平成 28 年度設計 WG の主な取組み主な報告内容 2. 外皮性能指標のあり方このままでいいのか? 3. 窓の目標水準と最適設計目標水準はひとつか? 4. HEAT20 開口部設計 GB 構想 2018 年 1 月発行予定 5. HEAT20 からのメッセージ? 2011,2016 HEA

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あきひろたておか
5 years ago
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1 2020 年を据えた住宅の断熱化技術開発委員会 Investigation committee of Hyper Enhanced insulation and Advanced Technique for 2020 houses HEAT20 の新たな提案 - 主として設計 WG の取組みから - ( 地独 ) 北海道総合研究機構建築研究本部本部北建築総合研究所所鈴大隆国がつくる基準実務者がつくる目標外皮性能 ( 断熱遮熱性能 ) 基準一次エネ基準外皮性能 & 一次エネ基準新法省エネ基準外皮性能 & 一次エネ基準日本の住まいへ実務者が提案する HEAT20 各種誘導基準誘導施策 (ZEH etc.) ( 出所 ) 経済産業省エネルギー庁総合資源エネルギー調査会エネルギー基本計画の要点とエネルギーを巡る情勢について 2015 年度

7 8 0.54 0.54 1.04 1.25 1.54 1.54 1.81 設定なし (1.8) (1.8) (2.7) (3.1) (3.6) (3.6) (3.6) 0.46 0.46 0.56 0.75 0.87 0.87 0.87 設定なし (1.6) (1.6) (1.9) (2.4) (2.7) (2.7) (2.7) HEAT20 G1 2015.

2 平成 28 年度設計 WG の主な取組み主な報告内容 2. 外皮性能指標のあり方このままでいいのか? 3. 窓の目標水準と最適設計目標水準はひとつか? 4. HEAT20 開口部設計 GB 構想 2018 年 1 月発行予定 5. HEAT20 からのメッセージ? 2011,2016 HEAT20 報告会 PPT より HEAT20 設計 GB PLUS 2016 より外皮性能グレード最終版 2015 年 12 月 8 日 HEAT20HP で公開上段 : 外皮平均熱貫流率 UA 値 [W/( m2 K)] ( 下段 ) : 熱損失係数 Q 値 [W/( m2 K)] 4 断熱水準 H4 年基準相当 H25 年基準相当地域区分設定なし (1.8) (1.8) (2.7) (3.1) (3.6) (3.6) (3.6) 設定なし (1.6) (1.6) (1.9) (2.4) (2.7) (2.7) (2.7) HEAT20 G 試案 HEAT20 G 試案 HEAT20 G1 最終版 HEAT20 G2 最終版 (1.3) (1.3) (1.6) (1.9) (1.9) (1.9) (1.9) (1.15) (1.15) (1.3) (1.6) (1.6) (1.6) (1.6) (1.3) (1.3) (1.4) (1.6) (1.6) (1.9) (1.9) (1.15) (1.15) (1.15) (1.3) (1.3) (1.6) (1.6)

次なる提案は? 戸建住宅を対象に提案更に高い水準としての G3( 例えば暖房ゼロ ) を提示する普及解としての G3 を提示するか共同住宅を対象に提案 (G1 G2) 既存住宅を対象に提案など図は国土交通省平成 26 年度住宅経済関連データを基に概略示したもの出典 : 住宅建築物の省エネ性能表示制度に関するシンポジウム 2016.2.26 - 住宅の省エネラベルへの期待と展望鈴木大隆共同住宅を対象に検討 NEB.

G2 水準は戸建住宅と同じか共同住宅独自に設定するか検討モデル床面積:70m2 基準解説書モデル構造 :RC 造暖房モード: 2 地域居室連続暖房 6 地域居室間歇暖房 ( 戸建検証と同じスケジュール ) 空家を想定しない場合は隣住戸を当該住宅と同じく等温変動とする NEB 冬期間の室内温度環境 EB 省エネルギー性能表 2 冬期間住宅内の体感温度 *1 が 15

外皮性能グレード 1,2 地域 3 地域 4 7 地域 ( 参考 ) 平成 25 年基準レベルの住宅概ね 10 を下回らない概ね 8 を下回らない G1 概ね 13 を下回らない概ね 10 を下回らない G2 概ね 15 を下回らない概ね 13 を下回らない表 4 5 は H25 年基準レベルの住宅 ( 表 1 に示す暖房方式 ) の暖房負荷との増減率を示したものです外皮性能を G1 G2

3 次なる提案は? 戸建住宅を対象に提案更に高い水準としての G3( 例えば暖房ゼロ ) を提示する普及解としての G3 を提示するか共同住宅を対象に提案 (G1 G2) 既存住宅を対象に提案など図は国土交通省平成 26 年度住宅経済関連データを基に概略示したもの出典 : 住宅建築物の省エネ性能表示制度に関するシンポジウム住宅の省エネラベルへの期待と展望鈴木大隆共同住宅を対象に検討 NEB.EB のシナリオは戸建住宅と同じにすべきそのときの G1.G2 水準は戸建住宅と同じか共同住宅独自に設定するか検討モデル床面積:70m2 基準解説書モデル構造 :RC 造暖房モード: 2 地域居室連続暖房 6 地域居室間歇暖房 ( 戸建検証と同じスケジュール ) 空家を想定しない場合は隣住戸を当該住宅と同じく等温変動とする NEB 冬期間の室内温度環境 EB 省エネルギー性能表 2 冬期間住宅内の体感温度 *1 が 15 未満となる割合 ( 表 1 の暖房式におけるシミュレーション ) 外皮性能グレード 1,2 地域 3 地域 4 7 地域 ( 参考 ) 平成 25 年基準レベルの住宅 4% 程度 25% 程度 30% 程度 *1 表 3 冬期間の最低の体感温度 G1 3% 程度 15% 程度 20% 程度 G2 2% 程度 8% 程度 15% 程度 ( 表 1 の暖房式におけるシミュレーション ) 外皮性能グレード 1,2 地域 3 地域 4 7 地域 ( 参考 ) 平成 25 年基準レベルの住宅概ね 10 を下回らない概ね 8 を下回らない G1 概ね 13 を下回らない概ね 10 を下回らない G2 概ね 15 を下回らない概ね 13 を下回らない表 4 5 は H25 年基準レベルの住宅 ( 表 1 に示す暖房方式 ) の暖房負荷との増減率を示したものです外皮性能を G1 G2 レベルに向上させた住宅では効率設備機器の採用放射環境の向上により暖房設定温度を低くするケースが多いこと暖房時間の短縮などの住まい方などの工夫により表に示す値よりさらに省エネルギー効果が期待できます *2 表 4 表 1の暖房式における暖房負荷削減率 ( 平成 25 年基準レベルの住宅との比較 ) 外皮性能グレード 1 2 地域 3 地域 4 7 地域 G1 約 20% 削減約 30% 削減 G2 約 30% 削減約 40% 削減約 50% 削減 *2 表 5 全館連続暖房式における暖房負荷削減率 ( 平成 25 年基準レベルの住宅で表 1の暖房式とした住宅との比較 ) 外皮性能グレード 1 2 地域 3 地域 4 5 地域 6 7 地域 G1 約 10% 削減約 10% 増加約 30% 増加約 50% 増加 G2 約 20% 削減約 10% 削減 H25 年基準レベルと概ね同等のエネルギーで全館連続暖房が可能

4 共同住宅を対象に検討性能水準最上階妻住戸の場合部位 HEAT20G1 G2 水準の U A 値を満足する RC 共同住宅の部位別仕様は? 仕様 2 地域 6 地域熱貫流率 U [W/( m2 K)] 仕様熱貫流率 U [W/( m2 K)] 壁外断熱 XPS3 種 85mm 0.30 内断熱 XPS3 種 65mm 0.39 G1 屋根外断熱 XPS3 種 105mm 0.25 外断熱 XPS3 種 80mm 0.32 開口部二重サッシアルミサッシ ( 単板ガラス )+ 樹脂サッシ (Low-E 複層ガラス (A12)) 1.90 二重サッシアルミサッシ ( 単板ガラス )+ 樹脂サッシ ( 単板ガラス ) 2.91 壁外断熱 XPS3 種 110mm 0.24 外断熱 XPS3 種 85mm 0.30 G2 屋根外断熱 XPS3 種 180mm 0.15 外断熱 XPS3 種 100mm 0.27 開口部樹脂サッシ ( 一重 ) (2 枚以上のガラス表面に Low-E 膜を使用した Low-E 三層複層ガラス ) U 値を満たす断熱材厚さは四捨五入 1.60 二重サッシアルミサッシ ( 単板ガラス )+ 樹脂サッシ (Low-E 複層ガラス (A6)) 2.33 共同住宅を対象に検討 NEB.EB のシナリオは戸建住宅と同じにすべきその時 G1.G2 水準は戸建住宅と同じか NEB 冬期間の最低室温 EB 暖房負荷削減率 (H25 年基準比 ) 水準住戸位置 2 地域 6 地域最上階妻 H25 中間階中最下階妻戸建住宅概ね10 概ね8 最上階妻 G1 中間階中最下階妻戸建住宅概ね13 概ね10 最上階妻 G2 中間階中最下階妻戸建住宅概ね15 概ね13 水準住戸位置 2 地域 6 地域最上階妻 31% 52% G1 中間階中 35% 70% 最下階妻 30% 53% 戸建住宅 20% 30% 最上階妻 43% 59% G2 中間階中 53% 79% 最下階妻 42% 68% 戸建住宅 30% 50% 共同住宅の場合 NEB は H25 年基準で G2 同等 EB は G1 で戸建 G2 同等建築属性入居率等の関係から戸建住宅と同様に考えることはできない

5 共同住宅を対象に検討 ( 住棟の入居率との関係 ) 入居率 ( 空家率 ) が熱環境性能に影響を及ぼすのが共同住宅の特性空家想定の場合に有効なのは外皮性能強化か界床界壁断熱化か例えば 6 地域における H25 年基準超の部位別仕様例 : 中間階中間部住戸部位外皮性能のみ強化外皮 + 界床界壁強化断熱工法仕様熱貫流率 U [W/( m2 K)] 仕様床外断熱 XPS3 種 75 mm 0.34 同左壁内断熱 XPS3 種 50 mm 0.49 同左屋根外断熱 XPS3 種 70 mm 0.37 同左開口部二重サッシアルミ ( 単板ガラス ) + 樹脂サッシ (LowE ガラス ) 2.33 同左熱貫流率 U [W/( m2 K)] 界床断熱材なし 3.28 XPS3 種 30 mm 0.73 界壁断熱材なし 3.19 XPS3 種 15 mm ( 両面施工 ) 外皮平均熱貫流率 U A 界床界壁断熱により飛躍的に U A 値が向上する最低温度 [ ] H25 基準 H25 基準 + 界壁界床断熱外皮性能強化のみ外皮性能強化 + 界壁界床 ) 断熱隣住戸 0 隣住戸 1 隣住戸 2 隣住戸 3 隣住戸 4 入居 100% 0.72 共同住宅を対象に検討 ( 住棟の入居率との関係 ) NEB.EBは住棟入居率により影響を受ける低い入居率では界床界壁の断熱化が有効高い入居率では外皮断熱強化が有効 6 地域戸建 G2 戸建 G1 暖房負荷 [MJ] 計算条件 9 住戸 / 棟 (1フロア3 戸 3 階 ) のモデルとした暖房条件: 居室間歇 ( 戸建検討条件と同じ ) 計算地域:6 地域入居している隣住戸の暖房内部発熱等条件は当該住戸と同じ 20,000 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 隣住戸 0 隣住戸 1 隣住戸 2 隣住戸 3 隣住戸 4 入居 100% 空入居空入居入居入居空当該住宅空入居当該住宅空入居当該住宅入居入居当該住宅入居入居当該住宅入居入居当該住宅入居空入居空空入居空入居入居入居隣住戸 0 隣住戸 1 隣住戸 2 隣住戸 3 隣住戸 4 入居 100%

6 共同住宅を対象に検討 ( 住棟の入居率との関係 ) 界床, 界壁断熱や外皮性能向上と住戸貫流熱量の関係 6 地域中間階中央住戸最上階妻住戸熱流 [MJ] 熱流 [MJ] 20,000 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2, ,000 20,000 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2, ,000 界壁界床断熱 : 無し界壁界床断熱なしの場合 H25 H25 超 H25 H25 超隣住戸入居率 0% 界壁界床断熱なしの場合 202 ( 床 ) H25 H25 超 H25 H25 超隣住戸入居率 0% 301 界壁 ( 床 ) 断熱なし外気 ( 流出 - 流入 ) 隣接住戸 ( 流出 - 流入 ) 全住戸入居外気 ( 流出 - 流入 ) 隣接住戸 ( 流出 - 流入 ) 全住戸入居熱流 [MJ] 熱流 [MJ] 20,000 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2, ,000 20,000 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2, ,000 界壁界床断熱 : あり界壁界床断熱ありの場合 H25 H25 超 H25 H25 超隣住戸入居率 0% 界壁界床断熱ありの場合 202 ( 床 ) H25 H25 超 H25 H25 超隣住戸入居率 0% 301 界壁 ( 床 ) 断熱あり外気 ( 流出 - 流入 ) 隣接住戸 ( 流出 - 流入 ) 全住戸入居外気 ( 流出 - 流入 ) 隣接住戸 ( 流出 - 流入 ) 共同住宅の高性能化は将来的な入居率変動による影響や B/C などを踏まえると外皮性能強化 + 界床界壁断熱が有効共同住宅のグレード提案に向けて入居率の違いで NEB EB が大きく変わる共同住宅の特性全戸入居を前提とするかある程度の空家を想定するか住戸単位とするか住棟単位とするか共同住宅の良質ストック形成に向けて定期的維持保全 ( 大規模修繕 ) に対する意識の定着を図っていくには共同空間も含めた共有の意識を醸成していくことが重要分譲か賃貸も視野に入れたあり方提案が必要か Benefit 界床界壁断熱化全住戸入居外皮性能向上 ( 例えば外断熱化 ) Cost

7 参考 G1 G2 水準値の地点補正手法の追加現在の補正手法 : 設計ガイドブック +PLUS で公開各都市の暖房デグリーデー (HDD) 水平面全天日射量 (Jh) ( 拡張アメダス気象データ 1995 版標準年 ) を用いて地域区分ごとに設定目標とする暖房負荷 (HL) を満たす U A を求める式 U A =HL HDD Jh+10,221)/20,188 5 地域の例目標とする室温 15 未満の割合 (Ra 15 ) を満たす U A を求める式 U A =(Ra HDD Jh )/ 地域の例改善点 1 拡張アメダスデータの更新 1995 年版から 2010 年版 ( 昨年 11 月公開 ) への更新 2 地域区分境界都市の精度向上 3 地域に近い 4 地域の都市等地域区分の境界に近い都市の UA 値補正のばらつき 2017 年夏 Web プログラム公開右図はイメージ作成協力 : インテグラル外皮性能指標のあり U A を指標に高性能化していった場合の問題点は何か高性能化を図る程窓の影響が大きくなり窓の断熱性能向上と図ると躯体断熱性能の大幅緩和も可能 H28 年基準 HEAT20G1 HEAT20G2

2. 外皮性能指標のあり U A を指標に高性能化した場合の問題は何か高性能化を図る程窓の影響が大きくなり窓の断熱性能向上と図ると躯体断熱性能の大幅緩和も可能放射環境の違いに伴う作用温度の変化 (NEB への影響 ) 作用温度の変化による暖房設定温度への影響 (EB への影響 ) 作用温度 = ( 空気温 + 周囲の平均放射温度 ) 2 (25+15)/2=20 (20.5+19.

8 2. 外皮性能指標のあり U A を指標に高性能化した場合の問題は何か高性能化を図る程窓の影響が大きくなり窓の断熱性能向上と図ると躯体断熱性能の大幅緩和も可能放射環境の違いに伴う作用温度の変化 (NEB への影響 ) 作用温度の変化による暖房設定温度への影響 (EB への影響 ) 作用温度 = ( 空気温 + 周囲の平均放射温度 ) 2 (25+15)/2=20 ( )/2=20 空気温度 25 表面温度 15 外気温断熱がしっかりしていない住宅 0 空気温度 20.5 表面温度 19.5 断熱がしっかりした住宅 2. 外皮性能指標のあり U A を指標に高性能化した場合の問題は何か外気温 2 地域 :-10 6 地域 :-5 隣室温度 :15 高性能化を図る程窓の影響が大きくなり窓の断熱性能向上と図ると躯体断熱性能の大幅緩和も可能放射環境の違いに伴う作用温度の変化 (NEB への影響 ) 作用温度の変化による暖房設定温度への影響 (EB への影響 ) とした場合の計算例開口部以外の熱貫流率 [W/K m2] 例えば基準解説書モデルのLDで作用温度 OT=20 となる室温 = 地域 6 地域開口部の熱貫流率 [W/K m2] 開口部以外の熱貫流率 [W/K m2] 例えば基準解説書モデルのLDで作用温度 OT=20 となる室温 = 開口部の熱貫流率 [W/K m2] 高性能住宅では NEB/EB 確保のため躯体と窓を分離した指標とした上で組み合わせの最適範囲を示すことが望ましい

9 3. 窓の目標水準と最適設計窓の目標水準をどう決め最適設計に導くか暖冷房時の NEB EB 通年の光環境 (EB NEB) の観点から HEAT20 としての窓の目標水準を提案する 3. 窓の目標水準と最適設計窓の目標水準をどう決め最適設計に導くか暖冷房時のNEB EB 通年の光環境(EB NEB) の観点から HEAT20としての窓の目標水準最適範囲を提案する Step-1 窓面 1m2のエネルギーポテンシャルを知る EB 暖冷房エネルギー照明エネルギー NEB 作用温度放射環境明るさ出所 HEAT20 設計ガイドブック 2015 左 :p48 右 :p74 下 :91p Step-2 窓の目標水準最適範囲の提示 Step-3 様々な住宅事例を対象に最適設計を提示

10 3. 窓の目標水準と最適設計暖房期南側 1.9 暖房期北側 1.9 Step-2 窓の目標水準最適範囲展開方針 2.33 窓の熱貫流率[W/m2 K] 熱が流入流出 Step-1 窓面1 の方位別エネルギーポテンシャルを知る 2.33 現時点での検討はまだ冬期室内過熱分や付属部材通風等の効果を考慮していないが冷房北窓の目標水準最適範囲は暖冷房照明のEB上の観点からは一義的に決まるものでは冷房期なく熱貫流率と日射取得率の組み合わせから多数存在する冷房期北側南側その中から光環境も含めNEB上ある条件を満たす範囲を最適範囲として提案する 3 という方針となるだろう 2.9 単位 Wh/ 日 m2 書籍名案ガラスの日射熱取得率４. HEAT20開口部設計GB構想発予定まちの建築家とＨＥＡＴ20 でつくった住まいのまど計画本 HEAT20設計ガイドブック 2018 主旨住宅窓は住宅デザイン住空間デザインの要であり外皮のなかで最も自然にハイコンタクトで最も住まい手に多様な作用を与える部位建築家や住宅実務者は窓を旧態の知識でデザインするため合理性建築物理性快適性に乏しい住宅がつくられ参考となる事例はなかなか見当たらないのが実状本書は主として熱エネルギー光環境の観点から四季を通じて心地よく合理性を有し美しい住宅住空間にするための住宅実務者向けの秘訣工夫を HEAT20とまちの建築家の知識をフル活用コラボして作成するものである

11 5. HEAT20 からのメッセージ外皮性能グレード検討の考え 22 EB NEB をえる化する際の前提条件個性をどう考えるか? 例えば周辺条件プラン暖冷房モード住まいなど省エネ基準暖冷房モード性能外皮住宅暖冷房モードがあるはず? HEAT20 モード提案 ( 周辺条件プラン ) は基準策定モデルモード ( 暖冷房モード住まい ) は HEAT20 モードで検討

改めて考える住宅エンベロープデザインの役割 23 ノンエナジーベネフィット ( 空間の質 ) の向上エナジーベネフィット ( 量 ) の向上建築地域技術の継承地域経済地域雇用の活性化風景の再生創造

主査 : 砂川賛助会員 ( 住宅実務者 ) + 自治体等との連携委員長設計 WG 主査氏名所属坂本雄三国立研究開発法人建築研究所理事長鈴木大隆北海道立総合研究機構建築研究本部長北方建築総合研究所所長検証

斎藤正憲発泡スチロール協会 /EPS 建材推進部長横家尚フェノールフォーム協会事務局長小竹和広ロックウール工業会内山貴弘一般社団法人日本サッシ協会田中英明硝子繊維協会断熱委員

奈良憲道株式会社エクセルシャノン取締役営業本部長木村伸一日本セルローズファイバー工業会渡邊富士也株式会社 LIXILコーディネートグループGL 藤間明美株式会社インテグラル執行役員門田昌士株式会社

WG 委員梅本大輔一般社団法人プレハブ建築協会北谷幸恵北海道立総合研究機構北方建築総合研究所主査開口部 TG 委員吉澤望東京理科大学理工学部建築学科教授森山陽水一般社団法人日本サッシ協会

12 改めて考える住宅エンベロープデザインの役割 23 ノンエナジーベネフィット ( 空間の質 ) の向上エナジーベネフィット ( 量 ) の向上建築地域技術の継承地域経済地域雇用の活性化風景の再生創造震災後岩手県陸前高田市気仙町長部要谷福伏地区の高台から見る風景委員会体制 2016 年度 HEAT20 委員会委員 : 坂本設計 WG 主査 : 鈴開口部 TG 検証 WG 主査 : 岩前普及情報 WG 主査 : 砂川賛助会員 ( 住宅実務者 ) + 自治体等との連携委員長設計 WG 主査氏名所属坂本雄三国立研究開発法人建築研究所理事長鈴木大隆北海道立総合研究機構建築研究本部長北方建築総合研究所所長検証 WG 主査岩前篤近畿大学建築学部長普及情報 WG 主査砂川雅彦株式会社砂川建築環境研究所代表取締役中尾哲朗押出発泡ポリスチレン工業会事務局長永井敏彦ウレタンフォーム工業会技術委員斎藤正憲発泡スチロール協会 /EPS 建材推進部長横家尚フェノールフォーム協会事務局長小竹和広ロックウール工業会内山貴弘一般社団法人日本サッシ協会田中英明硝子繊維協会断熱委員栗原潤一一般社団法人プレハブ建築協会梅野徹也一般社団法人プレハブ建築協会委員木村敏郎三井ホーム株式会社技術研究所所長逢坂達男一般社団法人日本木造産業協会技術開発委員長真鼻幸信板硝子協会調査役奈良憲道株式会社エクセルシャノン取締役営業本部長木村伸一日本セルローズファイバー工業会渡邊富士也株式会社 LIXILコーディネートグループGL 藤間明美株式会社インテグラル執行役員門田昌士株式会社 FPコーポレーション執行役員営業部長南雄三住宅技術評論家溝口真帰子株式会社砂川建築環境研究所設計 WG 委員渡辺真志一般社団法人プレハブ建築協会永井渉三井ホーム株式会社技術研究所研究開発グループ主査検証 WG 委員梅本大輔一般社団法人プレハブ建築協会北谷幸恵北海道立総合研究機構北方建築総合研究所主査開口部 TG 委員吉澤望東京理科大学理工学部建築学科教授森山陽水一般社団法人日本サッシ協会橋本幸登志株式会社エクセルシャノン開発技術本部本部長技術専門委員新井政広株式会社アライ代表取締役社長松岡大介株式会社ポラス暮し科学研究所住環境クルーフ長サポート委員小浦孝次 EPS 建材推進協議会技術委員長布井洋二硝子繊維協会断熱副委員長事務局八木一彰一般財団法人建築環境省エネルギー機構参与鵜澤孝夫硝子繊維協会事務局

PowerPoint プレゼンテーション

PowerPoint プレゼンテーション 2020 年を見据えた住宅の高断熱化技術開発委員会 Investigation committee of Hyper Enhanced insulation and Advanced Technique for 2020 houses HEAT 20 設計ガイドブック +PLUS の使い方旭ファイバーグラス渉外技術担当部長布井洋二 HEAT 20 HEAT20 の目指す家づくり GB+ P5 2