「 超高断熱、無暖房、パッシブ、Q1、気密 」一覧

「断熱区画」のシュミレーションが今年の建築学会で発表された。

三井ホームの坂部氏と北海道立北方建築総合研究所のチームが「部分断熱区画導入による住宅公団熱か手法の基礎研究」という論文を今年の学会で発表した。内容は、シュミレーションではあるが内部発熱の多い生活部分と、生活時間が短い部分を分けると効果的に家電から内部発熱が使えるとなっており、まったく同感。そのときの暖房負荷はおおよそ3割少なくなる。懸念される非暖房室での結露についてはまだ結論はないらしい。このシミュレーションは、普通の生活パターン。もっと週末しか使わない部屋とかを区画する条件時シミュレーションは差がつくだろう。(詳しい内容はご本人かこちらにお問い合わせください)

当事務所では、数年前から住宅における断熱区画をご提案している。特に最近は当HPでもその提案を明確にしている。そもそも断熱区画は、拙宅で12年前に行われている。拙宅は、前にもこのブログで紹介しているとおり、資金がなかったため最初は24坪だった。それを8坪増築したため、この8坪と前からある24坪部分がそのまま断熱区画となった。使ってみるといい感じで、普段は24坪の空間でOK。8坪部分は温度を下げて暖房するか、OFF状態。予めお客様がいらっしゃるとわかっている時は、前日から20度から22度に温度を上げ使う。無駄な光熱費をカットできる。「何だ普通の家もそうしているよ」とおっしゃる方もいらっしゃるが、この方法はしっかりと断熱区画した家でないと、結露を引き起こしてしまうので・・・。もともと高気密高断熱住宅は、家中暖房が条件で造られている。部分居室暖房は、国のマニュアルにも想定されていない。(多くの実際の住宅では、部分居室暖房が一般的という矛盾がある)

ご存知のとおり、新潟県で郊外の家は、今でも二間続き(和室8帖と8帖がくっついているような客間。ハレのときに使い、普段は誰も使わない)の要望が多い。このときにこの断熱区画は非常に無駄がない。2年前の「黒の平屋60坪」では、暖房費が厳寒期で月1万ちょっと(24時間家中暖房)という実績結果がある。この家には三間続き部屋があるが、ここは普段暖房しない区画。だからこのコストで快適さが得られる。

図は2008年建築学会梗概集「部分断熱区画導入による住宅公団熱か手法の基礎研究」坂部芳平氏ら から抜粋


新在協のQ1.0住宅 →新住協でした。

新在協と書きましたが、新住協の間違いでした。私が高気密高断熱で北海道に行っていた20年前は、新在協でしたが、10年位前に新住協に変わったようです。関係者様にはご迷惑を掛けてすみませんでした。

新在協新住協(NPO法人新木造住宅技術研究協議会)の薦めるQ1.0住宅の講習会に参加した。このQ1.0住宅とは、高気密高断熱住宅(次世代省エネルギー住宅)の断熱性能を地域にあった方法で効果的に高め、暖房にかかるエネルギーを1/2~1/3以下にしようという住宅。講習会途中で帰ろうとしたが、ひきとめる内容がありとても有意義で参考になった。

現在、次世代省エネルギー法ではある断熱基準が定められており、それを満足する住宅造りが求められている。ある断熱基準とは、暖房に関する所では①部位毎の熱貫流率を満たす、②熱損失係数を満たす、③年間暖房負荷を満たす等の3つの基準を確認する方法がある。特に当事務所では②を標準と考え計算するが、①で確認する場合もある。これは、冬でも日射取得による暖房負荷の基準(パッシブソーラー採用基準)が複雑なため、計算では採用出来ないが、熱損失係数の計算だけでは現状と合いそうもない場合に確認に使用する。ところがこのQ1.0プロジェクト2使用するQPEXという熱計算プログラムは、元々次世代省エネルギー基準の2倍程度の断熱性能の住宅を想定しており、その超高断熱仕様の家では内部発生熱や窓からの太陽取得熱が今まで以上に、快適性に影響を与える(家具などで蓄熱できる)という経験(実測?)に基づき、計算に反映される。だから、冬でも多少でも日射があれば、積極的に南面は熱反射ガラスを使わない(庇等は必要)ことで※、暖房負荷を減らそうという計算が組み込まれる。このおかげで、冬に日射がある地方では、複雑なパッシブ仕様にする事無く、ある程度窓からの取得熱を組み込める。熱損失係数だけでは判断できないが、実際にそくした方法だと歓迎する。因みに温暖化問題から、現在の次世代省エネルギー法を更にアップさせた断熱性能が検討されているらしいが、その中に今回のような冬季日射量を加味する内容が含まれるらしい。学術的な評価は不明(プログラム結果の責任は一切取らないと記載あり)だが、実務者にはちょうど良いQPEXの開発者でこのプロジェクトのリーダーの室蘭工業大学鎌田先生に感謝するばかり。写真は計算結果。

※・・・これは「緑の家」に実際住んでいらっしゃる方からもご指摘がある。


暖房と省エネを考える。③ エアコン暖房の使い方。

まず最初に・・・先週ある現場に向かって車の運転中の事。信号で止まった前の車が青になっても発進が数秒遅れ、更に50km/h制限のところ20km/hとかなり遅い。雪道とはいえなぜそんなにと思いつつ、2車線だったので左の車線からやむ無しに追い抜きざまチラッと見ると、なんと左手に持った携帯でメイルしているではないか?前はほとんど見ていない。もう信じられない行為!イヤー本当にこんな車の後ろで事故に巻き込まれなくて良かった。(せめてメイルは止まって打ってよ!広い道なのに・・・)

さて、題目のエアコンの使い方である。今のほとんどのエアコンは、インバーターという能力可変方式である。その可変巾も広く、6帖用エアコンで0.6kW~6kwという10倍の暖房能力が可変できる機種を当事務所で標準的に使う。では、22度で家中暖房するために5KWの熱が必要な家があるとき、このエアコン1台で良いかというと、「良くない」。まず6kwの能力が出せるといってもこれは外気温が7度の時。通常暖房が最も必要な時とは、外気温が下がっているとき。例えば外気2度の時の最大能力は、4.4kwとなる(必ずカタログに低温時の暖房能力の記載がある)。更に外気温が-2度くらいに下がれば、3.0~3.5kwになると予想される。従ってこの数値からでも2台は必要。6帖エアコンではなく20用エアコンだったら大丈夫でしょう。という突っ込みがあると思うが、通常エアコンは小さな部屋の機種の方がCOPが随分高い。興味のある人は財団法人省エネルギーセンターで調べるとよい。次に1階がワンルームでもない限り、各部屋の扉や壁で仕切られた部屋区画がある。暖かい空気は2階に伝わりやすく、吹き抜けでもあれば、2階は部屋区画で仕切られていっても、戸を開けさえすればそう問題はない。しかし1階が部屋区画仕切られていると、温度ムラが出来、快適性は薄れるばかりか寒く感じる場所まで出来てしまう。そこで暖房能力的に必要も無くても1階にエアコン2台設置し、温度ムラをなるべく造らないようにする。次に、可変能力があるといっても最大能力で使うと2つの問題が生じる。ひとつはその音。能力最大時はエアコンも風量も最大となり音や気流感が不快。だから最大運転をさせないようにする事が重要。2つ目に今のエアコンは定格出力の大体半分程度が一番COPが良い。一番COPが悪くなるのは、最大運転を行っている時。つまり1台で無理にエアコンを運転させるとCOPが下がり、電気代が高くなるのである。この2つの理由でたとえエアコン一台で暖房できる家であっても当事務所はそのように説明しない。家に3台エアコンが設置されていれば、1月2月の厳寒期は、3台とも運転させる方が1台、又は2台で運転するよりも電気代が掛からない。

図は今年度建築学会で発表した時の資料の図で、この機種は赤丸の1がエアコンの定格時を示し、6帖用エアコンなので2.8kwの出力を示す。するとCOPが最も高いのが0.4の表示で2.8×0.4=1.1 kw。つまり1.1kwの暖房出力時(=定格時の約半分)に最も良いCOPを示す実測結果が得られた。 定格時よりも大きくなるにつれてCOPが悪くなるのがわかる。このエアコンを効率よく運転させるには、1~1.5kw付近を使うようにする。具体的は先ほどの家であったら3台運転がベスト。この論文の原本はここにあるので、ご興味のある方はどうぞ。この研究は今後暖房の主流となるエアコン暖房の省エネ選定(運転)方法基礎資料となると自負している。(*^o^*) と手前味噌。

2.5kw→2.8kw 30日に数値を修正しました。


暖房と省エネを考える。②

①から

昨日東北電力さんがお見えになり、「まだ内輪の話として聞いてください。実は来年からヒートポンプ式エアコンに力を入れる事が決まったのです。従来は蓄熱暖房機に重きをおいていたのですが、国の施策です

そうです。とうとう東北地域でもエアコンが暖房機の主流となりそうです。エアコンについては、このブログや当HP上でしつこくその省エネの優位性をあげてきました。勿論当事務所の設立以来10年間エアコン暖房を推奨してきました。CO2を減らす事や原油を効率よく使おうと考えれば、人間の生活に必要なくらいの温度域エネルギーは(100度まで)、ヒートポンプがとても都合が良いのです。結果、家庭の経済性もよく、快適を維持しながらCO2を減らせますし、ランニングコストも現時点で一番低いです。暖房を迷っている人は是非、エアコンで検討してみてください。

蓄熱暖房機は深夜使われていない電力使うため考えられた暖房機です。しかし、2010年に深夜の電力を多く消費する物が普及する可能性があり、その役目は今後必要無いとされそうです。その普及するものとは、「プラグインハイブリッド車」です。プラグインハイブリッド車は、家庭用コンセントで充電し、10km以上をこの電力だけで走る事が出来そうです。すると、ハイブリッド車が深夜に家で一斉に充電すると相当の電力量となり、深夜の電力は余らない事になります。電力会社にとっても非常に都合が良いですね。今まで深夜電力は叩き売り状態で通常の1/4くらいの売価で売ってましたが、今度は通常価格で売れる電力になる可能性があります。そうなると今までの蓄暖を使っていた人はどうなるでしょうか?今までの4倍の支払いをしなければいけなくなります。(まあその分蓄暖はCO2を多く出す暖房機ですので環境に良くなさそうですが・・・)勿論電力会社社員にも多く蓄暖を使っている人ががいるので救済措置はありそうですが。。。

現代の科学を使い快適性は同じようにして省エネする。これが重要です。おっと、重要なことを!!エアコン暖房は、その構造上、「家中暖房」と「24時間暖房」でその効果発揮します。理由が知りたいひとは、2007年4月のブログをご覧ください。

左写真は、雪が深いところでのエアコン室外機設置風景です。雪に埋もれないように、またなるべく屋根の下になるようにすると効率が落ちにくいです。


家の断熱性能を表すQ値の利用法

家を建てようとしている方は、「この家のQ値=2.0W/℃m2」ですよ。とか「断熱性能は次世代基準値ですよ」と聞いた事があると思う。勿論Q値が低いほど良い性能だという事はわかるが、現実味がない数値であると思うだろう。しかしQ値は、我々設計者にはとても実用的な数値である。では皆さんにもわかる使いかたを!!

高気密高断熱住宅は、家中を暖房するための技術(ランニングコストを下げる技術)です。家中暖房でどのくらいの暖房設備が必要かを考える時(所謂設備設計)にこの数値が役立ちます。

例えばQ値2.0W/℃m2で述べ床30坪の家の暖房設備は、次のように考えられます。

30坪(=100m2) 外気2℃ 室内温度22度の時の必要暖房機は

床面積×Q値×温度差=100m2×2.0W/℃m2×(22-2)=4000W=4KW

つまり暖房出力4KWの機器が家に一台あれば22度で家中暖房できることになります。4KWの機器は11帖用のファンヒータークラスです。またエアコンでは6帖用エアコンでも外気温2度の時に4.2KWの出力があるので、一番小さなエアコン1台で家中暖房できる事になります。(実際は最大温度差24度(外気-2度)で計算しますので、4.8KWとなります。)このQ値がわかるから設備機器をオーブルデザイン内で設計できるです。しかし「緑の家」ではあえてエアコン一台で暖房できる家とは宣伝しません。それは普通の家では、ある程度空間が区切られるのでエアコン一台では温度ムラができるので実用的ではないからです。

さてではQ値が次世代省エネルギーⅣ地区クラスをクリヤーする(新潟市)2.7W/℃m2で計算すると、同じ30坪の家でも5.4KW必要となります。この差はランニングコストの差になります。如何ですか?このQ値がいかに重要であるかわかりましたか?皆さんが家をお考えの時には、必ずご自分の家のQ値を設計者に聞いてください。このQ値がわかって家の大きさがわかれば、皆さんも簡単に暖房費が計算できます。

例えば先ほどの4KWの設備機器を必要とする家(Q値2.0)の一日の暖房費は、暖房を高性能エアコン(COP6.7)で行うと、外気2度の時のCOPは大体4くらいですから、4KWh÷4=1KW/hとなり、電気代1KWh=25円ですので24時間で600円。つまり今の時期(1月)の一日あたりの暖房費用は600円となります。すると仮に1ヶ月間同じ条件であると600円×30日=18000円となります。一月の平均気温が2度なら誤差はほとんどありません。これがQ値が2.7では、5.4÷4×25×24×30=24300円となりその差はひと月当たり6300円です。このようにQ値は大変使える数値です。


更に性能アップ

急遽、見学会が決まり、告知が遅くなったうえにHPの不具合も重なって皆様には大変ご迷惑をおかけしております。

昨日ある大手ハウスメーカーの商品研究の方とお話する機会がありました。北海道の商品開発をご担当されており、勉強になりました。そこで確信を持った事は、10年ぶりの性能強化です。

一昨年前に宣言したとおり、昨年は高断熱の性能を通常の緑の家より1.45倍強化したQ値1.4W/m2K以下の住宅を完成させましたが、今後はQ値0.99W/m2K以下をご提供したいと考えております。その背景は、やはり石油エネルギー枯渇の問題があり、昨今の灯油、ガソリンに代表される原油製品の価格が上がり、建築資材の価格も上昇しております。中国の猛烈的なエネルギー消費は今後も変わる事が無いと考えると、原油は以前のように低価格で供給される時代は来ないと思います。限りあるエネルギーを無駄なく使う事が重要です。(←あえて地球温暖化対策が背景とは記しません。)

さてQ値=0.99以下を実現するために、次の2つを集中的に強化します。1つ目は窓で全て木製のアルゴン入り高性能ペアガラス。2つ目は、浴室と床下換気を除く熱回収換気システムです。価格は全体で120万以内(坪当たり3万程度)にしたいと考えております。この位のQ値の性能の家ですと、現在の「緑の家」の半分くらいのエネルギーで暖房可能です。如何でしょうか?


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