JP6875671B1 - 住宅 - Google Patents

Abstract

【課題】補助的な冷暖房のみで四季を通じて概ね室内の温度が１８℃〜２８℃、湿度が４０％〜６０％に維持され、床下空間を含むどの部分においても結露が殆ど無く、浴室、脱衣所、トイレなども含む各室間の温度及び差が小さく、冬期でも１階床表面が温かく、風が吹き込むことの無い換気システムを備えた住宅を提供する。【解決手段】外壁４の内側全面、基礎６の外側全面および屋根２の内側全面を断熱材５で被覆し、外側と内側に通気層を設け、内側の通気層１２は全体を連通させるとともに床下空間７とも連通させ、内側の通気層１２と連通する以外は密閉し、断熱材５と基礎６に囲まれた内側の気密性を相当隙間面積０．５平方センチメートル／平方メートル以下とし、給排気配管を設け廊下１４に給気口２３、居室１３には排気口２４のみを設け、構造材、内装下地材・内装材８は吸放湿性素材により構成し使用する木材は全て無塗装とする。【選択図】図１

Description

本発明は居住空間全体の温度と湿度を一年中人間にとって快適な範囲、すなわち温度を概ね１８〜２８℃、相対湿度を概ね４０〜６０％に維持できる住宅に関するものである。

日本の気候は四季が明確であり、冬期は０℃以下となり、夏期は３５℃以上に達する日も多い。また梅雨期から秋雨期にかけては高温多湿となりカビやダニが発生しやすい。

世界保健機関（ＷＨＯ）は健康を維持するために冬期の室温を１８℃以上に維持することを勧告している（非特許文献１）。室温を１８℃以上に維持することにより呼吸器系や心血管系の疾病にかかるリスクが減少すると言われている。また、特に足元を温かくすることが健康の維持に有効であると言われている（非特許文献２）。

快適な湿度（相対湿度、以下湿度は相対湿度を指す）は冬期においては４０〜６０％、夏期は５０〜６０％とされている。建築物における衛生的環境の確保に関する法律では、相対湿度の管理基準値は４０％〜７０％と定められている。種々の健康影響要因と湿度の関係が調べられており、バクテリアは湿度３０％以下および６５％以上で増加し、ウィルスは５０％以下及び７０％以上で増加し、カビは６５％以上で増加、ダニは５５％以上で増加、呼吸器系の感染は５０％以下で増加、アレルギー性鼻炎の発症は５０％以下及び６０％以上で増加することが示され、これらは湿度が低下するほど、あるいは高くなるほど増加することから、健康面から見た住居の適正な相対湿度の範囲は４０％から６０％の間であると結論されている（非特許文献３）。

日本の多くの住宅では、各部屋にエアコンや暖房器具、加湿装置などを設置し、その部屋を利用する時だけそれらを運転し、利用していない部屋では冷暖房を停止する例が多い。特に、浴室、脱衣所、トイレ、廊下などは冷暖房設備が無い住宅が多い。そのため、厳冬期などは、人がいる居間は２０℃〜２５℃程度に暖房されているが、浴室や脱衣所、トイレなどは１０℃以下になっているような例が多く、このような場合、暖かい居間から寒いトイレ等に移動すると温度差のストレスがかかり、特に高齢者などは健康上問題であり、暖房されていない脱衣場所やトイレでの血圧の急激な上昇による死亡事故なども多く起きている（非特許文献３）。また、居間でくつろいだ後に寝室に移動して就寝するような場合、居間の暖房を停止すると、居間では温度が低下し結露が生ずる。また、この時暖房した居間の熱は利用されずに放棄され、冷えている寝室を暖房することになり、エネルギーの浪費を招いている。夏期の冷房についても同様である。

湿度を快適な条件にすることについては日本の従来の住宅は無策であったと言ってよい。過湿や過乾燥に対する対策としては、窓を開放して換気することや、冬期に暖房と共に加湿器を用いて過乾燥を防ぐ程度であった。

住宅は人間にとって快適で健康に良い居住空間を提供するものであるべきであり、四季を通じて室内の温度が１８℃〜２８℃、湿度が４０％〜６０％に維持され、さらに、住宅内の全ての部屋が常時同じ温度および湿度に保たれている住宅は理想に近い住宅と言える。

建物の冷暖房の効率を高くする技術として高断熱住宅が提案されている。中でも特許文献１の建物は、建物の最外層即ち外壁及び屋根の内側全面に断熱材から成る断熱材層を設け、さらに最外層と断熱材層の間と断熱材層と内装材の間に２つの通気層を設けることにより高度の断熱性を有するものである。

しかしこのような断熱材層と二つの通気層を有する住宅であっても、それだけでは各部屋、浴室、脱衣所、洗面所、トイレなどで冬期などでは室温に高低が生ずることを防ぐことはできない。また冬期には床下の温度が低温となるため１階床表面の温度も低くなる。さらにこのような住宅では夏期などでは外気を床下に取り込み断熱材層の内側の通気層を通して小屋裏に設けた排気口から排出することにより排熱することが通常行われており、外気の湿度を住宅内に持ち込むことも多い。つまり断熱材層と二つの通気層を有するのみでは湿度を快適範囲に維持するという効果は乏しく、湿度の変動が大きいので結露が起きやすくカビやダニの発生しやすい状況を作り出している。

さらに高断熱住宅では換気装置を設置することが推奨されているが、給気口と排気口の設置位置によって微小環境の違いが発生する。例えば部屋の給気口の近くでは吹き出す風が快適性を損なうことが往々にして起こり。それゆえに換気が止められてしまうこともよく見られる。

さらに壁面や内装材に汎用される集成材、新建材、ビニールクロスなどは、素材自体の吸放湿性が乏しく、室内の湿度変化が顕著に現れやすい。エアコンで除湿や暖房をすると室内が急速に過乾燥になり、また加湿すると、室内湿度が急速に上昇しやすい。その結果窓ガラスや壁面などで結露が生じる。これがカビやダニの発生を招きアレルギーやアトピー、鼻炎、喘息、花粉症などの原因となる。
つまり、断熱材層と２つの通気層を有する住宅でも、四季を通じて室内の温度を１８℃〜２８℃、湿度を４０％〜６０％に維持され、さらに、住宅内の全ての部屋が同じ温度および湿度に保たれるという居住環境は実現されていない。

特開２００２−１６７８７６

ＨＯＵＳＩＮＧ ＡＮＤ ＨＥＡＬＴＨ ＧＵＩＤＥＬＩＮＥＳ、ＷＨＯ，２０１８.１１．２７ https://www.youtube.com/watch?v=R3VGedgFmCc 健康に暮らすための住まいと住まい方エビデンス集、健康維持増進住宅研究委員会／健康維持増進住宅研究コンソーシアム編著、扶桑堂出版、2013年6月15日

本発明が解決しようとする課題は、補助的な冷暖房のみで四季を通じて室内の温度が概ね１８℃〜２８℃、湿度が概ね４０％〜６０％に維持され、住宅の床下空間を含むどの部分においても結露することが殆ど無く、さらに、浴室、脱衣所、洗面所、トイレなども含む各室間の温度および湿度の差が小さく、冬期でも１階床表面が温かく、各室において風が吹き込むことの無い換気システムを備えた住宅を提供することである。

本願発明者は鋭意検討を重ねた結果、住宅を断熱材層と、断熱材の外側と内側に二つの通気層を有する構造とし、断熱材と基礎に囲まれた内側の気密性を高くし、断熱材の内側に位置する土台、柱、梁、桁、母屋などの構造材、内装下地材、内装材及び床材に吸放湿性素材を用い、適切な熱交換型第１種換気を行い、床下空間が外界から遮断されている基礎構造とすることにより、上記の課題が解決できることを見出した。

断熱材層は一体であり、基礎の立ち上がりの外側全面、外壁の内側全面、屋根の下側前面に貼設され、住宅の地上部の内側全体を包み込んでいる構成とする。

特に、断熱材と基礎で囲まれた内側の気密性を高く維持することが居住空間の湿度を適正範囲に維持するためには重要であり、断熱材と基礎で囲まれた内側の気密性を相当隙間面積（Ｃ値）０．５平方センチメートル／平方メートル以下とすることが望ましいことを見出した。また床下空間を外界から遮断するとともに、断熱材の内側に設けた内通気層と連通させることによって、床下空間は外気温の影響を受けにくくなるとともに外気からの湿気の床下空間への侵入も遮断される。断熱材と基礎で囲まれた空間は床下空間も含めて一つの空間のごとくになり、この空間内の、居間や浴室、トイレなどを含むすべての居住空間および床下空間の温度と湿度がほぼ同じになるという効果をもたらす。

断熱材と基礎で囲まれた空間の気密性を担保するため、断熱材としては疎水性の板状素材を用い、断熱材の接合部には継ぎ代を設けるとともに気密テープを貼設し接合部での空気の出入りを遮断する。

本願発明に係る住宅における断熱材層と二つの通気層の構造は以下のとおりである。外壁全面の内側及び屋根全面の下側に断熱材層を設ける。第一の通気層（以下外通気層と呼ぶ）は外壁及び屋根と断熱材層の間に設けた空隙から成る。外通気層は最上部と最下部に開口部を設けている。最下部の開口部は外壁下端に位置する。最上部の開口部は屋根の棟に設けられた棟換気である。日中外通気層内の空気は輻射熱で熱せられた外壁及び屋根により温められ通気層内を上昇して棟換気から放出される。この動きにより外壁下端の開口部から外気が外通気層内に吸引される。これによって夏期等の晴天時に輻射熱で熱せられた外壁及び屋根の熱が排除される。また、外気温が居住空間温度より低い時は、外通気層内の空気は断熱材の持つ僅かな熱によって温められて上昇し棟換気から放出され、外壁下端の開口部から外気が外通気層内に吸引されるので、外通気層では空気が動いている。この空気の動きが外通気層内での結露を防ぐ。

第二の通気層は（以下内通気層と呼ぶ）、断熱材層と内装下地材の間及び小屋裏から成り床下空間と連通している。内通気層には開口部は設けず、床下空間と連通する以外は、通気層壁の僅かな隙間、塗り壁などの内装材のひび割れ、柱などの歪みやひび割れ、コンセント、釣り天井などの隙間などを通して居住空間と連通するのみである。これによって、内通気層内の空気の温度及び湿度は居住空間の温度および湿度に近づく。内通気層は全体が連通しているので、住宅内の内通気層の温度および湿度は均一になっていく。各部屋は内通気層に取り囲まれており、内通気層の温度及び湿度は住宅全体で均一に近いので、各部屋の温度および湿度は同じ値になろうとする。その結果、住宅内全体の温度差及び湿度差が小さくなり、また住宅内全体の温度及び湿度の変動も小さくなる。

換気のために、給気配管と排気配管を設置する。給気は、屋根妻面に設置した外気取り入れ口から外気を取り入れ、除塵フィルターを通した後、熱交換器を通して排気と熱交換することにより温度を居住空間内温度に近づけ、さらに除湿器を通して除湿した後、給気配管により廊下に設けた給気口より廊下に給気する。廊下には冷暖房装置を設置することが望ましい。取り入れた空気の温度を好適な温度（１８℃〜２８℃）にするためである。居間や寝室等の居室には給気口は設けない。居室には好適温度になった新鮮な空気が廊下から穏やかに入る。排気は、各部屋に設けた排気口より各部屋の空気が吸引され、排気配管を通じて小屋裏に設けた熱交換器を通過した後、妻面の外気取り入れ口とは離れた部位に設けた排気排出口より排出される。この換気システムにより、屋外から湿気が居住空間内に入ることは無く、また外気と同じ温度（すなわち、冬期は冷気、夏期は暖気）の空気が直接居室に吹き込まれることもなく、常に温度と湿度が快適な条件となった新鮮な空気が穏やかに居室に供給される。なお、窓は適宜設置するが必要な時以外は開放せず、本換気システムを連続運転し、換気はもっぱら本換気システムにより行うことが望ましい。

断熱材の内側に位置する土台、柱、梁、桁、母屋などの構造材、内装下地材、内装材および床材には吸放湿性素材を用いる。居住空間の湿度が高い時にはこれらの材が湿気を吸収し、逆に居住空間が過乾燥の時はこれらの材より湿気が放出される。このことが居住空間内の湿度を快適な湿度範囲、すなわち４０％から６０％の間に維持することに貢献する。

上記の吸放湿性素材としては、木材あるいは珪藻土、吸放湿性タイルなどが適しており、木材としては檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面加工し表面積を大きくした杉板などが好ましく、木材は無塗装とすることによって、吸放湿効果がより高くなる。

内通気層は外気と遮断されているため外気から湿気を取り込むことがない。このことは、構造材、内装下地材、内装材および床材が吸放湿性であることと相まって、居住空間全体の湿度の変動を少なくし、１年を通じて湿度を４０％から６０％の間に維持することに貢献する。

基礎の構造は防水性を極めて高くするとともに、床下空間を外界から遮断する。また上記の通り基礎の立ち上がりの外側全面には断熱材層が貼設されている。床下空間は内通気層とのみ連通している。このことによって床下空間が外気の影響を受けなくなり床下空間の温度と湿度が一年を通じて居住空間の温度と湿度とほぼ同じ値で推移するようになる。その結果１階床表面は厳冬期でも冷えることが無く足元が温かい状態を維持できる。

第一の発明に係る住宅は、外壁の内側全面、基礎立ち上がりの外側全面および屋根の内側全面が断熱材で被覆されており、該断熱材と基礎に囲まれた内側の気密性が相当隙間面積０．５平方センチメートル／平方メートル以下であり、該断熱材の外側と内側に通気層を有しており、該外側の通気層は該断熱材と外壁および屋根の間隙から成る外通気層であり、該外通気層は最下部と最上部に開口部を有しており、該最下部の開口部は外壁下端部に位置しており、該最上部の開口部は屋根の棟に設けた棟換気であり、該内側の通気層は該断熱材と内装下地材の間隙及び小屋裏から成る内通気層であり、該内通気層は全体が連通しているとともに、床下空間とも連通しており、床下空間と連通する以外は開口部が無く、該床下空間は、基礎、基礎の立ち上がり、床底面で囲まれ、内通気層と連通している以外は密閉されており、該断熱材の内側に位置する構造材、内装下地材、内装材および床材は吸放湿性素材により構成され、該住宅に設けた外気取り入れ口より外気を取り入れ、これを除塵、排気との熱交換および除湿した後に廊下に設けた給気口より強制給気する給気配管と、各部屋に設けた排気口より空気を吸入しこれを上記の外気取り入れ口から取り入れた外気と熱交換した後、該住宅に設けた排気排出口より強制排気する排気配管を有していることを特徴とするものである。

第二の発明に係る住宅は、第一の発明に係る住宅であって、上記断熱材が疎水性の板状素材で構成され、上記吸放湿性素材は、檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面加工した杉板、珪藻土あるいは吸放湿性タイルであり、該吸放湿性素材である檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面加工した杉板は全て無塗装であり、上記給気配管の給気口は廊下にのみ設けられ、各部屋には排気口が設けられ給気口は設けられていないことを特徴とするものである。

第三の発明に係る住宅は、第一あるいは第二の発明に係る住宅であって、上記の基礎が敷地表面と接する最下部に砕石層を有し、該砕石層の上に厚さ０．１５mm以上の防水シートを二枚以上重ねることにより構成されていることを特徴とする防水シート層を有し、該防水シート層の上に捨てコンクリートを有し、該捨てコンクリートの上に鉄筋を二層又は三層に配筋したコンクリートから成る基礎スラブおよび立ち上がりを有し、該立ち上がりの上面とその上に設置される建物の土台の間に気密性を付与するテープが貼設されていることを特徴とするものである。

本発明に係る住宅では補助的な冷暖房のみで四季を通じて居住空間全体で温度は概ね１８℃〜２８℃、湿度は概ね４０％〜６０％に維持される。居住空間内の各部分の温度及び湿度の差が少なく、冬期でもトイレや浴室、脱衣所など無暖房の部屋でも温度が１８℃以上に保たれ部屋を移動しても温度差によるストレスを受けない。床面の温度は厳冬期でも概ね１８℃以上に保たれ足元が温かい。住宅の床下空間を含むどの部分においても結露することが殆ど無く、カビやダニが発生せず、アレルギーやアトピーなどが起こりにくい。さらに住宅の断熱材と基礎で囲まれた空間の湿度が概ね４０％〜６０％に維持されており結露する部分が無いため構造材や内装下地材、土台などが腐朽しにくく住宅の耐久性が極めて高い。さらに、各室は風が吹き込むことなく換気され、換気による風が吹きつけて不快になるということが無い。

本発明に係る住宅の一実施例の図である。 上記実施例の棟換気を示した図である。 上記実施例において設置した断熱材を外壁側から見た図である。 上記実施例の居住空間における空気の流れを示した図である。 本発明に係る住宅の別の実施例の間取りと冷暖房装置の配置及び温度湿度センサーの設置位置を示した図である。 図５に示す実施例の１階居間、床下、２階廊下、１階床表面及び１階トイレの毎日午前７時に測定した温度と、本実施例の位置から至近距離にあるアメダス観測所の毎日の最高気温と最低気温の一年間にわたる推移を表すグラフである。 図５に示す実施例の１階居間、床下、２階廊下、1階トイレ及び屋外の、毎日午前７時に測定した湿度の一年間にわたる推移を表すグラフである。

つぎに、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において様々な変更や修正が可能であることは言うまでもない。

図１は本願発明に係る住宅の一実施例である。住宅（１）の屋根（２）及び外壁（４）の内側に断熱材（５）が設置されている。外壁（４）および屋根（２）と断熱材（５）の間には１８ミリメートルの間隙があり、これが外通気層（１１）となる。外通気層は外壁下端部（１１−１）及び屋根の棟に設けられた棟換気（３−１）で開口している。
断熱材（５）は基礎の立ち上がり（６−５）の外側に貼り付けられている。断熱材（５）と基礎（６）で囲まれた内部空間は気密性が相当隙間面積０．５平方センチメートル／平方メートル以下である。

断熱材（５）と内装下地材（８）の間と小屋裏（１５）は全て連通しており内通気層（１２）を構成している。断熱材は構造材の外壁側に貼付されており構造材の居住空間側には内装下地材が接合されている。従って内通気層のこの部分の厚さは構造材の厚さと同じとなり、本実施例では１２センチメートルである。内通気層（１２）は床下空間（７）と連通している。

床下空間（７）は、基礎（６）、基礎の立ち上がり（６−５）、床底面（９）で囲まれ、内通気層（１２）と連通している以外は密閉されている。基礎（６）は住宅の敷地表面と接する最下部に砕石層（６−１）を有し、砕石層の上に厚さ０．１５mmの防水シートを二枚重ねた防水シート層（６−２）が敷設されており、防水シート層の上には捨てコンクリート（６−３）を有し、捨てコンクリートの上に鉄筋を二層又は三層に配筋したコンクリートから成る基礎スラブ（６−４）および基礎立ち上がり（６−５）を有し、立ち上がりの上面とその上に設置される建物の土台の間に気密性を付与するテープが貼設されている。

妻面の一端に外気取り入れ口（１６）が設けられており、ここから取り入れた外気を各階の廊下（１４）に供給する給気配管（２２）が設置されている。給気配管（２２）は外気取り入れ口（１６）を起点にして、除塵装置（１８）、熱交換器（１９）、送風ファン（２１）、除湿装置（２０）を経て各階廊下（１４）に設けられた給気口（２３）に至る。各階の居室（１３）には排気口（２４）が設けられ、この排気口を起点とし、熱交換器（１９）、送風ファン（２１）を経て、排気排出口（１７）まで排気配管（２５）が設置されている。排気排出口（１７）は外気取り入れ口（１６）が設けられた妻面と反対側の妻面に設けられている。

外通気層（１１）は外壁下端部（１１−１）及び、屋根の棟に設けられた棟換気（３−１）で開口している。外通気層中の空気は夏期には輻射熱で熱せられた外壁及び屋根により温められ上昇し棟換気（３−１）から屋外に出ていく。それとともに外壁下端部の開口部（１１−１）から外気が外通気層に吸引される。これによって、外壁及び屋根に吸収された輻射熱が排熱される。冬期においては断熱材の持つ僅かな熱によって温められた外通気層の空気は緩やかに上昇し棟換気から放出され、外壁下端部から外気が吸引される。このように外通気層中を空気が常に動くため外通気層内部で結露することが無い。

図２は本実施例の棟換気を示した図である。断熱材用棟垂木・野地板（３−５）の上に断熱材（５）が敷設され、断熱材と間隔を空けて屋根用棟垂木・野地板（３−４）が設けられその上に瓦（３−３）が敷設され、棟（３）には棟瓦（３−２）が敷設されている。断熱材（５）と屋根用棟垂木・野地板（３−４）の間隙が外通気層（１１）であり、該通気層は棟換気（３−１）において開口している。

図３は本実施例の外壁側から断熱材の方向を見た図である。断熱材（５）は疎水性の板状素材であり、本実施例では厚さ５０ｍｍのポリスチレンフォーム製のもの（カネライトフォームスーパーE‐SC、XPS3bA、株式会社カネカ）を用いている。気密性を確保するため断熱材の継ぎ目には継ぎ代（５−１）を形成し、気密テープ（５−２）を貼設している。断熱材（５）は通気胴縁（５−３）に貼付されている。本図には描かれていないが通気胴縁（５−３）の反対側には外壁（４）が貼付されている。外壁（４）と断熱材（５）の間隙が外通気層（１１）であり、外通気層（４）の厚さは通気胴縁の厚さと同じである。

内通気層（１２）は各室を取り囲んでいる（図１）。内通気層（１２）は床下空間（７）と連通しているが全体として開口部は設けられておらず、内通気層の空気は塗り壁などの内装材のひび割れ、柱などの歪みやひび割れ、コンセント、釣り天井などの隙間などの僅かな隙間を通して各室内の空気と僅かに入れ替わるのみである。内通気層の空気の入れ替わりが非常に僅かであるために内通気層内の温度と湿度の変動は小さく、その結果、屋内全体の温度および湿度が１年を通じて変動が小さくなり安定するという効果がもたらされる。

外気取り入れ口（１６）から送風ファン（２１）により取り入れられた外気は除塵装置（１８）を通って除塵された後、熱交換器（１９）で排気配管（２５）中の排気と熱交換される。排気の温度は居室の温度とほぼ同じであり、冬は外気より高温であり夏は外気より低温となっている。取り入れられた外気（以後給気と呼ぶ）は、この排気と熱交換することにより温度が居室の温度に近づく。その後給気は除湿装置（２０）を通過して除湿され、各階の廊下（１４）に設けられた給気口（２３）より放出される。廊下にはエアコン（２６）と暖房装置（２７）が設置されている。廊下に放出された給気は夏期あるいは冬期でもこれらのエアコンあるいは暖房装置を運転することにより居室の温度とほぼ同じ温度になる。その後、給気は居室（１３）の入り口等から穏やかに居室に供給される。

居室（１３）に設けられた排気口（２４）からは送風ファン（２１）により居室内の空気が吸引され、排気配管（２５）を通って熱交換器（１９）に入り取り入れられた外気と熱交換した後排気排出口（１７）より屋外に放出される。

居室（１３）には排気口（２４）が設置されているが給気口は設置されていないことが本願発明の特徴の一つである。図４は本実施例の居住空間における空気の流れを示した図である。鎖線の矢印は空気の流れの方向を示している。廊下（１４）に設けられた給気口（２３）から供給された給気は居室（１３）やトイレ（２８）に入り込み居室及びトイレに設けられた排気口（２４）に吸引され排出される。従来の住宅では居室毎に給気口やエアコンなどが設けられている場合が多く、このような場合、居室内の人に冷気や強い風が直接吹き付け不快にさせることが往々にして起こる。また給気口やエアコンから噴き出した風により室内の空気が攪拌されウィルスや菌、臭気などもその部屋の中だけでなく他の部屋まで拡散し、壁や床、天井、家具などに付着することも起きる。本願発明では居室やトイレにおける空気の動きは緩やかであり、前記のような不快な現象は起こらない。また室内の空気が入り口から排気口へ一方向に流れ、室内で攪拌されることが極めて少ないため、菌やウィルスあるいは臭気などが部屋に籠ることや他の部屋まで拡散することが無い。

断熱材（５）の内側に位置する柱や梁などの構造材、内装下地材、内装材（８）および床材には吸放湿性素材、すなわち、檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面積を増やすために表面加工した杉板、珪藻土あるいは吸放湿性タイルなどが用いられている。このうち檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面加工した杉板などの木材は全て無塗装である。床や天井、内壁、階段等内装材のうち木材を使用する部分では全て無塗装の木材を使用している。無塗装の木材は吸放湿性が高く、屋内に湿気が入った時は湿気を吸収し、屋内が過乾燥になりつつあるときは水分を放出するので、屋内の湿度の恒常性を高める。

なお図１には描かれていないが、窓及び入り口のドアは閉鎖時の気密性及び断熱性の高いものを採用することが望ましい。本実施例では窓には樹脂製サッシと窓ガラスにエコガラス（登録商標）、ドアにはアルミ複合ドアを設置している。

図５は兵庫県中央部の中山間地である丹波市に建てられた別の実施例の間取りと冷暖房装置の配置及び温度湿度センサーの設置位置を示した図である。本実施例は上記の第２の発明に係る住宅のうち、第３の発明に係る発明の住宅である。本実施例は２階建てであり、床面積は１階が１４９．４１平方メートル、２階が１２１．７９平方メートルである。また、本実施例の断熱材と基礎に囲まれた空間の相当隙間面積（Ｃ値）は０．５平方センチメートル／平方メートルである。
本実施例においては、冷暖房装置は１階の廊下にエアコン１台（５ｋｗ、壁掛型、２６−１）と７ｋｗの蓄熱暖房機（２７−１）と４ｋｗの蓄熱暖房機（２７−２）、２階の廊下にエアコン１台（埋め込み型、５ｋｗ、２６−２）と暖房装置１台（蓄熱暖房機、３ｋｗ、２７−３）が設置されているのみである。
なお、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは温度湿度センサーを設置した位置を示している。

本実施例において１年間にわたり、各部分の温度と湿度を毎日午前７時に測定した。温度と湿度の測定のための温度湿度センサーは、1階の居間の高さ７３ｃｍの棚の上（Ａ），１階トイレの壁沿いの高さ１ｍ２０ｃｍの位置（Ｂ），床下のベタ基礎表面から２３ｃｍ上（Ｃ）、１階床表面（Ｄ），２階廊下の床面から６５ｃｍ上（Ｅ）の計５箇所に設置した。
図６及び図７に温度及び湿度の推移を示す。なお、この年の冷暖房装置の運転状況は以下の通りであった。１月１日から９日までは３台の蓄熱暖房機（以下暖房機と呼ぶ）を１００％稼働した（合計１４ｋｗ）。１月１０日から２月２０日までは３台の暖房機１００％稼働に加え２階のエアコンを暖房で２４時間運転した（合計１９ｋｗ）。２月２１日から３月１０日まではエアコンを停止し３台の暖房機を１００％稼働した（合計１４ｋｗ）。３月１１日から３月２０日までは３台の暖房機を８０％稼働した（合計１１．２ｋｗ）。３月２１日から３月３１日までは３台の暖房機を３０％稼働した（合計４．２ｋｗ）。４月１日から６月１０日までは冷暖房機を全て停止した。６月１１日から６月３０日までは２階のエアコンを除湿で日中のみ運転した。７月１日から８月２０日までは２階のエアコンを２４時間冷房運転した。８月２１日から１０月１０日までは冷暖房機を全て停止した。１０月１１日から１０月２０日までは３台の暖房機を３０％稼働した（合計４．２ｋｗ）。１０月２１日から１１月２０日までは３台の暖房機を５０％稼働した（合計７ｋｗ）。１１月２１日から１２月２０日までは３台の暖房機を８０％稼働した（合計１１．２ｋｗ）。１２月２１日から１２月３１日までは３台の暖房機を１００％稼働した（合計１４ｋｗ）。なお１階のエアコンは、猛暑の日中や夏期に多人数が来訪した時にのみ運転した。また、給気と排気による換気は１年を通じて連続運転し単位時間当たり換気量は１時間当たり１４０立方メートルであった。

図６は上記の実施例２の住宅の１階居間（Ａ）、１階トイレ（Ｂ）、床下（C）、１階床表面（Ｄ）及び２階廊下（Ｅ）の毎日午前７時に測定した温度と、丹波市柏原のアメダス観測所における毎日の最高気温と最低気温データの一年間にわたる推移を表すグラフである。屋外の最高気温は６月下旬から９月上旬にかけて３０℃以上に達する日が多くあり７月中旬から８月下旬にかけては３５℃以上に達する日も多かった。最低気温は１月から３月にかけて、及び１１月下旬から１２月末までは５℃以下の日が多く１月から２月にかけて及び１２月中旬から１２月末までは０℃以下になる日が多く特に厳冬期の１月及び２月には‐５℃前後になる日が多かった。この間、居間と２階廊下の温度は１年を通じて１８℃から２８℃の間で推移した。また１階床表面の温度は厳冬期の１月及び２月においても１７℃を下回ることは無く、３月から１２月末までは１８℃から２７℃の間で推移した。また１階トイレの温度も１月及び２月においても１７℃を下回ることは無く、３月から１２月末までは１８℃から２６℃の間で推移した。床下温度は１月及び２月においても１６℃を下回ることは無く、３月以後１２月末まで１７℃から２６℃の間で推移した。最低気温が最も低かった１月中旬から２月の中旬にかけては、１階トイレ及び１階床表面の温度は１７℃から２０℃の間で推移したが、この間１階居間の温度との温度差は２℃前後で推移し、冬期において暖かい居間に対して１階トイレが非常に低温であるといった温度差は無く、また足元から冷えるという問題も無い住宅であることが実証された。本実施例において設置され運転されている暖房装置は１階及び２階の廊下と１階の階段下に設置されている合計３台の蓄熱暖房機と２階廊下のエアコンのみであり、１階廊下のエアコンは夏期に臨時的に冷房運転されるのみで暖房には使用していない。温度及び湿度を測定した１階居間、１階トイレ、床表面温度を測定した居間及び床下空間には冷暖房装置は無く、さらに１階トイレは人が出入りする時以外はドアが閉じられていることを考えると、この結果は、断熱材と基礎で囲まれた空間があたかも一つの部屋の如くになり、居住空間の全ての部分の温度がほぼ同じになるという本願発明の顕著な効果を実証するものである。
冬期において、床下空間も含め測定した全ての場所で1６℃を下回ることは無かった。これは本願発明においては内通気層が床下空間と連通しているほかには開口部が無く、内部の空気の入れ替わりは僅かな隙間を通して居住空間の空気と入れ替わるのみであるため、内通気層と床下空間の温度が居住空間の温度と常にほぼ等しくなり、その結果、内通気層および床下空間に接している材、すなわち断熱材、構造材、内装下地材、内装材、床、床下空間の基礎の表層などの温度も居住空間の温度とほぼ同じになり、それらの蓄熱効果により厳冬期でもこれらの材の温度低下が極めて緩和であるためと考えられる。

図７は上記の実施例２の住宅の１階居間（Ａ）、１階トイレ（Ｂ）、床下（Ｃ）、２階廊下（Ｅ）及び外気の毎日午前７時に測定した湿度の一年間にわたる推移を表すグラフである。外気湿度は３５％程度から１００％の間で推移しているが６０％以下になることは少なく７０％以上のことが多く１月から３月および８月末から１２月までは８０％以上であることが多かった。これに対して１階居間の湿度は１月から３月までは３７％から４０％の間で推移し４月から１２月までは４０％から６０％の間で概ね推移した。２階廊下の湿度は、３月下旬から１２月上旬までは居間とほぼ同様に推移したが、１月から３月上旬までおよび１２月下旬では居間の湿度より５％程度低くなり１月中旬から２月下旬までは３５％前後で推移した。これは、１月１０日から２月２０日まで２階廊下のエアコンを２４時間暖房運転したことが原因であると考えられる。エアコンの暖房運転では過乾燥を招きやすいので、温水式の暖房装置など過乾燥を招かない暖房装置を採用することが望ましい。
１階トイレの湿度は１年を通じて４０％と６０％の間で推移した。また床下の湿度は６月から７月の間は６５％程度に達することもあったが、１月から５月及び８月から１２月の間は４０％から６０％の間で推移した。
すなわち本実施例の住宅では１年を通じて湿度はトイレなども含めた居住空間全てにおいて快適でカビやダニが発生しない４０％から６０％の間に概ね保たれており、本願発明の顕著な効果が実証された。

本実施例では段落００４６と００４７に記した顕著な効果が、段落００４５に記述した補助的な冷暖房のみで達成されており、省エネルギー効果も高いことが実証された。

本願発明は住宅だけでなく、公民館や学校、体育館、老人ホームなどの建物にも適用でき、住宅におけると同様の効果を発揮する。特に本願発明を適用した公民館や体育館が災害時に避難所として利用される時には、床が温かいという本願発明の特長は避難者にとって大きい利点となるであろう。

１ 住宅
２ 屋根
３ 棟
３−１ 棟換気・野地板
３−２ 棟瓦
３−３ 瓦
３−４ 屋根用棟垂木・野地板
３−５ 断熱材用棟垂木・野地板
４ 外壁
５ 断熱材
５−１ 断熱材継ぎ代
５−２ 気密テープ
５−３ 通気胴縁
６ 基礎
６−１ 砕石層
６−２ 防水シート
６−３ 捨てコンクリート
６−４ スラブ
６−５ 基礎立ち上がり
７ 床下空間
８ 内装下地材・内装材
９ 床
１０ 天井
１１ 外通気層
１１−１ 外通気層下端開口部
１２ 内通気層
１３ 居室
１４ 廊下
１５ 小屋裏
１６ 外気取り入れ口
１７ 排気排出口
１８ 除塵装置
１９ 熱交換器
２０ 除湿装置
２１ 送風ファン
２２ 給気配管
２３ 給気口
２４ 排気口
２５ 排気配管
２６ エアコン
２６−１ 壁掛けエアコン５ｋｗ
２６−２ 埋め込みエアコン５ｋｗ
２７ 暖房装置
２７−１ 蓄熱暖房機７ｋｗ
２７−２ 蓄熱暖房機４ｋｗ
２７−３ 蓄熱暖房機３ｋｗ
２８ トイレ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 温度湿度センサー設置位置

Claims (3)

1. 住宅であって
   外壁の内側全面、基礎立ち上がりの外側全面および屋根の内側全面が断熱材で被覆されており、
   該断熱材と基礎に囲まれた内側の気密性が相当隙間面積０．５平方センチメートル／平方メートル以下であり、
   該断熱材の外側と内側に通気層を有しており、
   該外側の通気層は該断熱材と外壁および屋根の間隙から成る外通気層であり、該外通気層は最下部と最上部に開口部を有しており、該最下部の開口部は外壁下端部に位置しており、該最上部の開口部は屋根の棟に設けた棟換気であり、
   該内側の通気層は該断熱材と内装下地材の間隙及び小屋裏から成る内通気層であり、
   該内通気層は全体が連通しているとともに、床下空間とも連通しており、床下空間と連通する以外は開口部が無く、
   該床下空間は、基礎、基礎の立ち上がり、床底面で囲まれ、内通気層と連通している以外は密閉されており、
   該断熱材の内側に位置する構造材、内装下地材、内装材および床材は吸放湿性素材により構成され、
   該住宅に設けた外気取り入れ口より外気を取り入れ、これを除塵、排気との熱交換および除湿した後に廊下に設けた給気口より強制給気する給気配管と、各部屋に設けた排気口より空気を吸入しこれを上記の外気取り入れ口から取り入れた外気と熱交換した後、該住宅に設けた排気排出口より強制排気する排気配管を有している
   ことを特徴とする住宅。
2. 上記断熱材が疎水性の板状素材で構成され、
   上記吸放湿性素材は、檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面加工した杉板、珪藻土あるいは吸放湿性タイルであり、
   該吸放湿性素材である檜材、杉材、米松材、桐集成内装材、表面加工した杉板は全て無塗装であり、
   上記給気配管の給気口は廊下にのみ設けられ、各部屋には排気口が設けられ給気口は設けられていないことを特徴とする請求項１に記載する住宅。
3. 上記の基礎が住宅の敷地表面と接する最下部に砕石層を有し、
   該砕石層の上に厚さ０．１５mm以上の防水シートを二枚以上重ねることにより構成されていることを特徴とする防水シート層を有し、
   該防水シート層の上に捨てコンクリートを有し、
   該捨てコンクリートの上に鉄筋を二層又は三層に配筋したコンクリートから成る基礎スラブおよび立ち上がりを有し、
   該立ち上がりの上面とその上に設置される建物の土台の間に気密性を付与するテープが貼設されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の住宅。
   

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