3-9-11/11空調設備＞空調設備の種類（１）
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・空調設備の分類(1) ・空調設備の分類(2) ・効率とランニングコスト ・空調設備の選択 ・空調と給湯の最適化 ・除湿と加湿、調湿 ・セントラルエアコンの注意事項 ・夏の換気 ・更なる省エネに向けて ・省エネルギー住宅の提案 ・全館連続空調と局所間歇空調１ ・全館連続空調と局所間歇空調２ ・日本電機工業会の冷房及び暖房面積算出基準 |
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これまで大きな蓄熱性能を持つ家に住むことが少なかった日本人は空調をするのはなるべく短 いほうがいいという感覚を持っています。一日中暖房や冷房をつけたままにするなど普通の日本 人の感覚では「とんでもない」ととに違いありません。 一方、仕事でヨーロッパに滞在したことがある人ならほとんどの家が秋の後半に暖房のスイッ チを入れ、春に充分暖かくなるまで暖房を切らない生活をしていた筈です。 それではヨーロッパの人々はとんでもない無駄な暖房エネルギーの浪費をしているのでしょう か？それとも私たち日本人が省エネルギーのために無駄な努力をしてきたのでしょうか？ 木や紙、畳の芯になる稲藁など熱容量や熱伝導率の小さい素材で作られた伝統的な日本の家で は石やレンガなど熱容量と熱伝導率の大きい素材で作られた欧米の家とは暖房や冷房をするとき の特性が違います。 重さも熱容量も小さい木材を主な素材として作られた伝統的な日本の家は小さなエネルギーで 暖めたり冷やしたりすることができますが、レンガや石など重く暖めにくく冷めにくい素材で造 られた伝統的なヨーロッパの家は暖房した家の暖房切って一度冷やしたら、もう一度暖めるには 大きなエネルギーと長い時間を必要とします。 ここまでは連続空調と間歇空調を比較したお話です。 全館連続空調と局所間歇空調を比較するときには時間的な連続と間歇の比較だけではなく、建 物の一部と全部を空調するときに必要となる空調エネルギーの大きさを「定量的に」比較しなけ ればなりません。 ここで、わざわざ「定量的に」という言葉を入れた意味があります。同じ建物で「連続空調す るときと間歇空調するとき」、「全館空調するときと局所空調するとき」を比較すれば、「連続 空調より間歇空調」、「全館空調より局所空調」の方がエネルギー消費が少ないのは判り切った ことです。 実際に局所間歇空調がされるのは熱容量が小さく熱損失係数（Ｑ値）の大きい家で、全館連続 空調がされるのは熱容量が大きく熱損失係数の小さい家です。 それぞれの建物の熱容量や熱損失係数（Ｑ値）に応じて、どのような空調の仕方をしたときに どれだけの空調エネルギーを必要とするかを、個別具体的に比較検討しなければ、「全館連続空 調は局所間歇空調よりも大きなエネルギーを使う」という観念論的な答を出す以外の道はありま せん。
まず、全館空調したときとと局所空調したときの建物内の熱の流れがどのように異なるかを比 較してみましょう。 全館空調では暖房対象部分が建物すべてになるので、建物の外壁や屋根など外気と接する熱損 失面（エンビロップ[＝封筒]と呼ばれる）から屋外に向けてだけ熱が逃げていきます。 Ｑ値とはこのときの熱損失面のＫ値と面積をかけたものの累計です。 局所空調では暖房対象部分が建物の一部になり、暖房対象部分からの熱損失面には暖房対象部 分が接するエンビロップ部分と、暖房対象部分以外の建物部分の両方があります。  全館空調と局所空調の熱損失を模式的に図に表わすと上のようになります。 全館空調と局所空調の暖房温度が同じならば、右の局所空調の図で暖房室から屋外に流れる熱 エネルギーは、左の全館空調のときに同じ部屋から屋外に流れる赤い矢印で表わされたエネルギ ーと同じ大きさになります。局所空調するときは、非空調室の室温は全館空調のときよりも低く なるので、オレンジ色で表わした非空調室から屋外への熱の流れは全館空調のときより小さくな ります。 このことから、短絡的に「局所空調は全館空調よりエネルギー消費が少ない」と考えがちです が、全館連続と局所間歇空調といった空調方式とエネルギー消費量の問題はそれほど単純に割り 切れる問題ではありません。 非空調室の温度が外気温度近くまで下がっているときは、空調室から非空調室に大きな熱の流 れを生じます。一般に、間仕切壁にはほとんど断熱材が使われていないので、空調室から非空調 室に向かって黄色で示した熱の流れが大きくなります。この熱の流れは非空調室の室温を上昇さ せるので空調室から非空調室への変ｒの流れは次第に小さくなりますが、非空調室から屋外に向 かうオレンジ色の熱の流れは次第に大きくなります。 長時間局所空調を続けた場合、空調室から非空調室に向かう黄色で示す熱の大きさと、非空調 室から屋外に向かうオレンジ色の熱の流れの大きさがバランスしたときに非空調室の温度上昇が 止まります。 非空調室の温度がどこまで上がるか（つまり、空調室から非空調室に向かって流れる熱の大き さがどこまで小さくなるか）は、局所空調を続ける時間や、建物の（外壁の）断熱性能や間仕切 壁の熱貫流率、さらに建物の熱容量などによって変わります。 建物を使う側からすれば、建物の温熱特性やどのようなライフスタイルを前提にするかによっ て、全館または局所空調を、あるいは連続または間歇空調を選んだ方がいいのかと考えたほうが 現実的な判断をすることができます。
問題をこのように設定してもこれだけでは答は出ません。建物の断熱性能や熱容量、そして建 物の建つ地域の環境、さらに真冬なのかたまにしか空調を必要としない春や秋なのかによってど んな形で空調をすればいいかは違ってきます。 さらに、設置されている空調設備の内容によって特定の空調の仕方しかできないこともありま す。 断熱性能と熱容量や空調設備能力を決めてしまえば、必然的に選択可能な空調の仕方が決まり ます。 木造建築物の場合断熱方法を変えてもあまり熱容量に違いは生じませんが、ＲＣ建築物など大 きな熱容量を持つ建物では内断熱と外断熱では大きな熱容量の差を生じ、大きな室内環境の違い が現れます。 別ページに建物の種類と断熱性能そして暖房の仕方を変えて、室内温度の変化をグラフに表わ して見たので一度こちらをご覧ください。 |
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