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髙橋建築

換気・空気,設備・空調

「40坪の家を1台の6畳用エアコンで冷暖房する」。これは信じられない話のように聞こえますが、実際に可能なのです。ただし、これはエネルギーの観点からの話であり、実際の実現にはいくつかの困難が伴います。エアコンが作る熱エネルギーを効率よく全ての部屋に配分する必要があります。

□冷房:難易度高

全体を快適にするためには、熱エネルギーを均一に配分し、温度のムラを最小限にする必要があります。しかしながら、冷房空気をうまく配分するのは難しい課題です。部屋に人がいたり、日光が当たると部屋は暖かくなります。これは暖房の時には有利ですが、冷房の場合は逆効果です。人間や電化製品から熱が発生し、日射も特に日の当たる部屋を温めます。

高断熱の家では、壁や屋根から入ってくる熱が少ないため、お部屋への外気の影響は極端に少なくなります。
そのため、窓からの日射や室内の発熱が大きく影響します。これが部屋ごとの温度差につながります。

□エアコンの設置方法:冷房効率を最大化する

エアコンの数を可能な限り減らすため、エアコンは最適な位置に設置する必要があります。特に冷房の場合、暖かい空気が集まりやすい位置が最適です。逆に、冷たい空気が溜まる場所に設置すると、エアコンが冷えたと誤解し、運転を停止してしまう可能性があります(サーモオフ)。これを防ぐためには、エアコンが稼働中、途中で頻繁に停止しない場所に設置することが重要です。

□エアコンからの空気の配分

エアコンからの冷気を部屋全体に効率よく分配するための計画が必要です。大型の循環ファンを用いて空気を配分する手法もありますが、それにはファンのエネルギー消費や騒音の問題が伴います。
特にエアコンが稼働しない中間期でもお部屋の空気をファンの力で循環させなければならない方法はナンセンスです。

理想的には、特別なファンを使わない最小限のエネルギーでうまく熱エネルギーを分配する方法が最善です。そのために、今回は新しい仕組みを考案しました。エアコンが効率的に運転し、適切に空気を分配することは可能でしょうか?

□建築工事によるダクト作成

我々は、暖かい空気が集まる層と冷気を配分する層をXPSで分離し、試作しました。この仕組みにより、エアコンの吸い込み口には暖気集まり、そして冷たい空気はダクトを通じて遠くへ直線的に送られます。それぞれの部屋にはこのダクトから必要な分だけ冷気が供給されます。

□試運転結果

多くのエアコン設置方法を試してきた結果、今回の方法がかなり効果的であることが確認できました。各部屋への冷気の分配が上手くいきました。建築くじで作られたダクトでエアコンの音も軽減されるようです。

□冷気の余剰:洗濯物干しコーナーへ

そして余った冷気は洗濯物干しコーナーに送ります。除湿した空気が洗濯物に当たることで、洗濯物の乾燥が早まることでしょう。これは住居者にとっての小さな楽しみとなるでしょう。
建築の仕組み次第で、様々な効果かを得ることができます。

この方法の効果を示すスモーク試験を行いました(安全かつ無臭のスモークを使用)。この結果からも、洗濯物干しコーナーへ適切に気流が送られていることが確認できました。

お知らせ,断熱・気密

「住まい方ガイド」国の事業で住まい方ガイドの作成をするとのことで、当社も意見させていただきました。

【住まい方ガイド】なぜ住み方まで国で指示?

国で住まい方のアドバイスまで考え指示しなければならない事態。
新築の住宅において住み方を指示しなくてはならないほどエネルギーが増えてしまっているのでしょうか?
それほど大問題なのでしょうか?
想像すれば簡単です。ですが、あえてどうして【住まい方ガイド】を作ることになったか経緯を聞いてみました。

新築 ZEH住宅の消費エネルギーの増大

問題は、様々な調査によりZEHクラスの断熱水準の住宅の消費エネルギーがとても多いと言うのがわかり始めたことにあります。
ZEHやLCCMなどの研究をされていた先生があまりにも消費エネルギーが多い住宅があるので衝撃を受けてしまったらしいです。
「断熱水準が上がれば消費エネルギーが減る」と暗に思い込んでいたらしいです。
今まで国で進められていたZEHやLCCMなどの事業で消費エネルギーのデーターが数多く集められてきてようやく気がついたのだと思います。

今更気がつくのが遅い

中途半端な断熱性能だとエネルギー消費量が増えてしまうのは、高断熱にきちんと取り組んでいる工務店なら周知の事実です。

我々は20年前にはすでに気がついてました。
北海道など寒い地域にお住まいのかたはもっと早くから気がついていたでしょう。
断熱性をあげていくと、急にエネルギー消費量が上がるタイミングがあるのです。
それは住み方の変化によるものです。
実際に経験していればそのようなことは簡単に想像できるはずでした。

今までは「部分間けつ暖房」

建て替える前の住み方はどのような感じでしょうか?

居間だけを暖房し、廊下やトイレは寒いのではないでしょうか?
子供部屋や寝室も暖かいとはいえない状態だったり、使うときだけエアコンで暖房。しかし夜間、寝るときには止めてしまう。
そのような使い方ですね。
特定の場所だけ暖房するのを【部分暖房】家の全部を暖房するのを【全館暖房】と言います。

そして、ずっとエアコンやファンヒーターなどを付けっぱなしにするのを【連続暖房】
お部屋にいるときにだけ付け、さらに寝てるときには切るのを【間けつ暖房】と言います。

これまでの暖房方法は 人が常時いる場所だけを人がいるときにだけ暖房するわけですから【部分間けつ暖房】ですね。

新築で思い描く暖房方法は?【全館連続暖房】

このブログをお読みの皆さんは新築をお考えか、おうちを作ったかたですね。
どのような住まい方を思い描いて家を建てますか?

暖かい住まい。!家でジャンバー来たくない。
家中暖かい!
トイレでもお風呂でも寒くない!
朝起きても寒くない!

新しく家を建てるのですから、少なくもこのくらいは思い描いていらっしゃると思います。

半袖半ズボンで住みたい。
無暖房でくらしたい。

そこまで望んでいるひとは少ないでしょう。
当社もそこを狙っているわけではありません。
家のどこでも快適に住めれば多少の暖房エネルギーは使った方がコスパは良さそうです。

そうです。皆さんが普通に新築で思い描く生活は、家のどこでも寒くない。朝でも夜でも寒くない。
「全館連続暖房」の家なのです。

これからの住まい方は【全館連続暖房】が必須

皆さんの理想が間違っているわけではありません。

健康快適に暮らすには必要なことです。
体にストレスはかかりませんし、カビなどの繁殖も少なく健康的です。
どこでも暖かければ家も隅ずみまで使えます。
広い家なのに暖かい部屋がリビングだけだと、狭い家に住んでいるのと変わらないですよね。

それなら健康快適に暮らすためにどの家も【全館連続暖房】にすれば良いのではないかと思いますね。
ですが、大きなネックがエネルギーの問題です。

ZEHレベルの家の実情

そもそもZEHという建物はどんなレベルの建物でしょうか?

断熱性能では等級5くらいで、太陽光発電で冷暖房、換気、給湯、照明のエネルギーをゼロにできるという基準です。
ですがその暖房に関しては普通はそれまで住んでいた家と同じ【部分間けつ暖房】での消費エネルギーが基準ですので全く消費エネルギーが違います。
「部分間けつ暖房」と「全館連続暖房」ではこのレベルの住宅だと全く消費エネルギーが違うのです。

ZEH+(ゼッチプラス)で断熱性能を現すUAが0.5W/㎡kと言うことなのですが、とても残念ですね。これでは「全館連続暖房」は大変です。

もちろんZEHやZEH+の住宅が「全館連続暖房」できないというわけではありません。
いろいろな場所に暖房器具を分散して動かし続けたり、大きな暖房機から様々な部屋の隅々まで空気をかき混ぜるような循環する仕組みを作ればできますね。

ZEH,ZEH+など低レベルの日本基準の説明が間違っているかも知れません。普段気にしていないのでだいたいの把握しかしてません。おおよそこのくらいで間違いないと思いますが、違っていたらごめんなさい。笑い飛ばしてください。

HEAT20ぼんぼり図

この図が断熱レベル、暖房方法のエネルギー消費量を解りやすく現しています。

HEAT20の鈴木先生の図です。

HEAT20 ホームページより

青いラインがG1レベルの断熱 ZEHレベルくらいです。
緑のラインがG2レベル 赤のラインがG3です。
6地域の図なので秩父のかたはこれよりシビアになると思ってください。

とても比較がしやすいのでこの図で説明していきます。

H28年基準をZEHレベルまで断熱すると?

H28年基準ではさすがに部分間けつ暖房でしょうから部分間けつ暖房で比較します。
ZEH(ほぼG1)まで断熱してみましょう。
UA0.87 から WA0.56ですから断熱効果がありますね。暖房消費エネルギーが3分の2くらいまで減りました。

でもわずか3分の1減っただけですよ。ZEHってもっとすごいと思ってませんでしたか?(笑)
住宅会社や宣伝にだまされていたでしょ。皆さんもっと期待してますよね。

でも、これって?
前提が部分間けつ暖房。
今までのように、リビングだけ暖かいやつ。トイレは寒い。やばい!

でも暖房しない部屋でも9度位にはなるという感じなのでなんとかなりそうですね。

でもこれが夢に描いた新築住宅とはがっかりですね。

さらに追い打ちをかける情報

ZEH(ほぼG1)を全館連続暖房したら?

どうなるでしょうか?怖いですね。

想像通りですか?

高断熱にしたつもりがエネルギーが1.5倍にも増えてしまうのです。

全館連続暖房にするのが悪いのでは?
全館連続なんて贅沢しなければ良いじゃない。
そんな声が聞こえてきそうですね。

でも、皆さん大金を払って作る新築住宅。
思い描いている理想があります。
そして、勘違いも
家中暖かくなって省エネだと思っていませんでしたか?

住宅メーカーの担当者が、言ってますよね。
「当社の住宅は暖かいですよ。」
「省エネでこれまでより光熱費が下がりますよ。」
「どこに行っても暖かく、健康的ですよ」
信じた皆さんは、とても素直な良い人です。あなた方が悪いのではありません。
勘違いするように仕組まれた巧みな営業トークに引っかかってしまっただけです。
営業マンも嘘はついていません。使い方次第で実現できますから。

ZEHレベルで建ててしまった人。悔しいですね。勘違いしてしまって。
契約しただけなら違約金払ってでも計画し直しも考えた方が良いかも。当社にはそういうお客様もたまにいます。

新築住宅ではエネルギーは減らない

ようやく、国のお役人さんも、偉い学者さんも気がつきました。

一部のかたは気がついていましたが、基準作りの人が気がついていないのは問題がありますよね。
ZEHを増やしても全く省エネにならない。

今頃対策しようとしたってできることは限られます。

そこで、出てきたのが住まい方というわけです。

あなたの家は高性能ではないと言うことを認識させる

この報告書を作る方々がどこまで踏み込めるかにかかっています。
遠慮や忖度は、国のためになりません。

「あなたの家は高性能ではない。」それを認識させることが重要です。

ZEHレベルではそもそも全館連続暖房には向いていません。
穴の空いた鍋に水を入れているようなものです。
こんなレベルの家で全館連続使用なんてことが間違っています。
それを伝えなくてはなりません。

住まい方をアドバイスするなら、この冬から「部分間けつ暖房にしろ」
家を温めないで「こたつに戻せ」と言うことです。
もちろん強制はできないでしょうから、G1レベルの住まい方は部分間けつ暖房をおすすめしますという柔らかい言い回しにするしかなさそうですね。

全館連続暖房したい人は

せっかくの新しい住まいですから、快適に住みたいですね。

そのような人は迷わず最低でもG2(付加断熱有りの)。できればG3にしてくださいね。
これからの住宅は等級7必須でしょうね。

偉い人たちも、わかりきっていることなんだけど、いろいろ言い訳考えますね。(笑)
市場が
ニーズが
コストが

そんなこと言ってたら世の中良くなりませんよね。

日記・想い

パッシブハウスには さらに上位のパッシブハウスプラスとパッシブハウスプレミアムという基準があります。

パッシブハウスで使われる一次エネルギーを太陽光発電などの再生可能エネルギーで上手く減らせればこの基準になります。

しかし難しい。

発電でペイできれば良いというわけではないのです。
使う量そのものを減らした上で発電量が多くなければいけない。
その点ZEHやLCCMの基準はとても甘いです。

ZEH LCCMは あまあま 基準

当社のブログを読んでくださっている方はご承知の通りですね。
LCCMがすごいとか言っているレベルの工務店ありますけど何がすごいんだか。
しょぼい家でも太陽光発電たくさん載せれば簡単にLCCMですよね。(笑)
太陽光無しで暖房需要がどのくらいかが重要ですよね。
太陽光発電で住み心地が決まるわけじゃないですし。

パッシブハウスプレミアム

その点パッシブハウスプレミアムの基準は厳しいくレベルが高い。
本当にサスティナブルな世界を目指しています。
地球環境を守るためには、まずは消費するエネルギーを減らさなくちゃダメですよね。
使った分だけ作れば良いじゃん。ではダメですね。
まるで上手くいかないダイエット(私のこと)
たくさん食べてもその分運動すれば。(笑)明日減らせば!みたいな。

パッシブハウスの性能は元々冷暖房エネルギーはとても少ないので省エネですが、給湯や換気、その他の家電のエネルギーまで含めて減らす努力しなくちゃです。

「お風呂入らない」なんてのは通用しません。住宅の面積で住む人の平均的な人数を算出して、普通の給湯の消費量が計算されます。ヨーロッパの人たちの基準なので毎日湯船にお湯張りをする日本人からすると甘めにみて貰っている気がしますけど。

食器洗い機も便利ですけど消費エネルギー多いですよね。私としてはやめてほしいけど付けるかたが多いですね。
衣類乾燥機、冷凍庫もとても消費エネルギーが多いです。
便利さをとるか?環境をとるか?悩みどころですね。

プレミアムにできるかどうかは、お施主様次第というところも大きいですね。
皆さんは目指してみますか?

上里パッシブハウスは現在のところパッシブハウスプラスにはなりそうです。

パッシブハウス

いよいよ仮計算の結果です。
当社のこの仕様ならパッシブハウスはほぼ間違いないとは思ってますが、上里で平屋は初めてです。
どのくらいの暖房需要、暖房負荷になるのでしょうか?

暖房需要8.3kWh/㎡年 基準の6割くらいですね。余裕でクリアーです。
暖房負荷も9.6W/㎡。いちばん寒いときでも6畳用のエアコンでおうち全部暖められます。

冷房需要は18.8kWh/㎡年 パッシブハウスはクリアーしていますが少し多めですね。
冷房負荷は13.2W/㎡少ないけど当社のパッシブハウスの中では多めかな?6畳用エアコンで冷やしきるレベルですけどもうちょっと余裕がほしいかな?

冷房負荷をへらす!

冷房を減らすのは少し大変です。西日本の人たちはこれで苦しんでいます。暖房を減らすのはめちゃ断熱すれば良いだけだけど冷房減らすのは、難しいのです。さあ頑張るぞ。

パッシブハウス

デザインPHで外皮やTFA、影の影響など入力できたらいよいよPHPPの登場です。

デザインPHからデーターをエクスポートして、そのデーターをPHPPに流し込みます。

PHPP パッシブハウスプランニングパッケージ

PHPPとはパッシブハウスプランニングパッケージの略

パッシブハウスを計算するソフトです。このソフトが肝なのです。
30年の歳月をかけブラッシュアップされてきたソフト。
精度が高い。
チューニングがされ続けてきたのですから当たり前ですね。

地域を調整 気象データー Climate

建築地は「上里町」、PHPPに収録されている気象データーでは「前橋」が近そうです。
climateシートで前橋を選択しましょう。
前橋の観測地点標高は112mですが 建築地が68mなので高さを入れて補正します。

標高で大きく気象が違いますから大切な作業です。
日本のUAの地域区分は相当アバウトですよね。範囲がいい加減広いし、標高も考慮されない。(笑)

南面の日射熱のデーターも良いですね。太平洋側はとても有利ですね。冬に日射が多い。ラッキー!
この日射を上手に取り込めばパッシブハウスにできそうです。
さあ?仮計算の結果は? 
つづく

パッシブハウス

近隣の建物

近隣の建物の影の影響を見ます。
とりあえずなのでgoogleの情報から近隣建物を入力しました。
最終的にはきちんと測定し入力します。

建物は6mぐらいで入れておきました。庇先端の写真データーなので厳しめかな?

ジオロケーション

そして土地の情報。高低差などの情報を取り込みます。

上里は平地なので秩父と違って山の影響などなさそうですね。良かったです。

影の影響

いよいよ一枚一枚の窓の影の情報が出せます。

この窓はダイニングのFIX
12月の太陽の軌跡です。
リビングが張り出しているので13時くらいから窓に影ができるのが解りますね。

南東の建物の影響もほんの少しありそうです。8時頃まで影を作ります。

夏は?

7月の太陽軌跡

9月の軌跡

日射がかなり入りますね。
アウターシェードに日射遮蔽は委ねているのでこれで良いのです。
アウターシェードに頼らないならもう少し長くしても良いかもしれません。
でも建物のバランス的にこのくらいが綺麗かな?

デザインと屋根のガルバの制約もあるのでこれで進めたいと思います。

パッシブハウス

パッシブハウスはエネルギー計算の基準となる床面積の根拠がシビアです。
人が使うことができないスペースは面積に入れることができません。

壁の厚みは面積から除く

壁の中には住めないですよね。そこは面積に入れられないのです。
細切れな小さな部屋が多い日本の住宅はとても振りかも知れませんね。
大きめの部屋の方が壁が少なくて有利ですね。(笑)

階段も含めない

階段は上り意外には利用できないと考えて面積に入れることができません。
これは厳しいですね。上り下りだけとはいえきちんと利用できるのですから面積に入れさせてほしいですね。

天井高が低いお部屋は割引

天井高が2000mm以下は50%の計算です。1000mm以下は計算対象にもなりません。階段下収納などは100%の面積にはならないので注意してくださいね。

収納や機械室など注意が必要

メインの解から使うことができない収納などはさらに割り引き。小屋裏収納や地下室などですね。使いにくいからと言うのが理由でしょうか?厳しいですね。
1400mmしか天井高がとれない、小屋裏収納などは50%*60%で30%になります。30%視化面積参入できないのは本当に厳しいですね。

実際の面積は?

この建物は125.45㎡+18.21㎡(小屋裏)=143.66㎡

でもパッシブハウスの計算上は102.12㎡

分子となる外皮面積は大きめ。分母となる面積は小さめ厳しいです。

これでエネルギークリアーさせるのだから大変です。

パッシブハウス

屋根の影の影響を見るために 屋根の入力です。
屋根の上面ではなく破風板や雨樋が影響しますね。

日射取得における影響のあるところを念入りに

雨樋の下端のいちを特にしっかり寸法通りに書きます。上は適当で良いですね。
破風の下端はちょっと安全側に出し気味です。関西や九州などは出し気味だと逆に危険側になりますから注意が必要ですね。
シャッターボックスの影響の大きいです。
シャッターの枠がかなり影響します。かなり出っ張っていますので。
ガラスをかなり影にします。

そのような影になるものを書き込み、それらは断熱外皮ではないのでnon-thermalに設定し再計算
外皮合計面積に変化がないことを確認します。
赤く塗りつぶされているところが熱の逃げを計算してある外皮ですね。

パッシブハウス,設計 デザイン

サッシの取り付けは重要です!

窓は日射熱取得にとても重要だけど、熱が逃げる大きな弱点になりますね。

サッシを取り付けるのに躯体部分に補強が必要。
その補強の木材部分には断熱がきちんとしにくいから、熱橋となってしまいます。

雨漏りしない取り付け、ゆがまない取り付け

窓取り付け部分には熱橋ができてしまう。でもそれは仕方ないですね。きちんと長持ちするしっかりした取り付けが重要ですから。
ゆがみや雨漏りはあってはならないこと。
断熱を優先するあまり長持ちしないのでは仕方ないですから。

窓と窓のつなぎ目は躯体との取り合いがないので、チェックしておきましょう。

基本は高耐久

長持ちしない家はダメですよ。

デザインに凝りすぎたり、温熱にこだわるのも良いですが基本は長持ちです。

どんなに省エネでも、どんなにかっこよくても、修理や建て替えにたくさんのお金がかかったらがっかりですね。(笑)

長持ちする窓の取り付け方法

いろいろノウハウがあるのです。書き切れない。皆さんは取り付け方が重要なことだけ理解しておいてくださいね。
具体的な取り付け方は、皆さんがお願いした工務店に聞いてくださいね。(笑)

パッシブハウス

窓の入力がややこしい。でもとても重要ですね。

日射熱取得が重要!

皆さんご存じのように、パッシブハウスでは日射熱の取得が重要です。

日射熱を家の中に入れたり、遮ったりして冬暖かく、夏涼しくしますね。

フレームとガラスの面積

フレームの性能、ガラスの性能それぞれを入力し、さらにそれらの面積を計算します。

窓の幅や高さ、フレームの幅などを入力すると残りがガラス。
そしてガラスが躯体からどのくらい引っ込んで設置されているか?
フレームがどのくらい引っ込んでいるか?
そのような情報を入力します。
左が設定が終わったAPW431スライディング
右が設定前です。
半外付けなので大きいFIX部分が躯体より少し前み出ているのが解りますね。
そしてスライディング部分のフレームが太いこと!びっくりですね。
ここから熱が逃げやすいと言うことが解りますね。

窓は、フレーム、ガラスの性能それぞれをきちんと計算してさらに、取り付け位置による影の影響をきちんと把握しましょうね。!!