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お天気次第で性能の変わっちゃう家

2009 - 06/09 [Tue] - 21:39

こんにちわ。猫元気になりました\(^o^)/
よっぽどお腹が空いたとみえ、
朝からがっついてご飯を食べています。 もう安心です

ところで。
住宅用の太陽光発電といえば、仰々しく屋根に乗っかった姿を想像するでしょう。
でも屋根って素人には上がれないから目が行き届きません。 メンテナンスが気になる
それに、台風のときも破損しないか心配です。

もっとお手軽に設置できないのかな~(?_?)

できれば布地みたいに薄くて、
遮光用のシェードネットみたいに使えるようになれば面白いのに。

そう思ってネットで検索してみたら……

ナンとあるじゃないですか

この光発電性を持つ布地で「ソーラーカーテン」を開発したのは、
建築家でマサチューセッツ工科大で教鞭もとるケネディ氏です。
従来のパネルとほぼ同等の発電機能を持ち、
しかも印刷するのと同じ方法で安価に大量生産できるというから凄い!
今後技術改良が進んでいけば……

太陽光発電を屋根に乗っけるなんて、おっくれてる~~~

あっという間に、そんな時代がやってくるのかもしれませんね。

地球温暖化を防ぐ持続的発展型社会(サスティナブル社会)を創出していくためには、
既成概念にとらわれない技術革新が必要です。
しかしこうした新しい省エネ技術の普及を阻むのは、
保守的で既得権益を守ろうとする人間自身に他なりません。
ケネディ氏の次の言葉をよく噛み締めるべきではないでしょうか?

既存の電力供給に頼らない生活は、すでに技術的には可能となっている。普及の妨げになっているのは、伝統に縛られた固定観念。それを覆すためにも、ソーラーカーテンは非常に良い出発点になるはず。

同じようにエネルギーを無駄にしない家はすぐにでも建てられます。
ところが、その普及を歓迎しない方々もいるようです。
【次世代基準】の改正によって相当隙間面積(C値)の基準値が撤廃されたのも、
技術革新の後退といっても良い嘆かわしい事態なんです。
その理由をお話しましょう

随分前になりますが、熱損失係数(Q値)の求め方を説明しました。
同じ【図】をもう一度紹介します。

熱損失係数(Q値)の求め方

屋根・外壁・床・開口部といった躯体から逃げていく熱量ばかりでなく、
換気によって逃げていく熱量も含まれています。
「Qv」の「v」は【ventilation】の頭文字であり換気を意味します。
一般に必要換気量は1時間に0.5回とされていることから、
延床面積 132 ㎡(約40坪)、天井高2.4m、気積(容積) 316.8 ㎥の家の場合、
換気によって失われる熱量は次のように求められます。
ちなみに、空気1㎥あたりの容積比熱には「0.35」を用います。

  316.8(㎥)×0.5×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒0.42W/㎡K

この熱損失は、健康のためにやむを得ず意図的・計画的に生じるものです。

ところが、Q値の計算には含まれない隠れた熱損失があります
それが漏気というものです。
いくら高気密住宅でも、必ず目に見えない隙間が存在します。
風が強い日や家の内外温度差が激しい日は、
こうした目に見えない隙間からも外気が流入します。
これが【漏気】であり、簡単にいえば隙間風のことです。

日本では自然換気の発想が根強いため、
換気と漏気が混同されがちです。
意外に素人の方は【漏気】の不快さを理解してくれます。
隙間の多い家で辛い暮らしを実体験しているからでしょう。
それに比べると、自然換気を美化する建築家の方が【漏気】に寛大です。
自分が住むわけじゃないから気にならないんでしょうね(=_=)

ただし漏気はあくまでも【air leakage】であって、
【ventilation】とは峻別されなければなりません。
換気は必要な空気交換であって、漏気はあっては困る空気交換です。
C値を良くすることの目的の一つは、
できるだけ漏気量を少なくすることによって熱損失を防ぐことなんです。

具体的に考えてみましょう。 
そこでまず問題――

Q値=1.9 の家と Q値=2.4 の家、
どちらが熱を無駄にしない省エネ住宅だと思いますか?

そんなの Q値=1.9 の家に決まってるじゃない!

その通りです。
ただし、それはC値が同じ場合の話です。
そこで Q値=1.9 の家のC値を 5.0 c㎡/㎡、
Q値=2.4 の家のC値を 1.0 c㎡/㎡としてみましょう。

漏気量は風力や温度差によって決まりますが、
実際の家の漏気量を算出するのは容易ではありません。
そこで今回は『気密住宅の換気設計』と、
『住宅の新省エネルギー基準と指針』に紹介されている数字を使ってみます。
ちょっと古いデータですが、”違い”を知るには十分です。

図をクリックすると拡大します
漏気量

北関東では冬の内外温度差が20℃になる日は珍しくないはずです。
それに冬の関東平野には乾燥した北風が吹き荒れることから、
風速2.5m/秒なんていう日も日常茶飯事。
1日の平均風速が6.0m/秒を超える日だって月に何度かあります。
このような天候の変化によって、
家の”Q値”は果たしてどのように変化するでしょうか?

 Q値=1.9、C値=5.0 の家

  1.無風の日
    【漏気によって失う1㎡あたりの熱量】
     →→→ 316.8(㎥)×0.33×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒0.28(W/㎡K)
    【実際の熱損失係数(Q値)】
     →→→ 1.9(W/㎡K)+0.28(W/㎡K)= 2.18 (W/㎡K)
  2.風速2.5m/秒の日
    【漏気によって失う1㎡あたりの熱量】
     →→→ 316.8(㎥)×0.81×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒0.68(W/㎡K)
    【実際の熱損失係数(Q値)】
     →→→ 1.9(W/㎡K)+0.68(W/㎡K)= 2.58 (W/㎡K)
  3.風速6.0m/秒の日
    【漏気によって失う1㎡あたりの熱量】
     →→→ 316.8(㎥)×1.53×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒1.29(W/㎡K)
    【実際の熱損失係数(Q値)】
     →→→ 1.9(W/㎡K)+1.29(W/㎡K)= 3.19 (W/㎡K)

 Q値=2.4、C値=1.0 の家

  1.無風の日
    【漏気によって失う1㎡あたりの熱量】
     →→→ 316.8(㎥)×0.07×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒0.06(W/㎡K)
    【実際の熱損失係数(Q値)】
     →→→ 2.4(W/㎡K)+0.06(W/㎡K)= 2.46 (W/㎡K)
  2.風速2.5m/秒の日
    【漏気によって失う1㎡あたりの熱量】
     →→→ 316.8(㎥)×0.17×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒0.14(W/㎡K)
    【実際の熱損失係数(Q値)】
     →→→ 2.4(W/㎡K)+0.14(W/㎡K)= 2.54 (W/㎡K)
  3.風速6.0m/秒の日
    【漏気によって失う1㎡あたりの熱量】
     →→→ 316.8(㎥)×0.32×0.35(W/㎥K)÷132(㎡)≒0.27(W/㎡K)
    【実際の熱損失係数(Q値)】
     →→→ 2.4(W/㎡K)+0.27(W/㎡K)= 2.67 (W/㎡K)

さていかがでしょうか?
【Q値=1.9、C値=5.0の家】は、天候次第で実際の熱損失が激しく変動します。
特に風の影響が大きいことがわかると思いますが、
これが隙間風の吹き込む家が寒い理由です。
”公称Q値”が「1.9」であっても、
風の強い日の”実際のQ値”は「3.19」に低下しちゃうんです。
Ⅳ地域の基準が「2.7」ですから、
もはや【次世代基準】の家ですらなくなってしまいます。

一方【Q値=2.4、C値=1.0の家】は、天候の影響が小さいことが一目瞭然です。
平均風速2.5m/秒で【Q値=1.9、C値=5.0の家】と同等の性能となり、
平均風速6.0m/秒の日には【Q値=1.9、C値=5.0の家】より暖かい家になります。

このように、低気密住宅は漏気によって失う熱量が膨大になります。
”実際のQ値”はその日、その時間の天候次第で気まぐれに変化しちゃうわけです。
こうした好ましくない変動を少なくするには、
C値の良い高気密住宅にするしかありません。
つまり……

家の省エネ性能は断熱性能と気密性能によって総合的に決まる

いくらQ値が良くても隙間の多い家は寒い!
これを防ぐには、C値の良い家にしなければなりません。
それを熟知している業者は、
隙間を塞ぐことにそれこそ心血を注いできました。

澤地孝男先生(国土技術政策総合研究所)らが関東地方の木造住宅を調査した結果では、
木造枠組壁工法の平均C値は「2.2c㎡/㎡(最大3.9~最小1.0)」です。
ここで対象としたのは特別に”高気密”を謳っていない住宅ですから、
木造枠組壁工法=2×4工法の気密性はやっぱり優秀です。
これに比べ木造軸組工法の家になると、
C値の平均は「5.5c㎡/㎡(最大9.8~最小1.3)」と悪くなります。
場合によっては10c㎡/㎡近い家すらあるんです。
このような家になると、エネルギーを水に流して捨てているようなもの(>_<)

木造軸組工法=在来工法で気密性を高めるのは容易ではありません。
もともとが開放的な家なんだから仕方がない。
同じ”発想”の軽量鉄骨系の家でも事情は同じでしょう。
だからといって相当隙間面積(C値)の基準を失くしたら……

省エネ技術は進歩しない

悪貨は良貨を駆逐するの喩えどおり、
低品質の家が高品質の家を駆逐してしまわないか心配です。
結果的には、何も知らないお客様が”損”をするだけです。
おまけに欠陥住宅なんかになったりしたら……、
それこそ怒り心頭でしょう。

今回の法改正に関して、
『北海道住宅新聞社』の記事に面白い指摘がありました。
C値の基準を削ったのは国の責任逃れかもしれないというのです。

【省エネ基準】の求めるC値はⅣ地域では「5.0」でした。
この程度で”高気密”とはいえないことが、みなさんにはもうわかりますよね?
ところがこの中途半端な基準で何か問題が起こっちゃった場合、
たとえば壁内結露が生じてしまったとしましょう。
下手に具体的な数字が書いてあると、国の責任を追及されかねません。
そこでバッサリ削除して、
「各自の判断でちゃんと施工しなさい」ってぼやかしたんじゃないかというのです。
そうすれば何か問題が発生しても、
悪いのは施工会社であって国の責任は追及されない――

なるほどと思いました(@_@。
日本のお役人なら、さも考えそうなことです。
それが日本の住宅行政の実態なのかもしれません。 そうだとしたら、悲しいね(T_T) 
新しいサスティナブル社会に相応しい住宅の普及を、
まるで政府自身が妨げているに等しいんじゃないでしょうか?

さてこうなってくると、
断熱の次は気密の問題をまにあっくしなくっちゃなりません!
でもその前に……、
他にも取り上げたい話がたまってしまいました。
先にそちらを片付けてから、
気密に始まって換気の話題を取り上げますので乞うご期待



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