熱損失が多くなる場所です。したがって、窓をどのように設計するかは

パッシブデザインにおいて極めて重要であり“肝”になるところだと言えます。


躯体はその建物の基本性能(ポテンシャル)を決め、窓はそこからの対応力(振幅)を決めるという位置づけになるわけです。
こうしたイメージを持ってパッシブデザインに向かっていきます。

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2019年08月27日

パッシブデザイン

まだ8月だというのに梅雨のような天候で残念!
太陽の光が欲しい徳永です。

今回から、野池政宏先生から教えていただいた、パッシブデザインのお話をさせていただきます。

野池政宏先生は、住まいと環境社代表。温熱環境・省エネルギーを踏まえたパッシブデザインの指導で知られています。

パッシブデザインにおいて「何を設計するのか?」と言えば、次の5つの項目になります。

①断熱
②日射遮蔽
③自然風利用
④昼光利用
⑤日射熱利用暖房

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ここで重要なのは、これらの5つの設計項目は地域、立地、住まい手という3つの要素によってその内容が異なってくるところです。またこの一部をとらえるのではなく、その全体(パッシブ設計5項目)をしっかりと意識しながら、「地域/立地/住まい手」という要素で決まってくる最難解を導こうとする姿勢が不可欠です。

パッシブデザインは高い質の室内環境を目指す設計手法です。パッシブデザインが対象とするものを明確にしますと、【冬暖かく、夏涼しく、明るさが適切】
となり、【冬暖かく、夏涼しく】は温熱環境 【明るさが適切】は光環境です。パッシブデザインが目指すものは、【質の高い熱環境と光環境の実現】となります。

次回もパッシブデザイン住宅についてお話させていただきます。
お楽しみに!

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2019年08月02日

セルロースファイバー

梅雨が明けてから毎日暑い日が続いていますが、お変わりございませんか。

さて、前回はセルロースファイバーの特徴をお伝えさせて頂きました。
今回はセルロースファイバーの安全性についてお伝えします。

セルロースファイバーの原料は新聞紙になります。
日本製の新聞紙はいまだに石油性インクが一部で使用されています。
断熱材への製造過程でインクは除去されません。
そこで弊社では安全性の高いアメリカからの輸入材 Incide PCのセルロースファイバーを採用しています。

新聞の95%が大豆インクで印刷されています。アメリカ大手新聞(刊行部数1,500万部以上)の95%は大豆インクを使用していますが、
日本の新聞では約64%です。次に外断熱材に使用しているネオポールについてお伝えします。
グレーカラーのネオポールは従来の断熱材であるスタイルポールを改良した製品です。
特殊なカーボンを練りこんでおり、
それが鏡のように熱線を反射することで建物からの熱の損失を防ぎます。
ネオポール断熱材は最小限の投資で最大限のエネルギー消費を削減することが可能です。
暖房費に年間1㎡あたり21リットルの灯油が必要な古いアパートの場合、
ネオポール断熱材を使用することにより、灯油の消費量を年間5リットルまで削減することが可能です。
つまり、80㎡のアパートなら年間灯油消費量約1,280リットル、
CO2排出量は約4,090㎏削減できることになります。


↓弊社で採用しているセルロースです。1袋に約15㎏入っています。

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明日、明後日開催の、東温市での完成見学会をさせて頂くお家には、
壁・天井にこのセルロースが100袋分入っています。

断熱性能が非常に高い【ダブル断熱工法】+【全館空調 マッハシステム】のお家。
エアコン1台で、お家全体が涼しく快適です。是非体感しにお越しください!

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2019年07月09日

ダブル断熱の住まい

こんにちは。アイホーム徳永です。

私とダブル断熱の出会いは今から11年前、2008年の2月に岐阜県に見学に行ってからになります。

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たしか、雪がちらつく寒い日でしたが、建物の中に入ると暖かく快適だったことを覚えています。

なぜ遠い岐阜県まで、わざわざ見学に行ったかというと、住宅新聞に毎回のように広告が掲載されていて
ダブル断熱の家に興味が湧きどんな家なのだろうか、是非観て体感したいと思ったからです。

壁と天井に使う断熱材がセルロースファイバーという断熱材で、当時は私も知識不足で知りませんでした。


アメリカでは1970年代より一般的に使用され始め、約50年の歴史があります。セルロースファイバーの原材料は新聞紙をリサイクルした物です。

セルロースファイバーは成分が木質繊維のため、水分を吸ったり吐いたりし、その効果により、日本の住宅の寿命を短くする原因といわれる、「壁内結露」を徹底的に抑え、家の寿命を延ばすことができます。

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↑こちらがセルロースファイバーです。
(外に面する壁・天井にこのセルロースファイバーを施工します。)

また他の断熱材と違い、5つの特徴があります。断熱・防音・調質・防火・防虫。
その性能として、

★防音性能
 木質繊維は繊維の中にたくさんの空気方があるため
 高い吸音性を発揮します。

★防火性能
 セルロースファイバーはホウ素系の薬品によって防燃処理された
 国土交通大臣認定の準不燃材料です。1,000度の炎にも表面が焦げるだけです。

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★調湿性能
 セルロースファイバーには、水分の吸放湿性があります。経木質繊維は生きています。
 周囲状態に応じて、水分を吸ったり、吐いたりしています。この吸放湿性が適度な湿度
 をもたらし、結露を防止するのです。外気の湿度が高いときには湿気を吸い取り、
 乾燥した時には蓄えた湿気を徐々に吐き出すという、繊維ならではの調湿効果を
 発揮しますので、部屋の中はいつも快適な湿度に保たれます。

ダブル断熱の家は、このセルロースファイバーを内断熱に採用しています。

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来月、8月3日(土)4日(日)には、このダブル断熱と全館空調「マッハシステム」の家を体感できる完成見学会を東温市西岡にて開催します。是非お越しください!

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