事例⑤ 無暖房住宅「エネマネハウス東大」
最後の実例として、筆者の関係した「エネマネハウス」を紹介しておこう。 エネマネとは「エネルギー・マネージメント」の略で、昨今のエネルギー逼迫に対して5大学から提案された住宅が、東京ビッグサイト近くの駐車場に実際に建設・公開された(写真7)。
この中で筆者の大学も参加し、「無暖房」を目標に設計した集合住宅の提案を行ってみた。 戸建て住宅では屋根集熱がメインになるが、集合住宅では南面での太陽エネルギー活用が重要となる。
写真8のように季節ごとに可変することで発電量を増やす太陽光発電とともに、大きな開口部から日射取得を行うパッシブ集熱を積極的に取り入れている。床面積70㎡程度の建物にこれだけの大開口で多くの日射を取り込めば、熱のバブル発生は不可避なところ。まさに蓄熱の出番である。
本物件では、床と天井にアルミパックに封入された潜熱蓄熱体を、天井材の裏に大量に設置している(写真9)。
この蓄熱体が日中の日射熱を吸収し、夜間から明け方にかけて放熱することで、室温を20℃程度の快適な範囲に維持することが可能となっている。図6に実証期間中(1/25〜1/27)の外気温度と室温の推移を示すが、もっとも冷え込みが厳しかった1/27の明け方においても、ほとんど暖房を使うことなしに室温は20℃を維持できている。
写真9の室内のサーモ画像より、前日に十分蓄熱できていた1/25の明け方は特に天井面からの放熱が観察されており、潜熱蓄熱体が明け方の冷え込み緩和に有効に機能している。冷え込んだ1/27の明け方は前日が曇りだったこともあって放熱は減少しており、「ぎりぎりセーフ」だった様子が分かる。このように、潜熱蓄熱体は融点や蓄熱量を適切に設計できれば、その温度安定効果は極めて高い。
この物件では、さらに日射制御と蓄熱にひと工夫を行っている(写真10)。これは開閉可能な建具の面に「透光断熱材」とカプセル封入された「潜熱蓄熱体」を表裏にして貼り付けたもの。日射が強くオーバーヒートが懸念される日の昼にはこの建具を閉鎖し、蓄熱体を窓側・断熱材を室内側に向けて配置する。窓と建具に挟まれた空間の温度は上昇して効果的な蓄熱が行われるとともに、室内のオーバーヒートを抑制することが可能である。夕方にはこの面を裏返すことで蓄熱された面を室内側に向け、夜の温度維持に利用することが可能となる(写真11)。
こうした窓際での蓄熱手法として、以前よりレンガや水による「トロンプウォール」がよく知られているが、重量がかさみ光環境や視覚の面からも課題が多かった。今後、潜熱蓄熱などを含め、新しい素材を活用した建築や建具の工夫を期待したい。
次のページ 蓄熱は手強い。慎重な設計を