設計 - 快適空間研究所

DESIGN 設計

「真の熱的快適性」
を設計する

私たちは、「熱的快適性」に関わる要素にとことん配慮をしつくすことで、
「上質」さを設計することにしました。
設計段階で分かることは、すべて計算値で確認いたします。

「真の熱的快適性」
を設計する。

私たちは、「熱的快適性」に関わる要素に
とことん配慮をしつくすことで、
「上質」さを設計することにしました。
設計段階で分かることは、すべて計算値で確認いたします。

「熱的快適性」に関わる要素に、とことん配慮し、「上質」な快適性を設計。設計段階で分かることは、すべて計算値で確認。
勘と経験のみに頼らず、事実と時の流れに合わせてしなやかに作り上げました。

熱的快適性に関わる
６つの要素

熱的快適性に関わる６つの要素のうち、建築的に対処可能なものは「空気の温度」「空気の流れ」「表面温度」「湿度」です。
ただし、「湿度」については、設計段階で把握することが難しいのが現状です。
そこでネオマの家における「空気の温度」「空気の流れ」「表面温度」の設計についての考え方を記します。

空気の温度を調節できるのは、「冷暖房設備」です。
施主が後から選択することが一般的ですが、「上質」な空間のために、設計段階から検討します。

「誰でも作れる、誰でも住める」: これにちょうどよいのは、
いわゆる「全館空調システム」ではなく、
ごく普通のエアコンでした。

エアコンのメリット: 一般的に流通しており、
可変性・メンテナンス性に優れるため、
躯体と比較して寿命の短い設備に適う。

ヒートポンプが高性能であり、
省エネルギー性が高い。

ネオマの家のエアコン

階段室下の冬用エアコン(6畳用): 暖房は、階段室に設置したエアコンから、床下に暖気を送って家全体を温める「床下エアコン」を採用。
また、熱交換換気機器も床下に設置。冬は、取り込んだ新鮮外気を床下で暖気と混合してから室内に供給します。一方夏は、ダンパーで切り替えて小屋裏に新鮮外気が供給されるようにしています。

ロフトの夏用エアコン(14畳用): 冷房は小屋裏に設置したエアコン1台だけ。涼しい空気は吹抜けを通り1階へ供給されます。2階の各部屋の天井裏へは、パイプファンで供給。天井のスリットを通ってゆっくりと冷気が動きます。この穏やかさと、場所による温度差が少ないことが、快適さの秘訣です。

※エアコンの設置位置は標準仕様外となる可能性がありますので、ご注意下さい。

ここで考える「流れ」とは、新鮮空気を供給する「換気の空気」ではなく、あくまでも「温度としての空気」の流れです。「ネオマの家」の空気の流れの基本的考え方は、「暖気と冷気の軽さや重さによって空気を動かす」ことです。

「いつでも快適、どこでも快適」: このコンセプトから、気流感を極力やわらげ、
穏やかな空気の流れをつくることを目指しました。
「誰でも作れる、誰でも住める」: このコンセンプトを踏まえ、
ダクトレス式を選択しました。
この選択により、極力自然の力を利用でき、
省エネルギーとなり、特別な配管や専用の
メンテナンスも不要となります。

空気の入り口

・エアコンの吹出口
・新鮮な空気の吹出口

温度を調節した空気を一旦ある空間に溜め、
穏やかに空気が流れていくよう、
生活空間から離れた「ロフト室」と「床下」に配置。
冬は「床下」、夏は「ロフト室」を利用することで、
空気の重力で自然と「温度」が動くことを利用しています。
・やむなく生じる隙間

できるだけ小さくなるよう施工で配慮。

施工について

空気の通り道

・吹き抜け
・天井のスリット、ガラリ
・オープンな間取り
・間仕切りスリット
・床のスリット、ガラリ
・階段

これらを適切に組み合わせ、
シーリングファンを補助的に利用しています。
設計段階で空気の流れをシミュレーションして、
穏やかにくまなく空気が流れることを確認しています。

［気流速度の分布］［夏］
［冬］: ＊首都大学東京須永研究室によるネオマの家IBARAKISAKAI MODELにおけるCFD解析シミュレーション結果の一例。(共同研究)

ネオマの家の空気の「通り道」

ダイニング上部の吹抜けとシーリングファン: 吹抜けは、上下階の繋がりを演出するだけではなく、重要な空気の通り道として存在しています。上部に設置されたシーリングファンは、一年を通じて室内の空気の対流を促すために使用します。
特に夏は、回転方向によって冷気を引き揚げたり落としたり、使い分けることで快適性を調節できます。

天井際のスリット: 指先が入る程度の細いスリットから、小屋裏からの冷気がゆっくりと落ちてきます。
＊この納まりは、省令準耐火等の適応外となる可能性がありますので、ご注意下さい。

床下エアコン用ガラリ: 階段室に設置したエアコンが床下を暖め、その暖気が1階の床に設けたガラリからゆっくりと上昇。家中を暖めます。ガラリは、洗面脱衣室やトイレ等にも設置され、どこいても穏やかな快適さが保たれます。

蹴上のスリット: 階段室の空間に室内からの空気が流れるように、階段にスリットを設けています。

表面温度を担うのは、各部位の断熱性能です。屋根は日射を最も受けるなど、各部位の特徴に合わせて、バランスよく断熱材を配置することが大事です。

ネオマの家では、HEAT20のG3水準を参考に、断熱仕様を検討、UA＝0.20の仕様となった、IBARAKI SAKIA MODEL。エアコンによる間歇運転で、室温をあらかじめシミュレーションし、最低室温が16℃を下回らないことを確認しました。

断熱材がある部分

壁: 面積が大きい壁は、まず断熱性能を上げるべき部位。
ネオマの家では、外張り90mm。コンセントボックス等との取り合いに配慮し、充てんは60mmで仕上げました。

屋根: 断熱する位置（屋根or天井）は、小屋裏をどう利用したいかに因ります。ネオマの家では小屋裏を冷房エアコンの居場所とし、冷たい空気を一旦ためる場所とするため、屋根断熱にしています。
屋根は、面積は壁より小さいですが、夏の日射の影響はすさまじいので、壁と同等以上の断熱性能（外張り90mm＋充填90mm）

床、基礎: 家の中で唯一、常時接触している床については、触覚による表面材の「質感」が非常に重要です。ネオマの家では、素足や素手で触れた実感を大切に、1階はオーク、2階は飫肥杉(おびすぎ)の無垢材を選択。床下エアコンを採用し、基礎空間を暖かい空気のチャンバーとして用いるため、基礎断熱を採用（スラブ部150mm、立ち上がり部100mm）

断熱材がない部分

窓: 窓は、壁の一部。つまり、表面温度に関わる大切なアイテム。ネオマの家は国内最高クラスの断熱性能を持つ樹脂サッシを採用。冬の日射取得用に南側のテラスに面する窓は大きく取っているが、他の窓は、断熱性能を無目的に下げることのないよう、それぞれの窓の目的・用途を満たす前提で、できるだけ小さく設計。

直射日光が入る場所

窓: 窓を大きくすると、陽射しがたっぷり取り込めて昼間は暖かいが、夜は窓からどんどん熱が逃げていく。「省エネ数値」の観点からは「平均」してしまうため窓が大きい方が有利なことが多いです。しかし、朝と夕の温度差が大きくなってしまうという「いつでも快適」にとって弱点になる。しかし、この家は昼間と夜の温度差があまりない。トータルでの快適性が追求されています。

壁や床の表面温度は、窓から直接侵入する陽射しによって温められることになります。これは、冬にとってはメリットですが、夏にとってはかなり大きなデメリットとなります。両方の季節にうまく対応できるよう、ハード・ソフトの両面から、取り入れ方、遮り方を考えます。

屋根と基礎の断熱構造

ロフト室に冷気を一時的にためるため、ロフトの室温が上がることのないよう、日射の影響を受けやすい屋根には十分に断熱材を施工。

基礎の内面は立ち上がりも含めすべて断熱。

■ 主な断熱仕様
屋根 : 外張りネオマフォーム 90㎜・充填ネオマフォーム 90㎜
外壁 : 外張りネオマフォーム 90㎜・充填ネオマフォーム 60㎜
基礎 : 内張りネオマフォーム(立ち上がり部)100㎜・(スラブ上部)100㎜・50㎜
窓 : 樹脂サッシ・ダブルLow-E トリプル(アルゴンガス入り)
玄関 : 木製断熱ドア

■ 主な断熱性能
UA=0.20W・/(m²・K),ηAC =0.8%,ηAH=1.4%,C値=0.27㎝²/m²