JP2000265585A - 建物の冷却装置及び建物の環境創造装置 - Google Patents
建物の冷却装置及び建物の環境創造装置Info
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Abstract
室の熱的な環境を良好に保つ建物の冷却装置及び建物の
環境創造装置を提供すること。 【解決手段】 屋根2の上部中央に配置された棟3が、
円管状に形成され、散水孔が形成された散水管5になっ
ている。住宅1が建てられた敷地の地下部分に水が蓄え
られた貯水槽11が設置され、散水管5に、基端側がこ
の地下の貯水槽11内に位置した給水管12の先端側が
連結され、給水管12が貯水槽11内の水を小型揚水ポ
ンプ15で散水管5に送り込み、散水管5から散水され
た水が住宅1の屋根2を冷却する。
Description
環境の調和を図ると共に居室の熱的な環境を良好に保つ
建物の冷却装置及び建物の環境創造装置に関する。
用された茅葺屋根は、照り返し等が無く、夏期において
周辺環境への熱的な負荷はほとんどなかった。また、茅
は植物素材であり、茅の内部の水蒸気の蒸散による冷却
効果を有していたので、住居の天井と屋根との間の小屋
裏の温度も外気とほぼ同等の温度となっていた。しかし
近年、茅が入手困難になったことなどの理由から、住宅
の屋根材としては殆ど使用されないようになった。
代わりに一般的に瓦やカラーベストが屋根に用いられる
ようになったが、これらを屋根材とすると、植物などに
よって住宅等の建物周辺の局部的な気候である微気候の
調整をしても、夏期において太陽に熱せられた屋根材か
らの輻射熱により建物周辺の温度が上昇して、建物周辺
の熱的な環境を良好な状態に保つことは困難である。
小屋裏の温度が上昇して天井からの輻射熱が増大する。
この結果、一戸建ての住宅における夏の室内居住環境だ
けでなく、集合住宅やビル等における屋根の真下の建物
最上階における夏の室内居住環境を悪化させて、居室の
熱的な環境を良好にすることが困難となり、ひいてはク
ーラなどの空調機器のエネルギー消費量を増大させるこ
とになる。
に近年設置されるようになった太陽電池パネルの温度も
上昇し、太陽電池パネルの発電効率は温度上昇で低下す
るため、太陽電池パネルの発電効率が低下する結果とも
なる。
物周辺への輻射熱の影響を緩和し、周辺環境に与える熱
的負荷を低減できるが、屋根を緑化するためには、高い
イニシャルコスト、メンテナンスコストが必要になると
ともに、屋根の構造的補強が必要になる。また、降雨時
には屋根に配置した表土が流されたりする問題や、緑化
する上で求められる防虫対策のためにサッシ断面を改良
しなければならない問題も生ずる。
周辺の熱的な環境の調和を図ると共に居室の熱的な環境
を良好に保つことができるようになる建物の冷却装置及
び建物の環境創造装置を提供するところにある。
めに本発明に係る建物の冷却装置は、建物外面に冷却媒
体を供給する冷却媒体供給手段を有し、この冷却媒体で
建物外面を冷却することを特徴とするものである。
置の冷却媒体供給手段で建物外面に冷却媒体を供給すれ
ば、建物外面を冷却することができ、建物の周辺の熱的
な環境の調和が図られ、建物の周囲の微気候が調整され
ると共に、一戸建ての住宅の居室や集合住宅等における
屋根の真下の建物最上階の居室の熱的な環境を良好に保
つことができる。
段で建物外面に冷却媒体を供給するだけで、建物の周辺
の熱的な環境及び居室の熱的な環境が保たれるので、屋
根を植物により緑化する場合のイニシャルコスト、メン
テナンスコストが不要になるとともに、屋根の構造的補
強も不要になる等の利点を得られる。さらに、冷却媒体
供給手段で建物外面を冷却することにより、夏期におい
て冷房による空調機器の電力負荷ピークを小さくでき、
電力コストを少なく抑えることができる。
の一例は水であり、あるいは送風する空気でもよい。
段をこの水を建物の屋根に供給する散水部材を備えたも
のとすることにより、建物外面のうちで夏期に最も温度
上昇することから冷却する箇所として最適な屋根上にこ
の散水部材で散水できるようになる。これにより、建物
の周囲の微気候が一層有効に調整されると共に、居室の
熱的な環境を良好に保つことができる。また、屋根に散
水すると、屋根材の熱劣化を防止して屋根材の耐久性の
向上を図ることができ、屋根に太陽電池パネルが配置さ
れている場合には、太陽電池パネルの発電効率の向上を
図ることができる。
された散水管とすれば、散水管から屋根に沿って水を流
下させることができるので、大きな水圧をかけなくても
水を自ずと屋根全体に供給でき、屋根全体の冷却を有効
に達成できる。そして、散水部材を、屋根上の棟に沿っ
て延び且つ管状に形成された散水管とすれば、建物の外
観を損なうことなく、散水部材を屋根上に配置すること
ができる。
水道からの水でもよいが、水を屋根に供給する冷却装置
を、貯水槽から延び、この貯水槽の水を散水部材へ揚水
するための揚水回路と、屋根の端部に配置されている樋
を含み、散水部材から屋根に散水された水を前記貯水槽
に戻すための戻し回路とを有するものとすることがより
好ましい。
却媒体として利用することが可能になると共に、屋根に
散水した水を再利用することもできるようになる。
外に排出する空気排出通路を形成すれば、夏期において
小屋裏に溜まった熱気を空気排出通路から容易に屋外に
排出でき、高気密住宅の居室や小屋裏の排熱を促進する
ことが可能となる。
明に係る建物の環境創造装置は、建物の外面に冷却媒体
を供給し、この冷却媒体で外面が冷却された建物に向か
って流れる空気流を生じさせる冷却媒体供給手段と、建
物の周辺に立設され、下部が建物に向かって流れる前記
空気流の吹き抜け部となっている立設物とを有すること
を特徴とするものである。
される冷却媒体で冷却された建物の外面に向かって流れ
る空気流が生じ、下部が建物に向かって流れる空気流の
吹き抜け部となっている立設物が建物の周辺に立設され
ているので、建物に向かう空気流の一部が建物内に流れ
込み、建物内の熱的環境を良好とする。
は立設物により建物の上方へ案内されて上昇気流とな
る。この結果、空気の大きな循環流が建物の周囲にで
き、建物の周辺の温度が低下し、建物の周辺の熱的な環
境及び居室の熱的な環境が良好に保たれることになる。
立設物とすることにより、屋敷林の下部の幹の間の部分
が吹き抜け部となる。但し、立設物は塀等の構造物であ
ってもよい。
冷却装置を図に基づき説明する。
3には、瓦又はカラーベスト等による両流れ式の屋根2
を有する切妻構造の住宅1が示されており、この屋根2
の上部中央には、図3の紙面に対して直角に延びる棟3
が配置されている。そして、この棟3は、円管状に形成
されて支持材4により屋根2上に支持された散水部材で
ある散水管5で形成されている。
形成された散水管5の直下の屋根2の部分には、屋根2
を貫通する空気排出通路である貫通孔7が散水管5の長
手方向に沿って等間隔に多数形成(図3において左右一
対のみ示す)されており、下部排気ダクト8がこの貫通
孔7の上部に位置するように屋根2上に配置されてい
る。さらに、散水管5の下部から下方に延びる上部排気
ダクト9が下部排気ダクト8の上部を囲むように配置さ
れている。
排出された空気は、下部排気ダクト8内を一旦上昇して
散水管5の下部に至り、内部に水が流れている散水管5
により冷却されて下降する。そして、上部排気ダクト9
と下部排気ダクト8との間の隙間から屋外に排出される
ようになっている。このため、屋外には温度の高い空気
は排出されず、温度低下した空気が排出されるため、住
宅1の外部の熱的環境が良好となるようになっている。
部排気ダクト9の外側に位置する散水管5の部分には、
散水管5内の水を散水管5の外部に散布するための散水
孔6が散水管5の長手方向に沿って等間隔に多数形成さ
れ、住宅1の屋根2上にこの散水孔6から水が散水され
るようになっている。
地下部分には、水が蓄えられた貯水源である貯水槽11
が設置されていて、散水管5には、基端側がこの地下の
貯水槽11内に位置した給水管12の先端側が連結され
ており、この給水管12が貯水槽11内の水を散水管5
に送り込むようになっている。
端側寄りの部分には、モータ14により駆動されて貯水
槽11内の水を散水管5に送り出すための小型揚水ポン
プ15が設置されており、従って、給水管12は貯水槽
11から散水管5までの揚水回路を形成しており、小型
揚水ポンプ15には、屋外に配置された水栓16に繋が
るパイプ17をも連結されている。
めのモータ14は、太陽電池パネル13から電力の供給
を受けるようになっている。さらに、この給水管12の
貯水槽11内における下流側の部分には、散水管5への
送水及び送水の停止をするためのバルブ18及び、冬期
に散水管5や給水管12内で水を凍結させないための不
凍栓19が設置されている。
された状態で小型揚水ポンプ15が駆動されると、貯水
槽11内の水が給水管12を介して散水管5に送られる
と共に、水栓16から水を出すことができるようにな
る。また、図1に示すように、この貯水槽11には、屋
根2の両端に配置された一対の樋21にそれぞれ繋がる
排水管22の端部も接続されている。このため、樋21
から排出された水がこの貯水槽11に溜められて散水に
使用されるようになっており、樋21や排水管22によ
り、屋根2から水を貯水槽11に戻すための戻し回路が
形成されている。
れており、この水栓23まで延びる上水道の水道管24
は途中で分岐されていて、水道管24から分岐された分
岐管25が貯水槽11内まで延びている。そして、分岐
管25の途中に開閉弁であるバルブ26が設置されてお
り、貯水槽11内の水が足りなくなった時などの必要時
にこのバルブ26を開放して貯水槽11に上水道の水を
送り込むことが可能となっている。
外部の図示しない下水道に排水するための排水マス27
が、住宅1が建てられている敷地の地下部分に設けられ
ており、この排水マス27に繋がる排水管28が貯水槽
11の側部に連結されている。このため、貯水槽11内
の水位が上昇して必要以上に水が貯水槽11内に溜まっ
た場合には、この排水管28及び排水マス27を介して
外部に水が排出されることになる。
を説明する。
に、バルブ18及び不凍栓19をそれぞれ開放状態とし
て小型揚水ポンプ15を駆動することにより、貯水槽1
1内に溜められた水が散水管5に送り出されるようにな
る。そして、この水が散水管5の散水孔6から屋根2上
に散水されると、屋根2の温度が下がって住宅1の周辺
の熱的な環境の調和が図られ、住宅1の周囲の微気候が
調整されると共に、小屋裏の熱による天井からの輻射熱
で住宅1内の居室が温度上昇することもなくなるため、
居室の熱的な環境を良好に保つことができる。
するだけで、住宅1の周辺の熱的な環境及び住宅1内の
居室の熱的な環境が保たれるので、屋根2上を植物によ
って緑化するイニシャルコスト及び植物のメンテナンス
コスト等よりも総コストを低減でき、緑化するための屋
根2の構造的補強も不要になる。そして、屋根2に散水
することにより夏期において冷房による空調機器の電力
負荷ピークを小さくでき、また、屋根2への散水で屋根
材の熱劣化を防止して屋根2の耐久性の向上を図ること
ができ、さらに、屋根に太陽電池パネルが配置されてい
る場合には、散水により太陽電池パネルの温度上昇を抑
えることができるため、太陽電池パネルの発電効率を高
効率に維持させることができる。
の空気を排出する貫通孔7が住宅1の屋根2に形成され
ているので、夏期等において、下部排気ダクト8及び上
部排気ダクト9を介して屋根裏に溜まった熱気をこの貫
通孔7から容易に屋外に排出でき、高気密住宅の居室や
小屋裏の排熱を促進することが可能となる。また、本実
施の形態では、散水部材を、屋根2上に配置された棟3
に沿って延び且つ管状に形成された散水管5としたの
で、住宅1の外観を損なうことなく、散水部材を屋根2
上に配置することができる。
内の水の凍結を防止するため、図4(B)に示すよう
に、バルブ18を開放状態とすると共に水が貯水槽11
内に排出されるように不凍栓19の開閉位置を調整す
る。これにより、散水管5に散水孔6が設けられている
関係から散水管5内が大気圧となって、散水管5及び給
水管12内の水がその重量により貯水槽11内に排出さ
れ、散水管5及び給水管12の凍結が防止されることに
なる。
18を閉鎖状態とすると共に不凍栓19を開放状態とす
ることにより、散水管5及び給水管12内に水を溜めた
状態とすることができる。この状態において、バルブ1
8を図4(A)の開放状態とすると共に小型揚水ポンプ
15を駆動させると、夏期において散水管5から水を直
ちに散水することができる。また、図4(A)の状態だ
けでなく、図4(B)及び図4(C)の状態でも小型揚
水ポンプ15を駆動することで、水栓16側にも貯水槽
11内の水が送り出されることになり、水栓16を開放
することによりこの水栓16から水が出るようになる。
樋21で集めて貯水槽11内に一旦溜めて散水に利用す
る構造となっているが、本実施の形態とは異なり、駐車
場等に降った雨水を駐車場等の地下に貯水して、この雨
水を利用したり、井戸水を得やすい地域では地下水を利
用したり、河川水、農業用水等の他の水源を活用した
り、風呂の排水を濾過して使用するようにしてもよい。
雨水以外の水を使用するようにすると、日照りが続いた
ときにも、散水の水を容易に得られるようになる。
利用方法として、夏期は屋根への散水のみに使用し、春
秋期は水洗トイレ用、植木の散水用、自動車の洗車用等
の雑用水としての中水にも使用してもよい。さらに、建
物の建築地域によっては冷却装置を融雪装置としても活
用できるので、冬期には貯水槽11の水を降雪時の融水
用として利用してもよい。
は、ヒートセンサ等による自動切り換えとしてよく、居
住者の体感温度による手動切り換えとしてもよい。
屋根形状、屋根葺材等によって異なるので、貯水槽11
の容量はこれに応じて決定するものとする。また、凍害
のない地域では、表面が微量の吸水性を有する屋根材を
使用してもよい。
ら離れた位置に小型揚水ポンプ15を駆動させるための
太陽電池パネル13を配置したが、屋根2上にこの太陽
電池パネル13を配置してもよい。
1の代わりに寄棟構造の住宅31に散水式の冷却装置を
適用することも可能である。この場合、寄棟構造の住宅
31に配置された散水管5の両端部には、スプリンクラ
ー機能を有するように多数の散水孔33を有した放射部
32が設けられていて、寄棟の屋根の全面に散水可能な
構造となるようにする。
境創造装置を図に基づき説明する。
る冷却装置が設けられた本実施の形態の住宅1の周辺構
造を示す。この図に示すように、住宅1の北側と南側の
敷地内には立設物である屋敷林41が植えられており、
この屋敷林41の下部の幹41Aの間の部分が空気を通
す吹き抜け部となっている。
照り返しの部分Aの地面の温度は夏期で例えば34℃程
度であり、これに対して、屋敷林41の下の日陰部分B
の地面の温度は例えば22〜24℃程度であり、照り返
しの部分Aの地面の温度より日陰部分Bの地面の温度が
遙に低くなっているので、日陰部分Bに向かって下降す
る上方からの冷気の流れが生じ、そして、この冷気の流
れの一部が住宅1に向かって流れる空気流Cとなる。
根2は散水され、散水された水は蒸発して上昇するた
め、住宅1の外面に向かって流れる空気流Cが一層でき
やすくなり、この空気流Cは、吹き抜け部となっている
屋敷林41の下部の幹41Aの間を通って住宅1に達
し、その一部Dは住宅1の内部を流れるため、住宅1内
に北側からの冷気が流れ込むことにより、住宅内の居室
の熱的環境は良好となる。
1とにより住宅1の上方へ案内されて、この空気流は上
昇気流Dとなり、この上昇気流Dと上記日陰部分Bのた
めに下降する冷気の流れとにより大きな循環流Eが住宅
1の周囲にでき、このため、住宅1の周辺の温度が有効
に低下し、住宅1の周辺の熱的な環境及び住宅1内の居
室の熱的環境が一層良好に保たれる。
上昇流Fが発生するのに伴って、照り返しの部分A上の
熱気が上昇気流Gに乗って住宅1から遠ざかるようにも
なり、このときには上昇気流Gの下方空間Sの空気密度
が低下する。このため、住宅1に向かって流れて住宅1
内に達する北側からの冷気の空気流Dが一層生じやすく
なり、住宅1内の居室は熱的に良好となる。
林としたが、立設物は塀等の構造物であってもよい。ま
た、上記実施の形態では一戸建ての住宅を用いて説明し
たが、本発明によれば、一戸建ての住宅における夏の居
住環境だけでなく、集合住宅やビル等における屋根の真
下の建物最上階の居室の熱的な環境をも良好に保つこと
ができる。さらに、上記実施の形態において散水部材を
管状に形成された散水管としたが、屋根瓦を散水部材と
すれば、どのような屋根形状にも本発明を適用可能とな
る。
創造装置によれば、建物周辺の熱的な環境の調和を図る
と共に居室の熱的な環境を良好に保つことができるとい
う効果を発揮する。
を含めた断面図である。
た住宅の斜視図である。
の要部拡大断面図である。
断面図であって、(A)は貯水槽内に溜められた水を散
水管に送り出す状態を示す図であり、(B)は散水管及
び給水管内の水を排出する状態を示す図であり、(C)
は散水管及び給水管内に水を溜めた状態を示す図であ
る。
た別の住宅の斜視図である。
を示す概念図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 建物外面に冷却媒体を供給する冷却媒体
供給手段を有し、この冷却媒体で前記建物外面を冷却す
ることを特徴とする建物の冷却装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の建物の冷却装置におい
て、前記冷却媒体は水であって、前記冷却媒体供給手段
はこの水を建物の屋根に供給する散水部材を備えている
ことを特徴とする建物の冷却装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の建物の冷却装置におい
て、前記散水部材は、前記建物の屋根の棟に配置されて
いて、前記水をこの屋根に沿って流下させる散水管であ
ることを特徴とする建物の冷却装置。 - 【請求項4】 請求項2又は3に記載の建物の冷却装置
において、貯水槽から延び、この貯水槽の水を前記散水
部材へ揚水するための揚水回路と、前記屋根の端部に配
置されている樋を含み、前記散水部材から前記屋根に散
水された水を前記貯水槽に戻すための戻し回路とを有す
ることを特徴とする建物の冷却装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の建物の
冷却装置において、建物の屋根には、建物内の空気を建
物外に排出する空気排出通路が形成されていることを特
徴とする建物の冷却装置。 - 【請求項6】 建物の外面に冷却媒体を供給し、この冷
却媒体で外面が冷却された前記建物に向かって流れる空
気流を生じさせる冷却媒体供給手段と、前記建物の周辺
に立設され、下部が前記建物に向かって流れる前記空気
流の吹き抜け部となっている立設物とを有することを特
徴とする建物の環境創造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6658099A JP4097835B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 建物の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6658099A JP4097835B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 建物の冷却装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000265585A true JP2000265585A (ja) | 2000-09-26 |
JP4097835B2 JP4097835B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=13320046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6658099A Expired - Fee Related JP4097835B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 建物の冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4097835B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003301618A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Misawa Homes Co Ltd | 微気候配慮の植栽を備えた住宅システム |
CN103104104A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-05-15 | 朱春梅 | 一种调温板房 |
WO2018201434A1 (zh) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | 蔡黄英 | 太阳能加热大棚 |
WO2021177515A1 (ko) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 윤수현 | 조립이 용이한 용마루 구조 |
CN113775041A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-10 | 佰昱建设集团有限公司 | 一种模块化装配式钢结构房屋建筑体系 |
CN114413379A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-29 | 杭州亚景景观设计有限公司 | 被动式建筑通风系统 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP6658099A patent/JP4097835B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN113775041B (zh) * | 2021-10-09 | 2022-08-26 | 佰昱建设集团有限公司 | 一种模块化装配式钢结构房屋建筑体系 |
CN114413379A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-29 | 杭州亚景景观设计有限公司 | 被动式建筑通风系统 |
CN114413379B (zh) * | 2022-01-25 | 2023-03-31 | 杭州亚景景观设计有限公司 | 被动式建筑通风系统 |
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Publication number | Publication date |
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JP4097835B2 (ja) | 2008-06-11 |
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