●全熱換気と顕熱換気

●地熱を利用した循環換気

●遮熱塗料の実力は?

●お金を掛けずに屋根の省エネ対策を

省エネを謳いながら、効果の割に高価な、コスパの悪い省エネ関連商品が出回っています。
何とかして、コスパの良い省エネは無いか考えました。

■ 屋根の省エネ術

木造住宅で屋根断熱をする場合、右図の様な、タルキ(垂木)の間に断熱材を入れた工法が一般的です。
天井断熱は天井面にグラスウール等を敷いて、小屋裏は通気させて外部環境と同じ環境にする工法です。
天井断熱の方が、屋根断熱よりも普及はしていますが、天井断熱、意外と施工要領が誤解されていたりして充分な断熱層を形成するに至ってない、住宅を数多く見受けます。グラスウールは間仕切り壁の間などは、施工し辛いので、グラスウールが敷かれていない住宅が殆どです。しかし、 隙間が空いていれば、暖房しながら窓を開けている状態と同じです。
間仕切り壁の上が、断熱材で塞がっていなければ、壁の内部で対流が発生して、間仕切り壁全体が、外部環境に晒されてしまい、冷暖房効果を阻害します。
それに比べれば、屋根断熱は、隙間の出来る余地がなく、確実に省エネ効果が上がります。

しかしこれも万全ではありません。断熱材で輻射熱と伝導熱を抑え込めますが、対流熱を処理できません。

■ 外張り断熱通気工法とは。

断熱材を並べ、断熱材間の隙間を気密テープで目張りし、その上にもう一度、タルキを設けその間を通気層として利用するのが外張り断熱通気工法です。
エコを売り物にしている、ビルダーならこの通気層の重要性を必ず訴えています。
しかし、問題はタルキを2重にする材料代と手間代の高騰です。
省エネ住宅としての性能は、良いと分かっていながら、一部のマニアにしか、受け入れられていません。
二重タルキにする費用は、60万円前後します。仮に月に光熱費が5000円浮いたとして、償却するのに10年を要する計算になります。
一時エネルギー消費を抑える事も良い事ですが、ローコストでなければ意味の薄いものとなってしまいます。。

■ 私の考案した、折板を利用した通気工法

屋根材を折板屋根にして、折板の山型部分の空洞を通気層に利用した案です。
金属屋根の欠点は、雨音が耳障りな事です。しかし、耐水プラスターボードをルーフィングの下に敷けば、家の中に音は伝わりません。
数値的なデータを取った訳ではありませんが、実感として、費用の掛かる二重タルキを用いた、外張り断熱通気工法と、殆ど差は無いと思います。
真夏に、この工法の屋根裏に、入りましたが、殆ど室内と温度差がありませんでした。
折板屋根は、意匠性に乏しいので、屋根のデザインに工夫が必要ですが、省エネ住宅を考える上で、有用な素材です。

■ 屋上緑化対応例

以前、折板屋根の上に、芝生を植えて、屋上緑化をした経験があります。
折板屋根に直射日光が当たりませんので、折板屋根が紫外線で劣化ぜず、屋根の寿命が延びます。屋上緑化する事で、環境にも優しい家となります。
但し、芝生は乾燥を嫌いますので、芝生を維持しようと思えば、自動散水設備等、メンテナンスを必要としますので、関心のある人、又は、目的を持って屋上利用したい人に限られます。
屋上を利用しないけれど、緑化に関心がある人には、乾燥に強い、セダム等サボテンの仲間を、芝生の代わりに用いる事をお勧めします。温暖化に対する効果は芝生程はありませんが、折板屋根を直射日光に晒す事は防げます。

■ 折板屋根と屋上緑化を用いた実例

鋼製架台設置
折板の上に鋼製架台を組み立てています。
エキスパンドメタル貼
架台の上にエキスパンドメタルを取り付けています。
光は防ぎますが、天水は折板の防水性に頼ります。
耐根シート貼
土が流れ落ちるのと、根による防水層の劣化を防ぐ目的で耐根シートを貼ります。
軽量土+芝生
出来上がりはこんな状態です。

●お金を掛けずに外壁の省エネ対策を

■ 一般的な省エネ住宅の外壁

一般的には、 壁の中に断熱材を充填する、内断熱とか充填断熱と呼ばれる工法です。
外壁仕上げ材と、構造躯体の間に、通気層を設け、空気を対流させる事により、伝導熱の侵入を防いでいます。
これを通気工法と呼びます。
仕上げ材に直射日光が当たりますので、熱せられますが、通気層の中を流れる空気が壁を冷やしますので、熱を屋内に伝え難しています。
それと同時に壁の中を乾燥させ木材が湿気る事を抑えています。



■ 外張り断熱とは

充填断熱に比較して、より効果のある断熱方法が外張り断熱です。
発泡系の断熱材で躯体の外側をすっぽりと覆ってしまう工法です。その為、構造材による熱橋が無く断熱材の性能を100%発揮させる事が出来ます。
欠点は、仕上げ材の固定が難しい事です。断熱材の厚みが20~30mm程度ありますので、仕上げ材を固定するビズが、その分長い物が必要となります。断熱材そのものは、柔らかい素材ですので、ビスの剛性に仕上げ材の重さを頼る事になりますが、それが長時間掛けて、緩んでくるのではと考えられています。ですので、仕上げ材の重量に制限を受け、軽い素材の仕上げ材でないと、将来が不安です。


■ 外張り断熱をローコストに

外壁の仕上げ材を、角波鋼板の様な、裏側に総突のある、通気層が出来る材料を仕上げ材として用いれば、そこを空気が対流し、通気層と同じ役目を果たしてくれます。
但し、余程のデザイン力が無いと、工場の外壁の様になり、住居として安っぽい感じになってしまいます。
また、鋼板は傷に弱く、傷つくとすぐに錆びが回りますので、人の手の届かない、二階以上の外壁面に限って使う方がぶなんです。同様に割れませんが凹みますので、モノに当たらない場所に、使用すべきです。




■ 外張り断熱と壁面緑化

外張り断熱をローコストする試案です。
外壁にステンレスで出来たメッシュを取り付け、蔦などの植物を這わせます。そうすれば、夏場に、直射日光が壁面に当らず、壁面の温度上昇を抑える事が出来ます。
その他、アルミパンチングメタル等で覆ったり、ルーバー等でアクセントをつけるのも面白いと思います。
壁を二重にする発想はこれからの住宅において、多いに検討されるべきかと思います。

●お金を掛けずに床下の省エネ対策を

■ 一般的な床断熱

画像は一般的な床断熱です。床板のすぐ下に断熱材を施します。その為、床暖房の効率が上がり、最も多く採用されている、床の断熱方法です。
問題点は、断熱材の施工精度です。床板に密着させて断熱材を設けないと、隙間に外気が入り込みます。
床断熱の場合、床下は外気と同じ環境です。床下を乾燥させる必要があり、風通しを良くするためです。
その為、土台と基礎の間に基礎パッキンを入れて土台を基礎より2cm程浮かせます。そうする事により、床下の通気を良くし、土台が結露で傷むのを防いでいるのですが、断熱材の施工が悪く、断熱材が垂れ下がってしまうと、隙間に外気が侵入し、冬場なら床を冷やしてしまいます。
そうなってしまえば、床板が直接外気に晒されてしまう訳ですから、冬の朝、素足で立てない程冷たくなってしまうのです。

■ 基礎断熱
基礎断熱は床下を、部屋の中と同じ空気環境にする考えです。
強制的に床下に、室内の空気を送り込みます。基礎には、基礎が外気の影響を受ける為、内側より断熱を施します。外張り断熱の断熱材を、そのまま張り下ろしますと、地面に触れた部分が、蟻害を受ける恐れがある為です。
断熱材は、白蟻の餌にはなりませんが、白蟻には断熱材なのか朽ち木なのか、判断がつきませんので、食べてしまうのです。
床下に、室内の空気を回す事により、床下が室温と同じ温度になり、床暖房を施さなくても、冷たくない床が出来上がります。強制換気に必要な電力と床暖房の電力を比較しますと、強制換気の方が遥かに経済的ですので、エコな断熱法であると云えます。

●お金を掛けずに窓の省エネ対策を

■ 採光(開口部の形状)
図2
開口部のペアガラスは、随分と普及しましたが、それ以外の工夫を凝らす事でも省エネ対策が可能です。
右の図は一般的な掃き出し窓です。
同じ面積でも、縦長の窓にすると、光が部屋の奥まで届き、部屋の中が明るくなり、その分照明に使うエネルギーを節約する事が出来ます。

逆に同じ面積でも横長にしてしまうと、腰壁とタレ壁に影ができてしまい、暗い印象をうけます。
また、光が奥まで届かず、照明が必要になります。横長の窓は、光を取り入れるより、景色を眺める窓に向いています。

■ 夏と冬の太陽高度の差

夏季
太陽が正午前後に南中した画像です。掃き出し窓から入って来る日差しは、あまり多くなく、庇等を施せば、室温を抑えられる事が分かります。
冬季
正午付近に太陽が南中しますと、太陽高度が低い為、日差しが部屋の奥まで入り込みます。
暖房器具を用いなくても、日差しの影響で部屋を暖める事が出来ます。
■ 庇の影響
右の図は、床面から2.4mの高さに、出幅1mの庇を設けた時の、夏至の日差しを再現しました。
大阪の夏至の日の南中時の太陽高度は約78°です。お盆前後は63°付近まで下がってます。
丁度、この庇の角度が63°程度になります。
お盆前後でも、ほぼ窓際で止まります。

下図は同様の冬至の日差しです。
南回帰線は-23°30′ですから90-(35+23)=32°となりますので、窓上の壁の部分に影は出来ますが、ほぼ庇の無い場合と同様の位置まで日差しが入り込んでいます。
■ 遮蔽物による日射調整
何かの都合で庇が造れない場合、左図の様に、ルーバーを窓外に設けて、庇の代用をさせる事が出来ます。
それぞれの地域にあわせて羽根の枚数や角度を調整すれば、より効率的な採光・遮光が可能になります。
ちなみにルーバーは室内に設けるより屋外に設けた方が効果が上がります。

メンテナンスフリーとなれば、右図の様な植物による遮光も面白いと思います。

朝顔の様に冬になると枯れてしまうもので窓を覆うと、冬場の採光も問題ありません。

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