JPH0229824B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、建築物、とりわけ住宅に於ける冷暖
房エネルギーの省エネルギー化の為の躯体構造に
関するものである。

従来例の構成とその問題点 住宅躯体の持つ熱的基本特性として、断熱性と
蓄熱性がある。省エネルギーの観点から見ると、
断熱性を向上させればさせる程、省エネルギー性
も向上するが、蓄熱性はこれを増大させると、夏
期は省エネルギー性が向上するが、冬期は逆にエ
ネルギー使用量が増大する傾向が間欠空調におい
ては生じる。第１図乃至第４図は、床面積30m²の
１階建、外断熱の独立住宅に於ける断熱性と蓄熱
性が省エネルギー性に及ぼす結果をシミユレーシ
ヨンにより解析した結果で、断熱性はＫ値（壁の
熱損失係数）を２，３及び4Kcal／m²・ｈ・℃の
３水準、蓄熱性は壁体の熱容量350，1400及び
2800Kcal／℃の３水準の各組合わせによる東京
における夏期及び冬期の代表日３日間の冷暖房負
荷合計を示している。第１図，第３図の生活パタ
ーン空調は、通常の生活パターンにおける間欠空
調時の冷暖房負荷を表わしており、第２図，第４
図の24時間空調は、その極限値としての常時空調
時の冷暖房負荷を表わしている。

第１図乃至第４図から前述の断熱性及び蓄熱性
が冷暖房用エネルギーに及ぼす省エネルギー効果
が読みとれる。また、生活パターン空調と24時間
空調の対比において、冬期は24時間空調を行うと
熱容量の効果が無くなるのに対し、夏期はその効
果が顕著に表われることがわかる。このことか
ら、蓄熱性が持つ省エネルギー効果が夏期と冬期
で逆転するのは、下記の理由によることが判明し
た。

即ち、夏期の冷房負荷が熱容量の増大によつて
減少する傾向にあるのは、空調設定温度よりも平
均外気温の方が低く、蓄熱材の持つ平滑効果によ
つて熱容量の増大に伴い、室温は平均外気温に近
づいていつた為、空調設定温度以下に抑えられる
ようになつた為である。一方、冬期は空調設定温
度に比べ平均外気温が低い為、熱流は常時屋外に
向つており、間欠空調時にはその立上がり時点に
おいて、冷えた蓄熱材を空調温度まで暖めるのに
余分なエネルギーが必要となる為、蓄熱容量が大
きい方がむしろ暖房負荷が増大する原因となつて
いる。

従つて、省エネルギーの観点からみると、蓄熱
性に関しては、夏期は大きく、一方冬期は小さい
方が好ましいと結論することができる。また室温
の日較差は室内の熱容量が大きい程小さくなり、
快適性が向上する為、適度な熱容量を持たせるこ
とが望ましい。

従来、建築物の熱容量に関する前述の作用効果
が明確にされていなかつた為、建築物の構成部材
の熱特性により結果として熱容量が決定されてお
り、年間を通じて一定の熱容量であつた。従つ
て、熱容量が比較的小さい一般の木造住宅では、
夏期の冷房負荷の増大を招き、一方熱容量が大き
なコンクリート造等の住宅では、冬期の暖房負荷
の増大が生じるという問題点があつた。

発明の目的 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたも
のであり、実効的な熱容量を夏期に増大させ、冬
期に減少させて、建築物の冷暖房エネルギーの省
エネルギー化を図ることのできる躯体構造を提供
することを目的とするものである。

発明の構成 本発明の建築物の躯体構造は、室外側に断熱材
が配され、室内側に潜熱蓄熱材が配されて成るも
のである。

前記断熱材は、少なくともグラスウール25mm厚
相当以上の断熱性能（熱コンダクタンス0.6m²・
ｈ・℃／Kcal以下）を有するものが良いもので
ある。

また、潜熱蓄熱材は、夏期の空調設定温度（通
常は26〜28℃）よりも低く、冬期の空調設定温度
（通常18〜20℃）よりも高いか、或いは夏期の外
気平均温度（東京では約24℃）よりも高い温度の
範囲に相転移温度を有するものが良い。

実施例の説明 本発明の建築物の躯体構造に用いたパネルの一
実施例を第５図によつて説明すると、１は室外側
に配された断熱材、２は室内側に配された潜熱蓄
熱材であつて、断熱材１は例えば厚さ50mmのグラ
スウールより成り、潜熱蓄熱材２は塩化カルシウ
ムや芒しように尿素などの添加剤を加えることに
より相転移温度26℃に調整したものを25mm厚にケ
ーシング３内に密封して成り、断熱材１の外側に
は外装材４が配され、潜熱蓄熱材２を内部に入れ
たケーシング３は前記断熱材１と背中合わせに配
されて表面に内装仕上材５が配されている。

このように構成された実施例の躯体パネル６
を、シミユレーシヨン実験したところ、冬期は潜
熱蓄熱材は常に固相にあり、潜熱による蓄熱効果
を発揮しない為、実質上小さな熱容量しか持たな
い。一方、夏期は、通常夜間に転移相乃至は固相
にまで冷えた潜熱蓄熱材は、室温ならびに外気温
の上昇に伴つて温められ、昼頃全て液相になるま
で潜熱蓄熱効果を発揮し、夜半になつて外気の低
下に伴なつて放熱することにより、再び転移相か
ら固相へと相変化を繰返す状況が確認された。従
つて、夏期は潜熱蓄熱材の相転移に伴なう潜熱が
蓄熱効果として作用し、実効蓄熱量を増大させる
効果を有している。

本実施例の躯体パネル６によれば、第１図及び
第３図に示したデータと同一計算条件による生活
パターン空調下での空調負荷は、第１図及び第３
図中のＫ＝3.0、熱容量350Kcal／℃の基準件に対
して、冷房負荷は48％減少し、暖房負荷は16％増
大することとなる。これは、第１図及び第３図中
に於いて、夏期は約2700Kcal／℃の熱容量相当
に、一方冬期は約1200Kcal／℃の熱容量相当に、
熱容量が減少することを意味し、前述の潜熱蓄熱
効果が発揮していることを示している。

尚、躯体パネル６は、必要に応じて外装材及び
内装材を適宜配設するのであるが、この時、潜熱
蓄熱材の室内側に断熱材を配すると、本発明の目
的を達成できないので、絶対にしてはならない。

発明の効果 以上の説明でわかるように本発明の建築物の躯
体構造は、断熱材を室外側に、潜熱蓄熱材を室内
側に配して組合わせて成るので、従来得られなか
つた季節による躯体構造の実効的な熱容量を変化
させることができ、即ち夏期に熱容量を増大さ
せ、冬期に熱容量を減少することができ、従つて
躯体パネルの熱容量と空調負荷の関係を利用し
て、建築物の冷暖房エネルギーの省エネルギー化
を図ることができ、建築物とりわけ住宅に於ける
エネルギー消費を大幅に減少できるという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夏期の空調負荷を示すもの
で、第１図は生活パターン空調、第２図は24時間
空調に於けるグラフ、第３図及び第４図は冬期の
空調負荷を示すもので、第３図は生活パターン空
調、第４図は24時間空調に於けるグラフ、第５図
は本発明による建築物の躯体構造に用いたパネル
の一実施例を示す断面図である。 １…断熱材、２…潜熱蓄熱材、３…ケーシン
グ、４…外装材、５…内装仕上材、６…躯体パネ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 建築物を構成する材料の室内側に潜熱蓄熱材
   を配し、室外側に少なくともグラスウール25mm相
   当以上の断熱性能を有する断熱材を配した建築物
   の躯体構造。 ２ 潜熱蓄熱材の相転移温度が夏期の空調設定温
   度よりも低く、冬期の空調設定温度よりも高く、
   かつ夏期の平均外気温よりも高い範囲にある特許
   請求の範囲第１項記載の建築物の躯体構造。