JP2014167369A

JP2014167369A - 建物の構造

Info

Publication number: JP2014167369A
Application number: JP2013039279A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 佐藤　　寛; Kazunori Nishio; 和典西尾; Hiroshi Nakagawa; 中川　　浩; Mariko Saito; 真理子齋藤; Shigenori Iwazawa; 成憲岩澤; Daisuke Umemoto; 大輔梅本
Original assignee: Panahome Corp
Current assignee: Panasonic Homes Co Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-11

Abstract

【課題】製造コストを低減しつつ、エアコン等の空調機器の負荷を減らして、快適な室内温度環境を実現しうる。
【解決手段】基礎２と床３とで囲まれる床下空間４を有する建物Ｂの構造である。建物Ｂは、基礎２に配されかつ床下空間４を屋外Ｓｏの空気の熱から遮断する基礎断熱材２３を具える。床下空間４は、屋外Ｓｏの空気が導入される取り入れ口１７と、床下空間４の空気を建物Ｂ内の居室Ｌへ供給する取り出し口１８とを有する。建物Ｂは、熱損失係数が１．０〜１．７（Ｗ/ｍ²・Ｋ）である。
【選択図】図１

Description

本発明は、製造コストを低減しつつ、エアコン等の空調機器の負荷を減らして、快適な室内温度環境を実現しうる建物の構造に関する。

従来、床下空間を屋外の空気の熱から遮断する基礎断熱材を具えた建物が提案されている。このような建物は、屋外から床下空間に導入された空気を、地中熱と熱交換させることができる。このため、前記建物は、床下空間に、夏は屋外の空気よりも涼しく、冬は屋外の空気よりも暖かい床下空気を蓄えることができる。このような床下空気は、例えば、建物内の居室へ供給されることにより、エアコン等の空調機器の負荷を減らしつつ、快適な室内温度環境を実現することができる。関連する技術としては、次のものがある。

特開２００５−４２９５８号公報

しかしながら、近年では、さらなる省エネルギー化が要望されており、例えば、冬期での無暖房化が望まれている。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、基礎に配される基礎断熱材と、床に配された床断熱材と、屋外の空気が導入される取り入れ口と、床下空気を建物内の居室へ供給する取り出し口とを有し、建物の熱損失係数を所定の範囲に限定することを基本として、製造コストを防ぎつつ、エアコン等の空調機器の負荷を減らして、快適な室内温度環境、望ましくは、冬期での無暖房化、又は省暖房化を実現しうる建物の構造を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、基礎と床とで囲まれる床下空間を有する建物の構造であって、前記建物は、前記基礎に配されかつ前記床下空間を屋外の空気の熱から遮断する基礎断熱材を具え、前記床下空間は、前記屋外の空気が導入される取り入れ口と、前記床下空間の空気を前記建物内の居室へ供給する取り出し口とを有し、前記建物は、熱損失係数が１．０〜１．７（Ｗ/ｍ²・Ｋ）であることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記建物は、開口部を有し、前記建物の南面側に配置される前記開口部の開口面積は、前記建物の延べ床面積に対して１０〜２０％である請求項１に記載の建物の構造である。

また、請求項３記載の発明は、前記基礎は、地盤面から突出するとともに前記床下空間を囲む立上がり部を具え、前記床下空間は、その底面が前記地盤面、又は前記地盤面よりも下方に位置する請求項１又は２に記載の建物の構造である。

また、請求項４記載の発明は、前記建物は、開口部を有し、前記開口部には、前記開口部の屋外側に配された外側サッシと、前記開口部の屋内側に配された内側サッシとを有する二重サッシが装着され、前記外側サッシと前記内側サッシとの間のサッシ空間において日射によって暖められた暖空気を利用して、前記居室を暖めるサッシ熱利用手段を具える請求項１乃至３のいずれかに記載の建物の構造である。

また、請求項５記載の発明は、前記サッシ熱利用手段は、前記暖空気の熱を蓄え可能であり、かつ前記床下空間の空気を暖める蓄熱手段と、前記蓄熱手段に前記暖空気を供給する暖空気供給手段と、前記蓄熱手段で暖められた前記床下空間の空気を前記居室に供給する床下空気供給手段とを具える請求項４に記載の建物の構造である。

また、請求項６記載の発明は、前記暖空気供給手段は、一端が前記サッシ空間に接続されるとともに、他端が前記蓄熱手段に接続される第１流路を有する請求項５に記載の建物の構造である。

また、請求項７記載の発明は、前記床下空気供給手段は、一端が前記蓄熱手段に接続されるとともに、他端が前記取り出し口で開口する第２流路を有する請求項５又は６に記載の建物の構造である。

また、請求項８記載の発明は、前記床下空間と前記居室との間を区分し、かつ前記床を含む床構造体は、０．２２（m²・Ｋ／Ｗ）以上の熱抵抗値を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の建物の構造である。

本発明の建物の構造は、基礎と床とで囲まれる床下空間を有する。建物は、基礎に配されかつ床下空間を屋外の空気の熱から遮断する基礎断熱材を具える。また、床下空間は、屋外の空気が導入される取り入れ口と、床下空気を建物内の居室へ供給する取り出し口とを有する。

このような基礎断熱材及び床断熱材は、床下空間を、屋外の空気及び室内の熱から遮断することができる。これにより、床下空間では、取り入れ口を介して、屋外から床下空間に導入された空気を、地中熱と効果的に熱交換させることができるため、夏は屋外の空気よりも涼しく、冬は屋外の空気よりも暖かい床下空気を確実に蓄えることができる。従って、本発明では、床下空気が取り出し口から建物内の居室へ供給されることにより、エアコン等の空調機器の負荷を減らしつつ、快適な室内温度環境を効果的に実現することができる。

さらに、本発明では、建物の熱損失係数が１．０〜１．７（Ｗ/ｍ²・Ｋ）に限定される。これにより、建物は、例えば、居室の壁や天井等に配置される断熱材の量を抑えながら、断熱性能を高めることができる。このため、建物は、床下空気の熱エネルギーを有効に活用することができるため、例えば、冬期において、エアコン等の空調機器を使用しなくても、快適な室内温度環境を実現することができる。従って、本発明の建物の構造は、居室の断熱材に起因する製造コストを低減しつつ、冬期での無暖房化、又は省暖房化を実現することができる。

本実施形態の建物の構造を概念的に示す断面図である。図１の床下空間の部分拡大図である。他の実施形態の床下空間の部分拡大図である。二重サッシを概念的に示す斜視図である。二重サッシの断面図である。サッシ熱利用手段を概念的に示す断面図である。蓄熱手段の斜視図である。図８のＡ−Ａ断面図である。暖空気を蓄熱する状態を説明するサッシ熱利用手段の断面図である。暖められた床下空気を居室に供給する状態を説明するサッシ熱利用手段の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の建物の構造は、例えば、住宅やビル等の建物Ｂに適用することができる。本実施形態の建物Ｂは、地面に固定される基礎２、該基礎２の上方で支持される１階の床３、及び該基礎２と床３とで囲まれる床下空間４を有している。

基礎２は、建物Ｂの外周に連続して配置されている。本実施形態の基礎２は、鉄筋コンクリート製であり、地盤Ｇ内で水平にのびるベース部２Ａと、該ベース部２Ａの幅方向の略中央から上方へのび、かつ地盤Ｇから突出する立上がり部２Ｂとを含んでいる。即ち、本実施形態の基礎２は、断面Ｔ字状に形成された布基礎である場合が例示される。

立上がり部２Ｂは、建物Ｂの垂直高さの基準となる地盤面（グランドライン）ＧＬから小高さで突出し、かつ床下空間４を囲むように配置されている。図２に示されるように、立上がり部２Ｂの上面側には、土台６が固定されている。さらに、土台６には、外壁７が固定されている。この外壁７には、窓や扉等の開口部８（図１に示す）が設けられている。

また、立上がり部２Ｂで囲まれた床下空間４の地盤Ｇの上には、例えば、下地用の砕石１０、防蟻防湿シート１１及び土間コンクリート１２が順次敷設されている。これにより、土間コンクリート１２は、床下空間４の底面４ｂとして構成される。また、底面４ｂには、地中熱Ｈが伝達される。これにより、底面４ｂは、床下空間４の空気（以下、単に「床下空気」ということがある。）Ａｉと、地中熱Ｈとを熱交換可能な熱交換部１３として構成される。

床下空間４には、例えば、土間コンクリート１２から上方に突出する複数の束１４と、該束１４に支持されかつ床３を支える大引き１５とが設けられている。床３は、例えば、複数の板パネル３ａが並べられたフローリングとして構成されている。

さらに、図１に誇張して示されるように、床下空間４には、屋外Ｓｏの空気（以下、単に「外気」ということがある。）Ａｏが導入される取り入れ口１７と、床下空気Ａｉを建物Ｂ内の居室Ｌへ供給する取り出し口１８とが設けられている。

取り入れ口１７は、基礎２の立上がり部２Ｂにおいて、床下空間４と屋外Ｓｏとの間を連通する孔として構成されている。このような取り入れ口１７は、屋外Ｓｏの新鮮な外気Ａｏを、床下空間４に案内することができる。

取り出し口１８は、１階の居室Ｌの間仕切り壁１９の内部を上下にのびる空気流路２０の下端に形成されている。また、空気流路２０には、その上端側で１階の居室Ｌと連通する吹き出し口２１が設けられている。これにより、床下空気Ａｉは、取り出し口１８から、空気流路２０及び吹き出し口２１を介して、１階の居室Ｌに供給される。さらに、１階の居室Ｌに供給された床下空気Ａｉは、他の居室Ｌ等に設けられた空気流路２２を介して、建物Ｂ全体に供給される。なお、各空気流路２０、２２には、例えば、床下空間４内を負圧にして、該床下空気Ａｉを１階の居室Ｌ内に案内する送風手段（図示省略）が設けられるのが望ましい。

そして、本発明の建物Ｂは、基礎２に配される基礎断熱材２３が設けられている。

図２に示されるように、本実施形態の基礎断熱材２３は、立上がり部２Ｂに沿って上下にのびる縦部２３Ａと、該縦部２３Ａから立上がり部２Ｂの上面に沿って屋外Ｓｏ側にのびる上側部２３Ｂと、該縦部２３Ａの下端側から床下空間４側に水平にのびる水平部２３Ｃとを含んでいる。これらの縦部２３Ａ、上側部２３Ｂ、及び水平部２３Ｃは、立上がり部２Ｂに沿って配置され、断面略Ｌ字状に構成されている。

このような基礎断熱材２３は、床下空間４を、基礎２を介して伝えられる外気の熱から遮断することができる。なお、基礎断熱材２３には、例えば、耐熱性及び耐衝撃性に優れるポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、又はフェノールフォーム等の板状体が採用されるのが望ましい。また、基礎断熱材２３の厚さＷ１は、例えば、押出ポリスチレンの場合、４０〜１００mm程度が望ましい。

このように、本発明の建物Ｂは、基礎断熱材２３によって、床下空間４を、外気の熱から遮断することができるため、図１に示されるように、取り入れ口１７から導入された外気Ａｏを、地中熱Ｈと効果的に熱交換させることができる。これにより、床下空間４には、夏は外気よりも涼しく、冬は外気よりも暖かい床下空気Ａｉを確実に蓄えることができるため、床下空気Ａｉが建物Ｂ内の居室Ｌに供給されることにより、エアコン等の空調機器の負荷を減らしつつ、快適な室内温度環境を効果的に実現することができる。

さらに、本発明の建物Ｂは、熱損失係数（所謂Ｑ値）が１．０〜１．７（Ｗ/ｍ²・Ｋ）に限定される。熱損失係数は、外壁、天井又は床等の各部位の熱損失量を計算し、かつ各部位の熱損失量の合計を、建物の延べ床面積で除することにより計算される。

このように、本発明では、熱損失係数が上記の範囲に限定されることにより、居室Ｌの壁や天井等に配置される断熱材（図示省略）の量を抑えながら、居室Ｌの断熱性能を高めることができ、居室Ｌに供給される床下空気Ａｉの熱エネルギーをより有効に活用することができる。従って、本発明は、居室Ｌの断熱材に起因する製造コストを低減しつつ、冬期での無暖房化、又は省暖房化を実現することができる。

なお、熱損失係数が１．７（Ｗ/ｍ²・Ｋ）を超えると、建物Ｂの断熱性能を十分に高めることができず、冬期での無暖房化、又は省暖房化の実現が難しくなるおそれがある。逆に、熱損失係数が１．０（Ｗ/ｍ²・Ｋ）未満であると、壁や天井等に配置される断熱材の量が増加し、製造コストを十分に低減できないおそれがある。このような観点より、熱損失係数は、好ましくは１．６（Ｗ/ｍ²・Ｋ）以下であり、また、好ましくは１．３（Ｗ/ｍ²・Ｋ）以上である。

また、床下空間４と居室Ｌとの間を区分し、かつ前記床３を含む床構造体９は、０．２２（m²・Ｋ／Ｗ）以上の熱抵抗値を有するのが望ましい。このような床構造体９は、床下空間４を、１階の居室Ｌの熱から遮断することができるため、取り入れ口１７から導入された外気Ａｏを、地中熱Ｈとより効果的に熱交換させることができる。

床構造体９としては、例えば、フローリング等の床３と、該床３の下面に沿って配置される合板（厚さ２０〜３０mm程度）とを含んで構成されるものや、床３と、該床３の下面に沿って配置される床断熱材２４とを含んで構成されるものでもよい。本実施形態の床構造体９は、床３と床断熱材２４とで構成されている。また、床断熱材２４には、基礎断熱材２３と同一のものが採用されるのが望ましい。また、床断熱材２４の厚さＷ２は、例えば、押出ポリスチレンの場合、３０〜８０mm程度が望ましい。

床下空間４は、その底面４ｂが地盤面ＧＬ、又は地盤面ＧＬよりも下方に位置してもよい。図３に示されるように、底面４ｂが地盤面ＧＬよりも下方に位置する床下構造である場合には、外気の熱を効果的に遮断することができ、床下空間４の温度変化を小さく抑えることができる。

また、地中には、一年を通して温度が略一定（±０．１℃程度）となる不易層（図示省略）が存在している。この不易層の位置は、外気や建物の断熱構造の影響を受けるが、地盤面ＧＬよりも深い位置にある。従って、地下構造の床下空間４は、熱交換部１３を不易層に接近させて、効率的に地中熱Ｈを得ることができ、床下空間４の温度変化をより小さく抑えることができる。このような作用を効果的に発揮させるために、地盤面ＧＬから床下空間４の底面４ｂまでの深さＤ１は、０〜３００ｍｍ程度が望ましい。

図１に示されるように、建物Ｂの開口部８のうち、南面側に配置される開口部８の開口面積は、建物Ｂの延べ床面積に対して１０〜２０％に限定されるのが望ましい。ここで、南面側に配置される開口部８とは、各開口部８の開口面８ｓへの法線８Ｌ（図４に示す）が、南東から南西までの方角を向く開口部８である。これにより、建物Ｂは、開口部８から太陽熱エネルギーを効果的に取り入れて、居室Ｌを暖めることができるため、冬期での無暖房化、又は省暖房化を確実に実現することができる。

なお、南面側の開口部８の開口面積は、延べ床面積に対して１０％未満であると、断熱性は向上するものの、一般地（例えば、次世代省エネ区分のIII〜Ｖ地域）で期待される太陽熱エネルギーを十分に取り入れることができず、上記作用を発揮できないおそれがある。逆に、南面側の開口部８の開口面積は、延べ床面積に対して２０％を超えると、外壁７に配置される断熱材（図示省略）の割合が小さくなるため、建物Ｂの断熱性が低下するおそれがある。このような観点より、南面側の開口部８の開口面積は、より好ましくは、延べ床面積に対して１２％以上であり、より好ましくは１８％以下である。

また、本実施形態の開口部８には、二重サッシ２６が装着される。二重サッシ２６は、開口部８の屋外側に配された外側サッシ２７と、開口部８の屋内側に配された内側サッシ２８とを有している。これにより、外側サッシ２７と内側サッシ２８との間には、サッシ空間３１（図５に示す）が形成される。

図４及び図５に示されるように、外側サッシ２７及び内側サッシ２８は、サッシ幅の略半分の大きさを有する一対の外側サッシ部２７ａ、２７ｂ、及び一対の内側サッシ部２８ａ、２８ｂからなり、引違い窓として構成されている。これらの各サッシ部２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂは、開口部８に固着されるサッシ枠３０によって保持される。

サッシ枠３０は、開口部８の上縁に配される上枠３０Ａと、下縁に配される下枠３０Ｂと、幅方向の両縁に配される一対の側枠３０Ｃ、３０Ｃとを含んでいる。

図５に示されるように、上枠３０Ａ及び下枠３０Ｂには、屋外Ｓｏ側において、サッシ空間３１に向かって突出し、かつサッシ幅方向に連続してのびる一対の外側レール部３２ａ、３２ｂが設けられている。さらに、上枠３０Ａ及び下枠３０Ｂには、屋内Ｓｉ側において、サッシ空間３１に向かって突出し、かつサッシ幅方向に連続してのびる一対の内側レール部３３ａ、３３ｂがそれぞれ設けられている。

外側レール部３２ａ、３２ｂ及び内側レール部３３ａ、３３ｂは、各外側サッシ部２７ａ、２７ｂ、及び各内側サッシ部２８ａ、２８ｂの各上下端をそれぞれ狭持し、かつサッシ幅方向にスライド可能に保持しうる。

このような二重サッシ２６は、サッシ空間３１に空気層を形成することができる。この空気層は、建物Ｂの断熱性能を向上させることができるため、床下空気Ａｉの熱エネルギーを有効に活用するのに役立つ。

また、サッシ空間３１には、例えば、日差しが比較的強い冬晴れの日において、日射によって暖められた暖空気Ａｗが形成される。このような暖空気Ａｗは、南面側の開口部８において形成されやすい。本実施形態では、この暖空気Ａｗを利用して、居室Ｌを暖めるサッシ熱利用手段３５が設けられるのが望ましい。

図６に示されるように、本実施形態のサッシ熱利用手段３５は、暖空気Ａｗの熱を蓄え可能であり、かつ、床下空気Ａｉを暖める蓄熱手段３６と、暖空気Ａｗを蓄熱手段３６に供給する暖空気供給手段３７と、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉを居室Ｌに供給する床下空気供給手段３８とを含んでいる。

本実施形態の蓄熱手段３６は、床下空間４内に配置される。図７に示されるように、蓄熱手段３６は、内部に暖空気Ａｗ又は床下空気Ａｉを案内するパイプ状の案内部４１と、案内部４１内の暖空気Ａｗ又は床下空気Ａｉと熱交換する蓄熱部４２と、蓄熱部４２を外部の熱から遮断する断熱部４３とを含んでいる。

案内部４１は、暖空気Ａｗ又は床下空気Ａｉを蓄熱部４２の内部に供給する供給パイプ４１Ａと、蓄熱部４２の内部で各空気Ａｗ、Ａｉを巡回させる巡回パイプ４１Ｂと、各空気Ａｗ、Ａｉを蓄熱部４２の内部から排出する排出パイプ４１Ｃとを含んでいる。

これらの供給パイプ４１Ａ、巡回パイプ４１Ｂ、及び排出パイプ４１Ｃは、例えば、ポリエチレン等の合成樹脂や金属等で形成されている。また、各パイプ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃの内径（図示省略）は、例えば、１５０〜２５０mm程度に設定されている。

供給パイプ４１Ａ及び排出パイプ４１Ｃは、各一端側が蓄熱部４２の内部に配置され、かつ、各他端側が蓄熱部４２及び断熱部４３の外部に配置されている。

供給パイプ４１Ａの他端には、暖空気供給手段３７と連結する第１ジョイント４５が設けられている。この第１ジョイント４５は、供給パイプ４１Ａの他端が接続される主管４５Ａ、暖空気供給手段３７が接続される第１分岐管４５Ｂ、及び床下空間４で開口する第２分岐管４５Ｃを含んでいる。第１分岐管４５Ｂ及び第２分岐管４５Ｃには、独立して開閉可能な弁（図示省略）がそれぞれ設けられている。

このような第１ジョイント４５は、第１分岐管４５Ｂの弁を開き、かつ第２分岐管４５Ｃを閉じることにより、床下空気Ａｉを遮断して、暖空気供給手段３７から案内された暖空気Ａｗのみを、蓄熱手段３６の供給パイプ４１Ａに案内することができる。一方、第１分岐管４５Ｂの弁を閉じ、かつ第２分岐管４５Ｃを開くことにより、暖空気Ａｗを遮断して、床下空気Ａｉのみを、蓄熱手段３６の供給パイプ４１Ａに案内することができる。

排出パイプ４１Ｃの他端には、床下空気供給手段３８に連結する第２ジョイント４６が設けられている。この第２ジョイント４６は、排出パイプ４１Ｃの他端が接続される主管４６Ａ、床下空気供給手段３８が接続される第１分岐管４６Ｂ、及び床下空間４で開口する第２分岐管４６Ｃを含んでいる。また、第１分岐管４６Ｂ及び第２分岐管４６Ｃには、独立して開閉可能な弁（図示省略）がそれぞれ設けられている。

このような第２ジョイント４６は、第１分岐管４６Ｂの弁を開き、かつ第２分岐管４６Ｃを閉じることにより、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉを、床下空気供給手段３８に供給することができる。一方、第１分岐管４６Ｂの弁を閉じ、かつ第２分岐管４６Ｃを開くことにより、蓄熱部４２で熱交換された暖空気Ａｗを、床下空間４に排出することができる。

巡回パイプ４１Ｂは、水平かつ平行に配置された複数個の水平パイプ４８と、隣り合う水平パイプ４８の両端を交互に連結する複数個の継部４９とを含み、平面視ジグザグ状に形成されている。本実施形態の巡回パイプ４１Ｂは、上下方向に一層形成されるものが例示されたが、２層以上形成されてもよい。

さらに、巡回パイプ４１Ｂの一端は、供給パイプ４１Ａの一端と連結されている。さらに、巡回パイプ４１Ｂの他端は、排出パイプ４１Ｃの一端に連結されている。これにより、案内部４１は、供給パイプ４１Ａから排出パイプ４１Ｃまで、暖空気Ａｗ又は床下空気Ａｉを連続して案内することができる。

蓄熱部４２は、供給パイプ４１Ａの一端側、巡回パイプ４１Ｂ、及び排出パイプ４１Ｃの一端側を埋設し、かつ断熱部４３の内部に配されるコンクリートとして構成されている。このような蓄熱部４２は、案内部４１に供給された暖空気Ａｗと熱交換して蓄熱することができる。一方、蓄熱部４２よりも温度の低い床下空気Ａｉが案内部４１に供給された場合には、蓄熱部４２が床下空気Ａｉと熱交換して、床下空気Ａｉを暖めることができる。

なお、蓄熱部４２のコンクリートとしては、熱伝導率が１．６〜１．８（Ｗ／ｍ・Ｋ）のものが望ましい。また、本実施形態の蓄熱部４２としては、コンクリートである場合が例示されたが、これに限定されるわけではなく、例えば、蓄熱レンガ、コンクリートブロック、パラフィン系潜熱蓄熱材、又は、水を満たしたポリタンク等を採用することができる。

断熱部４３は、例えば板状に形成され、かつ蓄熱部４２の外面を覆って配置されている。また、断熱部４３には、供給パイプ４１Ａ及び排出パイプ４１Ｃの各他端側を蓄熱手段３６から外部に挿通させる孔部が設けられている。このような断熱部４３は、蓄熱部４２を、外部の熱から遮断することができるため、案内部４１に供給された空気と、蓄熱部４２とで効果的に熱交換させることができる。なお、断熱部４３には、例えば、基礎断熱材２３と同一の断熱材が採用されるのが望ましい。また、断熱部４３の厚さＷ３は、押出ポリスチレンの場合、５０〜１５０mm程度が望ましい。

図６に示されるように、暖空気供給手段３７は、一端がサッシ空間３１に接続されるとともに、他端が蓄熱手段３６に接続される第１流路４７を有している。本実施形態の第１流路４７は、南面側の開口部８のサッシ空間３１に接続されている。さらに、暖空気供給手段３７は、図４及び図８に示されるように、サッシ枠３０の下枠３０Ｂで開口し、かつ床下空気Ａｉをサッシ空間３１に供給する供給口５０を含んでいる。この供給口５０は、図４に示されるように、床下空気Ａｉを効率よく取り入れるために、横長矩形状に形成されている。

第１流路４７は、図４及び図８に示されるように、一方の側枠３０Ｃで開口する取入口５１、一方の側枠３０Ｃに沿って上下にのびる枠体５２、及び一端が枠体５２に接続され、かつ他端が蓄熱手段３６に接続される案内部５３を含んで構成されている。

取入口５１は、外側サッシ部２７ａ、２７ｂと、内側サッシ部２８ａ、２８ｂとの間において、サッシ空間３１と枠体５２との間を連通して設けられている。また、取入口５１は、サッシ空間３１の暖空気Ａｗ（図８に示す）を枠体５２に効率よく取り入れるために、縦長矩形状に形成されている。

枠体５２は、その内部が中空状に形成されている。また、本実施形態の枠体５２は、例えばサッシ枠３０の一方の側枠３０Ｃの外側で、該側枠３０Ｃに沿って上下にのびている。さらに、枠体５２の下端には、案内部５３が接続される連通口５５が設けられている。この連通口５５には、案内部５３が接続されている。

図６に示されるように、案内部５３は、一端が連通口５５を介して枠体５２に接続され、かつ他端が蓄熱手段３６に接続されている。本実施形態の案内部５３は、その他端が、第１ジョイント４５の第１分岐管４５Ｂを介して、蓄熱手段３６の供給パイプ４１Ａに接続されている。

このような暖空気供給手段３７は、図６及び図８に示されるように、床下空気Ａｉとの温度差によって上昇する暖空気Ａｗを、取入口５１を介して、枠体５２から取り込むことができる。さらに、枠体５２に取り込まれた暖空気Ａｗは、案内部５３及び第１ジョイント４５を介して、蓄熱手段３６に供給することができる。

なお、暖空気供給手段３７には、例えば案内部５３に、蓄熱手段３６側に向かって送風する第１送風手段５７が設けられるのが望ましい。このような第１送風手段５７は、サッシ空間３１内を負圧にして、一対の枠体５２、５２から暖空気Ａｗを効率的に取り込むのに役立つ。

図６に示されるように、床下空気供給手段３８は、一端が蓄熱手段３６に接続されるとともに、他端が取り出し口１８で開口する第２流路５８を有している。本実施形態では、第２流路５８の一端が、第２ジョイント４６の第１分岐管４６Ｂを介して蓄熱手段３６の排出パイプ４１Ｃに接続されている。また、第２流路５８の他端は、取り出し口１８の下方で、上方に向かって開口している。このような第２流路５８は、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉを、取り出し口１８を介して居室Ｌに供給することができる。

なお、床下空気供給手段３８には、取り出し口１８側に向かって送風する第２送風手段５９が設けられるのが望ましい。このような第２送風手段５９は、蓄熱手段３６の案内部４１内を負圧にして、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉを、取り出し口１８に効率的に供給するのに役立つ。

以上のようなサッシ熱利用手段３５は、例えば、日差しが比較的強い冬晴れの日に使用する蓄熱モード、及び日差しの少ない冬曇りの日や、冬の夜間に使用する暖房モードに分けて使用される。

蓄熱モードでは、図９に示されるように、第１ジョイント４５の第１分岐管４５Ｂ、及び第２ジョイント４６の第２分岐管４６Ｃの各弁（図示省略）が開かれ、かつ第１ジョイント４５の第２分岐管４５Ｃ、及び第２ジョイント４６の第１分岐管４５Ｂの各弁（図示省略）が閉じられて使用される。さらに、サッシ熱利用手段３５は、第１送風手段５７が起動されるとともに、第２送風手段５９が停止された状態で使用される。

これにより、サッシ熱利用手段３５は、サッシ空間３１（図５に示す）内の暖空気Ａｗを、暖空気供給手段３７及び第１ジョイント４５を介して、蓄熱手段３６に案内することができる。従って、蓄熱手段３６は、暖空気Ａｗと熱交換して、効率的に蓄熱することができる。

さらに、蓄熱手段３６で熱交換された暖空気Ａｗは、第２ジョイント４６の第２分岐管４６Ｃから床下空間４に排気される。このように、暖空気Ａｗは、居室Ｌに供給されないため、高断熱の建物Ｂにおいて、冬晴れの日に生じがちな居室Ｌの温度上昇を防ぐことができる。また、排気された暖空気Ａｗは、例えば、夜間での居室Ｌへの床下空気Ａｉの供給に備えて、床下空間４を暖めることができる。

一方、暖房モードでは、図１０に示されるように、第１ジョイント４５の第２分岐管４５Ｃ、及び第２ジョイント４６の第１分岐管４６Ｂの各弁（図示省略）が開かれ、かつ第１ジョイント４５の第１分岐管４５Ｂ、及び第２ジョイント４６の第２分岐管４６Ｃの各弁（図示省略）が閉じられて使用される。さらに、サッシ熱利用手段３５は、第２送風手段５９が起動されるとともに、第１送風手段５７を停止させた状態で使用される。

これにより、サッシ熱利用手段３５は、床下空気Ａｉを、第１ジョイント４５の第２分岐管４５Ｃを介して蓄熱手段３６に案内することができる。従って、蓄熱手段３６は、床下空気Ａｉと熱交換して、該床下空気Ａｉを暖めることができる。

さらに、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉは、第２ジョイント４６の第１分岐管４６Ｂ、床下空気供給手段３８及び取り出し口１８を介して居室Ｌに供給される。従って、サッシ熱利用手段３５は、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉで居室Ｌを暖めることができるため、エアコン等の空調機器を使用しなくても、快適な室内温度環境を実現することができる。

しかも、本実施形態では、建物Ｂの熱損失係数が、上記範囲に限定される。さらに、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉは、地中熱Ｈ（図１に示す）と熱交換された床下空気Ａｉとともに、居室Ｌに供給される。従って、本発明の建物Ｂは、蓄熱手段３６で暖められた床下空気Ａｉ、及び地中熱Ｈと熱交換された床下空気Ａｉの双方の熱エネルギーをより有効に活用することができるため、冬期での無暖房化、又は省暖房化を実現するのに役立つ。

なお、蓄熱モードと暖房モードとの切り替えは、例えば、居室Ｌの温度、サッシ空間３１の温度、又は床下空間４の温度等に応じて、コンピュータ等が自動制御するのが望ましいが、居住者によって操作されてもよい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す基本構造を有し、かつ表１に示す熱損失係数、基礎断熱材、床構造体（床＋床断熱材）、取り入れ口、及び取り出し口が設定された建物Ｂ（実施例、比較例）がコンピュータにモデルとして入力された。そして、各モデルを用いて、１日の居室の室温、及び建物の熱損失を計算するシミュレーションが行われた。また、各モデルの製造コストが、実施例１を１００とする指数で計算された。なお、製造コストは、１２０以下であれば許容範囲である。
シミュレーション条件は次のとおりである。また、テストの結果を表１に示す。
・ソフトウェア：建築環境ソリューションズ社製の「温熱環境シミュレーションプログラム（ＡＥ−Ｓｉｍ／Ｈｅａｔ）
・気象データ：ＳＭＡＳＨ気象データ（大阪府）
・気象データの日時：２月３日（晴天、かつ最低気温が一年で最も低い日）
・室内発熱条件：財団法人建築環境・省エネルギー機構著、「住宅事業建築主の判断の基準におけるエネルギー消費量計算方法の解説」、ｐ．３９−４２に基づいて設定
・プラン：居室の床面積：１２３ｍ²
・各部材の熱貫流率（Ｗ／ｍ²・Ｋ）又は熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
天井：０．１４
外接床：０．１７１
外壁：０．２６１
幕板：０．４５
基礎（基礎断熱材有）：０．８７７
玄関土間：１．２５
床（床断熱材有）：０．５２１
浴室床：３．３３４
南面側の居室の窓（昼）：１．７５
南面側の居室の窓（夜）：０．５
他の窓（昼）：２．３３
他の窓（夜）：０．５
玄関扉：２．３３
・日射浸入率（η）：
南面側の居室の窓：０．６５
その他の窓（合計）：０．７４
・換気量：１５０ｍ³／ｈ
・基礎断熱材：
厚さＷ１：９０mm
・床構造体：
床断熱材の厚さＷ２：６０mm
熱抵抗値：２．３７（m²・Ｋ／Ｗ）以上
・測定位置：１階の居室

テストの結果、実施例の建物は、製造コストを低減しつつ、エアコン等の空調機器の負荷を減らして、快適な室内温度環境を実現しうることが確認できた。

Ｂ建物
Ｌ居室
２基礎
３床
４床下空間
１７取り入れ口
１８取り出し口
２４床断熱材

Claims

基礎と床とで囲まれる床下空間を有する建物の構造であって、
前記建物は、前記基礎に配されかつ前記床下空間を屋外の空気の熱から遮断する基礎断熱材を具え、
前記床下空間は、前記屋外の空気が導入される取り入れ口と、前記床下空間の空気を前記建物内の居室へ供給する取り出し口とを有し、
前記建物は、熱損失係数が１．０〜１．７（Ｗ/ｍ²・Ｋ）であることを特徴とする建物の構造。
前記建物は、開口部を有し、
前記建物の南面側に配置される前記開口部の開口面積は、前記建物の延べ床面積に対して１０〜２０％である請求項１に記載の建物の構造。
前記基礎は、地盤面から突出するとともに前記床下空間を囲む立上がり部を具え、
前記床下空間は、その底面が前記地盤面、又は前記地盤面よりも下方に位置する請求項１又は２に記載の建物の構造。
前記建物は、開口部を有し、
前記開口部には、前記開口部の屋外側に配された外側サッシと、前記開口部の屋内側に配された内側サッシとを有する二重サッシが装着され、
前記外側サッシと前記内側サッシとの間のサッシ空間において日射によって暖められた暖空気を利用して、前記居室を暖めるサッシ熱利用手段を具える請求項１乃至３のいずれかに記載の建物の構造。
前記サッシ熱利用手段は、前記暖空気の熱を蓄え可能であり、かつ前記床下空間の空気を暖める蓄熱手段と、
前記蓄熱手段に前記暖空気を供給する暖空気供給手段と、
前記蓄熱手段で暖められた前記床下空間の空気を前記居室に供給する床下空気供給手段とを具える請求項４に記載の建物の構造。
前記暖空気供給手段は、一端が前記サッシ空間に接続されるとともに、他端が前記蓄熱手段に接続される第１流路を有する請求項５に記載の建物の構造。
前記床下空気供給手段は、一端が前記蓄熱手段に接続されるとともに、他端が前記取り出し口で開口する第２流路を有する請求項５又は６に記載の建物の構造。
前記床下空間と前記居室との間を区分し、かつ前記床を含む床構造体は、０．２２（m²・Ｋ／Ｗ）以上の熱抵抗値を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の建物の構造。