日射の管理で実現する省エネ住宅

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家庭で一番電力を消費するのはエアコンです。そして、関東を含む多くの地域では、冷房よりも暖房に多くのエネルギーを必要とします。この暖房費は、関東以西で得られる強い日射をうまく利用することで大幅に削減することができます。日射を多く受けるようにすると夏は暑くなりそうですが、工夫次第で、冬は日射を取り入れ、夏は日射を遮断する、ということが簡単にできます。これを考慮してくれるかどうかは設計士しだいなので、自分でもチェックすることをお勧めします。

その方法を説明する前に、断熱性能(Q値)との関係を説明しておきます。一般に、断熱性能が高い住宅ほど、冬に日射熱を取得する必要性は低くなり、夏に日射熱を遮断する必要性が高くなります。夏の日射は断熱性能が低い住宅であっても遮断するに越したことはありませんが、その悪影響は高断熱住宅ほど強く出るので徹底する必要があります。一方、冬の日射は、Q値が当サイト推奨の1.4程度まででしたら、多く取得した方が暖房費の節約になります。後述の方法を最大限に活用すると、Q値1.6程度でも、パッシブハウス並みの暖房費に抑えることができます(冷房費は別)。Q値が1.0を切る超高断熱になると、日射熱をむやみに取り込んだ場合、冬でも暑くなりすぎてしまうので注意が必要です。

それでは、日射管理の具体的な方法を説明していきます。

設計による工夫

太陽の南中高度は夏に高く、冬は低くなります。東京の場合、夏至で78度、冬至で31度と大きな差があります。南面の窓の上に軒や庇(ひさし)、ベランダなどがくるように設計すると、夏は直射日光が入らず、冬は日射の恩恵を受けることができます。また、2階はベランダの奥行を長くとることによって、低い角度の日射をより多く取り入れられるようになります。窓から得られる日射エネルギーは南面が一番大きいため、南面の窓は大きければ大きいほど有利です。窓は壁より断熱性能が劣るため、窓が大きいとQ値やUA値の数値は悪化しますが、それでも得られるメリットの方が大きい場合が多いでしょう。

窓のタイプによる工夫

南面の日射は庇などで管理できますが、東西面と北面は太陽高度が一年を通して低いため、他の方法を利用する必要があります。遮熱タイプのLow-Eガラスです。Low-Eガラスには断熱タイプと遮熱タイプがあり、遮熱タイプだと6割程度の日射熱をカットすることができます。ちなみに、関東以西のハウスメーカーでは全方面一律に遮熱タイプのみを採用していることが多いようですが、それでよいのでしょうか。

南面は庇があれば夏に窓で遮熱する必要がないため、実は断熱タイプの方が冬に日射エネルギーを多く取り入れることができて有利です(ただし、Q値が1.0を切る場合は暑くなりすぎるので遮熱型のLow-Eガラスにした方が良いかもしれません。詳細は無暖房住宅についてのブログ記事を参照)。最近の断熱型Low-Eガラスには、従来のブルーやグリーンではなくクリア(ニュートラル)色のものが出ており、6割以上の日射熱を取り入れることができます。

関東以西のハウスメーカーで断熱タイプを採用しようとすると特注仕様になる可能性がありますが、実際は表裏の違いだけなので大きな価格差はないはずです。日射熱の6割を遮断するか、6割を取り入れるかで、窓から入る日射熱の量は1.5倍の差になります。検討する価値はあるのではないでしょうか。

植生による工夫

ゴーヤのグリーンカーテンが人気ですが、アサガオやヘチマ、ひょうたんも同様に利用できます。窓の外にスペースがあれば、落葉樹を配置するのもお勧めです。日差しの強い時期は葉で日差しを遮り、寒い時期は枯れて日差しを通すので、自動で最適な日射管理を行うことができます。詳しくは、「落葉樹による日射光調節のススメ」の記事で説明しています。

その他の日除け

室内側に設置するレースのカーテンやブラインド、障子でも多少の日射熱は防ぐことができますが、反射した日射熱が窓との間に残るため、窓の外で遮断する方が効果がより高くなります。シャッターを閉めるだけでも効果的ですが、光や空気を取り込むこともできなくなってしまいます。

外付けブラインドシャッターという光と通気を調整できるものもありますが、日本ではやや高価です。

「すだれ」は手軽で良いのですが、すぐに劣化して汚くなってしまうため、おすすめはサンシェードです。最近の取り付け型のサンシェードは各社からおしゃれなものが多く発売されています。リフォームでも比較的安価で取り付けることができるようです。

以下のようなヒモで取り付けるタイプも手軽に導入できますが、台風が来る前に片づけたりするのは少し手間です。

以上、日射管理の方法論を述べましたが、どうすべきか判断に迷う場合もあります。コンピュータシミュレーションで冷暖房エネルギーの削減効果を算出して活用したいものですが、これに対応しているハウスメーカーはあまりないようです。QPEXやヘーベルハウスのARIOSのようなシステムが発展して簡単に活用できるようになることを願います。

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