JP5570104B2 - 建物の仕切り構造 - Google Patents

Description

本発明は、壁や屋根等、建物において屋内外を仕切る建物の仕切り構造に関する。

近年、住宅等の建物においては、居室の快適性や冷暖房エネルギの効率を向上させるために高断熱性が求められるようになってきている。そこで、建物において屋内外を仕切る壁や屋根等の構造体に関して、高断熱性を実現するための様々な断熱構造が検討されている。具体的には、グラスウールや樹脂発砲体等の断熱材を用いて断熱性を改善したものや、熱反射性能に優れた（赤外線放射率の小さい）アルミニウム等により形成された熱反射層と熱伝導率の低い空気層とを有して構成されるもの（例えば、特許文献１）等が、高断熱構造として提案されている。この特許文献１の技術によれば、空気層により熱伝導を低減させることができ、熱反射層により熱輻射を低減させることができるため優れた断熱効果を得ることが期待できる。
特開平８−２８４２７６号公報

ところで、建物における壁や天井等の構造体（主に外装材）には、日中の間日射熱が吸収され蓄積される。特に日射量の多い夏場はかかる構造体に蓄積される日射熱の熱量が多い。上記特許文献１の技術は、前述したように高断熱性を実現することができるものの、その反面、空気層に吸収・蓄積された日射熱が外部に放出されにくい性質を有する。すなわち特許文献１の技術では、空気層に蓄積された日射熱が時間遅れを伴ってゆっくり屋内側へ放出されるため構造体から屋内への放熱が深夜まで継続し、夜間における屋内への熱こもりが助長されるおそれがある。そのため、夏場には居住者は夜間においてより一層不快に感じることが想定される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、夜間における屋内への熱こもりを緩和することのできる建物の仕切り構造を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決すべく、第１の発明は、建物の屋内外を仕切る建物の仕切り構造であって、屋外側に配置された外装部と、前記外装部よりも屋内側に配置された内装部と、前記外装部と前記内装部との間に形成された通気層と、前記外装部と前記内装部との間に配置された熱反射層と、前記通気層を屋外と連通させる通気口と、前記通気口を通じた前記通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止を選択的に実行する排出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、屋外側に配置された外装部と、外装部よりも屋内側に配置された内装部との間には熱伝導率が低い通気層（空気層）が形成されているため、外装部から屋内側への通気層を介しての熱の伝達を抑制することができる。また、外装部と内装部との間には熱反射層が配置されているため熱反射層により外装部裏面（屋内側面）から屋内側へ輻射される熱を反射することができ、その結果外装部から屋内側への輻射による熱の伝達を抑制することができる。これらにより、外装部から屋内側への熱流を低減させることができるため優れた断熱効果を得ることができる。

また、通気層を屋外と連通させる通気口を通じて通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止が選択的に実行されるようにした。したがって、通気層内の空気を、通気口を介して屋外に排出することにより通気層内にこもる熱を屋外へ排出することができる。すなわち、外装部（裏面）から通気層に放出される熱を通気層に滞留させることなく屋外へ排出することができる。その結果、外装部から屋内へ伝達される熱の量を低減することができるため、夜間における屋内への熱こもりを緩和することができる。そして、通気層内の空気の屋外への排出を停止することにより通気層内に空気を滞留させ通気層を低熱伝導層として機能させれば、前述したように優れた断熱効果を得ることができる。以上より、夜間における屋内への熱こもりを緩和するとともに、優れた断熱効果を実現することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記排出手段は、前記通気口に設けられ当該通気口を開閉する開閉手段を備えていることを特徴とする。本発明によれば、開閉手段により通気口を閉鎖することにより屋外と通気層との連通を遮断すれば、通気層内の空気が屋外へ漏れるのをより確実に防止することができる。これにより、冬場においては日射熱により暖められた空気を通気層内に長期に渡り滞留させることができるためより一層優れた断熱効果を得ることが期待できる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記排出手段は、前記通気口に設けられ前記通気層内の空気を屋外に排出するファン装置を備えていることを特徴とする。本発明によれば、通気口に設けられたファン装置を駆動することにより通気層内の空気を積極的に屋外に排出することができるため、より一層効果的に通気層内の熱を屋外に排出することができる。また、通気層内に強制対流を生じさせることができるため外装部から通気層への放熱を促進させることができ、ひいては通気層を介しての屋外への放熱を促進させることができる。したがって、夜間における屋内への熱こもりをより一層緩和することができる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれかの発明において、季節を判断する季節判断手段と、その判断された季節に基づいて前記通気口を通じた前記通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止のいずれかを選択し実行するように前記排出手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、季節判断手段により判断された季節に基づいて通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止のいずれかを実行することができる。したがって、例えば夏期において通気層内の空気を屋外へ排出し冬期において通気層内の空気の排出を停止するようにすれば、夏期においては夜間における屋内への熱こもりを緩和することができるとともに冬期においては優れた断熱効果を実現することができる。そのため季節に応じて適切な処理（すなわち通気層内の空気の排出処理又はその排出の停止処理）を行うことができる。

第５の発明は、第１乃至第４のいずれかの発明において、外気温を検出する外気温検出手段と、前記通気層内の温度を検出する層内温検出手段と、前記通気層内の温度が前記外気温よりも高い場合に前記通気層内の空気を屋外へ排出するように前記排出手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、層内温検出手段により検出された通気層内の温度が外気温検出手段により検出された外気温よりも高い場合に通気層内の空気を屋外へ排出することができるため、通気層に熱気が滞留した場合にその熱気を屋外に排出することができる。

第６の発明は、第１乃至第５のいずれかの発明において、前記通気層内の温度を検出する層内温検出手段と、前記通気層内の温度が所定の値まで低下した場合に前記通気層内の空気の屋外への排出を停止するように前記排出手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、層内温検出手段により検出された通気層内の温度が所定の値まで低下した場合に通気層内の空気の屋外への排出を停止することができる。したがって、所定の値を例えば１日における通気層内の温度の最低値付近に設定すれば、冷えた空気を通気層内に滞留させることが可能となる。これにより、通気層内の温度上昇を抑制することができ、ひいては仕切り構造全体に蓄熱される熱量の増加を抑制することができる。その結果、仕切り構造から屋内側へ放出される熱量を低減させることができるため夜間における屋内への熱こもりをより一層緩和することができる。

第７の発明は、第１乃至第６のいずれかの発明において、現在の時刻情報を取得する取得手段と、その取得された時刻情報に基づいて前記通気口を通じた前記通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止を実行するように前記排出手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、取得手段により取得された現在の時刻情報に基づいて通気口を通じた通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止が実行される。したがって、例えば通気層内の空気の屋外への排出の停止を開始する時刻を１日のうちで通気層内の温度が最も低下する時刻（通常は朝方の時間帯）に設定すれば、冷えた空気を通気層内に滞留させることが可能となる。これにより、第６の発明と同様、夜間における屋内への熱こもりをより一層緩和する効果を得ることができる。また、通気層内の空気の屋外への排出を開始する時刻を通気層内の温度が外気温よりも高くなる時刻に設定すれば、第５の発明と同様の効果を得ることができる。

〔第１の実施形態〕
以下に、第１の実施形態について図１〜図６を参照しつつ説明する。図１に示すように、住宅等の建物１０は、基礎１１上に設置された建物本体１２と、建物本体１２の上方に形成された屋根１３とを備えている。建物本体１２は、周囲が外壁構造体２０により構成されており、外壁構造体２０により囲まれた空間は居室等の屋内空間１５となっている。

外壁構造体２０の内部には、上下方向に延びる壁内空間２１が形成されている。外壁構造体２０の下端側には壁内空間２１と屋外とを連通する通気口２２が形成されており、外壁構造体２０の上端部には壁内空間２１と屋外とを連通する換気通路２８が設けられている。換気通路２８は、例えば四角筒状に形成された金属製の通路であり、外壁構造体２０（詳細には図２に示す外壁板３１）の上端部に形成された貫通孔（図示略）を介して外壁構造体２０に設けられている。これにより、通気口２２及び換気通路２８を介して壁内空間２１と屋外との間で通気（空気の出入り）が可能となっている。

換気通路２８の屋外側端部（すなわち換気通路２８の開口部）には、開閉体２５が設けられている。開閉体２５は、換気通路２８の開口幅とほぼ同一寸法の長さを有する板状部材からなる開閉板２６が複数上下方向に隣接した状態で、かつ換気通路２８の開口高さ全域に渡って並べられることにより構成されている。各開閉板２６は回動可能に軸支されており、開閉板２６が回動することにより各開閉板２６間が開閉されるようになっている。したがって、各開閉板２６間が開放され開閉体２５が開状態とされると壁内空間２１と屋外とが連通され、各開閉板２６間が閉鎖され開閉体２５が閉状態とされると壁内空間２１と屋外との連通が遮断される。

換気通路２８には、各開閉板２６を回動させる駆動装置２７が設けられている。駆動装置２７は、例えば電動モータ等の電動式の駆動機構であり、各開閉板２６を正逆いずれの方向にも回動させることが可能となっている。駆動装置２７が正逆いずれかの方向に回転すると各開閉板２６は開方向に回動され開閉体２５は開状態（図１（ａ）参照）となる一方、駆動装置２７がそれとは異なる方向に回転すると各開閉板２６は閉方向に回動され開閉体２５は閉状態（図１（ｂ）参照）となる。

換気通路２８には換気手段としての排気ファン２４が配設されている。開閉体２５が開状態にある場合に排気ファン２４を駆動させると壁内空間２１に上向きの空気の流れ（上昇気流）が生じ、その結果通気口２２より外気が壁内空間２１に取り込まれるとともに、換気通路２８より壁内空間２１の空気が屋外に排出される。これにより、通気口２２及び換気通路２８を介して壁内空間２１と屋外との間で積極的に通気（すなわち壁内空間２１の換気）が行われるようになっている。なお、換気通路２８（排気ファン２４を含む）は、各外壁構造体２０に対して１つだけ設けてもよいし、複数設けてもよい。

次に、外壁構造体２０及び基礎１１周辺の構成について説明すると、図２に示すように、基礎１１の上方には、床梁１７が設けられている。床梁１７上には床根太１８が設けられているとともに、床根太１８の上面には屋内空間１５の床面を形成する床材１９が敷設されている。

外壁構造体２０は、屋外側に配置される外壁パネル３０と、それよりも屋内側に配置される断熱材３６や内壁板３７等の内装材とを備えて構成されている。外壁パネル３０は、屋外面を形成する外壁板３１と、その裏面側（屋内側）に固定されたフレーム３２とを備えて構成されている。外壁板３１は、例えば耐候性に優れたコンクリートやセラミック等の素材で形成されている。

外壁板３１の裏面には、熱反射層としてのアルミニウム塗料層３３が形成されている。アルミニウム塗料層３３は、熱反射性能に優れたアルミニウムの粉を含有した塗料を外壁板３１の裏面に塗布することにより形成されており、その厚さは例えば約１ｍｍに設定されている。

フレーム３２は、例えばスチール等の高剛性金属からなり、略コ字状断面を有する長尺状のフレーム材３４，３５を矩形枠状に連結することにより形成されている。具体的には、フレーム３２は、外壁板３１の幅方向両端部において上下方向に延びる縦フレーム材３４と、外壁板３１の上下方向両端部及びそれらの中間位置において左右方向（外壁板３１の幅方向）に延びるとともに各縦フレーム材３４に連結される横フレーム材３５とを含んで構成されている。そして、横フレーム材３５のうち外壁板３１の下端部に配置された横フレーム材３５（以下、下端フレーム材３５ａという）は、コ字状開口部を下側に向けて床梁１７に対しボルト等により固定されている。これにより、外壁パネル３０は床梁１７に対して固定されている。

図３に示すように、縦フレーム材３４等の屋内側のフランジ面にはスペーサ３９が取り付けられている。スペーサ３９は、例えば木製のブロック材により構成されている。スペーサ３９の屋内側鉛直面には、石膏ボード等からなる内壁板３７がタッピングネジ（図示略）等により取り付けられている。

内壁板３７とフレーム３２（詳細には横フレーム材３５）との間には、グラスウール等のガラス繊維からなる断熱材３６が介在されている。断熱材３６は、両部材３７，３２の間に挟まれることにより固定されている。

外壁板３１と断熱材３６との間には、図１における壁内空間２１が形成されている。壁内空間２１には当該空間２１を上下に仕切るように横フレーム材３５が配設されているが、横フレーム材３５には、図３に示すように上下方向に貫通する通気孔４１が複数形成されている。したがって、壁内空間２１には横フレーム材３５が配設されているにもかかわらず、壁内空間２１は通気孔４１を介して上下方向に連通されている。なお、壁内空間２１を上下方向に連通させる構成としては、横フレーム材３５と縦フレーム材３４との間に隙間を形成するようにして両部材３４，３５を連結し、その隙間を介して壁内空間２１を上下方向に連通させる等、他の構成を採用してもよい。

下端フレーム材３５ａの屋外側の鉛直板部は、外壁板３１の下端部よりも下方に一部がはみ出しており、そのはみ出し部分の屋外側鉛直面に水切材４２が取り付けられている。水切材４２は、外壁板３１の下端部から垂れ下がった状態で、かつ基礎１１から離間した状態で取り付けられている。これにより、基礎１１と水切材４２との間は、図１における通気口２２となっており、その通気口２２を介して壁内空間２１と屋外とが連通されている。

次に、壁内空間２１の換気制御を行う制御システムの電気的構成について、図４に基づいて説明する。

建物１０には、壁内空間２１の換気制御を行うコントローラ５０が設けられている。コントローラ５０は、ＣＰＵ等を有する周知のマイクロコンピュータを主体に構成されている。コントローラ５０は、メモリ５０ａと、リアルタイムの日時をカウントするタイマ５０ｂとを備えている。メモリ５０ａは、コントローラ５０によって実行される制御処理のプログラムや制御の基準となる情報等をあらかじめ記憶している。また、メモリ５０ａには、タイマ５０ｂから一定周期毎に入力される日時情報が記憶されるようになっている。これにより、メモリ５０ａでは日時情報が一定周期毎に書き換えられ更新される。そして、日時情報が更新される都度、コントローラ５０はメモリ５０ａから最新の日時情報、すなわち現在の日時を取得する。

コントローラ５０の出力側には、排気ファン２４及び駆動装置２７が接続されている。コントローラ５０は、メモリ５０ａから取得した日時情報に基づいて排気ファン２４及び駆動装置２７に対し駆動信号を出力し、壁内空間２１の換気制御を実行する。

次に、コントローラ５０によって実行される壁内空間２１の換気制御処理について図５に示すフローチャートに基づいて説明する。

まずステップＳ１１では、タイマ５０ｂから現在の日時情報がメモリ５０ａに入力され記憶される。すなわち、メモリ５０ａの有する日時情報が最新のものに書き換えられ更新される。

続くステップＳ１２では、ステップＳ１１において更新された日時情報をメモリ５０ａから取得し、その取得した日時情報に基づいて今現在が夏期（例えば５月〜１０月）であるか否かを判定する。現在が夏期である場合にはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、駆動装置２７に対して開放信号を出力し開閉体２５を開動作させるとともに、排気ファン２４に対して駆動信号を出力し排気ファン２４を駆動させる。このとき、既に排気ファン２４が駆動している場合にはそのまま駆動状態を継続し、開閉体２５が開状態にある場合にはそのまま開状態を維持する。これにより、通気口２２より外気が壁内空間２１に取り込まれるとともに換気通路２８より壁内空間２１の空気が屋外に排出される。そして、本処理の後、ステップＳ１１に戻る。

それに対して、今現在が夏期でない場合（ステップＳ１２にてＮＯ判定の場合）にはステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、排気ファン２４に対する駆動信号の出力を停止して排気ファン２４の駆動を停止させるとともに、駆動装置２７に対して閉鎖信号を出力し開閉体２５を閉動作させる。このとき、既に排気ファン２４が停止している場合にはそのまま停止状態を維持し、開閉体２５が閉状態にある場合にはそのまま閉状態を維持する。これにより、壁内空間２１と屋外との連通が開閉体２５により遮断され、壁内空間２１の換気が停止される。そして、本処理の後、ステップＳ１１に戻る。

次に、夏期における屋内空間１５の温度（以下、室温という）の経時変化について従来例等と比較しつつ、図６に基づいて説明する。図６は、夏期における室温の経時変化を示す図である。なお、図６では横軸が時間（ｈ）を示しているが、開始時となる０（ｈ）が午前０時に対応している（したがって２４（ｈ）は午前０時に対応）。

図６において二点鎖線で示すように、グラスウール等を有しているだけの従来の外壁構造体（以下、従来構造という）は、断熱性能が低いため夏期における室温のピーク値（１日のうちの最高値）が約４５℃まで上昇する。この場合、室温のピーク値が外気温（図６の一点鎖線参照）のピーク値（約４０℃）よりも高くなり、居住者は温熱的に著しく不快を感じることが想定される。また、冷房により室温を快適な温度まで下げるにしても多大な冷房エネルギを消費する必要があり、エネルギ効率の観点から好ましくない。

それに対して、破線で示すように空気層と熱反射層とを備え断熱性を高めた外壁構造体（以下、高断熱構造という）の場合（例えば、上述した特許文献１の断熱構造体や本実施形態における外壁構造体２０（但し壁内空間２１の換気は常時停止状態）等）、室温のピーク値が約４０℃となり、従来構造よりも約５℃低い値となる。これは、熱伝導率の低い空気層により屋内側への熱伝導を低減させることができ、熱反射率の高い熱反射層により屋内側への熱輻射を低減させることができるからである。これにより、居住者の熱的不快感を和らげたり、冷房エネルギの消費を抑制したりする効果が期待できる。

しかしながら、高断熱構造の場合、室温がピークに到達する時刻が従来構造と比べ約３０分（図６のｔ１参照）遅れる。そして、このピークの遅れが深夜（詳細には２４時半頃）になって室温が従来構造の場合よりも高くなる結果となって現れる。すなわち、高断熱構造の場合、夜間において室温の低下が妨げられており、屋内空間１５への熱こもりが従来構造よりも助長される傾向にある。これは、高断熱構造が優れた断熱性能を有する反面、構造体（主に外装材）に蓄積された日射熱が空気層にゆっくりと蓄えられ、時間遅れを伴いながら屋内側へ放出されその放出が深夜まで継続するからである。

その点、本実施形態では、図６において実線（太線）で示すように室温がピークに到達する時間を高断熱構造と比べ約１時間（図６のｔ２参照）早めることができた（なお、従来構造と比べると約３０分早めることができた。）。そして、この室温のピーク値が早められた結果、夜間において室温を高断熱構造の場合よりも低下させることができた。詳細には、本実施形態では、夜間から早朝にかけての時間帯（例えば図６における２２〜２８（ｈ））において高断熱構造の場合と同時刻で比較すると室温を約２〜３℃低下させることができた。

これは、本実施形態では、空気層としての壁内空間２１を夏期において常時換気するようにしたため、外壁板３１の裏面（屋内空間１５側の面）から壁内空間２１に放出される日射熱を壁内空間２１に滞留させることなく屋外に排出することができるからである。また、本実施形態の場合、壁内空間２１の通気により外壁板３１の裏面からの放熱を促進させることができるため、外壁板３１に蓄えられた熱の熱量低減を早めることができるのもその要因のひとつと考えられる。よって、本実施形態では、閉塞された空気層を有する高断熱構造の場合と比べ夜間における屋内空間１５への熱こもりを緩和することができる。また、図６において室温のピーク値を見ると本実施形態における室温のピーク値は高断熱構造の場合と同様約４０℃であり、外壁構造体２０が高断熱構造と同様の断熱性能を有していることが想定される。以上より、本実施形態では、優れた断熱効果を実現することができるとともに、夜間における屋内空間１５への熱こもりを緩和することができる。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

外壁板３１と内壁板３７との間には、熱伝導率の低い通気層としての壁内空間２１が形成されているため外壁板３１から屋内空間１５側への壁内空間２１を介しての熱の伝達を抑制することができる。また、外壁板３１の裏面には熱反射層としてのアルミニウム塗料層３３が形成されているためこのアルミニウム塗料層３３により外壁板３１裏面から屋内空間１５側へ輻射される熱を反射することができ、その結果外壁板３１から屋内空間１５側への輻射による熱の伝達を抑制することができる。これらにより、外壁板３１から屋内空間１５側への熱流を低減させることができるため、優れた断熱効果を得ることができる。

また、通気口２２及び換気通路２８を介して壁内空間２１の換気を行ったりその換気を停止したりできるようにした。したがって、壁内空間２１を換気することにより外壁板３１から壁内空間２１に放出される日射熱を壁内空間２１に滞留させることなく屋外へ排出することができる。その結果、外壁板３１から屋内空間１５へ伝達される熱の量を低減させることができるため夜間における屋内空間１５への熱こもりを緩和することができる。そして、壁内空間２１の換気を停止すれば壁内空間２１に空気を滞留させることができるため外壁構造体２０を断熱性に優れた構造体とすることができる。以上より、夜間における屋内空間１５への熱こもりを緩和するとともに、優れた断熱効果を実現することができる。

現在が夏期である場合には壁内空間２１の換気を実行し、現在が夏期でない場合には壁内空間２１の換気を停止するように制御した。これにより、夏期においては壁内空間２１の空気を積極的に屋外に排出することで壁内空間２１の熱を屋外に排出することができ、その結果夜間における壁内空間２１への熱こもりを緩和することができる。一方、夏期でない場合には壁内空間２１に空気を滞留させることができるため、例えば冬期においては日射熱により暖められた空気を壁内空間２１に滞留させることで優れた断熱効果を実現することができる。したがって、季節に応じて適切な処理（壁内空間２１の換気又は換気の停止）を行うことができる。

換気通路２８には排気ファン２４を設けた。これにより、壁内空間２１を積極的に換気することができるため効果的に壁内空間２１に滞留した熱を屋外に排出することができる。また、排気ファン２４を駆動させることにより壁内空間２１に強制対流を生じさせることができるため外壁板３１から壁内空間２１への放熱を促進させることができ、ひいては壁内空間２１を介しての屋外への放熱を促進させることができる。したがって、夜間における屋内空間１５への熱こもりをより一層緩和することができる。

換気通路２８の開口部には、開閉体２５を設けた。これにより、開閉体２５を閉状態とすることにより壁内空間２１と屋外との連通を遮断することができるため、換気通路２８を介して壁内空間２１の空気が屋外へ漏れるのを防止することができる。したがって、冬場においては日射熱により暖められた空気を壁内空間２１に長期に渡り滞留させることが可能となるため、より一層優れた断熱効果を得ることが期待できる。

〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、夏期において壁内空間２１を常時換気するように制御したが、本実施形態では、夏期において時間帯に応じて壁内空間２１を換気するように制御する。以下に、本実施形態の構成を図７に基づいて第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、図７では第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態におけるコントローラ５２は、ＣＰＵ等を有する周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、メモリ５２ａと、リアルタイムの日時をカウントするタイマ５２ｂとを備えている。メモリ５２ａは、コントローラ５２によって実行される制御処理のプログラムや制御の基準となる情報等をあらかじめ記憶している。また、メモリ５２ａには、タイマ５２ｂから一定周期毎に入力される日時情報が記憶されるようになっている。これにより、メモリ５２ａでは日時情報が一定周期毎に書き換えられ更新される。そして、日時情報が更新される都度、コントローラ５２はメモリ５２ａから最新の日時情報（すなわち現在の日時）を取得する。

コントローラ５２の入力側には、壁内空間２１の換気開始時刻及び換気停止時刻を入力するための入力装置５３が接続されている。入力装置５３は、例えばコントローラ５２に一体に設けられている。入力装置５３に対して換気開始時刻及び換気停止時刻の入力操作が行われると、その時刻情報がコントローラ５２に入力されメモリ５２ａに記憶される。これにより、壁内空間２１の換気開始時刻及び換気停止時刻の設定が行われる。

一方、コントローラ５２の出力側には、排気ファン２４及び駆動装置２７が接続されている。コントローラ５２は、メモリ５２ａから取得した日時情報に基づいて排気ファン２４及び駆動装置２７に対し駆動信号を出力し、壁内空間２１の換気制御を実行する。

次に、コントローラ５２によって実行される壁内空間２１の換気制御処理について図８に示すフローチャートに基づいて説明する。

まずステップＳ２１では、タイマ５２ｂから現在の日時情報がメモリ５２ａに入力され記憶される。これにより、メモリ５２ａの有する日時情報が最新のものに書き換えられ更新される。続くステップＳ２２では、ステップＳ２１において更新された日時情報をメモリ５２ａから取得し、その取得した日時情報に基づいて今現在が夏期（例えば５月〜１０月）であるか否かを判定する。現在が夏期である場合には後続のステップＳ２３に進む。一方、現在が夏期でない場合にはステップＳ２５に進み、壁内空間２１の換気処理を停止する。本ステップにおける処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１４と同一の処理であるためここでは説明を省略する。そして、本処理の後、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２３では、ステップＳ２２において取得した日時情報に基づいて現在の時刻が換気時間であるか否かを判定する。ここで、換気時間とは、換気開始時刻から換気停止時刻までの間の時間をいう。本実施形態では、例えば換気時間が１１：００（開始時刻）〜６：００（停止時刻）に設定されている。現在の時刻が換気時間である場合にはステップＳ２４に進み、壁内空間２１の換気処理を実行する。本ステップにおける処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１３と同一の処理であるためここでは説明を省略する。一方、現在の時刻が換気時間でない場合にはステップＳ２５に進み、壁内空間２１の換気処理を停止する。そして、ステップＳ２４，Ｓ２５における処理の後、ステップＳ２１に戻る。

以上のとおり、本実施形態では、夏期において壁内空間２１の換気制御を時間帯に応じて行うようにした。前述した図６における外気温の経時変化を参照すると、夏場において１日のうちで最も涼しい時間帯は朝方である。そうすると、壁内空間２１の換気を常時行っている場合には、壁内空間２１の温度が最も低下するのも朝方であることが想定される。したがって、換気停止時刻を朝方の時間帯に設定すれば、朝方の冷え込んだ空気を壁内空間２１に取り込んだ状態で壁内空間２１の換気を停止することができるため、壁内空間２１に冷たい空気（詳細には他の時間帯の空気よりも冷たい空気）を滞留させることができる。また、図６を参照すると早朝の６時を過ぎた直後から外気温が急激に上昇しているが、朝方の時間帯（例えば午前５時）に壁内空間２１の換気を停止しておけば屋外の熱気を壁内空間２１に取り込むのを防止できるため壁内空間２１の急激な温度上昇を回避することができる。以上より、壁内空間２１の温度上昇を抑制することができ、ひいては外壁構造体２０に蓄熱される熱量の増加を抑制することができる。その結果、外壁構造体２０（主に外壁板３１）から屋内空間１５側へ放出される熱の量を低減させることができ、ひいては夜間における屋内空間１５への熱こもりをより一層緩和することが期待できる。

また、朝方の冷えこんだ空気を壁内空間２１に取り込み滞留させた直後は、その後上昇する外気温よりも壁内空間２１の温度が低くなっていることが想定される。しかしながら、その後日射を受けて蓄熱される外壁板３１からは時間の経過とともに壁内空間２１へ日射熱が放出され、やがて壁内空間２１の温度が外気温よりも高くなる。そうなると、その後は壁内空間２１を換気した方が外壁構造体２０の蓄熱量低減の面から、すなわち熱こもりの緩和の面からは効果が上がる。したがって、壁内空間２１の換気開始時刻は、壁内空間２１の温度が外気温よりも高くなる前の時刻に設定するのが好ましく、例えば換気停止時刻から長時間経過する前の午前中の時刻（例．午前１０時）に設定するのがよい。

〔第３の実施形態〕
本実施形態では、夏期において壁内空間２１の温度と外気温とに基づいて壁内空間２１の換気制御を行うようにする。以下に、本実施形態の構成を図９に基づいて第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、図９では第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態におけるコントローラ５５は、ＣＰＵ等を有する周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、メモリ５５ａと、リアルタイムの日時をカウントするタイマ５５ｂとを備えている。メモリ５５ａは、コントローラ５５によって実行される制御処理のプログラムや制御の基準となる情報等をあらかじめ記憶している。また、メモリ５５ａには、タイマ５５ｂから一定周期毎に入力される日時情報が記憶されるようになっている。これにより、メモリ５５ａでは日時情報が一定周期毎に書き換えられ更新される。そして、日時情報が更新される都度、コントローラ５５はメモリ５５ａから最新の日時情報（すなわち現在の日時）を取得する。

コントローラ５５の入力側には、外気温センサ５６が接続されている。外気温センサ５６は、外気温を検出するセンサである。外気温センサ５６は、比較的日射の強い建物１０の南面に設けられており、例えば外壁構造体２０の屋外面に設けられている。コントローラ５５の入力側には、壁内温センサ５７が接続されている。壁内温センサ５７は、壁内空間２１の温度を検出するセンサである。壁内温センサ５７は、比較的日射を強く受けやすい南面に配置された外壁構造体２０の壁内空間２１に設けられており、例えばその壁内空間２１において高温になることが想定される上端位置に設けられている。そして、コントローラ５５には、これらのセンサ５６，５７から検知信号が逐次入力されるようになっている。

一方、コントローラ５５の出力側には、排気ファン２４及び駆動装置２７が接続されている。コントローラ５５は、上記センサ５６，５７からの検出信号やメモリ５５ａから取得した日時情報に基づいて排気ファン２４及び駆動装置２７に対し駆動信号を出力し、壁内空間２１の換気制御を実行する。

次に、コントローラ５５によって実行される壁内空間２１の換気制御処理について図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。

まずステップＳ３１では、タイマ５５ｂから現在の日時情報がメモリ５５ａに入力され記憶される。これにより、メモリ５５ａの有する日時情報が最新のものに書き換えられ更新される。続くステップＳ３２では、ステップＳ３１において更新された日時情報をメモリ５５ａから取得し、その取得した日時情報に基づいて今現在が夏期（例えば５月〜１０月）であるか否かを判定する。現在が夏期でない場合にはステップＳ３７に進み、壁内空間２１の換気処理を停止する。本ステップにおける処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１４と同一の処理であるためここでは説明を省略する。そして、本処理の後、後続のステップＳ３８において所定時間だけ待機する遅延処理を行った後、ステップＳ３１に戻る。一方、現在が夏期である場合にはステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、壁内空間２１が換気中（換気状態）であるか否かを判定する。これは、コントローラ５５が排気ファン２４及び駆動装置２７に対し駆動信号を出力しているか否かに基づいて判定する。壁内空間２１が換気中である場合にはステップＳ３４に進み、今現在が朝時間帯（例えば午前３時〜６時）であるか否かを判定する。現在が朝時間帯でない場合には、ステップＳ３１に戻る。一方、現在が朝時間帯である場合には、ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、壁内温センサ５７からの検出信号に基づいて壁内空間２１の温度（以下、壁内温という）が換気停止温度（所定の値）以下であるか否かを判定する。ここで、換気停止温度は、居住者により図示しない入力装置により設定することが可能となっており、例えば１日における壁内温の最低値付近の値に設定されている。詳細には、居住者は壁内温センサ５７によりあらかじめ数日間の温度変化を測定しておき、その温度変化に基づいて壁内温の最低値を推測する等して換気停止温度を決定することとなる。壁内温が換気停止温度以下である場合にはステップＳ３７に進み、壁内空間２１の換気処理を停止する。これにより、１日のうちで最も冷えた空気を壁内空間２１に滞留させることができる。一方、壁内温が換気停止温度よりも高い場合にはステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、今現在が朝時間帯であるか否かを判定する。現在が朝時間帯でない場合にはステップＳ３７に進み、壁内空間２１の換気処理を停止する。一方、現在が朝時間帯である場合には、壁内温が換気停止温度以下となるまで又は現在が朝時間帯でなくなるまで上記ステップＳ３５，Ｓ３６を繰り返す。ステップＳ３７において換気処理を停止した後、続くステップＳ３８では所定時間（例えば１時間）だけ待機する遅延処理を行う。そして、本処理の後、ステップＳ３１に戻る。

一方、前述したステップＳ３３において、壁内空間２１の換気が停止中である場合にはステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、外気温センサ５６及び壁内温センサ５７からの検出信号に基づいて壁内温が外気温よりも高いか否かを判定する。壁内温が外気温よりも高い場合にはステップＳ４０に進み、壁内空間２１の換気処理を実行する。なお、本処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１３と同一の処理であるためここでは説明を省略する。そして、本処理の後、ステップＳ３１に戻る。それに対し、ステップＳ３９において壁内温が外気温以下である場合には、ステップＳ３１に戻る。

以上のとおり、本実施形態では、夏期において壁内温が換気停止温度以下になった場合に壁内空間２１の換気処理を停止するように制御した。これにより、換気停止温度を１日における壁内温の最低値付近の値に設定すれば、壁内空間２１の温度が下がりきったタイミングで壁内空間２１の換気を停止することができるため壁内空間２１に冷えた空気を滞留させることができる。また、その後日射により暖められ温度上昇する外気を壁内空間２１に取り込むのを防止することができる。よって、以上より、壁内空間２１の温度上昇を抑制することができ、ひいては外壁構造体２０に蓄熱される熱量の増加を抑制することができる。その結果、外壁構造体２０（主に外壁板３１）から屋内空間１５側へ放出される熱の量を低減させることができ、ひいては夜間における屋内空間１５への熱こもりをより一層緩和することが期待できる。

また、壁内温が外気温よりも高くなった場合に、壁内空間２１の換気処理を実行するようにした。これにより、壁内空間２１に熱が滞留した場合に、壁内空間２１の熱気を換気通路２８より屋外に排出することができるとともに壁内温よりも低温である外気を通気口２２より壁内空間２１に取り込むことができる。

〔他の実施形態〕
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

（１）建物１０の屋根構造に対して適用してもよい。例えば図１１に示すように、建物６０は、基礎６１上に設置された建物本体６２と、建物本体６２の上方に形成された屋根構造体６３とを備えている。建物本体６２は、周囲が外壁部６４によりにより囲まれた屋内空間６５と、その屋内空間６５の天井面を形成する天井材６６及び屋根構造体６３により囲まれた小屋裏空間６７とを有している。屋根構造体６３は、下地材としての野地板７１と、その野地板７１上に葺かれた仕上材としての屋根材７２とを備えて構成されている。野地板７１は、垂れ木に対してビス等により取り付けられている。これにより、屋根構造体６３は建物本体６２に対して取り付けられている。また、野地板７１の裏面には、熱反射層としてのアルミニウム塗料層７３が形成されている。アルミニウム塗料層７３は上記実施形態と同様、熱反射性能に優れたアルミニウムの粉を含有した塗料を野地板７１の裏面に塗布することにより形成されている。天井材６６の裏面（小屋裏空間６７側の面）には、断熱材７４が設けられている。断熱材７４は、例えば発砲樹脂やグラスウール等により構成されている。

屋根構造体６３において外壁部６４よりも屋外側に突出するように形成されている軒７９の下面には、軒天板７５が設けられている。軒天板７５は、図示しない野縁等を介して屋根構造体６３に取り付けられており、屋外と小屋裏空間６７とを区画している。軒天板７５には、屋外と小屋裏空間６７とを連通する通気口７６が形成されている。通気口７６は、建物本体６２を挟んだ両側の軒天板７５（例えば建物６０の北面と南面に設けられた軒天板７５）にそれぞれ形成されている。そして、各通気口７６にはそれぞれ吸気手段としての吸気ファン７７と排気手段としての排気ファン７８とが配設されている。

これにより、各ファン７７，７８が駆動すると、吸気側（吸気ファン７７が配設された側）の通気口７６より小屋裏空間６７に外気が取り込まれるとともに排気側（排気ファン７８が配設された側）の通気口７６より小屋裏空間６７の空気が屋外に排出される。したがって、野地板７１や屋根材７２から小屋裏空間６７に放出される熱を屋外に排出することができるため小屋裏空間６７に熱が滞留するのを防止することができ、その結果夜間における屋内空間６５への熱こもりを緩和することができる。また、通気層としての小屋裏空間６７により野地板７１及び屋根材７２から屋内空間６５への熱の伝達を抑制することができ、熱反射層としてのアルミニウム塗料層７３により野地板７１及び屋根材７２から屋内空間６５への熱輻射を抑制することができるため屋根構造体６３の断熱性を高めることができる。以上より、屋根構造体６３は、夜間における屋内空間６５への熱こもりを緩和することができるとともに優れた断熱効果を実現することができる。

（２）壁内空間２１の換気を排気ファン２４により行うのではなく空気の自然対流により行うようにしてもよい。但し、壁内空間２１に滞留した熱気を効率良く屋外に排出することを考慮すると、排気ファン２４により積極的に壁内空間２１を換気するのが望ましい。

（３）熱反射層は、アルミニウム製の金属箔を外壁板３１の裏面に貼り付けることにより形成してもよい。また、熱反射層として用いられる金属は、必ずしもアルミニウムに限定されるものではなく、金、銀、銅又はそれらの合金等を用いてもよい。また、熱反射層として用いられる材料は金属に限定されるものではなく、ガラスやプラスチックに金属又は金属化合物の薄膜層を設けた薄板又はフィルムを用いることもできる。

（４）熱反射層を壁内空間２１において外壁板３１から離間させて設けてもよい。また、熱反射層を外壁板３１の裏面にのみ設けたが、さらに１又は複数の熱反射層を別個に設けてもよい。そうすれば、外壁板３１から屋内空間１５側への熱輻射をより一層抑止することができる。

（５）コントローラ５０の入力側に居住者によって操作される操作装置を接続し、壁内空間２１の換気を、操作装置を操作することにより行えるようにしてもよい。

（６）屋外と壁内空間２１との連通を遮断及び許可する開閉体２５は、排気側の換気通路２８ではなく吸気側の通気口２２に設けてもよいし、換気通路２８と通気口２２との双方に設けてもよい。また、壁内空間２１の換気を行うファン２４を排気側の換気通路２８ではなく吸気側の通気口２２に設けてもよい。

（７）上記第３の実施形態では、建物１０の南面に外気温センサ５６及び壁内温センサ５７を設けたが、センサ５６，５７を建物１０の各方面（東西南北各面）にそれぞれ設け、各方面における温度に基づいて壁内空間２１の換気を制御するようにしてもよい。

本実施形態における建物の概略を示し、（ａ）は壁内空間の換気状態における建物全体を示す縦断面図、（ｂ）は壁内空間の換気停止状態における建物の一部を示す縦断面図。 外壁構造体及び基礎周辺の構成を示す縦断面図。 外壁構造体の構成を示す横断面図。 制御システムを示すブロック図。 換気制御処理を示すフローチャート。 夏期における室温の経時変化を示す図。 第２の実施形態における制御システムを示すブロック図。 第２の実施形態における換気制御処理を示すフローチャート。 第３の実施形態における制御システムを示すブロック図。 第３の実施形態における換気制御処理を示すフローチャート。 別例における建物全体の構成を示す縦断面図。

符号の説明

１０…建物、２０…外壁構造体、２１…通気層としての壁内空間、２４…排出手段及びファン装置としての排気ファン、２５…排出手段及び開閉手段としての開閉体、２８…通気口としての換気通路、３０…外装部としての外壁パネル、３３…熱反射層としてのアルミニウム塗料層、３７…内装部としての内壁板、５０…制御手段としてのコントローラ、５０ｂ…季節検出手段としてのタイマ、５２ｂ…取得手段としてのタイマ、５６…外気温検出手段としての外気温センサ、５７…層内温検出手段としての壁内温センサ、６３…屋根構造体。

Claims (3)

1. 建物の屋内外を仕切る建物の仕切り構造であって、
   屋外側に配置された外装部と、
   前記外装部よりも屋内側に配置された内装部と、
   前記外装部と前記内装部との間に形成された通気層と、
   前記外装部と前記内装部との間に配置された熱反射層と、
   前記通気層を屋外と連通させる通気口と、
   前記通気口を通じた前記通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止を選択的に実行する排出手段と、
   を備え、
   前記外装部は、外壁板と、その屋内側に固定されたフレームとを備え、
   前記フレームは、前記外壁板の幅方向両端部において上下方向に延びる縦フレーム材と、前記外壁板の上下方向両端部及びそれらの中間位置において当該外壁板の幅方向に延びる横フレーム材とを有し、前記縦フレーム材と前記横フレーム材とが互いに連結されることにより構成されており、
   前記フレームと前記内装部との間には断熱材が介在されており、
   前記横フレーム材が建物構造体からなる梁材に固定されることで前記外壁板が支持されているとともに、前記フレームにより前記外壁板と前記断熱材とが隔てられることで前記外壁板と前記断熱材との間に前記通気層が形成されており、
   前記横フレーム材は、前記通気層を上下に仕切るように配設されており、
   前記横フレーム材には、当該横フレーム材を上下に貫通する通気孔が当該横フレーム材の長手方向に所定の間隔で複数形成されており、
   現在の時刻情報を取得する取得手段と、
   その取得された時刻情報に基づいて前記通気口を通じた前記通気層内の空気の屋外への排出及びその排出の停止を実行するように前記排出手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記取得された現在の時刻が一日のうちで最も気温の低下する朝方の時刻として設定された所定の停止時刻となった場合に、前記通気層内の空気の屋外への排出を停止し、前記取得された現在の時刻が前記通気層内の温度が外気温よりも高くなる前の時刻として設定された所定の開始時刻となった場合に、前記通気層内の空気の屋外への排出を開始するよう前記排出手段を制御することを特徴とする建物の仕切り構造。
2. 前記排出手段は、前記通気口に設けられ当該通気口を開閉する開閉手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の建物の仕切り構造。
3. 前記排出手段は、前記通気口に設けられ前記通気層内の空気を屋外に排出するファン装置を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の仕切り構造。

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