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省エネ

エネルギーパスー2

このような、(建築設計書籍ではない)一般向けの新書本でも
エネルギーパスの事に触れている。

◆エネルギー証明書
ドイツの省エネ法(EnEV)の2007年改正時には
「エネルギー証明書(エネルギーパス)」制度が導入されている。
専門家によるエネパス発行費用は200~800ユーロ、現地の立ち入り調査が必要

この制度の開始にあたって政府機関が、エネパスの先行取得したオーナーにアンケートを
行っているのだが、約半数のオーナーが肯定的に捉えている という。

日本では、住宅における「2020年の省エネ法全面義務化」を延期
改めてその温度差を認識。

比較的 平易な内容なので是非 手に取って一読してみてはいかがでしょう。
というのも、日本では延期になった と書いたが
その先延ばしになった省エネ基準を
満たしていない場合には、税制面、補助金 の優遇措置(先導によるインセンティブ)が
適応されないことがあるのです。 

 

パッシブデザイン2_室温シミュレーション

同じ住まいで検証してみると、夏にはこのようになります。

窓を大きくした場合と、元の状態との差は、小さくなりますが
最高室温は40度を超えてきますね。

冬日射を入れるにしても、日射侵入を減らさないと 高温住宅でエアコンがフル回転しても
足りないのではないでしょうか?

室温実測ーエコモデルハウスー

神山杉でつくられた小屋。
ZEH(ゼロエネルギー基準 断熱性能を示す、UA=0.6kW/㎡Kを満たしている)基準の小屋の
室温を、 この夏も実測している。
ちょっと今日、訪れてみました。


日が傾き始めてくる時刻ですが室温35.9度。
ホント小屋なので、冷蔵庫とか家電類(要は内部発熱)もないけど、やはり暑い。

断熱性が優れた?数字になっていても、そこが快適かどうかを、UA値では測れない。

神山杉でつくられた、小屋で、断熱材はセルロースファイバー(再生紙)

なんと、太陽光発電パネル+蓄電池も備わっている。

高窓があるから、そこから 熱い空気を外へ追い出せないかな。

気温と湿度 徳島の秋

そして、中間期(10月)

意外や意外、
さぞかし、快適だろうと思っていると 何もしなければ 143時間(19.%)。

そこで、

passive solar direct gain (日射取得)で、355時間(全体の47.7%)が
快適な時間になります。

夏と冬の中間域ということで、絶対湿度が高い時間もあるようです。
そこには、「除湿」も効果があると 解ります。(水色エリア)

こうして、複合技で97%の時間帯で快適な時間を過ごせそうです。

空気線図と快適

早速、復習を兼ねて「空気線図」を。

横軸に「気温」、縦軸に「絶対湿度」、曲線に「相対湿度」です。
「気温」と「相対湿度」は、私たちが通常持っている、温湿度計で測れます。

ブルーで囲まれた部分が「快適(とされる)」ゾーンです。

ある範囲の「気温」と「湿度」の関係にあるとき、私たちの 多数が快適だと感じるのです。

例えば、上図の中の「点」一つ一つが、
徳島の7月(一月間)、✖ 24時間 計744時間の 気温と絶対湿度です

この中で、快適範囲に入っているのは、58時間。つまり7.8しかありません。

多くの時間帯では、オレンジの〇 にあるように「絶対湿度」が高くなっています。

徳島の夏は、絶対湿度が高く 快適ではないようです。

太陽光発電と日照・日射

太陽光の発電量には,実際は直接,日照時間ではなく,日射量,太陽光発電の種類,
温度,光の周波数,などで左右される。

先日から、3Dアプリケーション(sketchup)や、日影図(jw_cad)で見ているのは日照時間になる。
一方、室温のシミュレーションに使っている「パッシブデザインツール、Energyplus」や「solardesigner」は日射を含んだ を計算している。
夏と冬では、日射を多く受ける「面(屋根面と南面etc)」などで違いがある。

周辺環境や、庇、袖壁、樹木 によって 同日射量への影響があるのか
基本設計から序盤の内に把握できる」と、設計・デザインにフィードバックできる。

かりに、夏の西日は本当に遮りがたく忌々しいのだけども、「西に絶景or夏の夜の花火大会」なんてものがあるとしたら
それでも、「西窓」を確保しないか?どうでしょう。

そこで、シミュレーションを行って、予めそれを知ったうえで 選択・決断をする。
そこが 省エネ絶対主義とパッシブデザインの違いである。これはどちらが正しい。誤りというジャッジが出来ない
価値観の問題だ。

 

上図は、その面への日射量を示すシミュレーション結果である。
(Rhino+Ladybug)

Energyplus でも類似したことができる(面にあたる日射量を時刻別に時間変動で視ることができる)

シミュレーションは「省エネでない ”すまい” を「制限」するものじゃなくて
設計者や住まい手に、インスピレーションを与える ツールなのかもしれない。

よく見ると、北だって(水色だけど)日射はあるんですね。

日本の美しい庭園には、北向きのものが多くあることはよく知られている。

日射利用 自立循環型住宅の場合

今回は、自立循環型住宅の中で 日射利用がどのように扱われているかについてです。
このテキストは当初「自立循環の温暖地版テキスト」として受講の上、受け取ったものです。
(販売はされていません・きちんと講習を受けたうえでいただけます
省エネ住宅に関心がある方は、設計者にこのテキストを持っているか尋ねてみたほうがいいです)

自立テキスト

まずは、開口部が以下の条件の時 に分かれています。
(特に真南に向いているのは有利です・方位1)

方位1 真南+-15度
方位2 真南;-30度

利用の仕方(手法)

手法1 開口部の断熱性能の強化(また、日射取得型ガラス)
手法2 開口部からの集熱手法(開口部の面積増加(また、日射取得型ガラス)
手法3 蓄熱手法(蓄熱素材の使用

を組み合わせていきます。

STEPとして

ステップ1.日射熱利用の確保・検討
1.地域の気候特性(パッシブ気候区分)の確認
2.立地条件(敷地の日射障害)の検討
3. 建物の方向(開口部の位置)

ステップ2.前提となるたてもの条件の確保(断熱化)
1.前提となるたてもの条件の確保(断熱化)

2.開口部の面積(延べ面積の10%以上
  120m の住宅なら12m2(掃き出し窓4か所程度)

ステップ3. 開口部の断熱手法の検討    →手法1
開口部の断熱化(断熱サッシ・ガラス)にするのは前提で

更に、日射取得率(取得型と遮蔽型がある)が高いものを選ぶ

ステップ4.開口部からの集熱手法の検討  →手法2
集熱開口面積の増加(延べ面積の20%以上)
120m の住宅なら12m2(掃き出し窓7か所程度)・・
・・・実際、そこまでいかなくても シミュレーション、実測からすると
   開口部を大きくすれば比率に応じて効果が出ます。

ステップ5.蓄熱手法の採用        →手法3
蓄熱材の使用(熱容量の見込める材料・工法の採用)

・・と、以上のような手順で省エネ化を図っていきます。

ということで、
敷地の日当たりを 特によく見極め(将来性も考慮)、適切に開口部を配置し
断熱化・ガラスの種類 に気を付ける。
(冬は、その窓から入った「日射熱」が多い方がいいが、前提として断熱が必要。)

こういった技法というのは、エアコンや照明 が普及する前には、
「環境工学」又は「省エネ」という分野というよりは、「建築計画原論」として、
設計する際の基本の「キ」であった。

ただ、ここで書いていることは 温熱環境を云々 で書いてありますが
実際、窓の役割は「採光」「デザイン」「コミュニケーションの場」「通風」・・・
こういった諸々のことにも関係してくるので、調整する必要がある。
それを「デザイン・計画」するのが建築士の役割だとも言えます。

省エネ設計、自立循環型住宅は 徳島の建築設計事務所 共建築設計事務所にご相談ください。