プランニング10 【日射取得する窓の大きさⅡ】

プランニング09 【日射取得する窓の大きさ】では、冬の日射熱利用のために設ける窓の面積を検討しました。
今回は2015年発行の最新版の自立循環型ガイドライン(温暖地版)でも検討してみます。

日射熱利用の目標レベルと達成方法
こちらは日射熱利用の目標レベルと達成方法です。
建物の断熱性能と蓄熱性能から暖房エネルギーの削減量が確認できます。

我が家では、近隣に囲まれていますので、2階と3階の窓で冬の陽ざしを得ます。
一番に日射を取得する南側の窓面積といっしょに構造を強くすることを考えると、南側窓の面積は、14.51m2。
冬の日射取得量μ*を計算すると0.059。

先ほどの表から我が家の暖房エネルギーの削減量は、10パーセントとなります。
冬の太陽で1割のエネルギーがまかなえる計算になります。

立面図
暖房エネルギーの削減量20%にするには、逆算すると3階の引違窓をもう一つ必要でした。
プランニング上、難しいので日射以外のことでエネルギー削減を目指します。

南側窓面積の目安がついたところで、構造の検討を本格的に進めます。



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断熱09 【窓の断熱性能をあげる】

断熱08【窓の断熱性能】では、窓枠とガラスの違いで、断熱性能が変わることをご紹介をいたしました。

今回は窓につけるカーテンやブラインドの付属物で窓の断熱性能を良くする物をご紹介をいたします。

我が家では下記の窓をLDKに使用しました。
樹脂枠とトリプルガラス 1.70W/㎡・K

数値は熱貫流率です。
熱貫流率は熱の通しやすさを表す数値です。
数値が高いと熱を通しやすく、数値が低いと熱を通しにくいことになります。

樹脂枠とトリプルガラスの窓に色々な付属物をつけた時の熱貫流率です。
外付けのシャッターや雨戸 1.50W/㎡・K
障子           1.30W/㎡・K
カーテンBOX&カーテン  1.45W/㎡・K
ハニカムブラインド    1.17W/㎡・K

ハニカムスクリーン3
ハニカムブラインドは熱が逃げるのを3割カットと大きな効果があります。

窓の付属物は、組み合わせも可能です。
ハニカムブラインド+シャッター 1.07W/㎡・K

生活していると閉めるのが億劫な外シャッターも断熱効果があります。

020604.jpg

断熱03 -ブラインド-では、サーモカメラを使ってそれぞれの効果を撮影しました。
お時間があれば、ご覧ください。



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プランニング09 【日射取得する窓の大きさ】

プランニング08 【構造を考える】に続き、構造計画です。
南側の窓を大きく取りながら、耐震性の高い住まいが目標額です。

KIMG0849.jpg
南側の窓を大きくすると、冬は太陽の陽ざしを得て家が暖かくなります。
窓をどのくらい大きくするかを検討します。

立面図
南側の立面図です。
残念ながら1階は近隣の関係から冬に陽が当たりません。

冬至の12時
冬至のお昼12時の陽ざしのシミュレーションです。
1階に大きな窓をつけても、陽ざしが得られないことがわかります。
我が家では、2階と3階で南側の窓面積を確保する必要があります。

窓の大きさをどうすればよいか、実際に検討していきます。
パッシブデザインの教科書とも言える自立循環型ガイドラインに日射取得についての記載があります。
2005年出版の自立循環型ガイドラインでは、南面開口率が20%以上と記載がありました。
南面開口率とは、南側の窓面積÷床面積で計算します。

南面開口率が20%以上で検討しますと、我が家の床面積は88.95㎡。
南の窓は17.79㎡以上が必要となります。

2015年発行の最新版では暖房機の日射取得系数を計算して、家の蓄熱容量から求めるようになりました。
2005年版の漠然として数値が、詳細になっていますね。

次回は2015年発行の最新版の自立循環型ガイドライン(温暖地版)で南側開口面積を検討します。



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断熱08 【窓の断熱性能】

窓の断熱性能の続きです。
今回は数値で窓を比較していきます。

以前のブログで熱貫流率についてご説明しました。
中々と聞き慣れない言葉ですが、熱貫流率は熱の通しやすさを表す数値です。
数値が高いと熱を通しやすく、数値が低いと熱を通しにくいことになります。
熱を通しにくいことは。断熱性能が良いこととなります。

手でさわると木材よりも金属の方が冷たく感じますよね。
金属の方が木材よりも熱を通しやすいからです。
熱貫流率で言えば、木材よりも金属の方が熱貫流率は高いことになります。

断熱07 【窓を選ぶ】でご紹介した窓の熱貫流率を見てみましょう。
アルミ枠とシングルガラス    6.51W/㎡・K
アルミ樹脂複合枠とペアガラス  4.07W/㎡・K
樹脂枠とペアガラス(Low-E)    1.90W/㎡・K
樹脂枠とトリプルガラス     1.70W/㎡・K
高性能5層ガラスのレガリス    0.55W/㎡・K

ガラスの枚数が多くなると、熱貫流率は低くく、熱を通しにくくなります。
枠材はアルミよりも樹脂の方が、断熱性能が高いですね。

窓は外壁につけますので、外壁の熱貫流率と比べてみます。
断熱06 【外壁の断熱】でご紹介した外壁の熱貫流率は0.25W/㎡K 。
窓と外壁を比較すると、窓は外壁の2~26倍の熱を通すことがわかります。

冬の陽あたり
住まいの断熱性能をあげて、冬は暖かく夏は涼しい暮らしをするには、窓の断熱性能がとても重要だとわかりますね。

ハニカムスクリーン2
窓は外壁と違いカーテンやブラインド、障子といった付属物をつけることができます。
窓に付属物をつける断熱性能は良くなります。
次回は窓に付属物をつけた場合の断熱性能をご紹介をいたします。



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プランニング08 【構造を考える】

間取りや各階の高さに目安をついたら、構造設計に入ります。
地震や風などから、家が揺れにくくする耐震性や耐風性をしっかりと考え、設計に落としこみます。

木造では耐震性や耐風性を強くするために、耐力壁という壁が必要です。

筋交
写真は、斜めに筋交と呼ぶ木材で補強し、地震などの揺れを防ぐ耐力壁です。

耐震性には耐力壁以外にも検討項目はありますが、この耐力壁が多くすると家は地震などに強くなります。
ただ壁が多くなると、大きな空間や大きな窓をつくることが難しくなっていきます。
地震に強いからといって、部屋の窓が小さく、空間が狭く感じる部屋での生活はさけたいですよね。

日射を取り入れる
また我が家ではパッシブデザインを取り入れた設計を検討していたので、冬は南側の窓から出来る限りの日射を取り入れる希望があります。

家の耐震性と南側の大きな窓の実現のために我が家の構造は、SE構法を採用しました。
一般的な木造では採用が難しい木質フレームにて、住まいの耐震性と耐風性を高めることができる工法です。

SE構法
図で簡単に説明しますと、木のフレームが耐力壁の代わりをし、地震に強くなります。
もちろん木のフレームだけでなく、耐力壁も併用していきます。



こちらはSE構法の動画。

次回はSE構法を使い、南側の窓の大きさと耐震性について、検討していきます。



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断熱07 【窓を選ぶ】

今回は窓の断熱について考えます。

窓の断熱性能は、ここ数年で良くなってきました。
10年少し前からガラスがシングルガラスからペアガラスに変わるようになり、窓の枠材がアルミ材からより断熱性のあるアルミ樹脂複合材に変わってきました。

シングルガラス
シングルガラスのアルミサッシ。
LIXILのDUO・SG(現在は生産終了しています)

最近では冬の寒さが厳しい北海道などで使用していた樹脂枠が、関東のような温暖他でも取り扱うようになってきました。
また木製サッシも樹脂枠サッシと並び、とても断熱性能のよい枠材です。

木製サッシ
写真左の窓が木製サッシ。



新しく住まいをつくる時、窓の断熱性が向上している昨今では、シングルガラスの窓は見かけなくなっていますね。
ペアガラスが主流になり、トリプルガラスも選択できます。
ペアガラス・トリプルガラスでもガラスの中に金属フィルムが入ったLow-Eタイプは、さらに断熱性能が良いものとなります。

トリプルペアガラス
ペアガラスとトリプルガラスの例。
トリプルガラスは、YKKapのAPW430。
話は変わりますが、ガラス枚数が増えると窓は重くなり、工事は苦労します。

真空トリプル
こちらは我が家で採用したYKKapのAPW330防火のLow-E真空トリプルガラスの樹脂サッシです。
ガラスの商品名は、スペーシアといいます。
中の粒々のところが、真空となってます。

高性能5層ガラス
LIXILさんでは高性能5層ガラスのレガリス。ここまで来るとすごい。
ガラスが2枚、3枚、5枚となると、ひげ剃りを想像してしまいます。

窓は外壁や屋根に比べて数倍の熱を通しますので、次回は数値的に窓の断熱性能の比較をしてみます。


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プロフィール

passivehousetokyo

Author:passivehousetokyo
仕事として家づくりを初めて、はや20数年。ようやく自邸を建てました。学校では教えてくれない家づくりは、誰もが未知の取り組みです。自らの経験を通して、家づくりの基礎、よかったこと、失敗したことなどなど、様々なことをお伝えしていきます!

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