機能・構造

社長のひとりごと

Passive Design 5つのポイント

パッシブデザインとは下記の5つの項目を、適切に建物に組み込む設計技術です。様々なところでこれらのデザインは対立することがあるため、いかにうまくその対立を解消するかがパッシブデザインの最大のポイントになります。

1.断熱

断熱性能を高めることは建物全体の保温性能を向上させ、様々なメリットを与えてくれます。
このメリットはとても大きく、逆に一定の断熱性能が確保されないときのデメリットがとても大きいため、建物に一定以上の断熱性能を組み込むことがパッシブデザインのペースをつくることになります。

高気密・高断熱・高耐震工法
断熱性能や保温性能を表す指標

建物全体の断熱性能の指標として「UA値」が、また断熱性能も含んだ保温性の指標として「Q値」があり、実際にその建物がどの程度の断熱性能を持っているかを知るには、こうした指標をみることが確実です。以下に地域ごとの基準値(上限値)を示します。地域ごとのUA値・Q値の基準値(上限値)

図:地域区分と暖房度日
断熱性能(保温性能)を高めることによる冬のメリット

この「基準値」の0.7掛け程度に断熱性能(保温性能)を高めると、満足度の高い住まいを目指すことができ、冬のメリットも高いレベルで実現できるはずです。

高気密・高断熱・高耐震工法
  • ・少ない熱で部屋を暖めることができる(省エネ性)。また暖房していなくても室温が一定に保たれる(快適性、健康性)。
  • ・暖房している部屋と暖房していない部屋との温度差が小さくなる(快適性、健康性)
  • ・窓、床、壁などの表面温度が高く保たれる(快適性)。
  • 屋根の断熱屋根の断熱
  • 壁面の断熱壁面の断熱

適切に断熱材を選んで施工することで、建物の保温性が高まり、冬期の大きなメリットが得られます。

2.日射遮へい

夏の暑い日差しを室内に入れないための日射遮へいは、夏季における快適と省エネを実現させるための基本中の基本です。最近になって断熱性能はかなり注目されるようになってきましたが、日射遮へい性能についてはまだまだ理解や工夫が足らないように思います。とくに「断熱性能(保温性能)を高めていくと、夏の室内が少しずつ暑くなっていく」という現象が起きるのですが、この問題を解消するには日射遮へいのデザインをしっかり考えることが何より重要です。

窓まわりの日射遮へい

平均的な性能の建物でレースカーテンを引く程度の日除けをしている状況では、夏に室内に入ってくる日射熱のうち70%程度が「窓から」になっています。したがって、この対策を考えないと確実な日射遮へいはできません。ポイントは「庇や軒を考える」「窓の外側に日除け装置を設ける」というところです。またこうしたものは外観のデザインを決めることのもなるので、設計段階でしっかりと検討します。

  • ルーバー雨戸や外付けブラインド。日射遮へいしながら風を通すことができ、外からの視線も遮ることができます。ルーバー雨戸や外付けブラインド。日射遮へいしながら風を通すことができ、外からの視線も遮ることができます。
  • 和風の外観に合うすだれ。和風の外観に合うすだれ。
  • 洋風の外観に合うシェード。洋風の外観に合うシェード。
断熱性能(保温性能)を高めることによる冬のメリット

窓まわり日射遮へいを十分に検討することを大前提として、「日射が反射しやすい屋根や外壁の仕上げにする」「通気層を設ける」「屋根や天井の断熱性能を上げる」「庭の植栽を活用する」なども一定の効果があります。
落葉広葉樹や「緑のカーテン」は、夏には日差しを遮り、冬には日射を入れてくれる、自然のパッシブ装置です。
屋根や外壁に日射を反射しやすい素材を使うのも一定の効果があります。

  • 落葉広葉樹や「緑のカーテン」は、夏には日差しを遮り、冬には日射を入れてくれる、自然のパッシブ装置です。落葉広葉樹や「緑のカーテン」は、夏には日差しを遮り、冬には日射を入れてくれる、自然のパッシブ装置です。
<参考事例>
センターコートのある高性能住宅・・・軒の出や窓の高さ形状により日射を遮へい。その他南側の庭に落葉樹を植える事により日射遮へいと日射取得ををコントロール。
タイルテラスのあるゼロエネの家・・・日本古来の深い軒や窓に儲けた木製格子により日射を遮へいし通風を確保。先人の知恵を現代に蘇らせました。

3.通風

レベルの高い通風のデザインを進めていくときのキーワードとして挙げられるのが「卓越風向」「立体通風」「高窓」「ウィンドキャッチャー」です。建物の中での風の流れを予測しながら窓の配置や大きさを考えることを基本に、こうしたキーワードを建物に組み込むことがポイントになります。

岡山県の自然風利用気象データ
  • 袖壁のデザインを工夫して、風をつかまえて流れを変え、室内へ取り入れる「ウィンドキャッチャー」。袖壁のデザインを工夫して、風をつかまえて流れを変え、室内へ取り入れる「ウィンドキャッチャー」。
  • 欄間を使った通風。欄間を使った通風。
  • 最上階の上部に設ける「高窓」。建物に溜まった熱を排出させる効果は劇的です。最上階の上部に設ける「高窓」。建物に溜まった熱を排出させる効果は劇的です。
  • 吹き抜けを通じて上下に風を通す「立体通風」。吹き抜けを通じて上下に風を通す「立体通風」。
<参考事例>
南北に長い土地に建つ高性能住宅・・・窓配置の工夫で採光通風に配慮。
平屋の和風なゼロエネ住宅・・・平屋ならではのハイサイドライトなど、縦空間も有効に利用。
早島のゼロエネルギー住宅・・・吹抜けとハイサイドライトで部屋中が穏やかな自然光に包まれている。

4.昼光利用

昼光利用のデザインが目指すのは、昼間に人工照明を点けなくても過ごせるようにすることであり、また自然光による快適な明るさを実現させることです。そのときの基本は「昼間に長く過ごす部屋には2面に窓を設ける」「それ以外の部屋には少なくとも1面に窓を設ける」ということなのですが、他にも様々な”技”があります。

  • 昼光利用
  • 吹き抜けで上から下に光を落とす“技”。吹き抜けで上から下に光を落とす“技”。
  • 高窓から光を落とす“技”。高窓から光を落とす“技”。
  • 大開口サッシを配し、太陽の恵み、風のめぐみを存分に取り込む。大開口サッシを配し、太陽の恵み、風のめぐみを存分に取り込む。
<参考事例>
自然と調和するゼロエネの家・・・大開口サッシを配し、太陽の恵み、風のめぐみを存分に取り込む。
三方を建物に囲まれたコートハウス・・・自然採光を取り入れる為に建物の中心に庭を設けるセンターコート。
光溢れる家・・・ウッドデッキを設け上部一面を窓にした事で、南側から光がたっぷり降り注ぐ。

5.日射熱利用暖房

「日射熱利用暖房」とはその言葉の通り、冬に日射熱を室内に採り入れて暖房に使うという設計技術です。このときに重要になるのが、日射熱を採り入れる「集熱」、入った日射熱を逃さないための「断熱」入った日射熱を蓄えておく「蓄熱」の3つのデザインをしっかり考えることです。この3つが高いレベルで実現できれば、快適性と省エネルギー性が極めて高い建物になります。

南面の窓を大きく取り、しっかり集熱する
パッシブ地域区分による日射熱量暖房効果の判断
日当たりなど立地条件に関する事前の検討
晴れた昼間:日射熱を蓄えておく→夕方以降:室温の低下とともに蓄えられた熱が室内に放出される 図:パッシブ地域区分
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