【プロジェクトの実行者について】

この度、地球温暖化対策をさらに推進し、住宅の脱炭素化を全国に普及させるためのプロジェクトを立ち上げることになりました。私たち「蓄熱暖房システム住宅研究室」は、環境に配慮した住宅建設に情熱を持ち、長年にわたり建築分野で活動してきた一般の建築技術者です。

地球温暖化の影響がますます深刻化する中、住宅の脱炭素化を推進し、全国的に普及させることで、地球環境への貢献を目指します。断熱性能における課題は、熱伝導方程式で熱貫流率（Ua値）を算出できてもUa値を用いて室内温度T（K/s）を算出できない課題があります。そのため、イギリス保健省年次報告で許容温度を18℃に設定しても、入居後でなければ許容温度18℃を維持するための冷暖房エネルギー消費量が幾らになるか分からない課題が有ります。

【このプロジェクトで実現したいこと】

■第３回脱炭素社会に向けた住宅・建築物の省エネ対策等のあり方検討会　令和３年５月１９日

＜建築の研究者の発言＞

最近各ハウスメーカーが全館連続暖房、全館空調というのを打ち出してきておりまして、それがかなり適合基準レベルぐらいでやっているので、完全に増エネルギーになりかねないというようなミスリードが起こり始めています。消費者の皆様は温かい家に住みたいと思っていて、全館暖房いいよねという話になりますが、それを低い断熱性能でやりますとかえってエネルギーが増えていく。先ほど○○委員もおっしゃっていましたが、 その辺の意識だけではなくて、業界が間違った方向に走っているというのが現状僕の把握をしているところです。

上記、研究者の発言を受け先行事例として始まったのが鳥取県の「とっとり健康省エネ住宅」です。

鳥取県は、冬季のヒートショックによる死亡率が全国に比較し高くワースト16位でこれを改善するため5地域の鳥取県は「健康省エネ住宅性能基準」を設定し全国に先駆け普及を図っています。（岩手22位）

＜とっとり健康省エネ住宅性能基準＞

出典：鳥取県「とっとり健康省エネ住宅UA0.34レベル性能基準」

建設から2年目の10月「エアコンの熱負荷算出方法」について県庁の担当者より問い合わせがあり伝えたのがT-G2レベルの高性能GW16Kの「冷暖房消費量」です。

研究者自ら推奨したT-G2レベルの「とっとり健康省エネ住宅」が予想の3倍の増エネに成りハウスメーカーの性能より劣る結果になった。一般に、断熱施工上の問題と指摘されますが1年足らずでは施工者側も合点がいかない。原因は、温度差1℃当たりの「室内温度」0.42（℃/h）を算出しない事が問題なのです。

室温と人体への影響

健康リスクへの関心が高まる中、建設後でなければ住宅の温熱環境が分からないのは20年前の話です。研究時の2005年に誤った道を選択した結果正解が得られなくなっています。外皮の「熱伝導」は、パッシブ技術では解けません外皮の熱伝導を解くことが肝要です。

地球温暖化の影響がますます深刻化する中、住宅の脱炭素化を推進し全国一律の「全館・24時間空調」で低燃費住宅を普及させることが重要です。

• 【プロジェクト立ち上げの背景】

熱伝導が一定の温度と速度で低下する「非定常熱伝導」の事象を捉えたのが、2011年3.11「東日本大震災」建設した応急仮設住宅の不在時の室内温度測定データです。グラフの①～②の21時間が「ある一定の場所の温度が時間的に変化する」場合の非定常熱伝導を表しこの間の熱伝導は解くことが出来ます。

応急仮設住宅の温度測定データ（提供：岩手県林業技術センター）グラフの特徴は、昼12時に日射熱取得があるにも関わらず室温が一定の温度と速度で低下する非定常熱伝導が続くことです。計算では、16時間が壁体の熱容量（J/K）で5時間が日射熱取得熱量（J/K）になり合計21時間が非定常熱伝導時間です。下表は、①～②の室内外温度変化を表します。

暖房停止12時～翌朝6時までが室温が温度差10.19℃のとき3時間で0.99℃低下する非定常熱伝導を表し省エネは、温度差平均10.19℃の時、室温が1時間に0.33（℃/h）低下する事から省エネ67％です。

～低燃費住宅の計算プログラム～

現在、建築の「学説」では室内温度が低下しても「壁面からの放熱はない」とされています。しかし、暖房費は、温度差1℃の時、暖房期0.032（℃/ｈ）で消費されています。この事から、外に逃げるエネルギーが壁体に保存され暖房期壁面からの放熱によって低燃費で「全館・24時間空調」住宅建設が可能になる事を実測データが示しています。

本研究の冷暖房消費量算出ツール

●健康診断書作成ルートは、建築主と協議しながら断熱性能を決めるための資料に活用できても現在の省エネ法では残念ながら省エネ適判に活用できませんので御注意下さい。

●なお、筆者の「健康診断書作成」ツールは、省エネ基準に記載の「8.当該住戸の外皮の部位の面積等を用いた外皮性能を評価する方法」に該当しますが、現在、Ua値算出以降の技術は建築環境工学分野のAE-Siｍ/ＨＥＡＴ（発売元：建築環境ソリューションズ：価格42万円）と同じ扱いで省エネ法に抵触しません。

●算出した上表の冬季の室内温度変化0.018℃は、熱物性値が変わらないため全国に共通する温度変化速度です。表の月別一次エネルギー消費量は普通エアコンを使用しての値ですが地域の事情で灯油、LPガス、都市ガス、薪ストーブなどが有りWeb計算の年間消費量の参考にして下さい。

●外皮のエネルギー保存量を考慮すると省エネ76％になりQ値0.14（W/ｍ2・ｈ）がUa値より少なくなります。

●現在、Ua値に「換気による熱損失」33％が含まれていませんが、上表は「換気による熱損失」を含めて算出した断熱性能です。結果、換気による熱損失33％が6％に減少し、更に、開口部の熱損失29％が5％に減少します。外皮一次エネルギー消費量は基準値70、585MJが設計値34、645MJになり太陽光発電パネル設置コスト約50％削減できます。

これまでの活動と準備状況

私たちは、地球温暖化対策を推進するために、住宅の脱炭素化を全国的に普及させるプロジェクトを立ち上げました。現在、建築技術者が使用する断熱材の熱容量によるバラツキを解消するため、新たな計算プログラムの開発に取り組んでおり、独自のアルゴリズムを導入することで高性能な断熱材の選定をサポートします。

リターンについて

支援者の皆様には、プロジェクト成功時には、脱炭素住宅を建設する際に役立つ特典をご提供いたします。具体的には、最新の断熱材の情報や施工方法に関するガイドブックや相談会への優先参加権、さらには脱炭素住宅の見学ツアーへのご招待など、多彩なリターンをご用意しています。

実施スケジュール

プロジェクトの実施スケジュールは以下の通りです。
2024年️4月️30日 - 家を建てる前に室内温度を算出する新プログラム完成

2024年️5月️1日-プログラム操作マニュアル配布開始 

202年6月1日- リターンアイテムの発送開始

最後に

何故、グランドファンデングなのか？　「最近各ハウスメーカーが全館連続暖房、全館空調というのを打ち出してきておりまして、それがかなり適合基準レベルぐらいでやっているので、完全に増エネルギーになりかねないというようなミスリードが起こり始めています」と指摘しながら研究者自ら推奨した鳥取県「とっとり健康省エネ住宅」が増エネになるミスリードを起こしては基も子も有りません。これが、建築環境工学分野の最新技術（類似の技術は沢山あると言われていますが、筆者のプログラムはこれ程いい加減では有りません200年前の伝熱理論に準拠しています）で、課題を解決したのが当方が推奨した床下空調です。

研究者は、ハウスメーカーを危惧する前に、現在の課題を解決し2050年のカーボンニュートラル実現のため全国一律の断熱性能を有する「全館・24時間空調」で低燃費住宅の住宅を普及させる必要があります。当方は、そのための手助けができれば良く、持っているデータやノウハウは何時でも提供します。

私たちのプロジェクトは、地球温暖化対策に貢献するために、住宅の脱炭素化を促進する取り組みです。建築技術者に限らず一般市民の皆様の温かいご支援をいただければ、より多くの人々が快適で環境に配慮した住まいを手に入れることができます。ぜひ、私たちのビジョンに共感いただける方々からのご支援をお待ちしております。