JPH10245903A - 建 物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 幅木の位置に配した暖房器を介して室内空間
に空気を取り入れ、暖房と同時に換気を行い、暖房効率
と居住性を向上させた建物に関するものである。 【構成】 断熱層１ａ〜１ｃにて室内空間を囲み、天井
２と天井断熱層１ａ間に天井裏空間Ｂを、内壁３と壁断
熱層１ｂの間に壁内空間Ｃを形成し、かつ天井裏空間Ｂ
と壁内空間Ｃを連通化して、内壁３の下端部に給気口１
８を設け、給気口１８上に配した暖房装置Ｈを介して壁
内空間Ｃと室内空間Ｄとを連通化し、内壁３もしくは天
井２の任意の箇所に熱交換換気ユニットＧと連通した換
気口２３を設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換換気ユニットを
介して建物内に取り入れた空気を、室内空間の内壁の下
端部に備えた暖房装置を介して室内空間に取り入れると
同時に換気を行うことにより、暖房効率と居住性を向上
させた建物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の建物で、建物内に加熱した空気を
循環させて暖房効果を得る方法には、特開昭平６−２６
１２１号に示されるように建物の外周を断熱材で包囲
し、壁内空間、小屋裏空間、及び床下空間等に加熱した
空気を循環させて、輻射熱によって居住空間の暖房を得
る方法があった

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
による方法では室内の換気が行われず、窓を開く等の行
為により呼吸等により汚れた室内空間を換気することが
不可欠で、それに伴って暖房効率の低下を免れないもの
であった。また、暖房が不要な小屋裏空間に対しても暖
房を施すこととなり、暖房効率の無駄があった。また、
輻射熱のみの暖房であるため、暖房効果の不足により、
室内空間に別途の暖房装置を備える必要が生じる場合が
あり、設備費が増加する不利があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を除去するため、本発明の建物は、天井と天井断熱層間
に形成した天井裏空間と、壁断熱層と内壁間に形成し天
井裏空間と連通し下方を床断熱層で閉塞した壁内空間
と、天井と内壁と床断熱層上に敷設された床に囲まれた
室内空間を有し、内壁の下部に於いて壁内空間と室内空
間を連通した通気口のうち少なくとも一部を室内空間側
から隠ぺいするように暖房装置を配し、また建物内外の
任意箇所に熱交換換気ユニットを配し、内壁もしくは天
井の任意の箇所に前記熱交換換気ユニットと接続する排
気口を設けたことを特徴としている。

【０００５】

【作用】室内空間内の均等な暖房と換気を同時に行うこ
とを可能として居住の快適性を向上させ、かつ建物の躯
体や下地を長持ちさせると共に、ダニ、カビの発生を抑
制することができ、かつ省エネルギーに有効で、地球環
境に優しい建物となる。

【０００６】

【実施例】以下に図面を用いて本発明に係る建物につい
て詳細に説明する。図１は本発明の代表的一実施例を示
す説明図で、Ａは建物で、Ｂは天井裏空間、Ｃは壁内空
間、Ｄは室内空間、Ｅは床下空間、Ｆは小屋裏空間で、
それぞれ天井２、内壁３、床４、及び天井断熱層１ａ、
壁断熱層１ｂ、床断熱層１ｃによって区切られた建物Ａ
の内部空間である。また、Ｇは熱交換換気ユニット、Ｈ
は暖房装置、Ｉは熱媒体循環機構である。なお、実線矢
印は空気α₁ 〜α₄ の流れを、点線矢印は熱媒体βの流
れを示すものである。なお５は地面、６は基礎、７は屋
根、８は外壁、９は幅木である。なお、空気α₁ は外部
から熱交換部１４に至る迄の空気、α₂ は熱交換部１４
から分散ダクト１１、天井裏空間Ｂ、壁内空間Ｃを経て
通気口１８を室内空間側から隠ぺいした暖房装置Ｈに至
る迄の空気、α₃ は暖房装置Ｈから室内空間を上昇して
換気口２４を経て、熱交換部１４に至る迄の空気、α₄
は熱交換部１４から排気口１３によって外部に放出され
る迄の空気を表すものである。

【０００７】１は断熱層で、建物Ａの内部と外部の熱の
出入を遮断するものであり、副次的に防音性、気密性、
防火性を有するもので、天井断熱層１ａと壁断熱層１ｂ
と床断熱層１ｃから構成され、天井裏空間Ｂ、壁内空間
Ｃ、室内空間Ｄを包囲するものである。

【０００８】天井断熱層１ａは、小屋裏空間Ｆを有する
建物Ａにおいては、空気の循環路として機能する天井裏
空間Ｂと、暖かい空気を供給する必要がない小屋裏空間
Ｆとを分離するものであり、天井２との距離を小さくし
て天井裏空間Ｂを、配管や、熱交換換気ユニットＧを配
し、かつ空気の循環に障害が生じない程度の空間を確保
することにより、室内空間Ｄ以外にて暖かい空気が循環
する空間を小さく限定し、暖房効率の向上及び省エネル
ギーに有効である。

【０００９】壁断熱層１ｂは図２（ａ）に示すように外
壁８の内側に密接、もしくは図２（ｂ）に示すように胴
縁８ａを介して形成され、内壁３との間に壁内空間Ｃを
形成するものである。なお、壁内空間Ｃは天井裏空間Ｂ
と連通しするもので、熱交換換気ユニットＧから取り入
れられた空気を下降させて、内壁３の下端部から室内空
間Ｄに給気するものである。

【００１０】床断熱層１ｃは床４と密着して形成され、
室内空間Ｄ及び壁内空間Ｃと、床下空間Ｅとを分離する
ものである。

【００１１】天井断熱層１ａ、壁断熱層１ｂ、床断熱層
１ｃはそれぞれボード状、マット状、シート状のもの、
あるいは天井材、外壁材、床材と一体になっているもの
等である。

【００１２】前者の例としては、ポリスチレンボード、
ポリウレタンボード、ポリイソシアヌレートフォームボ
ード、シージングボード、シージングインシュレーショ
ンボード、木片セメント板、木毛セメント板、グラスウ
ールマット等、もしくはこれらの複合板等であり、これ
らの表面に金属系パネル、タイル、窯業系パネル、ＡＬ
Ｃ板、モルタル等を配することにより外壁を形成するも
のである。

【００１３】また後者の例としては、表面材と断熱芯材
および必要に応じて裏面材とを一体に形成したパネル、
ＡＬＣ外装パネル、木片セメントパネル、木毛セメント
パネル等で、これらを主柱、間柱等の躯体上に配するこ
とによって天井断熱層１ａ、壁断熱層１ｂ、床断熱層１
ｃを形成するものである。断熱層１ａ〜１ｃによって囲
まれた範囲は空気を循環させて室内空間Ｄの換気と暖房
を同時に行い、なおかつ躯体への結露、カビ等による劣
化を防止し得るのに有効な最小限の範囲であるため、必
要最小限の熱量にて有効な暖房効果が得られ、省エネル
ギーに有効である。

【００１４】天井裏空間Ｂは天井断熱層１ａと天井２の
間に形成された空間で、建物Ａが小屋裏空間Ｆを有する
場合、図１に示すように天井断熱層１ａにて分離され、
空気α₂ が循環する空間の範囲を小さく限定することに
より、暖房装置Ｈによる暖房効果の向上と省エネルギー
を図るものである。

【００１５】壁内空間Ｃは、上方を天井裏空間Ｂと連通
し、天井裏空間Ｂに供給された空気α₂ を下方に導くも
ので、下方は床断熱層１ｃによって床下空間Ｅと分離さ
れるものである。壁内空間Ｃの下端部の室内空間Ｄ側、
すなわち内壁３の下端部近傍には、任意範囲に任意形状
の通気口１８を設け、暖房装置Ｈを経て、空気α₃ とし
て室内空間Ｄに導くものである。壁内空間Ｃは、建物Ａ
の躯体を常に適度に乾燥させ長持ちさせると共に、結露
を防止してダニ、カビの発生を抑制する機能をも有する
ものである。

【００１６】室内空間Ｄは天井２、内壁３、床４にて囲
まれた空間で、内壁３の下部、すなわち通常の建物の幅
木に相当する箇所の任意部分には、暖房装置Ｈが配され
るものである。

【００１７】床下空間Ｅは床断熱層１ｃと地面５、及び
基礎６にて囲まれた空間で、暖房効果を及ぼす必要がな
い空間であり、本発明においては、暖房装置Ｈへ熱媒体
βを供給する循環パイプ１６等の熱媒体循環機構Ｉを格
納する空間である。

【００１８】小屋裏空間Ｆは屋根７と天井断熱層１ａに
て包囲された空間で、必ずしも断熱材層で包囲する必要
は無い空間であり、必要に応じて排気口１３から排気さ
れる空気α₄ を小屋裏空間Ｆ内に放出することもでき
る。なお、本発明の建物Ａの構造を陸屋根を有する建物
に用いる場合には、小屋裏空間Ｆは存在しないものであ
る。

【００１９】熱交換換気ユニットＧは建物Ａ内から排出
される温かい空気と、外部から供給される冷たい空気と
の間において熱交換を行い、暖房効率を向上させる機能
を有するもので、吸気口１０、分散ダクト１１、排気ダ
クト１２、排気口１３および熱交換部１４から構成さ
れ、熱交換部１４には必要に応じてファンを配したもの
である。吸気口１０は新鮮な外気を熱交換部１４に導く
部分である。分散ダクト１１は、図１においてはその端
部を天井裏空間Ｂ内にて開放し、外部からの空気を天井
裏空間Ｂに放出するものであるが、その他にも壁内空間
Ｃにて外部からの空気を放出するようにしたり、分散ダ
クト１１を通気口１８と直結することもできる。排気ダ
クト１２は室内空間Ｄ内の汚れた空気α₃ を熱交換部１
４に導き、新鮮な空気α₁ との熱交換を行った後、排気
口１３から空気α₄ として外部に放出するものである。

【００２０】暖房装置Ｈは、熱媒体としての例えば水、
もしくは不凍液等の液体を循環させて熱を発するもの
や、発熱体を内蔵し電気によって発熱するもの等を用い
るが、熱媒体βを循環させて熱を発するものを使用する
場合には、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すような構
成、配置とするものである。すなわち、内壁３の下端部
近傍の、暖房装置Ｈが配される部分の近傍には壁内空間
Ｃと室内空間Ｄを連通する通気口１８を設け、通気口１
８を室内空間Ｄ側から隠ぺいするように暖房装置Ｈを配
する。

【００２１】暖房装置Ｈは、例えば図３（ａ）の略断面
図に示されるように、通気口１８と合致する箇所に設け
た給気孔１９と、室内空間Ｄ側の任意箇所に任意形状の
送出孔２０を有するカバー材２１と、カバー材２１の内
側に配設され内部に熱媒体βを循環させるパイプ２２
と、パイプ２２と密着しつつ支持し、かつカバー材２１
の内側と合致するように形成した放熱板２３とから構成
され、内壁３の下端部にビス、釘等の固定具、もしくは
接着剤等によって固定されるもので、カバー材２１の内
部に給気孔１９から吸入した空気α₂ を、パイプ２２内
部を循環する熱媒体βで加温した後、送出孔２０から空
気α₃ として室内空間Ｄに放出するものである。パイプ
２２はカバー材２１と放熱板２３の間に挟持されつつ両
方に接触することで、放熱面積が大きくなり、効率よく
熱媒体βからの熱を放出できるものである。

【００２２】暖房装置Ｈは、室内空間Ｄを囲む内壁３の
下端部全体、もしくは任意箇所に配することができる
が、図３（ｂ）に示すように外部に面する側の内壁３の
下端部のみに配設し、他の箇所においては通常の木材等
による幅木９を配する構成においても、十分な暖房効果
が得られるものである。暖房装置Ｈは、建物Ａの外周に
面する内壁３の下端部に配して全ての室内空間Ｄを熱包
囲することにより、空気による暖房のみならず、輻射熱
によって全室内空間Ｄを暖房するもので、幅木の位置か
らの輻射熱を中心とした穏やかな対流によるこの暖房方
式は、室内の温度分布を均一に保つことに優れ、暖房の
供給温度を低くすることが可能となり、通常の局所暖房
と比較して燃料を節約できるものである。

【００２３】なお、暖房装置Ｈは、ユニット化して任意
箇所に複数のユニットを連結して配したり、特に暖房を
強化したい室内空間Ｄに重点的に配したり、また弱暖房
でも十分な室内空間Ｄや暖房が不要な室内空間Ｄに対し
ては、暖房装置Ｈを少な目に配したり、もしくは配さず
に、通気口１８が室内空間Ｄに対して露出した状態とす
ることもできる。また、幅木９とカバー材２１を同調系
の外観とすることにより、美観を損ねることなく暖房装
置Ｈを配することもできる。

【００２４】熱媒体循環機構Ｉは暖房装置Ｈにおいて放
熱を行う熱媒体βを循環させる機構で、構成の一例とし
てはボイラ１５と、循環パイプ１６と、接続パイプ１７
とから構成される。ボイラ１５は熱媒体βを加熱し、暖
房として機能するのに適当な温度に引き上げるもので、
石油、ガス、電気、太陽熱等のうち任意のもの、もしく
はそれらの複合利用するものである。

【００２５】循環パイプ１６は床下空間Ｅに配されて、
熱媒体βを循環、暖房装置Ｈへの供給を行うもので、接
続パイプ１７は循環パイプ１６から暖房装置Ｈに熱媒体
βを供給するものであり、共に震動による破損が生じ
ず、かつ断熱性を有して内部の熱媒体βの温度の変化が
小さくし得るものが好ましい。

【００２６】ここで、本発明に係る建物Ａ内の空気α₁
〜α₄ の流れについて、図１を用いて説明する。先ず、
外部の冷たく新鮮な空気α₁ は吸気口１０から吸引さ
れ、熱交換部１４にて室内空間Ｄを経た温かい空気α₃
と熱交換を行って温度を上昇させ、空気α₂ として分散
ダクト１１に送給され、天井裏空間Ｂに放出させる。

【００２７】天井裏空間Ｂに放出された空気α₂ は、熱
交換換気ユニットＧに備えられたファンにて室内空間Ｄ
から空気を排出することによって生じる圧力差の作用
で、通気口１８に向かって壁内空間Ｃを下降し、通気口
１８から暖房装置Ｈを経て熱媒体βからの熱を受けて温
度を上昇させ、空気α₃ として室内空間Ｄ内に至る。空
気α₃ は、室内空間Ｄ内において温空気の性質とファン
の作用により上昇するもので、温かい空気α₃ が室内空
間Ｄの低位置から供給されかつ上昇することにより、室
内空間Ｄ内の温度の均一化に極めて有効である。天井２
近傍まで上昇した空気α₃ は換気口２４から吸入され、
排気ダクト１２を経て、熱交換部１４により新鮮で冷た
い空気α₁ と熱交換を行い、排気口１３から空気α₄ と
して外部に放出されるものである。

【００２８】以上の空気α₁ 〜α₄ の流れにより、暖房
と換気が同時に行え、室内空間Ｄ内の温度分布が均一と
なり、かつ空気が常に新鮮に保たれるだけでなく、空気
α₂が天井裏空間Ｂ、壁内空間Ｃを巡るため、天井裏空
間Ｂ、壁内空間Ｃ、室内空間Ｄの各空間の間に温度差が
殆ど生じないため結露が発生せず、建物Ａの躯体や下地
が長持すると共に、ダニ、カビの発生を抑制することが
でき、建物の隅々まで清潔で居住性に優れ、省エネルギ
ーに有効で地球環境に優しい建物となるものである。

【００２９】以上説明したのは建物Ａが１階建ての場合
であり、建物Ａが２階建て以上の場合には、図４もしく
は図５に示すような構成にすることができる。

【００３０】すなわち、図４は建物Ａが２階建てで、熱
交換換気ユニットＧを各フロア毎に設けた例を示すもの
である。熱交換換気ユニットＧを各フロア毎に設けるこ
とにより、暖房が不要なフロアでは暖房を停止すること
が可能で省エネルギーに有効で、かつ施工の際の配管を
容易にすることができる。

【００３１】また、図５は建物Ａが２階建てで、ダクト
２４、２５にて１階と２階を接続し、１組の熱交換換気
ユニットＧによって建物Ａ全体をカバーする例であり、
設備費が安価になるという長所を有する。なお、図４、
５においては、熱媒体循環機構Ｉは省略している。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る建物によ
れば、天井、壁、床に断熱層を形成して建物の内部を
断熱した気密ボックスとしたため、効果的な暖房を行え
る。幅木からの熱輻射を中心とした穏やかな対流と、
熱包囲の作用により、効率よく暖房を行える上、室内空
間内の温度が均一化され、居住性に優れる。室内空間
内を、暖房装置にて暖められた新鮮で温かい空気が下方
から供給されて上方に移動することにより、室内空間内
の温度の均一化が助長されて居住性に優れると共に、室
内の空気が常に新鮮で、快適な室内空間となる。天井
裏空間、壁内空間、室内空間と外部とを連通し、室内空
間で汚染された空気を熱交換器を介して外部に排気する
建物としたため、低エネルギーコストの建物となる。
天井裏空間、壁内空間、室内空間、場合によっては小屋
裏空間に空気を循環させ、各空間に新鮮な空気を供給す
ると共に建物Ａ内の温度の均一化を図るため、ダニ、カ
ビの発生を抑制することができ、建物の寿命も長くな
る。等の作用、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る建物の代表的な一例を示す説明図
である。

【図２】本発明の建物の外壁の構成例である。

【図３】本発明に用いる暖房装置の一例を示す説明図で
ある。

【図４】本発明に係る建物のその他の例である。

【図５】本発明に係る建物のその他の例である。

【符号の説明】

１ 断熱層 １ａ天井断熱層 １ｂ壁断熱層 １ｃ床断熱層 ２ 天井 ３ 内壁 ４ 床 ５ 地面 ６ 基礎 ７ 屋根 ８ 外壁 ８ａ胴縁 ９ 幅木 １０ 給気口 １１ 分散ダクト １２ 排気ダクト １３ 排気口 １４ 熱交換部 １５ ボイラー １６ 循環パイプ １７ 接続パイプ １８ 通気口 １９ 給気孔 ２０ 送出孔 ２１ カバー材 ２２ パイプ ２３ 放熱板 ２４ 換気口 ２５ ダクト ２６ ダクト Ａ 建物 Ｂ 天井裏空間 Ｃ 壁内空間 Ｄ 室内空間 Ｅ 床下空間 Ｆ 小屋裏空間 Ｇ 熱交換換気ユニット Ｈ 暖房装置 Ｉ 熱媒体循環機構 α₁ 〜α₄ 空気 β 熱媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天井と天井断熱層間に形成した天井裏空
   間と、壁断熱層と内壁間に形成し天井裏空間と連通し下
   方を床断熱層で閉塞した壁内空間と、天井と内壁と床断
   熱層上に敷設された床に囲まれた室内空間を有し、内壁
   の下部に於いて壁内空間と室内空間を連通した通気口の
   うち少なくとも一部を室内空間側から隠ぺいするように
   暖房装置を配し、また建物内外の任意箇所に熱交換換気
   ユニットを配し、内壁もしくは天井の任意の箇所に前記
   熱交換換気ユニットと接続する排気口を設けたことを特
   徴とする建物。