JP2004232210A - 微気候デザイン建物 - Google Patents

Abstract

【課題】自然エネルギーを有効利用することにより、通風および排熱を促し、また、省エネ効果にも優れた微気候デザイン建物を提供すること。
【解決手段】上階および下階を有し、自然エネルギーを有効利用するための微気候デザイン建物であって、下階の中央部または中央部付近に配置されたリビング４と、そのリビング４の周囲に配置されたダイニング５およびエントランス２とを備え、リビング４の天井９は、ダイニング５およびエントランス２の天井１０，１１よりも高く形成され、リビング４とダイニング５およびエントランス２とを区画する壁８には開口部Ｋがそれぞれ設けられ、ダイニング５およびエントランス２には外気を取り入れる通気口Ｓがそれぞれ設けられている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微気候を有効利用した微気候デザイン建物に関し、特に通風および排熱に優れた微気候デザイン建物に関する。
【０００２】
【背景の技術】
従来、茅葺屋根住宅などに代表される伝統民家は自然エネルギーを活用し、建物内外を有機的に連続して形成してきた。伝統民家では、冬の防風および夏の樹木の蒸散作用による涼しさを作り出す屋敷林を建物周辺に植栽し、自然の風をコントロールすることが重要視されてきた。また、伝統民家のような柱・梁による構造では、自由に動かすことのできる障子や板戸など、開口の大きな建具を設けることで、風の入口と出口を容易に確保することができ、自然の風を室内に導き入れ快適に過ごすことが可能であった。
【０００３】
一方、近年の住宅等の建物は夏冬を快適に過ごすため、断熱・気密性能の向上が図られている。例えば、複数の建物ユニットを組み合わせてなるユニット式建物においては、ユニット式建物の骨組みを構成する構造材に換気用の開口部を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。このユニット式建物では、各建物ユニット間の隙間からの空気のほか、構造材に設けた開口部から多くの空気が取り入れられるため、建物内部の換気・排熱が充分に行われる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−８８１９９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、断熱・気密性能の向上を図ることによって、建物内外が遮断されてしまい、資源エネルギーに依存した設備機器によって室内環境のみがコントロールされてしまうという問題がある。その結果、快適で便利な生活環境を手にすることはできたが、家庭用エネルギーの消費量はここ３０年ほどで２倍を越える数値となってしまい、地球環境にも大きな影響を与えている。また、設備機器に依存し、均質な室内環境に対して住人の体内環境が不適応を起こし、冷房病等の健康上の問題も指摘されてきている。
【０００６】
したがって、快適性および利便性を損なうことなく、自然エネルギーを積極的に活用し、補いきれない部分を設備機器で補完していくことで、自然環境と共生可能な住宅であることが望ましい。
【０００７】
本発明は、自然エネルギーを有効利用することにより、通風および排熱を促し、また、省エネ効果にも優れた微気候デザイン建物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上階および下階を有し、自然エネルギーを有効利用するための微気候デザイン建物であって、下階の中央部または中央部付近に配置された第１居住空間と、その第１居住空間の周囲に配置された第２居住空間および第３居住空間とを備え、第１居住空間の天井は、第２居住空間および第３居住空間の天井よりも高く形成され、第１居住空間と第２居住空間および第３居住空間とを区画する壁には開口部がそれぞれ設けられ、第２居住空間および第３居住空間には外気を取り入れる通気口がそれぞれ設けられている構造とした。
【０００９】
このような本発明によれば、自然エネルギーを有効利用することにより、通風および排熱を促し、また、省エネ効果にも優れた構造とすることができる。すなわち、第１居住空間の周囲に配置された第２居住空間および第３居住空間には、外気を取り入れる通気口がそれぞれ設けられているため、その通気口から取り込まれた外気が第２居住空間または第３居住空間を経由して第１居住空間内に流れ込む構造となっている。さらに、第１居住空間の天井は、第２居住空間および第３居住空間の天井よりも高く形成されていることで、自然対流により熱気を上昇させることが可能となる。このように、室内に風が取り込まれると、住人は気流感を得ることができ、快適性の向上を図ることができ、冷房等の設備機器の使用頻度を減らし、省エネを図ることができる。
【００１０】
前記第２居住空間および第３居住空間の少なくとも一方は建物の外壁側に寄せて配置されていることが望ましい。このように配置した場合、建物内に外気を効率よく取り入れることができる。すなわち、第２居住空間および第３居住空間には通気口がそれぞれ設けられているため、外壁側に配置することで外気を直接取り入れることが可能となる。
【００１１】
前記第１居住空間の壁の上方に、第１居住空間内の空気を上階へ導くための上部開口部が設けられていることが望ましい。このように形成した場合、下階の空気を上階に促すことができ、通風および排熱に効果的となる。
【００１２】
前記上階にはバルコニーが設けられ、そのバルコニーと第１居住空間とを区画する壁に上部開口部が設けられていることが望ましい。このように形成した場合、通風および排熱をより効果的に促すことが可能となる。すなわち、下階の空気は上部開口部を通り抜け、バルコニーから外部へと排出することができるので、建物内の室内環境が良好となる。
【００１３】
前記第１居住空間はリビング等の共用居住空間であることが望ましい。このようにした場合、共用居住空間の室内環境を向上させることができる。すなわち、リビング等の共用居住空間は、快適性に配慮された構造であることが望ましいため、第１居住空間をリビング等の共用居住空間とすることで、快適な空間を形成することができる。
【００１４】
前記第１居住空間の天井に風洞が設けられていることが望ましい。このように形成した場合、通風および排熱をより向上させることができる。すなわち、下階の空気は、自然対流により第２居住空間および第３居住空間の天井より高く形成された第１居住空間の天井にたまり、その第１居住空間の天井に設けられた風洞から上階に排出される構造とすることができる。また、上部開口部からも空気が排出されるので、相乗効果が生まれ、確実に通風および排熱を促すことができる。
【００１５】
建物の屋根に排熱塔が設けられ、その排熱塔と風洞とが連続していることが望ましい。このように形成した場合、通風および排熱をさらに向上させることができる。すなわち、建物内の空気を外部へ排出可能な排熱塔と、第１居住空間の天井に設けられた風洞が連続していることにより、下階の空気は風洞を経由して排熱塔から外部へと排出される、いわゆる煙突構造とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る住宅の１階平面図であり、図２は住宅の正面図であり、図３は住宅の右側側面図である。
この実施の形態では、本発明を２階建て住宅に適用した例を示す。
【００１７】
図１〜３において、この住宅Ｔはオフィス兼住宅となっており、玄関１の北側にエントランス２（第３居住空間）およびオフィスルーム３（第３居住空間）が設けられている。廊下Ｒをはさんだ東側は居住空間となっており、リビング４（第１居住空間）およびダイニング５（第２居住空間）、キッチン６（第２居住空間）、ヌック７、階段Ｆなどの他、必要な水廻り設備によって構成されている。
【００１８】
リビング４は、住宅Ｔの外壁側に寄せて配置されたダイニング５、キッチン６、ヌック７およびエントランス２、オフィスルーム３等のほぼ中央部に配置されている。ダイニング５、ヌック７および廊下Ｒと、リビング４とをそれぞれ区画する壁８は、開口部Ｋが設けられている。また、ダイニング５の壁８ｂとキッチン６の壁８ｃとエントランス２の壁８ｄとオフィスルーム３の壁８ｅには、通気口Ｓがそれぞれ設けられており、ダイニング５の出入り口扉２２の上部に開閉式の欄間（図示しない）が設けられている。
【００１９】
また、リビング４の天井９は、エントランス２およびダイニング５の天井１０、１１やオフィスルーム３およびキッチン６の天井（図示しない）よりも高く形成されている。さらに、リビング４の壁８の上方にリビング４の空気を２階へ導くための上部開口部１２が設けられている。上部開口部１２は、２階に設けられたバルコニー１３と連続して形成されており、そのバルコニー１３の壁は、リビング４と区画する壁８と同一の壁で形成されている。
【００２０】
したがって、通風および排熱を促し、また、省エネ効果にも優れた構造とすることができる。すなわち、リビング４の周囲に配置されたダイニング５、キッチン６およびエントランス２、オフィスルーム３には、外気を取り入れる通気口Ｓがそれぞれ設けられているため、その通気口Ｓから取り込まれた外気がダイニング５、キッチン６およびエントランス２、オフィスルーム３を経由してリビング４に流れ込む構造となっている。
【００２１】
さらに、欄間を開けることにより、通気口Ｓから取り入れた外気は欄間を通じて室内に取り込むことができ、逆に冬期は欄間を閉めることで断熱および気密化を図ることが可能となる。また、リビング４の天井９は、ダイニング５、キッチン６およびエントランス２、オフィスルーム３の天井よりも高く形成されていることで、自然対流によりリビング４内の熱気を上昇させることが可能となる。
【００２２】
さらに、上部開口部１２およびバルコニー１３が設けられていることで、１階の空気は上部開口部１２を通り抜け、バルコニー１３から外部へと排出することができるので、住宅Ｔの室内環境が良好となる。このように、室内に風が取り込まれると、住人は気流感を得ることができ、快適性の向上を図ることができ、冷房等の設備機器の使用頻度を減らし、省エネを図ることができる。
【００２３】
また、リビング４の天井９に風洞１４が設けられている。風洞１４は、１階から２階を縦方向に空気が通り抜けるように開口部１４ｂが形成されている。さらに、住宅Ｔの屋根１５に排熱塔１６が設けられ、その排熱塔１６と風洞１４は連続して形成されている。したがって、通風および排熱をより向上させることができる。すなわち、１階の空気は自然対流によりリビング４の天井９にたまり、その空気は風洞１４から排熱塔１６を経由して、外部へと排出される、いわゆる煙突構造となっている。
【００２４】
また、リビング４の南側に複数のサッシ１７が設けられ、サッシ１７の室外側にサンルーム１８が設けられている。サンルーム１８の床は、太陽熱を蓄熱可能とする蓄熱土間で形成されているため、蓄熱土間に蓄熱された熱を夜間に放熱することで冬期の電力使用量の削減に効果的である。また、サッシ１７の外側には、サッシ１７を開閉するブラインドシャッター（図示しない）が設置されていおり、冬期の断熱に優れ、プライバシーおよび防犯にも配慮された構造となっている。さらに、サッシ１７が設けられていることで、住宅Ｔのほぼ中央部に配置されたリビング４の採光性も十分に確保することができる。
【００２５】
上述したような構造とすることによって、外部からの空気を効果的に室内に取り込み、快適性を向上させるとともに、自然対流によって各居室内の熱気を１階から２階、外部へと効率よく排出させることができるので、設備機器の使用頻度を抑え、省エネを図ることができる。
【００２６】
図２および図４に基づいて住宅Ｔの２階を説明する。２階西側には、寝室３０、パウダールーム３１、バスルーム３２、サニタリー３３と、サニタリー３３の北側に隣接してバルコニー１３ｃが設けられている。それらに隣接して階段Ｆ、ライブラリー３４および子供部屋３５が設けられ、東側には、個室３６、洗面所３７、セールスオフィス３８が設けられている。洗面所３７の東側および、サニタリー３３の南側にはバルコニー１３ｂ、１３がそれぞれ設置されている。
【００２７】
ライブラリー３４の天井の一部は吹き抜けとなっており、屋根１５に開閉式のトップライト１９が設置されている。トップライト１９は、住宅Ｔの北側に設置され、熱反射ガラスと遮光スクリーン（それぞれ図示しない）とを備えている。したがって、通風および排熱に優れた構造とすることができる。すなわち、熱気は上昇するため、天井付近に溜まり上部からのふく射熱を増大する要因となり、対流もしにくいため排熱することが困難であるが、トップライト１９を設けることで、容易に熱気を排出可能となる。さらに、居室の使用条件などによって、窓を閉める必要が生じた場合にも、排熱を効果的に行うことができる。また、熱反射ガラスと遮光スクリーンが設けられているため、トップライト１９および居室内への蓄熱を防ぎ、日射遮蔽を効果的に行うことが可能となる。
【００２８】
このトップライト１９は気象の変化を検出してトップライト１９を自動開閉する開閉装置（図示しない）が備えられている。したがって、温度変化および、雨や雪などの気象変化に対応してトップライト１９が自動開閉するため、利便性に優れ、快適な室内環境を形成することが可能となる。
【００２９】
また、階段Ｆの上部の壁２０には排熱サッシ２１が設けられている。排熱サッシ２１は、熱を遮断することが可能な遮熱ガラス（図示しない）を備えた開口部が形成されている。したがって、通風および排熱効果に優れ、プライバシーを確保することができる。すなわち、排熱サッシ２１は１階および２階の熱気を外部へ排出することができ、また、居室の使用条件等により居室に設けられた開口部、例えば欄間を開けることができない場合にも、排熱サッシ２１から熱気を排出することができる。さらに、排熱サッシ２１は共用スペースである階段Ｆの上部に設けられているため、開放時にもプライバシーを容易に確保することができる。
【００３０】
この実施形態ではリビング４を１階中央部に配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、ダイニング５やオフィスルーム３を配置してもよい。但し、リビング４を配置することで、快適で開放的な共用居住空間とすることができる。また、各居室（寝室３０、ライブラリー３４、個室３６、セールスオフィス３８）の出入り口扉はダイニング５の出入り口扉２２と同様に、欄間を備えることもできる。このようにした場合、通風および排熱をより向上させることができる。
【００３１】
上述した住宅Ｔの構造は、木質系および鉄骨系パネル工法およびユニット住宅のほか、木造住宅、鉄骨住宅、鉄筋コンクリート住宅等のいずれでもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、自然エネルギーを有効利用することにより、通風および排熱を促し、また、省エネ効果にも優れた構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る住宅Ｔの１階平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る住宅Ｔの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る住宅Ｔの右側側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る住宅Ｔの２階平面図である。
【符号の説明】
１ 玄関
２ エントランス
３ オフィスルーム
４ リビング
５ ダイニング
６ キッチン
７ ヌック
８，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，２０ 壁
９，１０，１１ 天井
１２ 上部開口部
１３，１３ｂ，１３ｃ バルコニー
１４ 風洞
１４ｂ 開口部
１５ 屋根
１６ 排熱塔
１７ サッシ
１８ サンルーム
１９ トップライト
２１ 排熱サッシ
２２ 出入り口扉
３０ 寝室
３１ パウダールーム
３２ バスルーム
３３ サニタリー
３４ ライブラリー
３５ 子供部屋
３６ 個室
３７ 洗面所
３８ セールスオフィス
Ｆ 階段
Ｋ 開口部
Ｒ 廊下
Ｓ 通気口
Ｔ 住宅

Claims (7)

1. 上階および下階を有し、自然エネルギーを有効利用するための微気候デザイン建物であって、
   前記下階の中央部または中央部付近に配置された第１居住空間と、その第１居住空間の周囲に配置された第２居住空間および第３居住空間とを備え、
   前記第１居住空間の天井は、前記第２居住空間および前記第３居住空間の天井よりも高く形成され、
   前記第１居住空間と前記第２居住空間および第３居住空間とを区画する壁には開口部がそれぞれ設けられ、
   前記第２居住空間および第３居住空間には外気を取り入れる通気口がそれぞれ設けられていることを特徴とする微気候デザイン建物。
2. 請求項１記載の微気候デザイン建物において、前記第２居住空間および第３居住空間の少なくとも一方は建物の外壁側に寄せて配置されていることを特徴とする微気候デザイン建物。
3. 請求項１または２記載の微気候デザイン建物において、前記第１居住空間の壁の上方に、第１居住空間内の空気を上階へ導くための上部開口部が設けられていることを特徴とする微気候デザイン建物。
4. 請求項３記載の微気候デザイン建物において、前記上階にはバルコニーが設けられ、そのバルコニーと前記第１居住空間とを区画する壁に前記上部開口部が設けられていることを特徴とする微気候デザイン建物。
5. 請求項１記載の微気候デザイン建物において、前記第１居住空間はリビング等の共用居住空間であることを特徴とする微気候デザイン建物。
6. 請求項１〜５記載の微気候デザイン建物において、前記第１居住空間の天井に風洞が設けられていることを特徴とする微気候デザイン建物。
7. 請求項６記載の微気候デザイン建物において、建物の屋根に排熱塔が設けられ、その排熱塔と前記風洞とが連続していることを特徴とする微気候デザイン建物。

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