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 HEAT 20 住宅外 の役割と 向 設計ガイドブックの発刊と住宅外 性能に関する HEAT20 える化 案 ( 地独 ) 北海道 総合研究機構 建築研究本部 北 建築総合研究所 鈴 隆 ( 株 ) 砂川建築環境研究所砂川雅彦 amble 建築設計事務所 服部郁
最近の情勢 2 増加傾向が収まらない 部 のエネルギー傾向 3.11を契機としたエネルギーの安全保障 災害時における建築性能の役割への再認識 効率設備機器等によるZEH 化への関 の まり 新たな基準指標に基づく住宅省エネ施策の推進 2020 年を 指した住宅省エネ適合義務化への動き 規制 誘導 みえる化を3つの柱とした今後の施策展開 など 多様な気候 住宅様式を踏まえた建築 法は如何に?
活動スケジュール 3
本委員会委員 : 坂本 設計 GB WG 主査 : 鈴 開 部 TG 評価 法 WG 主査 : 岩前普及情報 WG 主査 : 砂川 2015.03 現在 委員会体制 委員 氏名 所 属 委員 坂本雄三 ( 独 ) 建築研究所 理事 委員 ( 主査 ) 鈴 隆 ( 地独 ) 北 建築総合研究所 副所 委員 ( 主査 ) 岩前 篤 近畿 学理 学部建築学科 教授 委員 ( 主査 ) 砂川雅彦 ( 株 ) 砂川建築環境研究所 代表取締役 委員 中尾哲朗 押出発泡ポリスチレン 業会事務局 委員 永井敏彦 ウレタンフォーム 業会技術委員 委員 齋藤正憲 EPS 建材推進協議会企画開発部 委員 宮内 亨 フェノールフォーム協会事務局 委員 和広 ロックウール 業会 委員 内 貴弘 ( 社 ) 本サッシ協会 委員 中英明 硝 繊維協会断熱委員 委員 栗原潤 プレハブ建築協会 委員 梅野徹也 プレハブ建築協会 委員 荒川琢也 プレハブ建築協会 委員 千葉陽輔 プレハブ建築協会 委員 坂部芳平 三井ホーム株式会社技術研究所 委員 伊神健三 ALC 協会専任技術委員 委員 逢坂達男 ( 社 ) 本 造住宅産業協会技術開発委員 委員 杉浦公成 板硝 協会 委員 茂 ( 株 ) エクセルシャノン営業本部主幹 委員 藤 隆太 本セルローズファイバー 業会 委員 南 雄三 住宅評論家 技術専 委員 新井政広 ( 株 ) アライ代表取締役社 技術専 委員 松岡 介 ( 株 ) ポラス暮し科学研究所 住環境グループ サポート委員 浦孝次 EPS 建材推進協議会技術委員 サポート委員 布井洋 硝 繊維協会断熱委員 建築家委員 神 雅 アーキキャラバン建築設計事務所 建築家委員 服部郁 amble 建築設計事務所 建築家委員 村 直 MOON 設計 事務局 彰 ( 財 ) 建築環境省エネルギー機構住宅研究部 事務局 鵜澤孝夫 硝 繊維協会事務局 4
活動趣旨 -1 5
活動趣旨 -2 6 建築技術と設備技術のベストマッチング 法の提案 建築 設備がアンバランスな住宅 不十分な断熱 アンバランスな高断熱住宅 断熱化 HEAT20 が目指す住宅 負荷特性に合った十分な断熱 不十分な日射遮蔽 通風ができない窓 日射遮蔽 通風 通風 排熱 暖房負荷特性に合わない低効率な暖房設備システム 低効率な冷房設備システム 高効率な暖冷房設備システム 問題点 問題点 低レベルな冬季室内温熱環境 + 低レベルな夏季室内温熱環境 低効率な暖房機器 低効率な冷房機器 エネルギー消費の増大 エネルギー消費の増大 B/C 低下 B/C 低下 検討の着目点 生活スケジュール? 暖冷房負荷特性に合う断熱手法とは? 冷房を低減できる断熱手法とは? 低負荷な最適開口部手法とは? 暖冷房機器機器の高効率運用手法とは 最適な建築 暖冷房システム設計手法確立 ( 温熱環境 エネルギー消費 B/C)
エネルギーと環境の質の両 を 指して 7 省エネルギーと住空間の温熱環境の質 +B/C が両 する外 準 HEAT20 G1 ZEH 実現のための推奨外 準 HEAT20 G2 全運用エネルギー 100 H11 レベル 事業主レベル 暖冷房エネルギー 100 既存住宅我慢と節約の住宅 省エネ 環境の質 コストの両立 ゼロエネルギーハウス可能ゾーン 60~70 near HEAT zero near Zero Ene House 1~3 4 現行住宅性能表示省エネ等級 HEAT20 HEAT20 G1 G2 HEAT20 では設備設計との関わりを含めて今後も水準検討 外皮性能 ( 断熱 遮熱 通風 ) 水準
設計ガイドラインの趣旨 -1 8 低炭素社会の実現 超少 齢社会を踏まえた地域定住促進をめざし 省エネルギーと住空間の温熱環境の質を指標として HEAT20 が提唱する建築性能を有する住宅 と H11 準住宅 の差を明らかにし その差を確実に実現するための建築 法に関して 定量的裏付けデータを基に設計情報として える化する
設計ガイドラインの趣旨 -2 <GB 構想段階における鈴 メモより > 9 建築的 法と設備的 法 に関連して 例えば Q 低負荷住宅において全館 / 全居室空調は必要か? Q 低負荷住宅において全 空調は必要か? ミニマムな冷房設備をどう設計するか ミニマムな暖房設備をどう設計するか Q ライフステージ (4 3 2 ) に対応したベストな 法は何か Q 照条件の悪い住宅におけるベストな 法は何か Q 吹き抜けを有する居住空間を快適にするにはどうすべきか など 建築的 法 に関連して 例えば Q 最適な外部庇の設計はどうあるべきか? Q 天井断熱と屋根断熱 ( 傾斜屋根 ) はどちらが快適か? Q オープンプランで注意すべき点はどこか? Q 悪 にならない熱容量は? Q 窓 積はどこまで きくできるか? など
HEAT20 断熱性能推奨グレード試案 10 HEAT20 が 指す 標像 EB(Energy Benefit) NEB(Non Energy Benefit) 外 断熱 遮熱性能が向上すると暖房 冷房エネルギーがどの程度削減できるか室内温度環境性能がどう変わるか 2 つの断熱 準を提案
HEAT20 断熱性能推奨グレード試案 11 HEAT20 G1 HEAT20 G2 の住宅像
HEAT20 断熱性能推奨グレード試案 12 断熱 準別 外 平均熱貫流率 UA 値 熱損失係数 Q 値
EB( 暖房 冷房エネルギー ) NEB ( 室内温度環境性能 ) 13 HEAT20 推奨グレードによるメリット
EB( 暖房 冷房エネルギー ) 14 HEAT20 推奨グレードの省エネルギー効果 暖冷房エネルギー消費量 住宅全体のエネルギー消費量 20,000 90,000 18,000 80,000 一次エネルギー消費量 [MJ/ 年 ] 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 暖房 冷房 一次エネルギー消費量 [MJ/ 年 ] 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 暖房冷房換気給湯照明その他 ( 家電 厨房等 ) 太陽光発電ありの合計 2,000 0 標準的設備省エネ設備標準的設備標準的設備 0 太陽光発電なし 太陽光発電あり 太陽光発電なし 太陽光発電なし 標準的設備省エネ設備省エネ設備 H25 G1 G2 H25 G1 G2 HEAT20 G1 準とすることにより H25 年基準相当 + 省エネ設備より 幅にエネルギー削減効果がある H25 年基準相当 + 太陽光発電と同等のエネルギー削減効果がある
EB( 暖房 冷房エネルギー ) 15 全館連続暖房と部分間 暖房の暖冷房エネルギー消費 [MJ/( m2 年 )] 暖房一次エネルギー消費量 [MJ/( m2 年 )] 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 G2 G1 H11 H4 全館連続暖房部分間欠暖房 0 0.5 1 1.5 2 U A 値 [W/( m2 K)] 冷房一次エネルギー消費量 [MJ/( m2 年 )] 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 G2 G1 H11 H4 全館連続冷房部分間欠冷房 0 0.5 1 1.5 2 U A 値 [W/( m2 K)] 冷暖房一次エネルギー消費量 [MJ/( m2 年 )] 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 G2 G1 H11 H4 全館連続暖冷房部分間欠暖冷房 0 0.5 1 1.5 2 U A 値 [W/( m2 K)] 断熱 準の向上により 暖冷房エネルギーは低減される 平成 4 年基準の部分間 暖房エネルギー と HEAT20 G1 の全館 連続暖房エネルギー はほぼ同じである
EB( 暖房 冷房エネルギー ) 16 ピーク時暖房電 消費量 : 冬の代表 電力量 [kwh] 2.5 2.0 1.5 1.0 1 月 25 日電力量 無断熱 S55 年基準相当 H4 年基準相当 H25 年基準相当 HEAT20 G1 水準 HEAT20 G2 水準 冬は朝の立上り時がピーク 0.5 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 時刻 ] 断熱 準の向上は ピーク時の電 量に対する効果だけでなく 暖房機器の設備容量の 型化も可能である
EB( 暖房 冷房エネルギー ) 17 開 部仕様と室温 暖冷房負荷 14 8,000 45 12,000 最低室温 [ ] 12 10 8 6 4 2 0 対策なし 夜間 : 窓断熱強化 対策なし 夜間 : 窓断熱強化 対策なし 夜間 : 窓断熱強化 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 暖房負荷 [MJ/ 年 ] 最高室温 [ ] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 対策なし 窓 : 遮蔽強化 + 夜間通風 対策なし 窓 : 遮蔽強化 + 夜間通風 対策なし 窓 : 遮蔽強化 + 夜間通風 H25 基準相当 HEAT20 G1 水準 HEAT20 G2 水準 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 冷房負荷 [MJ/ 年 ] H25 基準相当 HEAT20 G1 水準 HEAT20 G2 水準 全体の暖房負荷 非暖房室 1 月最低温度 全体の冷房負荷 2 階寝室 8 月最高温度 冬期 開 部の仕様と最低室温 暖房負荷 夏期 開 部の仕様と最 室温 冷房負荷 躯体の断熱 準向上 + 開 部性能強化で 室温改善と暖冷房負荷の削減が実現できる
NEB( 室内温度環境性能 ) 18 HEAT20 推奨グレードとすると 体感温度 暖房室の温度が向上する 断熱性能と体感温度の違い 断熱性能と室温の違い
NEB( 室内温度環境性能 ) 19 全室の作 温度が 15 以上になる割合 割合 [%] 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 1 2 3 4 5 6 0 0.5 1.0 1.5 2.0 Q 値 UA 値 [W/( m2 K)] 暖房期の全時刻 全室の室温が 15 以上となる割合が 80% 以上となるのは UA=0.56( HEAT20 G1 準 ) 以上 85% 以上となるのは UA=0.46( HEAT20 G2 準 ) 以上
NEB( 室内温度環境性能 ) 20 断熱 準と暖房室 暖房室の温度差の関係 作用温度 [ ] 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 作用温度 :1/25 am6:00 HEAT20 G2 における温度差 : 約 4 HEAT20 G2 における温度差 : 約 5 S55 基準相当における温度差 : 約 10 HEAT20 G2 水準 HEAT20 G1 水準 H25 基準相当 H4 基準相当 S55 基準相当 HEAT20 推奨グレードとすることにより 暖房室と 暖房室の 温度差を 5 程度以下にすることが可能になります
NEB( 室内温度環境性能 ) 21 断熱 準と暖房停 後の温度低下の関係 25 LD の室温 室温 [ ] 20 15 10 5 0 22 23 24 1 2 3 4 5 6 時刻 1 月 26 日 HEAT20 G2 水準 HEAT20 G1 水準 H25 年基準相当 + 雨戸 + カーテン H25 基準相当 H4 年基準相当 S55 年基準相当外気温 HEAT20 推奨グレードとすることにより 暖房停 後の室温の 低下が 5 程度以内にすることが可能になります
NEB( 室内温度環境性能 ) 22 体感温度を考慮した暖房負荷の増加量 21.5 21.0 20.5 20.0 19.5 19.0 18.5 暖房設定温度 20 のときの体感温度 [ ] 体感温度 20 とするための暖房設定温度 [ ] 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 体感温度を 20 とするために暖房設定温度を上昇させたときの暖房負荷の増加量 [MJ/ 年 ] HEAT20 推奨グレードとすることにより 暖房設定温度と体感温度の 差異が さくなって暖房設定温度を上昇させる必要がなくなります
コストパフォーマンス 23 30 年間の 事費 + 暖冷房費 断熱工事費 +30 年間の暖冷房費 ( エネルキ ーコスト一定の場合 ) 断熱工事費 +30 年間の暖冷房費 ( エネルキ ーコストが年 1% ずつ上昇の場合 ) 7,000 7,000 6,000 6,000 5,000 5,000 金額 [ 千円 ] 4,000 3,000 金額 [ 千円 ] 4,000 3,000 2,000 2,000 1,000 1,000 0 0 イニシャルコスト断熱工事費 エネルキ ーコスト暖冷房費 (30 年分 ) 暖房体感温度を 20 とするための暖房費増加分 (30 年分 ) 期的視野に つと HEAT20 推奨グレード HEAT20 G1 準が最も優れている
地球環境への貢献 24 暖冷房にかかる CO2 排出量の削減効果 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 2,009 2,012 2,015 2,018 2,021 2,024 2,027 2,030 2,033 2,036 2,039 2,042 2,045 2,048 2,051 2,054 2,057 2,060 CO2 排出量 [ 千 t/ 年 ] 建住宅における CO 2 排出量推定 HEAT20 推奨グレードにすることで 本の 建住宅全体で暖冷房 に係る CO2 排出量を 40% 以上削減することが可能
HEAT20 断熱性能推奨グレード試案 HEAT20 G1 HEAT20 G2 の熱貫流率の 安と例 仕様 (6 地域 ) 25
HEAT20 断熱性能推奨グレード試案 26 HEAT20 推奨グレード表 ラベル ( 案 ) G1 この住宅の外皮平均熱流率 貫 UA 0.55 W/( m2 K) G1 この住宅の外皮平均熱流率 貫 UA 0.55 W/( m2 K) 冷房期の地域平均日射熱取得率 ηa 2.5 区分 6 冷房期の地域平均日射熱取得率 ηa 2.5 区分 6 この住宅の外皮平均熱流率 貫 UA 0.55 W/( m2 K) この住宅の外皮平均熱流率 貫 UA 0.55 W/( m2 K) G1 高性能高性能 G1 G2 G1 等級 4 G3 G2 等級 4 0. 46 0. 56 0. 87 0. 46 0. 56 0. 87 W/( m2 K) W/( m2 K) W/( m2 K) W/( m2 K) W/( m2 K) W/( m2 K) 冷房期の地域冷房期の地域平均日射熱取得率 ηa 2.5 区分 6 平均日射熱取得率 ηa 2.5 区分 6
HEAT20 設計ガイドブック 27
HEAT20 設計ガイドブックもくじ 28 カテゴリーに分類 Q&A 式
HEAT20 設計ガイドブック もくじ 29 APPENDIX CHECK LIST 関連 語 column
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 30
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 31 Q&A のカテゴリーと分類項 チェックリスト チェックリスト活 事例 に対応
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 32 質問 (Question)
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 33 質問に対する回答 (Answer)
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 34 Q&A に関連するイメージ写真
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 35 回答 (Answer) を簡潔に説明
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 36 回答 (Answer) に関連する定量的データ
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 37 キーワード Q&A に関連する 葉
HEAT20 設計ガイドブックページの構成 38 関連項 関連する Q&A の項 を併せて参照
HEAT20 設計ガイドブック チェックリスト 39 P172~176
HEAT20 設計ガイドブックチェックリスト活 事例 40 P177~179
HEAT20 設計ガイドブック 語解説 41
HEAT20 設計ガイドブックコラム 42
HEAT20 設計ガイドブック 43 新たな住まい への扉は この を開くことろからはじまります