JP3514862B2 - 住宅の採光変化推測装置 - Google Patents

住宅の採光変化推測装置

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JP3514862B2
JP3514862B2 JP03094795A JP3094795A JP3514862B2 JP 3514862 B2 JP3514862 B2 JP 3514862B2 JP 03094795 A JP03094795 A JP 03094795A JP 3094795 A JP3094795 A JP 3094795A JP 3514862 B2 JP3514862 B2 JP 3514862B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビル建設により隣接す
る住宅の室内の採光状況がどのように変化するかを予
測、推定する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビルや住宅を建設するにあたり、
周囲の既存の建物への影響を把握するために、天気、場
所および日時を任意に設定可能で、天空全面に配置して
自動的に調光可能とした複数の照射ユニットと、天空の
一側において地平から天空中央まで自動的に上下移動可
能とした人工太陽により構成し、前記照射ユニットと人
工太陽を光源とする光を人工地面に配置した建物の模型
に照射し、実際に建物を建てる前に、日射実験や日影実
験を行い、建設する建物の採光状況や周囲の既存の建物
への影響を把握するために模擬実験して分析可能とした
人工天空装置は公知のものであり、例えば、特開平4−
121773号の公報に記載の技術の如くである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
において、ビル建設により隣接する住宅の採光状況が悪
化することが予想されるが、採光・日影実験では、既存
の住宅の各部屋の明るさやイメージ等の昼光視環境がビ
ル建設の影響に伴いどのように変化するのかを把握する
には不十分であった。そこで、本発明は、建物に関する
採光実験や日影実験を行うことができる人工天空装置に
おいて、ビルとそれに隣接する住宅を想定した模型実験
を行うことができるようにし、前記住宅の室内の昼光視
環境や棟間の日照状況の変化を予測、推定できる手段を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段として、本発明は、昼光環境を予測、推定し、
新築するビルに隣接する住宅の室内の昼光量の変化を予
測、推定し、前記住宅の室内の採光状況の変化を把握す
べく、昼光環境を再現し、採光実験を行うことができる
人工天空装置の人工地面上に、新築するビルとビルを新
築する前の住宅とそれらに隣接する住宅の模型を配置
し、前記隣接する住宅模型の和室内に室内照度測定手段
を設け、前記住宅模型の上面に水平面照度測定手段を設
け、前記測定手段を介して人工天空装置の照射ユニット
と人工太陽の和室内に到達する昼光率の変化を予測可能
としたものである。
【0005】
【作用】このように構成したことによって、例えば、実
際に古い住宅を取り壊し、ビルを新築する場合、そのビ
ルを建設する前に、ビルの影響により生じる隣接する住
宅の室内への昼光の入射状況の変化を予測、推定し、室
内の採光状況がどのように変化するかを把握することが
でき、ビル建設に伴う隣接住宅への影響を踏まえてビル
新築計画を検討することができる。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。図1は人
工天空装置の構成を示す側面図、図2は建物模型の配置
状態を示す平面図、図3は同じく側面図、図4は隣家模
型における照度測定位置を示す側面図、図5は日照デー
タを示す図表、図6は隣家模型の室内の昼光率の変化を
表す図、図7は昼光率の窓別の成分の変化を表す図、図
8は隣家模型の室内照度の変化を表す図である。
【0007】図1において、人工天空装置Aの構成につ
いて説明する。人工天空装置Aは屋内に配設され、ビル
や住宅等の建物に関する採光実験や日影実験を行うこと
ができるものであり、天空ドームDとその外に設けた制
御計測室(図示せず)にて構成されている。前記天空ド
ームDの内側には照射ユニット1と人工太陽2が配設さ
れ、前記制御計測室には制御関連機器が配置されてお
り、該制御関連機器を介して照射ユニット1や人工太陽
2等を遠隔制御操作できる構成とされている。前記照射
ユニット1は天空ドームDのドーム部分の内側全面に複
数配設され、白色光を照射可能で設定した天空輝度とな
るように制御可能とされており、前記人工太陽2は駆動
装置12を介して地平位置から天空中央位置まで上下移
動可能とされている。
【0008】また、前記天空ドームD内の下方の円周位
置には、青色、赤色、白色の光を発するスポットライト
11が配設されており、該スポットライト11によりラ
イトアップして青空、朝焼け、夕焼け、日中を演出し表
現可能としている。前記天空ドームD内の中央位置に
は、人工地面3が構成されている回転模型台10が配設
されており、前記人工地面3は午前と午後を作り出すた
めに回転駆動装置13にて地平線レベルで回転駆動さ
れ、上面に建物模型B・T・Uを載置および位置調節し
易いようにシザースリンク機構14を介して昇降可能に
構成されている。また、前記建物模型B・T・Uを載置
した人工地面3は回転駆動装置13を介して任意の方位
に設定、変更可能に構成されている。
【0009】図2・図3・図4において、前記回転模型
台10の人工地面3には、ビル模型B、隣家模型T、古
家模型Uが載置でき、前記模型B・T・Uは実物の縮尺
1/50に寸法設定されており、前記隣家模型Tの2階
部分には、広さ八畳相当の和室7が設けられ、二面に肘
掛け窓8と掃出し窓9が設けられている。前記和室7の
畳面中央には室内照度を測定するための室内照度センサ
ー5が配設され、前記隣家模型Tの上面には全天空照度
を測定するための水平面照度センサー6が配設されてお
り、前記照度センサー5・6はデータロガーRに接続さ
れ、該データロガーRにより室内照度と全天空照度の同
時測定を可能とするとともに、電源電圧Vも測定し、電
圧変動に伴う照度変化を補正可能とし、前記データロガ
ーRはパーソナルコンピューターPに接続されている。
【0010】そして、前記隣家模型Tを、肘掛け窓8が
南向き、掃出し窓9が東向きとなり、前記肘掛け窓8位
置が人工地面3の中央に位置するように北側に配置し、
その反対側の南側で所定の間隔を有する位置に、古家模
型U(ビル建設前)とビル模型B(ビル建設後)とを交
換しながら配置し、前記人工天空装置Aの照射ユニット
1および人工太陽2から照射され、隣家模型Tの2階和
室7内に到達する光の照度を室内照度センサー5を介し
て測定し、室内の昼光率(明るさ感の目安)を求めるこ
とによって、実際にビルを建設する前と建設した後の隣
家の採光状況の変化を推測することができる。その実験
結果は図6・図7・図8に示している。
【0011】なお、本実施例において、室内照度センサ
ー5は隣家模型Tの2階の和室7に配設されているが、
これは検討対象をビルに隣接する家の2階和室と設定し
たからであり、通常の日照状況を検討するには日陰とな
り易い1階部分を対象とするのが望ましく、当然室内照
度センサーを1階の部屋内に配置する構成とすることも
可能である。また、建物の大きさや検討対象とする部屋
の位置の違いに合わせて、3階やそれ以上の階の部屋内
に配設する構成とすることも可能である。
【0012】前記人工天空装置Aを用いて、ビル建設前
後の隣家の採光実験を行うにあたり、室内の光反射率お
よびビル模型Bの外壁、和室7の東側のベランダ床、自
棟外壁と軒裏の光反射率も考慮し、南窓と東窓の二面採
光として開口率を55%としている。実験条件は、天空
輝度分布を国際照明委員会(CIE)の定める標準晴天
空と標準曇天空とに設定可能とし、場所を北緯34°4
7′、東経135°25′に設定し、日時を冬至の8時
から16時の1時間ごとに設定している。前記場所およ
び日時の日照データを図5に示している。前記隣家模型
Tの和室7の昼光率は、昼光率〔%〕=室内照度/全天
空照度の式を用いて算出し、採光状況の予測は、その状
況をVTRに収め、その映像を評価することにより行
う。
【0013】図6において、冬至におけるCIE標準晴
天空(快晴の青空)下の隣家模型Tの2階和室7の昼光
率は、古家模型Uを配置したとき(ビル建設前)は1
2.8〜7.6%であるが、ビル模型Bを配置したとき
(ビル建設後)は9.1〜3.5%であり、ビル建設後
の和室の明るさ感は建設前に比べ午前で5〜7割程度、
午後で4〜5割程度であると推測され、建設前に比べる
とかなり暗くなることがわかる。しかし、住宅の居間等
における平均的昼光環境のための基準昼光率1.2%を
十分に上回っているので、ビル建設後でも十分な明るさ
を期待できることがわかる。
【0014】また、CIE標準曇天空(雨の降り出しそ
うな暗い空)下でも、ビル建設後の昼光率は2.7%を
確保できており、CIE標準晴天空下と同様に十分な明
るさを期待できることがわかる。さらに、隣家模型Tの
和室7は二面採光であり、開口率も55%と大きいの
で、ビル建設後でも十分な昼光率が得られ、日中の明る
さに問題はない。このように、実際にビルを建設する前
に、建設後の隣接する住宅の室内の昼光率を予測するこ
とによって、日中の明るさを十分に確保することができ
るかを推測することができる。
【0015】図7において、前記隣家模型Tの和室7の
中央部で得られる昼光率について、東窓(掃出し窓9)
を遮光した条件での測定を行い、南窓(肘掛け的8)と
東窓それぞれがどのように寄与しているかをみると、東
窓から得られる昼光率の成分(E)は、人工太陽2が東
側にある午前8時ごろが最も大きく7%、その後人工太
陽2が南に移動するにつれて小さくなり、正午には3%
程度となり、正午以降は変化が少なく2〜3%程度で略
一定となることがわかる。ビル建設後(ビル模型Bを配
置した場合)に南窓から得られる昼光率の成分は建設前
(古家模型Uを配置した場合)の1/3程度であり、ビ
ルの影響を大きく受けていることがわかる。
【0016】図8において、実際の住宅の2階の和室で
得られる明るさの目安として、前記実験で得た昼光率に
全天空照度(明るい日、普通の日、暗い日の3水準)を
乗じて室内照度を求めた。正午ごろに得られる隣家模型
Tの和室7の室内照度をみてみると、古家模型Uを配置
したビル建設前では、明るい日で4300ルクス程度、
普通の日で2000ルクス程度、暗い日で600ルクス
程度であることがわかる。ビル模型Bを配置したビル建
設後でも、明るい日や普通の日には、行動と作業のため
の照明の平均照度の基準をクリアした読書等の視作業に
十分な明るさを確保できていることがわかる。
【0017】また、前記冬至におけるビル建設前後の隣
家模型Tの和室7の採光状況をVTRに収録することに
よって、ビル建設前後の採光状況の違いを視覚的に把握
し、室内の採光を検討することができる。ビル建設前の
室内は、南窓と東窓の二面採光が確保でき、一日中非常
によく採光し、午前8時ごろから10時ごろまでは、東
窓から太陽直射光が入射し、東側の畳面が特に明るく、
午前11時以降は、東窓に代わって南窓から太陽直射光
が入射し始め、南側の畳面が明るく、午後5時ごろも南
窓から採光し、南側の畳面がやや明るくなることがわか
る。
【0018】ビル建設後の室内は、南窓から太陽直射光
が全く入射しないため、東窓だけの一面採光の状態に近
く、午前8時ごろから9時ごろまでは、東窓から太陽直
射光が入射し、東側の畳面が特に明るく、午前10時を
過ぎると太陽直射光が入射しなくなり、東側の窓際の畳
面がやや明るいだけでその他に明るい部分はなく、その
後は、時間とともに全体的に暗くなり、南窓は正午以降
にビルの外壁による拡散反射光により窓面がやや明るく
なるのみで、太陽直射光は全く入射しないことがわか
る。
【0019】このように人工天空装置Aを用いた模型実
験結果から、ビル建設後の隣接する住宅の室内の明るさ
は、ビル建設前に比べて半分程度になることが予測でき
る。しかし、ビル建設後でも昼光率は4〜9%確保で
き、平均的な昼光環境下では十分な明るさを期待でき
る。また、ビル建設前後の隣接住宅の採光状況の違いを
VTRを介して視覚的に把握できる。よって、実際にビ
ルを建設する前に、隣接する住宅を取り巻く設定条件
(天気、時間、棟間隔等)を変えて昼光環境を系統的に
再現し、計測する実験を行うことができ、ビル建設前後
の隣接する住宅の室内の採光状況の変化を予測、推定す
ることができ、隣接する住宅の日照権侵害の可能性を考
慮する等、ビル建設に伴う隣接住宅への影響を踏まえて
ビル建設計画を検討することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏する。即ち、採光実験を行うことができ
る人工天空装置を用いて新築するビルを想定した模型実
験を行うことにより、実際にビルを新築する前に、ビル
建設の影響により生じる隣接する住宅の室内への昼光の
入射状況の変化を予測して採光状況がどのように変化す
るかを把握することができるので、建設後の隣接住宅の
日照状況が検討でき、建設に伴い発生する隣接住宅への
日照権侵害の問題を踏まえたビル建設計画をたてること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】人工天空装置の構成を示す側面図である。
【図2】建物模型の配置状態を示す平面図である。
【図3】同じく側面図である。
【図4】隣家模型における照度測定位置を示す側面図で
ある。
【図5】日照データを示す図表である。
【図6】隣家模型の室内の昼光率の変化を表す図であ
る。
【図7】昼光率の窓別の成分の変化を表す図である。
【図8】隣家模型の室内照度の変化を表す図である。
【符号の説明】
1 照射ユニット 2 人工太陽 3 人工地面 5 室内照度センサー 6 水平面照度センサー A 人工天空装置 B ビル模型 T 隣家模型 U 古家模型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−121773(JP,A) 特公 昭53−7856(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09B 9/00 G09B 25/04 G09B 27/00 E04H 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 昼光環境を再現し、採光実験を行うこと
    ができる人工天空装置であって、該人工天空装置は天空
    ドームDの内側に、照射ユニット1と人工太陽2が配設
    され、制御機器を介して照射ユニット1と人工太陽2を
    遠隔制御操作可能に構成し、前記照射ユニット1は天空
    ドームDのドーム部分の内側全面に複数配設され、白色
    光を照射可能で設定した天空輝度となるように制御可能
    とされており、前記人工太陽2は駆動装置12を介して
    地平位置から天空中央位置まで上下移動可能に構成さ
    れ、該人工天空装置の人工地面上に、新築するビルとビ
    ルを新築する前の住宅とそれらに隣接する住宅の模型を
    配置し、前記隣接する住宅の室内に昼光量の変化を予測
    ・推定する室内照度測定手段を設け、該室内照度測定手
    段にて室内のビル建設前後の隣家模型Tの室内の採光状
    況をVTRに収録すべく構成したことを特徴とする住宅
    の採光変化推測装置
  2. 【請求項2】 請求項1記載の住宅の採光変化推測装置
    において、前記住宅模型の上面に水平面照度測定手段を
    設け、前記測定手段を介して人工天空装置の照射ユニッ
    ト1と人工太陽2から照射され、室内に到達する光の照
    度から昼光率の変化を予測すべく構成したことを特徴と
    する住宅の採光変化推測装置
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