2010年 3月の記事一覧

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10年03月30日 07時39分12秒
Posted by: moriken
冬になると窓ガラスにびっしり漂着する結露水。いやなものですよね。
結露は住宅にとってもカビの発生や構造体の腐食などの原因となる
排除したいものです。
窓枠やガラス表面の結露だけでなく窓下の壁内部の結露水が窓下
の構造対を腐食させる原因になることもありるので注意が必要。

さて、結露は空気中の水分が冷たいガラス面などで冷やされて付着
する現象ですが、これには飽和水蒸気量が関係しています。空気は
温度が高いほど飽和水蒸気量(空気中に保持できる水蒸気量)が高
くなります。部屋の中に氷で冷やされたコップのように冷たいものを
置くと、水蒸気を保持できなくなりコップの表面に付着するという現象
が起こるのです。

いや~な感じの窓結露ですが、外気温が何度になると結露するのか
って考えたことはありますか?
室内温度20°、外の風速3.5m、室内の空気は自然対流(カーテン
やタンスなどで妨げると結露し易い)という条件で、ガラス種類ごとに
外気温が何度以下になると結露するのかを計算した結果をお届けします。

              ガラスの断熱性能  結露し始める室外温度
                (W/m2K)     湿度60% 湿度70%
単板ガラス            6.0      8.8   12.2
複層ガラス(空気層6ミリ)   3.4     -0.6   5.8
複層ガラス(空気層12ミリ)  2.9     -4.1   3.6
Low-E複層ガラス( 6ミリ)  2.7     -6.2   2.0
Low-E複層ガラス(12ミリ )1.9    -17.9  -5.7

上記の結果から、単板ガラスでは毎日結露し、空気層12ミリの普通
複層ガラスの場合室内湿度を60%に押えれば雪の降るような極寒で
ないかぎり結露しない。Low-Eペアガラスを使えばほぼ結露はなさそう
ということが分かりますね。

我が家は空気層6ミリの普通複層ガラスですが、外気温が0°以下
になるような日でない限り結露は出ません。

窓結露でもうひとつ考慮しなければいけないのは窓枠です。アルミ一体
方サッシでは外気温をそのまま伝達してしまうので、単板ガラス同様に
毎日結露が発生します。樹脂で熱を遮断するアルミサッシや樹脂サッシ
など、外気温を伝達し難い構造のサッシを使えば結露発生を抑制できます。

一級建築士事務所 森建築設計:http://www2.odn.ne.jp/m-ken/
神奈川県川崎市中原区等々力17-5 tel:044-744-1596

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10年03月29日 08時25分12秒
Posted by: moriken
Low-EとはLow Emissivity(低反射)の略。 ガラスの表面に特殊なコーティング処理(金属 及びその酸化物等で構成された非常に薄い 膜)をし、熱の伝達をにしくくする機能を付加したガラスです。2007年の新築住宅におけるLow-E複層ガラスの普及率は35.8%と、寒冷地方を中心に割合が上昇しています。

日本中の住宅を全てLow-E複層ガラスに交換すれば、2003年に日本の家庭から排出された二酸化炭素(CO2)の約10%に相当する年間1700万tの削減が可能と言われています。それだけ窓からの熱損失が大きいということも分かりますね。
年間の冷暖房費は、戸建て住宅で1戸当たり4万~7万円、集合住宅で1万~3万円も削減できることになります。

Low-Eペアガラスは大きく2種類あり、特殊金属膜を室内側ガラスに配すると室内放射率が上がる断熱タイプ、室外側ガラスに配したものが遮熱タイプです。窓は明るさ(光)は取り入れたいけど熱エネルギーは遮断したい、冬季においては熱エネルギーも取り入れたいという必要な機能が矛盾する部位です。Low-E複層ガラスは、赤外線と紫外線のみをカットし、明るさにつながる可視光線は透過するという機能を持たせたガラスなのです。

では一般ガラスとLow-E複層ガラスでは断熱性能にどのくらい違いがあるのでしょうか。ガラスの断熱性能を表す指標「W/m2K」で比較してみましょう。
・単板ガラス          :6.0
・複層ガラス(空気層 6ミリ) :3.4
・複層ガラス(空気層12ミリ):2.9
・Low-E複層ガラス(6ミリ) :2.7
・Low-E複層ガラス(12ミリ) :1.9

空気層12ミリタイプの複層ガラスで考えると、普通の複層ガラスよりも1.5倍の断熱性能があるのです。
単板ガラスと比較すると、複層ガラスは2倍、Low-E複層ガラスは3倍の断熱性能ですね。

次にガラスの施工単価ですが、一般的な1間窓(幅1.7m高さ2.0m程度)で比較すると、普通の複層ガラスが27000円程度なのに対し、Low-E複層70000円程度ですので約2.5倍の金額ですね。

さて、明日はガラス仕様と結露発生の関係について解説しますので是非ご覧ください。



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10年03月27日 08時23分23秒
Posted by: moriken
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新聞に神奈川県内の今年度補助金一覧が掲載されていたのでご紹介します。
太陽光発電の補助金は、国+都道府県+市町村の3本立てとなっており、
設置する地域で補助金額が大きく違います。

国の補助金は7万円/1kw、発電量3kw相当の設置で21万円の補助金額です。
都道府県からの補助額は東京都が10万円/1kw、神奈川県2万円/1kw。
市町村の補助金も地域によって金額が違います。

太陽光発電設置に積極的な東京都では合計81万円の補助金となるのに対し、
神奈川県横浜市では合計33万円と50万円近くの開きです。(3kw相当器具の時)
それともう一つ、神奈川県内の市区町村補助金一覧を見ると、▼マーク、つまり
昨年度よりも補助金額を減額している市町村が多いです。どの地域も財政難です
から、今後さらに減額傾向になるでしょう。

その他地域の補助金額を簡単に検索できるページがあったので興味ある方は
チェックしてみてください。
http://www.shouene.com/know/subsidy/kuni.html#hojokin02

また太陽光発電システムの設置方角や設置角度などを解説した私のブログも
ありますので、詳細情報知りたい方は下記アドレスページをご覧ください。
http://morikentiku.at.webry.info/201003/article_15.html

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10年03月24日 09時30分54秒
Posted by: moriken
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家庭内でのエネルギー使用比率の意識調査を行ったそうです。
そして意識調査と実際の使用比率は大きく食い違っています。

エネルギーを最も多く使っていると思う用途を一般の方にアンケート調査した結果
① 暖房 39%
② 冷房 31%
③ 給湯 16%
④ 家電 13%
の順でエネルギーを多く使用していると感じているようです。

そして実際の家庭内エネルギー消費比率は
① 家電 41%
② 給湯 36%
③ 暖房 21%
④ 冷房  2%

冷房の2%はタイプミスではありませんよ。自立循環型住宅の調査研究の為に
筑波に研究住宅を建設して、一般的な家庭生活を送る中でのエネルギー消費量
を測定した結果です。

照明や家電製品のエネルギー消費が最も多い41%、次に給湯エネルギーで
36%となっています。暖房や冷房は使用季節が限定されますが、家電と給湯は
通年通して使用する為にエネルギー消費量が多くなっているのですね。

省エネといって夏の冷房をいくら我慢してもほとんど効果はないのです。このように
実際の消費エネルギーと正しく理解した上で省エネに取り組むことが大切です。
光熱費1/2住宅(自立循環型住宅)の解説シリーズでは、具体的な省エネ対策
とエネルギー削減目標などを解説しています。 

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10年03月21日 23時34分01秒
Posted by: moriken
今月17日、東芝が120年間続けてきた一般白熱電球(白熱灯)の
製造を中止したニュースが流れた。政府も2012年までに、白熱灯
の国内製造・販売を中止させて、蛍光灯やLED電球に切り替える
方針となっっている。

ニュースリリース~
http://www.tlt.co.jp/tlt/topix/press/p080414/p080414.htm

白熱電球が廃止になる理由は効率が悪いから。白熱電球は消費
電力のうち光になるのは10%程度で、90%程度が熱となる。

エネルギー効率・寿命・価格を比較してみよう。
①エネルギー効率
 白熱電球を1とすると、蛍光灯は3倍、LEDは5倍の効率がいい
②寿命
 白熱電球:1000時間
 蛍光灯 :10000時間
 LED電球:40000時間
③価格
 白熱電球:100円~300円
 蛍光灯:500円~1000円
 LED電球:3000円~7000円

上記の比較から、寿命と消費電力を考えたら白熱電球よりも蛍光灯
の方が安くつくことは明らか。LEDは高価だが、寿命の長さを考慮
すれば蛍光灯よりもトータルコストは安くなる。今後LEDの価格が
下がればLED電球が主流になる可能性もあるだろう。

といった情報は一般的に知られている。
昔々に習った教科書では、定格電圧に対して使用電圧が上下すると
白熱電球の電流や寿命が大幅に上下すると習ったことを思い出す。

ネットで電球の寿命を調べると、下式となるようだ。
電球の寿命=(定格電圧/点灯電圧)13乗×定格寿命

定格電圧120Vタイプの電球を100Vで使用すれば、計算上は寿命
が10倍、つまり蛍光灯の寿命と同等になることになる。
しかしながら効率の悪さが改善されるわけではないので省エネルギー
という観点からは、蛍光灯やLEDを主流にしたい政府の方針は納得
できる。

見た目には白熱電球のオレンジ色の暖かさに近い電球色蛍光灯は、
写真で撮影すると白熱電球との色温度の差は歴然とあるようだ。
宮脇檀事務所では頑なに白熱電球にこだわったという話は有名。

製造重視となる白熱電球に寂しさを憶え、なんとか白熱電球の優位性
を探ってみたい衝動にかられてしまった。


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10年03月20日 06時47分52秒
Posted by: moriken
光熱費1/2のエコ住宅(自立循環型住宅)シリーズ
今日は日射熱利用の後半をお届けします。

(3)日射熱利用の手法
手法1 開口部の断熱手法
建物からの熱損失が小さければ、それだけ集熱しなければならない日射量も少なくてすみます。熱損失を小さくするためには、とくに大きな熱損失部位となるおそれの高い開口部の断熱手法が重要です。

①ガラスの仕様
ガラスについては熱損失を抑えることと取得熱を増やすことの両面が求められます。断熱性能が高く(熱貫流率が小さく)かつ日射透過率の大きい仕様のガラスを選択することが有効。関東以南の温暖地域では複層ガラス、寒冷地域では低放射複層ガラス等を選択することが望ましいです。

②建具の仕様
窓枠部分の断熱性能を向上させることで、開口部全体の断熱性能が上がります。木材や樹脂など、断熱性が高く熱を伝えにくい材料の検討が必要です。

③開口部全体の断熱性の要件
手法1の適用要件となる開口部の熱貫流率の値および開口部の仕様例を示します。
・開口部の熱貫流率:2.91(W/m2・K)以下
・木製またはプラスチック製サッシ+A12複層ガラス
・金属製熱遮断構造サッシ+A12低放射複層ガラス
※Aとは空気層厚みを意味します

手法2 開口部からの集熱手法
開口部は熱損失の大きい部位ですが、南向きの窓であれば1日の熱収支は+になる場合が多くなります。
手法2の適用要件となる開口部は、真南±30°の方位に面する集熱面となりうる開口部で、延べ面積の20%以上の集熱開口部面積が必要です。

ポイント:真南±30°以外の窓では、開口部からの熱損失によって暖房負荷が増えます。したがって大きな窓ほどその方位を真南向きに近づける必要があります。

手法3 蓄熱手法
蓄熱は室温を安定して保つのに効果のある技術です。蓄熱に有効な建築部位は、床・外壁・間仕切り壁・天井ですが、家具などもにも蓄熱効果があります。

①蓄熱部位の材料
蓄熱部位に用いる材料には、次の3店の特性をもつものが適しています。
・熱容量(要熱比熱)が大きいこと
・熱が伝わりやすいこと
・表面からの熱の吸収・放散がすみやかに行われること
このうち最も重要なのが熱容量です。熱容量は次式で求められます。
熱容量(kJ/°C)=蓄熱部位の容積(m3)×蓄熱材の要熱比熱(kJ/m3・°C)

代表的な蓄熱材であるコンクリートの要熱比熱は2013、有効厚さは0.2mです。
有効厚さとは蓄熱部位として計上できる厚みのことで、表面から有効厚さ分しか蓄熱放散効果が期待できないために決まっています。

②蓄熱部位の要件
手法3の適用条件となる蓄熱部位の熱容量は120(kJ/°Cm2)以上です。すなわち1m2当たり120kJ/°C程度の熱容量のある蓄熱部位を用いればいいのです。

③蓄熱部位の設計上の留意点
・蓄熱の効果は直射日光があたる部位ほど顕著ですが、日射が直接当たらない部位でも蓄熱効果を見込むことができます。
・蓄熱部位の面積は広いほど効果は大きくなります。広い面積に薄く熱を蓄える設計とすることが望まれます。
・蓄熱部位の厚さについては、材料の有効厚さ以上では蓄熱性能が変わらないことを意識して計画することが重要です・
・蓄熱部位の厚さが薄くても相応の蓄熱効果は得られます。

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10年03月19日 11時25分45秒
Posted by: moriken
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光熱費1/2のエコ住宅(自立循環型住宅)解説シリーズ、日射熱利用について解説します。日射熱利用は住宅プラニングにも直結する要素で、内容の濃い奥が深い部分なので、2回に分けて解説いたします。

日射熱利用は、建物が取得する太陽熱と建物から損失する熱とのバランスを考えて設計することにより暖房エネルギーを削減するものです。
地域の気候特性や立地などの条件を勘案して、集熱・断熱保温・蓄熱の3つの建築的な手法を活用しながらプラニングすることが大切です。

(1)日射熱利用の目的とポイント ・日射熱の取得利用は、取得熱量増(集熱)、熱損失低減(断熱)、取得熱の有効利用
(蓄熱)をバランスよく用いることで実現できます。地域の気候風土や立地条件などに応じて、それらの手法を上手く組み合わせて用い、室温の変動を小さくすることが大切です。
 ・日射熱を取得する主要な部分はガラス窓の開口部です。ガラス窓は最大の熱損失部位でもあり、開口部面積を大きくすると集熱量が増えるが熱損失も増大するというジレンマが生じます。開口部の方位や大きさに配慮し、熱収支バランスに配慮した開口部使用とすることが大切です。
 ・冬季において、集熱は日中に集中し、熱損失は終日続きます。室温を安定して保つためには、日中から夜間へ熱を持ち越す蓄熱技術が必要です。
 ・日射の取得利用は冬季暖房効果を得る技術ですが、夏季の日射遮蔽による冷房エネルギー削減効果を併せて考え、日射の取得と遮蔽を両立できるように開口部まわりを計画デザインすることが重要です。

(2)省エネルギー目標レベル
日射熱利用による省エネルギー目標レベルは、①地域の気候、②日射障害の立地条件、③開口部の方位、④手法の組み合わせ方、で分類でき、5%から40%の暖房エネルギー削減効果が期待できます。

 ①地域の気候特性:全国を5地域に分類したパッシブ地域区分表
 ②日射障害条件 :周囲の状況により3立地に分類
 ③開口部の方位 :地域区分に関わらず真南から±30°以内であることが集熱上有効。
          真南±15°と±15°~30°の2区分に分類
 ④組み合わせ方 :集熱・断熱・蓄熱の3手法の組み合わせ方で目標レベルが変わります

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10年03月14日 20時53分29秒
Posted by: moriken
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光熱費1/2住宅(自立循環型住宅)シリーズ 太陽光発電です。
売電価格UPや国や自治体からの補助金復活で話題となっていますね。

(1)太陽光発電の目的とポイント
 ・太陽光発電の量は天候や時間帯によって大きく変化します。
 ・発電所の深が最も大きくなる夏季日中に最大の発電を行い、
  余剰電力を売電することになり、発電所の負荷を低減させるという
  マクロな視点からも環境負荷に寄与します。
 ・太陽光発電システムには駆動部分のような消耗品がないので、
  耐用年数は20年以上と長期間使用できます。
 ・東京近郊地域の場合、3kW相当機で約30GG、4kW相当機で
  約40GJの発電量を期待できます。2000年時点の一般的住宅
  の年間総エネルギー消費量は83GJなので、消費エネルギーを
  半減させることも可能。
 ・自然風や昼光利用など他の技術と組み合わせれば、消費エネル
  ギ―”0”、0エネルギー住宅とすることも可能です。

(2)太陽光発電の設置条件

  太陽光の量が年間発電量に影響し、晴天日が多い太平洋側に
  比べ、日本海側は若干発電量が少なくなります。発電量の地域
  差は1割程度であり、どの地域においても採択の可能性大です。

  ・設置方位
  真南を100とすると東西は80、北は50%程度とまります。
  ・傾斜角
  30°(5寸7分勾配)が最も効率が良く、20°(3寸6分勾配)
  で98%、水平面で88%程度。方位の違いほど大きな差はあり
  ません。
  ・局地的条件
  太陽光発電は曇りの日でも可能ですが日影では不可能です。
  山間部や高層建築の陰になるような場所では発電量が小さく
  なります。

(3)太陽光発電によるコスト試算

  3kWの太陽光発電を真南・傾斜角27°というほぼ理想的な
  状態で設置した場合、設置時のイニシャルコストを何年で回収で
  きるかを試算してみました。設置費用は補助金などを差し引いた
  150万円で試算しました。
  昨年の売電価格改正により48円/kWhと今までの倍の価格で
  余った電気を売ることができるようになりました。ただしドイツの
  ように発電した電力を全て売電することは今のところできません。
  試算では分かりやすく、発電した電力すべて売電したものとして
  計算しました。

  年間推定発電量:3004kWh(29.5GJ)
  年間売電金額 :144192円〈発電した電力全て売電した時)
  イニシャルコスト回収年数:10.3年

  実際には余った電力だけの売電となりますので、改修年数は
  15年程度となります。
  
  
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10年03月09日 13時40分31秒
Posted by: moriken
◆CASBEE(戸建て)は戸建て住宅のエコ度を判定する評価ツールです。

去年の年末、東京大学の研究室からCASBEE(戸建て)に関するアンケート協力依頼を受けました。CASBEE戸建ての使用状況を調査中だそうです。それもそのはず、CASBEEの認知度は極めて低いのです。戸建て住宅の環境品質と外部に及ぼす環境負荷jを総合的に評価するCASBEEは優れた評価ツールなのです。

◆CASBEE(戸建て)のねらい◆
毎年約50万戸が建設されている戸建て住宅がよい良い住環境を提供し、長く使われ、省エネルギーや省資源に配慮されていれば、日本全体の環境負荷を大きく削減することができ、また、日本全体の住生活の質を向上させることができると考えられます。
CASBEE-すまい(戸建)のねらいは、このような優良な住宅ストックを日本中に増やすことにあります。

◆何を評価するのか◆
戸建住宅の総合的な環境性能を、戸建住宅自体の環境品質(Quality)と、戸建住宅が外部に与える環境負荷(Load)の2つに分けて評価します。QとLにはそれぞれ以下に示す3つの評価の分野があり、更にその中で具体的な取組みを評価することになっています。

環境品質・性能(Q)が高いことを評価する
Q1 室内環境を快適・健康・安心にする
Q2 長く使い続ける
Q3 まちなみ・生態系を豊かにする

環境負荷(L)を低減する取り組みを(LR)※で評価する
LR1 エネルギーと水を大切に使う
LR2 資源を大切に使いゴミを減らす
LR3 地球・地域・周辺環境に配慮する
※LRは環境負荷低減性と呼びLoad Reductionの略

◆CASBEE-すまい(戸建)で評価がよい住宅とは◆
『快適・健康・安心(Q1)で長く使い続けられる(Q2)性能が備えられており、エネルギーや水を大切に使い(LR1)、建設時や解体時にできるだけゴミを出さない(LR2)ように環境負荷を減らす努力をしており、良好な地域環境形成に役立っている(Q3、LR3)住宅』 と言えます。

◆CASBEE(戸建て)評価員◆
戸建て住宅のエコ度を評価するには評価員試験に合格した者でないとできません。私も試験に合格して評価員登録しておりますので、ご興味ある方はご連絡ください。

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