JP2008285913A - Building and air flow control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物及び気流制御システムに関するものである。 The present invention relates to a building and an airflow control system.
近年では、経済性、環境保全等の観点から、住宅等の建物において消費エネルギを低減させることが望まれており、エネルギ低減のための技術が各種提案されている。例えば、太陽熱や地中熱を利用して熱蓄積部にエネルギを蓄え、そのエネルギを用いて建物内の冷暖房を行う技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1を含め既存の技術では、熱蓄積部(上記特許文献1では暖冷房塔部)に蓄えた熱を建物内に放出して暖房等に利用できるとしているものの、その熱利用できる範囲は、基本的に熱蓄積部に隣接する部屋に限られる。そのため、建物内に設けられた他の部屋(熱蓄積部に隣接していない部屋)について、いかに効率よく暖房等を行うかについては対策が不十分であり、それゆえに対策の余地があると考えられる。
However, in existing technologies including the above-mentioned
本発明は、建物内で発生する熱の有効利用を図り、ひいては建物におけるエネルギ効率を向上させることができる建物及び気流制御システムを提供することを主たる目的とするものである。 The main object of the present invention is to provide a building and an airflow control system that can effectively use heat generated in the building, and thereby improve energy efficiency in the building.
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 Hereinafter, means and the like effective for solving the above-described problems will be described while showing functions and effects as necessary. In the following, in order to facilitate understanding, a corresponding configuration example in the embodiment of the invention is appropriately shown in parentheses, etc., but is not limited to the specific configuration shown in parentheses.
本発明の建物(建物10)は、低床空間部(ダイニングキッチン12)と、その低床空間部よりも床位置が高い高床空間部(居室21〜24)とを水平方向に隣接させて設けるとともに、前記低床空間部に、熱を発生する熱源設備(キッチン設備16)を設け、該熱源装置により発生した熱を、前記低床空間部と前記高床空間部とを連通する開口部(開口部21b〜24b)を通じて前記高床空間部に移動させる構成としたことを特徴とする。
The building (building 10) of the present invention is provided with a low floor space (dining kitchen 12) and a high floor space (rooms 21 to 24) having a floor position higher than the low floor space adjacent to each other in the horizontal direction. In addition, a heat source facility (kitchen facility 16) that generates heat is provided in the low floor space portion, and an opening (opening) that connects the heat generated by the heat source device to the low floor space portion and the high floor space portion. It is configured to move to the raised floor space through the
上記構成によれば、低床空間部に熱源設備を設けるとともに、低床空間部に水平方向に隣接して高床空間部を設けており、低床空間部内で発生した熱は、同低床空間部内を上昇し、さらに開口部を通じて高床空間部に流入する。これにより、低床空間部内の熱源設備により発生した熱を、高床空間部の暖気に効率よく利用することが可能となる。その結果、建物内で発生する熱の有効利用を図り、ひいては建物におけるエネルギ効率を向上させることができる。 According to the above configuration, the heat source equipment is provided in the low floor space portion, and the high floor space portion is provided adjacent to the low floor space portion in the horizontal direction, and the heat generated in the low floor space portion is the same as the low floor space portion. It rises in the interior and flows into the high floor space through the opening. Thereby, the heat generated by the heat source facility in the low floor space can be efficiently used for warming up the high floor space. As a result, it is possible to effectively use the heat generated in the building, thereby improving the energy efficiency in the building.
前記低床空間部を囲むようにして前記高床空間部を設けることが好ましい。これによれば、熱源設備を有する空間部(低床空間部)が他の空間部(高床空間部)で囲まれることとなり、熱が屋外に無駄に逃げてしまうことが抑制されて、低床空間部内における熱の保温効果が期待できる。また、低床空間部の周囲に高床空間部が配されることで、任意の高床空間部に対して(例えば、複数ある高床空間部のいずれかに対して)熱移動を行おうとする場合にも、その熱移動部位を設定しやすくなり、好都合な構成となる。 The high floor space is preferably provided so as to surround the low floor space. According to this, the space part (low floor space part) which has a heat source facility will be enclosed by other space parts (high floor space part), and it will be suppressed that a heat | fever escapes wastefully outdoors, a low floor The heat insulation effect in the space can be expected. In addition, when the high floor space portion is arranged around the low floor space portion, heat transfer is performed with respect to an arbitrary high floor space portion (for example, any of the plurality of high floor space portions). However, it becomes easy to set the heat transfer site, which is a convenient configuration.
前記高床空間部を、前記低床空間部に対して高さ方向に一部重複して設け、低床空間部と高床空間部とを仕切る隔壁に前記開口部を設けることが好ましい。これにより、低床空間部から高床空間部に向けて気流が発生しやすい構造となり、効率よく熱移動を行わせることができる。 It is preferable that the high floor space part is provided so as to partially overlap the low floor space part in the height direction, and the opening is provided in a partition wall that partitions the low floor space part and the high floor space part. Thereby, it becomes a structure where airflow tends to be generated from the low floor space portion toward the high floor space portion, and heat transfer can be performed efficiently.
ここで、前記低床空間部は、当該低床空間部の床面を基準として構成される下階部分と、前記高床空間部の床面を基準として構成される上階部分とを連続する吹抜け空間であるとよい。 Here, the low-floor space part is a blowout that continuously connects a lower floor part configured on the basis of the floor surface of the low-floor space part and an upper floor part configured on the basis of the floor surface of the high-floor space part. It should be a space.
前記低床空間部の天井部と周囲の隔壁との少なくともいずれかに断熱手段を設けることが好ましい。この場合、低床空間部と高床空間部とが隣接する部位では、それら両空間部を仕切る隔壁に断熱手段を設けるとよい。これにより、低床空間部内における熱の損失を少なくすることができ、熱効率が一層向上する。 It is preferable to provide heat insulating means on at least one of the ceiling portion of the low floor space portion and the surrounding partition. In this case, in a portion where the low floor space portion and the high floor space portion are adjacent to each other, a heat insulating means may be provided on the partition wall that partitions both the space portions. Thereby, the heat loss in the low floor space can be reduced, and the thermal efficiency is further improved.
例えば、低床空間部の真上が屋根部(又は屋上部)となっている建物では、その屋根部に断熱手段を施すとよい。特に、低床空間部の真上が陸屋根となっている建物では、屋上部分を屋上庭園とすることで屋上断熱を実現することが望ましい。 For example, in a building having a roof portion (or a rooftop) directly above the low floor space portion, heat insulation means may be applied to the roof portion. In particular, in a building having a flat roof directly above the low floor space part, it is desirable to realize rooftop insulation by using a rooftop garden as a rooftop garden.
前記低床空間部に隣接させて前記高床空間部を複数設けるとともに、同高床空間部ごとに前記開口部を設け、当該高床空間部ごとの開口部を選択的に開閉できる構成とした。これにより、複数の高床空間部のうち、ユーザが望む高床空間部についてのみ暖気を行うことが可能となる。したがって、建物内のユーザにとっての快適性が向上する。 A plurality of the high floor space portions are provided adjacent to the low floor space portion, the openings are provided for each of the high floor space portions, and the openings for the high floor space portions can be selectively opened and closed. Thereby, it becomes possible to warm up only about the high floor space part which a user desires among several high floor space parts. Therefore, the comfort for the user in the building is improved.
前記熱源設備は、加熱調理器等を有するキッチン設備(キッチン設備16)であることが好ましい。この場合、キッチン設備で発生した熱を利用して、高床空間部を効率よく暖気できる。低床空間部を囲むようにして高床空間部を設ける場合には、キッチンが高床空間部で囲まれることとなり、キッチン(ダイニング一体のダイニングキッチン含む)の熱が屋外に無駄に逃げてしまうことが抑制されて、キッチン内における熱の保温効果が期待できる。 The heat source facility is preferably a kitchen facility (kitchen facility 16) having a heating cooker or the like. In this case, the high floor space can be efficiently warmed using the heat generated in the kitchen facility. When the high floor space portion is provided so as to surround the low floor space portion, the kitchen is surrounded by the high floor space portion, and it is suppressed that the heat of the kitchen (including the dining kitchen with integrated dining) escapes to the outdoors. Therefore, the heat insulation effect in the kitchen can be expected.
上記のようにキッチンが高床空間部で囲まれる場合、換言すれば建物中央にキッチンが設置される構造となる。 When the kitchen is surrounded by the high floor space as described above, in other words, the kitchen is installed in the center of the building.
ここで、低床空間部をキッチン(ダイニングキッチン)、高床空間部を各ユーザの居室とした場合を考える。この場合、各ユーザは、キッチン(ダイニングキッチン)で食事をした後、各自の居室に移動することが想定されるが、上記構成によれば、キッチン(ダイニングキッチン)から居室へのユーザの移動に合わせて、キッチン(ダイニングキッチン)から居室への熱移動が可能となる。したがって、実用上望ましい構成を実現することができる。 Here, the case where the low floor space part is a kitchen (dining kitchen) and the high floor space part is a room of each user is considered. In this case, it is assumed that each user moves to his / her own room after having a meal in the kitchen (dining kitchen). However, according to the above configuration, the user can move from the kitchen (dining kitchen) to the living room. In addition, heat can be transferred from the kitchen (dining kitchen) to the living room. Therefore, a practically desirable configuration can be realized.
上記のごとく構成される建物においては、以下の気流制御システムが適用されることが望ましい。すなわち、かかる気流制御システムは、前記開口部に設けられ、同開口部を開閉する開閉部材(開閉部材21c〜24c)と、前記熱源設備により発生した熱が前記低床空間部から前記高床空間部に移動するよう前記開閉部材の開閉制御を実行する制御手段(コントローラ50)と、を備えることを特徴とする。
In the building configured as described above, it is desirable to apply the following airflow control system. That is, the airflow control system is provided in the opening, and an opening / closing member (opening /
上記構成によれば、制御手段によって開閉部材が自動開閉されることにより、低床空間部から高床空間部に向けて気流を発生させることができ、低床空間部から高床空間部への熱移動が行われる。したがって、ユーザにとって都合良く高床空間部の暖気を行わせることが可能となる。 According to the above configuration, the opening / closing member is automatically opened and closed by the control means, whereby an air flow can be generated from the low floor space portion to the high floor space portion, and heat transfer from the low floor space portion to the high floor space portion. Is done. Therefore, it becomes possible for the user to warm the high floor space portion conveniently.
気流制御の具体的内容として、以下の(1)〜(3)の各手法が適用できる。これら各手法のいずれか1つ又はそれらの組み合わせにより気流制御が実行されるとよい。 As specific contents of the airflow control, the following methods (1) to (3) can be applied. The airflow control may be executed by any one of these methods or a combination thereof.
(1)高床空間部における人の有無を判定する判定手段(人感センサ44〜46及びコントローラ50)を備え、高床空間部における人の有無に基づいて前記開閉部材を開放させる。例えば、冬季においては、高床空間部に人がいると判定した場合に、開閉部材を開放させる。これにより、高床空間部に人がいない場合に無駄に暖気を行うことを抑制することができる。また、夏季においては上記とは逆に、高床空間部に人がいないと判定した場合に、開閉部材を開放させる。これにより、高床空間部にいる人が熱気により不快感を覚えることが抑制できる。
(1) A determination unit (
(2)高床空間部について空調を行う時間帯をあらかじめ定めておき、前記空調を行う時間帯において前記開閉部材を開放させる。これにより、高床空間部に実際に人が移動する以前に高床空間部の暖気を行うことが可能となる。 (2) A time zone for air conditioning is determined in advance for the high floor space, and the opening and closing member is opened in the time zone for air conditioning. Thereby, it becomes possible to warm the high floor space before the person actually moves to the high floor space.
(3)低床空間部と高床空間部との温度差を検出する温度差検出手段(温度センサ41〜43及びコントローラ50)を備え、その温度差に基づいて前記開閉部材を開放させる。例えば、低床空間部と高床空間部との温度差ΔT(=低床側温度−高床側温度)が所定の判定値(例えば5℃)である場合に、開閉部材を開放させる。これにより、低床空間部内の熱を高床空間部にて有効に用いることができる。
(3) Temperature difference detection means (
また、低床空間部に隣接する複数の高床空間部を有する建物においては、それら複数の高床空間部にそれぞれ設けられる開口部の各開閉部材を選択的に開放又は閉鎖するとよい。これにより、複数の高床空間部について個別に、低床空間部内の熱による暖気を行うことができ、建物内のユーザにとっての快適性が一層向上する。 In addition, in a building having a plurality of high floor space portions adjacent to the low floor space portion, each opening / closing member of the opening provided in each of the plurality of high floor space portions may be selectively opened or closed. Thereby, the warm air by the heat | fever in the low floor space part can be performed separately about a some high floor space part, and the comfort for the user in a building improves further.
また、高床空間部において、当該高床空間部と屋外空間とを隔てる外壁の開口部に屋外側開閉体(サッシ戸61,62,74,76)を設け、前記開閉部材の開放に合わせて前記屋外側開閉体を開放するとよい。これにより、高床空間部において、低床空間部側からの空気の流入と屋外側への空気の排出とが同時に行われ、高床空間部内における気流の発生を促すことができる。したがって、低床空間部から上昇気流とともに高床空間部内に流入した熱を、高床空間部内において横方向(水平方向)に伝播させ、それに伴い高床空間部内の暖気を効率よく行わせることができる。
Further, in the high floor space portion, an outdoor side opening / closing body (
ここで、前記高床空間部において暖気すべきエリアを挟む位置にある前記開閉部材と前記屋外側開閉体と(例えば図7のサッシ戸73とサッシ戸74)を制御対象としてそれらを開放させるとよい。これにより、都度暖気すべきエリアに暖気気流を生じさせることができ、当該エリアについて好適なる暖気を行うことができる。
Here, the opening / closing member and the outdoor-side opening / closing body (for example, the
前記高床空間部に、水平方向の気流を発生させるための気流発生手段(送風機77,78)を設け、前記開閉部材の開閉制御に際し、前記気流発生手段によって高床空間部内の気流を発生させることが好ましい。これにより、高床空間部内においてより積極的にかつ広域で気流を発生させることができ、高床空間部内における暖気を好適に行うことができる。
An airflow generating means (
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明を3階建ての戸建て住宅に適用した事例について説明する。図1は、建物10の縦断面を示す図面であり、図2は建物10の一階部分、二階部分及び三階部分(屋上階部分)の各間取りを示す平面図である。なお、図1は、図2におけるA−A線断面図に相当する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a three-story detached house will be described. FIG. 1 is a drawing showing a longitudinal section of a
建物10において、一階部分には玄関ホール11、ダイニングキッチン12、居室13,14、トイレ15等が設けられている。ダイニングキッチン12は建物10のほぼ中央に設けられており、ダイニングキッチン12を囲むようにして玄関ホール11、居室13,14、トイレ15等が配置されている。ダイニングキッチン12は、一階部分及び二階部分で連続する吹抜け空間となっている。また、ダイニングキッチン12の床上には、ガスコンロや電磁調理器、オーブン等の加熱調理機器16a及びシンク16bを備えてなるキッチン設備16が設置されている。その他、ダイニングキッチン12には、二階部分に通じる階段17,18が設けられている。なお便宜上、一階部分において各空間部に通じる開口部(出入り口等)の図示は省略している。
In the
また、二階部分には、ダイニングキッチン12の二階吹抜け部を囲むようにして居室21,22,23,24が設けられている。すなわち、各居室21〜24は、ダイニングキッチン12の二階吹抜け部に水平方向に隣接して設けられている。各居室21〜24は、例えば、住人にそれぞれ割り振られた部屋である。各居室21〜24には、それぞれ可動式又は着脱式の間仕切り壁21a,22a,23a,24aが設けられており、各間仕切り壁21a〜24aを装着することにより各居室21〜24がそれぞれ2分割され、各間仕切り壁21a〜24aを取り外すことにより各居室21〜24の部屋広さを拡張することが可能になっている。本実施形態では、ダイニングキッチン12が「低床空間部」に相当し、各居室21〜24が「高床空間部」に相当する。
In addition, in the second floor portion,
居室21,24には、2階の階段フロア25,26と居室内との間を出入りするための出入り口21b,24bが形成され、その出入り口21b,24bにドア21c,24cが設けられている。また、居室22,23とダイニングキッチン12の二階吹抜け部とを仕切る隔壁には窓部22b,23bが形成され、その窓部22b,23bにガラス戸等のサッシ戸22c,23cが設けられている。サッシ戸22c,23cとしては引き違い式、押し出し式、片開き式などが採用できる。なお以下の記載では、出入り口21b,24b及び窓部22b,23bを「開口部21b〜24b」、ドア21c,24c及びサッシ戸22c,23cを「開閉部材21c〜24c」とも言うこととする。図2では、居室22,23への出入り口については図示を省略している。
In the
各居室21〜24は、二階部分及び三階部分で連続する吹抜け空間となっており、三階部分にはロフト31,32,33,34が設けられている。
Each of the living rooms 21 to 24 is an open space that continues on the second and third floors, and
ダイニングキッチン12は、建物10のほぼ中央に設けられることで断熱効果が期待できる。また、その断熱性を一層高めるべく、ダイニングキッチン12とそれを囲む各部屋との間の隔壁には高断熱材が配設されている。加えて、各居室21〜24の周囲の壁にも高断熱材が配設されている。
The
三階部分(屋上階)において、ダイニングキッチン12の上方には屋上フロア35が設けられている。本建物10では、屋上フロア35を屋上庭園としており、同フロアのほぼ全面に芝生や各種植物が植えられている。屋上フロア35を屋上庭園とすることにより、ダイニングキッチン12の天井部における高断熱化が図られている。
A
図3は、本建物10の外観を模式的に示す斜視図である。同図3に示すように、建物10は大別して、ダイニングキッチン12を構成する中央ブロックB1と、一階〜三階部分の各居室等を有する周囲ブロックB2,B3とからなり、中央ブロックB1を、平面視L形をなす周囲ブロックB2,B3で囲むようにして構築されている。すなわち、ダイニングキッチン12が建物中央に設置される構造となっている。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the exterior of the
本実施形態では、建物10において、ダイニングキッチン12のキッチン設備16(加熱調理機器16a)にて発生した熱を、二階の各居室に適宜移動させることで熱の有効利用を図ることとしており、その熱移動のために気流制御を実行する。以下、その詳細を説明する。
In this embodiment, in the
図4は、気流制御システムの電気的構成を示す図である。なお図4では、説明の便宜上、ダイニングキッチン12とそれに隣接する二階の居室22,23についてのみシステム構成を示している。他の二階の居室21,24については、説明が重複するため省略する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an electrical configuration of the airflow control system. In FIG. 4, for convenience of explanation, the system configuration is shown only for the
図4において、ダイニングキッチン12及び二階の各居室22,23にはそれぞれ温度センサ41,42,43が設けられており、これら各センサ41〜43にて検出された温度情報はコントローラ50に適宜入力される。また、同じくダイニングキッチン12及び二階の各居室22,23にはそれぞれ人感センサ44,45,46が設けられており、各センサ44〜46にて検出された人検知情報はコントローラ50に適宜入力される。各居室22,23に設けられたサッシ戸22c,23cには、駆動アクチュエータとしてモータ47,48が設けられており、モータ47,48が駆動されることでサッシ戸22c,23cの開閉が行われるようになっている。
In FIG. 4,
コントローラ50には、上述した各センサの検出信号以外に、キッチン設備16の使用状況に関する情報が入力される。例えば、熱源である加熱調理機器16aが運転されていること(加熱調理中であること)等を示す熱源情報が入力される。
In addition to the detection signals of the respective sensors described above, information related to the usage status of the
コントローラ50は、CPUやメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを有する演算装置であり、前述した各センサ41〜46の検出信号に基づいてサッシ戸22c,23cの開閉制御を実行する。
The
また本実施形態では、各居室に設けた換気窓のサッシ戸(前述した図1,図2では図示略)についても開閉制御を実行することとしており、図4には、居室22,23の上部(三階部分の高さ)に設けられた換気窓のサッシ戸61,62と、そのサッシ戸61,62を開閉駆動するモータ63,64とを示している。コントローラ50は、サッシ戸22c,23cの開閉制御に合わせて換気窓のサッシ戸61,62についても開閉制御を適宜実行する。
Further, in this embodiment, the opening / closing control is also executed for the sash doors of ventilation windows (not shown in FIGS. 1 and 2 described above) provided in each room, and FIG. 4 shows the upper part of the
図5は気流制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理はコントローラ50によって所定の時間周期で実行される。本処理は、冬季などにおいて二階の各居室21〜24を積極的に暖気する場合の気流制御について示す。なおここでも、便宜上、ダイニングキッチン12と二階の各居室22,23のみについて説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of airflow control, and this processing is executed by the
図5において、ステップS11では、各部屋の温度情報を取得する。すなわち、温度センサ41〜43の検出信号に基づいてダイニングキッチン12の室内温度T1、居室22の室内温度T2及び居室23の室内温度T3を算出する。また、ステップS12では、人感センサ44〜46の検出信号に基づいてダイニングキッチン12及び二階の各居室22,23における在室状況をモニタする。
In FIG. 5, in step S11, temperature information of each room is acquired. That is, the indoor temperature T1 of the
その後、ステップS13では、ダイニングキッチン12の室内温度T1とあらかじめ定めた基準温度REFとを比較し、T1>REFであるか否かを判定する。基準温度REFは、ダイニングキッチン12内に滞在する熱を他の部屋で利用できるかどうかを判定する温度であり、例えば20℃程度の温度値とされる。そして、T1>REFであることを条件に、後続の処理を実行する。「T1>REF?」の判定に代えて、加熱調理機器16aが所定時間以上継続して運転されたかどうかを判定することも可能である。
Thereafter, in step S13, the room temperature T1 of the
ステップS13がNOであればそのまま本処理を終了する。すなわち、居室22,23のサッシ戸22c,23cは開放されない。ステップS13がYESであれば後続のステップS14に進む。
If step S13 is NO, this process is terminated as it is. That is, the
ステップS14〜S16では、居室22についてサッシ戸22cの開閉処理を実行する。すなわち、ステップS14では、ダイニングキッチン12の室内温度T1と居室22の室内温度T2とを比較し、T1>T2+α(例えばα=5℃)であるかを判定する。また、ステップS15では、居室22に人がいるか否かを判定する。そして、ステップS14,S15が共にYESであれば、ステップS16に進み、居室22のサッシ戸22cを開放する。
In steps S14 to S16, an opening / closing process of the
また、ステップS17〜S19では、居室23についてサッシ戸23cの開閉処理を実行する。すなわち、ステップS17では、ダイニングキッチン12の室内温度T1と居室23の室内温度T3とを比較し、T1>T3+β(例えばβ=5℃)であるかを判定する。また、ステップS18では、居室23に人がいるか否かを判定する。そして、ステップS17,S18が共にYESであれば、ステップS19に進み、居室23のサッシ戸23cを開放する。
In steps S17 to S19, the
居室22,23について共にサッシ戸の開放条件が成立する場合、いずれかを優先して暖気する構成であってもよい。例えば、室内温度の低い方を優先して暖気する(すなわちサッシ戸を開放する)。又は、あらかじめ定めた優先順序に基づいて居室22,23のいずれかを暖気する(すなわちサッシ戸を開放する)。
When the conditions for opening the sash doors are established for both the
なお、ステップS14,S17の温度判定に用いる所定値α,βは、α=βとしてよいが、α≠βであってもよい。α≠βとすることにより、居室22,23についていずれかを優先して暖気することが可能となる。すなわち、例えばα>βであれば、ステップS14よりもステップS17の方が成立しやすくなり、居室23について優先して暖気が行われることとなる。
The predetermined values α and β used for the temperature determination in steps S14 and S17 may be α = β, but α ≠ β may also be used. By setting α ≠ β, it is possible to preferentially warm one of the
図5のフローチャートにおいて、ダイニングキッチン12に人がいるかどうか(残っているかどうか)を判定するステップを追加し、ダイニングキッチン12に人がいる場合には、居室22,23のサッシ戸22c,23cを開放しない構成としてもよい。これにより、ダイニングキッチン12が保温された状態で保持される。
In the flowchart of FIG. 5, a step of determining whether or not there is a person in the dining kitchen 12 (whether or not it remains) is added. If there is a person in the
建物10における気流の発生状況について図6を用いて説明する。
The generation | occurrence | production state of the airflow in the
図6において(a)は、T1≦REFである場合、T1≦T2+αかつT1≦T3+βである場合、又は居室22,23に誰もいない場合について示しており、かかる場合には各居室22,23のサッシ戸22c,23cが共に閉鎖されている。これにより、ダイニングキッチン12→居室22,23への上昇気流、すなわち熱移動は発生しない。
6A shows a case where T1 ≦ REF, T1 ≦ T2 + α and T1 ≦ T3 + β, or a case where there is no one in the
これに対し、(b)は、居室22についてのサッシ戸の開放条件が成立している場合を示しており、かかる場合には居室22のサッシ戸22cが開放される。これにより、ダイニングキッチン12→居室22への上昇気流が発生し、それに伴う熱移動によって居室22が暖気される。なお、図示のごとく気流を発生させる場合、換気窓のサッシ戸61を開放させ、それによって気流の発生を促すようにすることも可能である。
On the other hand, (b) has shown the case where the opening condition of the sash door about the
また、(c)は、居室22,23についてのサッシ戸の開放条件がいずれも成立している場合を示しており、かかる場合には各居室22,23のサッシ戸22c,23cが共に開放される。これにより、ダイニングキッチン12→居室22、及びダイニングキッチン12→居室23への上昇気流が発生し、それに伴う熱移動によって居室22,23が暖気される。なお、図示のごとく気流を発生させる場合、換気窓のサッシ戸61,62を開放させ、それによって気流の発生を促すようにすることも可能である。
Further, (c) shows a case where the sash door opening conditions for the
上記図5のように、各居室22,23に実際に人がいることを条件に気流制御を実行して二階居室を暖気すること以外に、各ユーザ(住人)の行動を予測したりすることにより、各居室22,23に人が移動する前に気流制御を実行して二階居室を暖気することも可能である。
As shown in FIG. 5 described above, the behavior of each user (resident) is predicted in addition to performing airflow control on the condition that there is actually a person in each of the
具体的には、1日の時間帯に応じて気流制御を実行する。例えば、夕食時に、ダイニングキッチン12に各住人が集まって食事をする場合、その住人は食事を終えた後、各自の部屋に戻ることが想定される。それゆえに、夕食後に二階居室を暖気するようなタイムスケジュールを設定しておき、そのタイムスケジュールに基づいて建物内気流制御を実行するとよい。暖気の時間帯は、居室ごとに設定されることが望ましい。具体的事例を挙げると、ダイニングキッチン12に住人が集まって夕食をとる夕食時間帯(pm7:00〜8:00)においては図6(a)の状態とし、夕食後の時間帯(pm8:00〜9:00)においては図6(b)又は(c)の状態とする。あるいは、住人の就寝時間帯に合わせて各居室21〜24を暖気するようにしてもよい。
Specifically, airflow control is executed according to the time of day. For example, when each resident gathers and eats at the
夏季については、冬季とは逆に、各居室22,23に人がいる時にダイニングキッチン12→居室22,23への熱の移動は却って不都合であるため、サッシ戸の開放条件が相違する。
In the summer, contrary to the winter, the heat transfer from the
例えば、各居室22,23に人がいないと判定した場合に、サッシ戸を開放させ、ダイニングキッチン12→居室22,23への熱の移動を行わせる。これにより、ダイニングキッチン12内の熱を各居室22,23を介して逃がすことができる。このとき、各居室22,23に人がいれば、上記の熱移動は行われないため、各居室22,23にいる人が熱気により不快感を覚えることが抑制できる。
For example, when it is determined that there is no person in each of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
建物10において、ダイニングキッチン12内で発生した熱を、ダイニングキッチン12と二階の各居室21〜24とを連通する開口部21b〜24bを通じて各居室21〜24に移動させる構成としたため、ダイニングキッチン12内の熱を、各居室21〜24の暖気に効率よく利用することが可能となる。このとき、ダイニングキッチン12を吹抜け空間とし、その二階吹抜け部を囲むようにして、熱の移動先である各居室21〜24を設けたため、上昇気流に乗せて熱移動を行わせることができる。その結果、建物10内で発生する熱の有効利用を図り、ひいては建物10におけるエネルギ効率を向上させることができる。つまり、建物10における消費エネルギの削減を図ることができ、経済的に有益でかつ環境保全の観点からも良好な建物を実現できる。
In the
ダイニングキッチン12を囲むようにして各居室21〜24を設ける構成としたため、ダイニングキッチン12内の熱が屋外に無駄に逃げてしまうことが抑制され、同ダイニングキッチン12内における熱の保温効果が期待できる。
Since the living rooms 21 to 24 are provided so as to surround the
また、断熱対策として、ダイニングキッチン12の周囲の壁部に高断熱材を配設するとともに、ダイニングキッチン12直上の屋上フロアを屋上庭園とした。これにより、ダイニングキッチン12内における熱の損失を少なくすることができ、熱効率が一層向上する。
Moreover, as a heat insulation measure, a high heat insulating material was disposed on the wall around the
また、建物10内の気流制御を実行する気流制御システムとして、二階の各居室21〜24に設けた開閉部材21c〜24cについて自動開閉制御を実行する構成としたため、ユーザ(住人)の特別な操作を伴うことなく、ダイニングキッチン12から各居室21〜24に向けて気流を発生させることができる。したがって、ユーザにとって都合良く各居室21〜24の暖気を行わせることができる。
Moreover, since it was set as the structure which performs automatic opening-and-closing control about the opening-and-closing
ダイニングキッチン12は、冬季等において食事又はその前後には暖められるとよいが、それ以外は暖められた状態のままにしておかなくてもよいと考えられる。そのため、上記のとおりダイニングキッチン12内の熱を利用して他の部屋を暖めることは実用上望ましいことであると言える。
The
ダイニングキッチン12から各居室21〜24への気流(暖気気流)を発生させる条件として、
・ダイニングキッチン12の室内温度T1が基準温度REFよりも高いこと、
・二階の各居室21〜24(暖気しようとする部屋)に人がいること、
・ダイニングキッチン12と各居室21〜24との温度差(=T1−T2等)が所定値(上述したα,β)よりも大きいこと、
をそれぞれ判定し、それら各条件が成立する場合に、開閉部材21c〜24cを開放させる構成とした。これにより、ダイニングキッチン12内の熱を各居室21〜24の暖気に有効に用いることができる。また、各居室21〜24に人がいないのに無駄に暖気が行わることを抑制できる。
As conditions for generating an air flow (warm air flow) from the
-The indoor temperature T1 of the
・ There are people in each of the living rooms 21-24 on the second floor.
-The temperature difference (= T1-T2 etc.) between
When each of these conditions is satisfied, the open /
また、各居室21〜24について個別に開閉部材21c〜24cの開放条件を判定する構成としたため、その居室ごとに暖気を行うことができ、ユーザ(住人)にとって快適性を向上させることができる。
Moreover, since it was set as the structure which determines the open condition of the opening-and-closing
各居室21〜24について暖気を行う時間帯をあらかじめ定めておく構成にすれば、各居室21〜24に実際に人が移動する以前に、それら各居室21〜24の暖気を行うことが可能となる。 If the time zone for warming up each of the living rooms 21 to 24 is determined in advance, it is possible to warm up each of the living rooms 21 to 24 before a person actually moves to each of the living rooms 21 to 24. Become.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、二階の各居室21〜24についての暖気に関し、図7に示す構成を採用する。図7は二階部分の間取りを示す平面図である。図7は、先に説明した図2の二階部分構造に相当するものであるが、ここでは説明の便宜上、L形をなす2つの居室71,72を設けた構造を図示している。すなわち、ダイニングキッチン12は、2つのL形居室71,72により囲まれる構造となっている。なお、居室71は前述の居室21,22に相当し、居室72は前述の居室23,24に相当する。
In this embodiment, the structure shown in FIG. 7 is employ | adopted regarding the warm air about each room 21-24 of the second floor. FIG. 7 is a plan view showing the floor plan of the second floor portion. FIG. 7 corresponds to the second-floor partial structure of FIG. 2 described above. Here, for convenience of explanation, a structure in which two L-shaped
図7に示すように、二階の居室71において、ダイニングキッチン12に通じる開口部(図示略)にはサッシ戸73(前述のサッシ戸22cに相当)が設けられるとともに、屋外に通じる開口部(図示略)にはサッシ戸74が設けられている。また、居室72において、ダイニングキッチン12に通じる開口部(図示略)にはサッシ戸75(前述のサッシ戸23cに相当)が設けられるとともに、屋外に通じる開口部(図示略)にはサッシ戸76が設けられている。これら各サッシ戸73〜76は、それぞれコントローラ50(図4参照)からの指令により開閉されるようになっている。
As shown in FIG. 7, in the
ここで特に、居室71のサッシ戸73,74は、建物の平面視で居室71の長手方向に互いにオフセットした位置に設けられている。居室72のサッシ戸75,76についても同様である。
In particular, the
さらに、各居室71,72にはそれぞれ送風機77,78が設けられている。送風機77,78はコントローラ50からの指令によりオン(駆動)/オフ(駆動停止)され、オンされることで、各居室71,72内において所定方向の気流が生じる構成となっている。この場合、送風機77,78がオンされると、各居室71,72において平面視で時計回り方向の気流が発生する。
In addition,
コントローラ50による気流制御においては、例えば居室71の暖気実行条件が成立した場合に(図5のステップS13〜S15参照)、その居室71に設けられたサッシ戸73,74をいずれも開放するとともに、送風機77をオンする。他方の居室72についても同様の制御を実行する。
In the airflow control by the
上記の気流制御によれば、図7に示す矢印Y1,Y2のように横方向の気流が生じる。これにより、ダイニングキッチン12から上昇気流とともに流入した熱を、各居室71,72内において横方向に伝播させることができ、各居室71,72内の暖気をいち早く行うことが可能となる。この場合特に、居室71についてはサッシ戸73,74に挟まれたエリアがいち早く暖気され、居室72についてはサッシ戸75,76に挟まれたエリアがいち早く暖気される。
According to the airflow control described above, a horizontal airflow is generated as indicated by arrows Y1 and Y2 shown in FIG. Thereby, the heat which flowed in with the updraft from the
なお、居室71の送風機77がオンされる場合に、同居室71のサッシ戸73,74をともに開放することに代えて、屋内側(ダイニングキッチン12側)のサッシ戸73のみを開放する構成であってもよい。本構成では、ダイニングキッチン12から流入した熱が居室71内を循環するため、同居室71内の全体を暖気させることが可能となる。他方の居室72についても同様である。
In addition, when the
以上詳述した第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。居室71,72の暖気実行条件が成立した場合に、各居室のサッシ戸73〜76を開放するとともに、送風機77,78をオンする構成としたため、居室71,72内における気流の発生を促すことができる。したがって、居室71,72の暖気を効率よく行わせることができる。
According to the second embodiment described in detail above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment. Since the
(別の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されても良い。
(Another embodiment)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
上記実施形態では、ダイニングキッチン12から各居室21〜24への気流(暖気気流)を発生させる条件として、
・ダイニングキッチン12の室内温度T1が基準温度REFよりも高いこと、
・二階の各居室21〜24(暖気しようとする部屋)に人がいること、
・ダイニングキッチン12と各居室21〜24との温度差が所定値よりも大きいこと、
・ダイニングキッチン12に人がいないこと、
をそれぞれ判定したが、この条件を変更してもよい。上記各条件のうち、少なくとも1つが満たされたことを条件に、ダイニングキッチン12から各居室21〜24への気流(暖気気流)を発生させるように構成してもよい。
In the said embodiment, as conditions for generating the airflow (warm airflow) from the
-The indoor temperature T1 of the
・ There are people in each of the living rooms 21-24 on the second floor.
-The temperature difference between the
・ There are no people in the
However, this condition may be changed. You may comprise so that the airflow (warm air flow) from the
ダイニングキッチン12と二階の各居室21〜24とを連通する各開口部や、同開口部に設けられる開閉部材の形態は、ダイニングキッチン12→各居室21〜24の熱の移動が可能となるものであれば任意に変更できる。例えば、開口部としてダイニングキッチン12と各居室21〜24とを結ぶ連通路(通気ダクトでも可)を設けたり、開口部に、長尺状をなす多数のスラットからなるシャッタ式の開閉部材を設けたりすることも可能である。
Each opening part which connects the
上記実施形態では、「低床空間部」として一階・二階吹抜けのダイニングキッチン12を設けるとともに、「高床空間部」として二階の各居室21〜24を設けたが、これを変更する。例えば、一階部分(又は二階部分)の中間高さ位置にスキップ床を設けてその階床をスキップ階とし、同スキップ階に形成される空間部を高床空間部とすることも可能である。一階部分にスキップ階を設ける場合、ダイニングキッチン12を一階・二階吹抜け空間とせず、一階部分の階高を有するキッチン空間(一般的なキッチンスペース)としてもよい。
In the above-described embodiment, the first floor / second floor
上記実施形態では、ダイニングキッチン12に設置されるキッチン設備16を熱源設備としたが、これを変更してもよい。例えば、ダイニングキッチン12に設置される床暖房設備、地熱暖房設備などの空調設備を熱源設備とする。
In the said embodiment, although the
「低床空間部」は、キッチン以外の空間部、例えばリビングであってもよい。本構成であっても、低床空間部内に熱源設備が設けられるとともに、その熱源設備の熱が低床空間部から高床空間部へ移動する構成とすることで、上記のとおり優れた効果を得ることができる。 The “low floor space” may be a space other than the kitchen, for example, a living room. Even in this configuration, the heat source equipment is provided in the low floor space portion, and the heat source equipment is configured to move from the low floor space portion to the high floor space portion, thereby obtaining excellent effects as described above. be able to.
上記実施形態の建物10では、ダイニングキッチン12を形成する構造部(図3の中央ブロックB1参照)を、一階〜三階部分の各居室等を有し平面視L形をなす2つの構造部(図3の周囲ブロックB2,B3参照)で囲み、それによりダイニングキッチン12を建物中央に設置する構造としたが、これを変更する。例えば、ダイニングキッチン12を形成する構造部を、環状の建物構造部で囲む構造としてもよい。すなわち、これは、図2において居室21,23間の隙間部分、居室22,24間の隙間部分をいずれも無くして連続させた構造に相当する。
In the
また、ダイニングキッチン12(低床空間部)を建物中央に設置する構造に代えて、同ダイニングキッチン12を建物の隅部に設置してもよい。本構造の建物であっても、上述のとおり低床空間部と高床空間部とを隣接して設け、その両空間部での熱移動を行わせることにより、所望とする熱の有効利用が可能となる。
Moreover, it may replace with the structure which installs the dining kitchen 12 (low-floor space part) in the center of a building, and may install the
二階建て建物に適用することも可能である。この場合、例えば図1等に示す建物10の三階部分を削除したものが適用できる。ただし、熱の移動が効率よく行われるようにするには、低床空間部と高床空間部との天井高さが、後者の方が大きい建物であることが望ましい。
It is also possible to apply to a two-story building. In this case, for example, one obtained by deleting the third floor portion of the
10…建物、12…ダイニングキッチン、16…キッチン設備、16a…加熱調理機器16、21〜24…居室、21b〜24b…開口部、21c〜24c…開閉部材、41〜43…温度センサ、44〜46…人感センサ、50…コントローラ、61,62…サッシ戸、71,72…居室、73〜76…サッシ戸、77,78…送風機。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記開口部に設けられ、同開口部を開閉する開閉部材と、
前記熱源設備により発生した熱が前記低床空間部から前記高床空間部に移動するよう前記開閉部材の開閉制御を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする建物の気流制御システム。 An airflow control system applied to a building according to any one of claims 1 to 7,
An opening and closing member provided at the opening, for opening and closing the opening;
Control means for performing open / close control of the open / close member so that heat generated by the heat source facility moves from the low floor space portion to the high floor space portion;
An airflow control system for a building, comprising:
前記制御手段は、前記高床空間部における人の有無に基づいて前記開閉部材を開放させる請求項8に記載の気流制御システム。 A determination means for determining the presence or absence of a person in the raised floor space,
The air flow control system according to claim 8, wherein the control means opens the opening / closing member based on the presence or absence of a person in the raised floor space.
前記制御手段は、前記空調を行う時間帯において前記開閉部材を開放させる請求項8又は9に記載の気流制御システム。 Predetermine a time zone for air conditioning for the elevated floor space,
The airflow control system according to claim 8 or 9, wherein the control means opens the opening / closing member in a time zone in which the air conditioning is performed.
前記制御手段は、前記検出した温度差に基づいて前記開閉部材を開放させる請求項8乃至10のいずれかに記載の気流制御システム。 A temperature difference detecting means for detecting a temperature difference between the low floor space and the high floor space;
The airflow control system according to claim 8, wherein the control unit opens the opening / closing member based on the detected temperature difference.
前記制御手段は、前記開閉部材の開放に合わせて前記屋外側開閉体を開放する請求項8乃至12のいずれかに記載の気流制御システム。 In the high floor space portion, an outdoor side opening / closing body is provided at the opening of the outer wall that separates the high floor space portion and the outdoor space,
The airflow control system according to any one of claims 8 to 12, wherein the control means opens the outdoor-side opening / closing body in accordance with opening of the opening / closing member.
前記制御手段は、前記開閉部材の開閉制御に際し、前記気流発生手段によって高床空間部内の気流を発生させる請求項13又は14に記載の気流制御システム。 An airflow generating means for generating a horizontal airflow is provided in the raised floor space,
The airflow control system according to claim 13 or 14, wherein the control means generates airflow in the raised floor space by the airflow generation means when the opening / closing control of the opening / closing member is performed.
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