JP4150619B2 - 微気候デザイン建物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、微気候を有効利用した微気候デザイン建物に関し、特に太陽熱を利用することで床の蓄熱を効率的に行うことが可能な微気候デザイン建物に関する。
【0002】
【背景技術】
従来、茅葺屋根住宅などに代表される伝統民家は自然エネルギーを活用し、建物内外を有機的に連続してきた。このような伝統民家では、夏季を涼しく過ごすための工夫として、大きく深い軒を設けることで夏の強烈な日射を遮蔽し、さらに、換気に優れた高い天井、および調湿効果に良好な畳,襖等の内装材などを設けていた。また、冬季においては外界の変動に対して室内の環境変動を小さくする効果のある土壁や土間を用いてきた。つまり、伝統民家では建物外部の微気候を効果的に取り入れ、自然と遮断することなくその中に調和して、むしろ四季を楽しむ知恵を取り入れた住まいであった。
【0003】
一方、近年の住宅等の建物には、暖房装置が設けられている。建物の暖房装置としては、温風暖房装置のほか、床暖房装置が知られている。温風暖房装置は、温風をダクトで室内に送り出すことにより室内を暖めるので、室内への吹き出し口付近の温度が高温になるうえに、足下付近の空気を暖めることが困難な場合があった。これに対し、床暖房装置は、床そのものの温度を上げて室内を暖房する低温放射暖房装置であって、床に温水配管を複数施した温水式や、床に電熱ヒーターを敷設した電熱式が知られている(特許文献1参照。)。これらの床暖房装置は、床を暖めることによって足下付近の空気を暖め、この暖められた空気が自然対流によって上昇し、室全体を暖めるようになっているため、温風暖房に比べ、室内全体を自然に暖めることができる。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−172778
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の住宅は断熱・気密性能の向上を図るため、建物内外を遮断し、資源エネルギーに依存した設備機器によって室内環境のみをコントロールする方法が推進されてきている。従来の床暖房装置も同様であり、その結果、快適で便利な生活環境を手にすることはできたが、家庭用エネルギーの消費量はここ30年ほどで2倍を越える数値となっている。また、設備機器に依存し、均質な室内環境に対して住人の体内環境が不適応を起こし、様々な健康上の問題も指摘されてきている。
【0006】
したがって、快適かつ利便性に配慮した上で、自然エネルギーを効果的に活用し、補いきれない部分を設備機器で補完していくことで、自然環境と共生可能な住宅であることが望ましい。
【0007】
本発明は、太陽熱を有効利用することで、資源エネルギーおよび電力使用量の削減を図り、蓄熱効果を向上させることが可能な微気候デザイン建物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
微気候デザイン建物であってサンルームを有し、サンルームは太陽熱を蓄熱可能とする蓄熱土間と、その蓄熱土間を建物の室内側と室外側とに区画する区画手段である壁と、その区画手段である壁に設けられた採光部と、前記壁の室外側に設けられ、前記採光部を開閉する遮蔽装置としてのブラインドシャッターとを備えたこととした。
【0009】
このような本発明によれば、日中の太陽熱を貯め、夜間に放熱することが可能となり、資源エネルギーおよび電力使用量の低減を図ることができる。すなわち、上記蓄熱土間は、区画手段を境に室外側と室内側に区画されており、室外側の蓄熱土間が日中の太陽熱を蓄熱しておき、室内側の蓄熱土間を伝導して居室内に放熱することができるため、自然エネルギーを有効活用することが可能となる。
【0010】
また、区画手段には採光部が設けられているため、太陽熱を室内側の蓄熱土間に貯めることもできる。さらに、区画手段の室外側に遮蔽装置が設けられているため、これを遮蔽することで日射遮蔽を行うことができ、夏季の室温上昇を効果的に抑えることができる。
【0011】
前記蓄熱土間は、コンクリート製土間で形成されているので、すなわち、コンクリート製土間は木質系の床と比べて熱容量が大きいため、日中の太陽熱を多く蓄熱することができ、室温が下がった夜間にも熱が持続され、快適な室内環境を形成することができる。
【0013】
前記壁の採光部に設けたブラインドシャッターにより、季節および室内の温度変化に応じて室温をコントロールすることができる。すなわち、冬季は蓄熱を促す必要性から、遮蔽装置を開放し、太陽熱を取り入れ、逆に夏季は蓄熱の必要性が薄れるため、日射を遮蔽することで常時、良好な室内環境を維持することが可能となる。この遮蔽装置はブラインドシャッターであるため、通風および防犯、プライバシーの保護にも効果的であり、自動開閉にすることで利便性も格段に向上する。
【0014】
前記蓄熱土間に隣接して第1の居室が設けられている。このように形成したことにより、蓄熱土間に蓄熱された熱が第1の居室に伝導し、第1の居室を暖めることができる。
【0015】
前記第1の居室に隣接し、かつ、サンルームと隣接するように第2の居室が設けられ、第1の居室の床および、第2の居室の床は、薄床蓄熱床暖房を備えている。このように形成したことにより、日射のない日が続いても薄床蓄熱床暖房によって一定の蓄熱と快適性を維持することができる。
【0016】
前記第1の居室に隣接し、かつ、サンルームと隣接するように設けられた第3の居室の床は土間であって、その土間は土間蓄熱床暖房を備えている。このように形成したことにより、日射のない日が続いても土間蓄熱床暖房を使用することで、一定の蓄熱と快適性を維持することができる。さらに、建物全体の床が蓄熱機能を有するため相乗効果による快適性向上に効果的となる。
【0017】
前記薄床蓄熱床暖房および、土間蓄熱床暖房は深夜電力によって蓄熱されていることが望ましい。このようにした場合、電力使用量を削減することが可能となる。すなわち、各床暖房は電気コストに優れた夜間(23時〜07時)に蓄熱しておき、日中に床暖房を稼働させることで、電気使用量を削減することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る蓄熱土間システムの配置を示す平面図である。
この実施の形態では、本発明をユニット住宅に適用した例を示す。
【0019】
図1に示すように、ユニット住宅Tはオフィス兼住宅となっており、玄関1の北側にエントランス2およびオフィスルーム3(第3の居室)が設けられている。それらの東側は居住空間となっており、リビング4(第1の居室)およびダイニング5(第2の居室),キッチン6などの他、必要な水廻り設備によって構成されている。
【0020】
また、リビング4に隣接してサンルームSが設けられている。サンルームSは、太陽熱を蓄熱可能とする蓄熱土間7と、その蓄熱土間7をユニット住宅Tの室内側8と室外側9とに区画する壁10(区画手段)と、壁10に設けられた採光部20と、壁10の室外側9に設けられ、採光部20を開閉するブラインドシャッター11(遮蔽装置)によって構成されている。このサンルームSの設置箇所は、ユニット住宅Tの真南に設置されている。
【0021】
したがって、日中の太陽熱を貯め、夜間に放熱することが可能となり、資源エネルギーおよび電力使用量の削減を図ることができる。すなわち、上記蓄熱土間7は、壁10を境に室内側8と室外側9に区画されており、室外側9の蓄熱土間7が日中の太陽熱を蓄熱しておき、室内側8の蓄熱土間7を伝導して居室内に放熱することができる。また、壁10には採光部20が設けられているため、太陽熱を室内側8の蓄熱土間7に貯めることもできる。
【0022】
さらに、採光部20の室外側9にブラインドシャッター11が設けられているため、これを遮蔽することで日射遮蔽を行うことができ、夏季の室温上昇を効果的に抑えることができる。つまり、夏冬において快適な室内環境を維持することが可能となる。また、日射強度の強い日中に太陽熱を蓄熱することができるため、効率的な蓄熱が可能となっている。つまり、自然エネルギーを有効活用することが可能となる。
【0023】
図2〜図4に基づいて、サンルームSおよびブラインドシャッター11の詳細構造を説明する。図2はサンルームSの平面図であり、図3は蓄熱土間7の側断面図であり(図2の矢視100部分)、図4は壁10の側断面図である。これらの図において、蓄熱土間7は、土台12上に換気台輪13および防腐作用を備えた半土台14が配置され、それらに隣接して捨てコン15,防湿シート16が設けられている。防湿シート16上に断熱材17と蓄熱コンクリート18が設置され、これらの表面上に床仕上げ材19が敷設され蓄熱土間7が構成されている。
【0024】
畜熱床7上に立設された壁10は、採光部20が設けられ、その採光部20にサッシ21が備えられている。採光部20は、サンルームSの天井高まで開口されており、サッシ21は透過性ガラスで形成されている。また、採光部20は側面にも設置されているため、太陽の位置が真南よりずれた位置でも採光可能となっている。したがって、より多くの太陽光を室内側8の蓄熱土間7に透過させることができる。
【0025】
また、サッシ21の室外側9に設けられたブラインドシャッター11は、ブラインド機能およびシャッター機能を有する自動開閉可能な構造となっており、日射遮蔽機能に加え、夜間、通風を取りながらプライバシーを確保することや、シャッターを閉めることで防犯機能にも効果的である。特に、室外側9に設置されているため、室内側8に設置した場合よりも日射遮蔽効果は約3倍とすることが可能となる。したがって、季節および室内の温度変化に応じて室温をコントロールすることができる。すなわち、冬季は蓄熱を促す必要性から、ブラインドシャッター11を開放し、太陽熱を取り入れ、逆に夏季は蓄熱の必要性が薄れるため、日射を遮蔽することで常時、良好な室内環境を維持すること可能となる。
【0026】
再度、図1において、リビング4と、リビング4に隣接配置されたダイニング5の床は、薄床蓄熱床暖房Uとなっている。薄床蓄熱床暖房Uは、土台上に設けられた換気台輪および、防蟻シート,床パネル,潜熱蓄熱材,面状ヒーター,根太材,合板,床暖フローリング材(図示しない)によって構成された床暖房ユニットとなっている。この薄床蓄熱床暖房Uの暖房機能は深夜電力(23時〜07時)によって蓄熱されているため、電力使用量を削減することが可能である。さらに、上述した蓄熱土間7と併用することによって、より快適な室内環境を形成できるとともに、日射のない日が連続した際も快適な室内環境を維持することができる。
【0027】
また、リビング4に隣接配置されたエントランス2およびオフィスルーム3の床と、キッチン6の床は土間で形成され、その土間は土間蓄熱床暖房Dを備えている。土間蓄熱床暖房Dは、土台間に捨てコン,防湿シート,断熱材(図示しない)と、ヒーティングユニット,バサモルタル,床(図示しない)によって構成された床暖房ユニットとなっている。土間蓄熱床暖房Dの暖房機能は薄床蓄熱床暖房Uと同様に深夜電力(23時〜07時)によって蓄熱されているため、電力使用量を削減することが可能である。さらに、上述した蓄熱土間7と併用することによって、より快適な室内環境を形成できるとともに、日射のない日が連続した際も快適な室内環境を維持することができる。
【0028】
次に、ユニット住宅Tの2階を図5に基づいて説明する。ユニット住宅Tの2階西側には、寝室22,パウダールーム23,バスルーム24,サニタリー25と、サニタリー25の北側に隣接してバルコニーB1が設けられている。それらに隣接してライブラリー26および蔵27が設けられ、東側には、個室28,洗面所29,セールスオフィス30が設けられている。洗面所29の東側および、ライブラリー26の南側にはバルコニーB2,B3がそれぞれ設置されている。
【0029】
この実施形態において、サンルームSの設置箇所は真南としているが、真南±30以内であれば、ほぼ同様の効果となる。但し、地域の気候特性に配慮する必要があるため、暖房負荷の低い地域などではこの限りではない。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、太陽熱を有効利用することで、資源エネルギーおよび電力使用量の削減を図り、蓄熱効果を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るユニット住宅の1階平面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るサンルームの平面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る蓄熱土間の側断面図(矢視100)である。
【図4】本発明の実施の形態に係る壁および採光部を示す側断面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係るユニット住宅の2階平面図である。
【符号の説明】
1 玄関
2 エントランス
3 オフィスルーム
4 リビング
5 ダイニング
6 キッチン
7 蓄熱土間
8 室内側
9 室外側
10 壁
11 ブラインドシャッター
12 土台
13 換気台輪
14 半土台
15 捨てコン
16 防湿シート
17 断熱材
18 蓄熱コンクリート
19 床仕上げ材
20 採光部
21 サッシ
22 寝室
23 パウダールーム
24 バスルーム
25 サニタリー
26 ライブラリー
27 蔵
28 個室
29 洗面所
30 セールスオフィス
B1,B2,B3 バルコニー
D 土間蓄熱床暖房
T ユニット住宅
U 薄床蓄熱床暖房
Claims (1)
- 微気候デザイン建物であってサンルームを有し、該サンルームは、
太陽熱を蓄熱可能とする蓄熱土間と、その蓄熱土間を建物の室内側と室外側とに区画する壁と、その壁に設けられた採光部と、前記壁の室外側に設けられ、前記採光部を開閉するブラインドシャッターとを備え、前記蓄熱土間は、コンクリート製土間で形成され、前記サンルームを有する蓄熱土間に隣接して第1の居室が設けられ、前記第1の居室に隣接し、かつ、サンルームと隣接するように第2の居室が設けられ、前記第1の居室の床及び第2の居室の床は薄床蓄熱床暖房を備え、前記第1の居室に隣接し、かつ、サンルームと隣接するように第3の居室が設けられ、その第3の居室の床は土間であって、その土間は土間蓄熱床暖房を備えており、前記薄床蓄熱床暖房及び、前記土間蓄熱床暖房は深夜電力によって蓄熱されていることを特徴とする微気候デザイン建物。
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