2014年02月16日

エアコンは雪に弱い

以前書いた

降雪時のエアコン暖房

の補足。

下図は、気温と電力消費量の関係を示すグラフだ。

気温(℃ 横軸)と電力消費量(kWh 縦軸)

2014年1月21日~2月15日


気温が下がると電力消費量が上がる関係は、一目でわかる。

問題は、雪が降った日(およびその翌日 2月8・9日と14・15日 で表示)とそれ以外の日のちがいだ。それぞれ近似線とその関数が表示されているが、雪の日は近似線の傾き(y=ax+bのaの絶対値)と切片(同じくb)が大きくなっている。それだけ、雪の日は電力消費が多いのだ。

これは、たんに気温が低いだけでなく(雪の日より気温が低い日もある)、湿っているので、室外機の熱交換器に霜がつきやすく、「霜取り」に電力が使われているからだ。

オモシロイのは、雪が降らない日でも、気温が5℃未満になると、電力消費量が多くなることだ(近似線より上に分布している)。東京の場合、平均気温が0℃未満の日がほとんどないので、断言できないが、「エアコンは5~0℃が苦手」ということも確認できた。


posted by 王子のきつね at 09:56| Comment(0) | 家の維持・管理 | 更新情報をチェックする

2014年02月10日

窓から見直せ

『日経アーキテクチュア』(2014年2月10日号)は、「窓から見直せ ―意匠上の工夫で建物の省エネ性能向上」という特集が掲載されているそうだ。

省エネに向けて、日本の窓にはまだまだやれることがある─。
欧州はもとより中国などにも立ち遅れていた断熱性能を改善し、設備機器だけに頼らず、窓まわりの工夫で省エネに取り組む動きが活発化している。
すべての建物に省エネ基準への適合が義務化される2020年に向けて意匠設計者の手が届く範囲でまだやれることがあるのだ。
高性能の建材の製品化も相次いでおり、窓を切り口に環境建築の在り方が変わりつつある。

〔Part.1 戸建て住宅〕
断熱性高め「立ち遅れ」挽回 ― ドイツや札幌の基準を視野に
〔Part.2 集合住宅〕
“通風建材”使いこなしで差 ― 見える化でパッシブの効果に説得力
〔Part.3 オフィスビル〕
光と風を制するデザイン競う ― ZEB実現に向けて「魅せる」外装で性能訴求
〔Part.4 2013年省エネ基準〕
4月に非住宅で完全施行 ― 計算コストや“世界基準”との格差も課題に

日経アーキテクチュア 2014年2月10日号 内容紹介

例によって、松尾和也さんのブログ記事

天下の「日経」も窓で動き始めました!!

で知ったわけだが、オイラ的に関心があるのは、(株)テクノフォルム バウテック ジャパンのエコブリッジを使った超高断熱アルミサッシだ。

製品概要

防火上の理由で樹脂サッシが使えない地域で活躍するだろう。

しかし、家を建て替えてからいろいろ良い製品が出てくるのは、じつに残念だ。(爆)
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2014年02月08日

降雪時のエアコン暖房

1/8(土)、東京は10年ぶりの大雪だ。オイラは昨日のうちに雪かき用のポリカスコップを購入した。ちなみに、売り切れ寸前だった。w

さて、エアコンで暖房している場合、降雪時のエアコン管理が重要になる。コチラの記事

冬の新潟件県でエアコン暖房のするその注意点

によると、寒くなるとエアコン暖房が効きにくくなる原因は2つ。

1.気温が下がれば負荷が増える。負荷が増えるのに外気が低いためエアコンの能力が下がる。そのダブルパンチで着霜時間が早くなり除去時間が増え、除霜のためエアコンが止まる。=温風がでない時間が長い。

2.外気温が下がっている時の新潟県は、雪が沢山降っている。その雪で室外機が埋もれ効率が著しく下がる=能力低下。さらにその為着霜時間が早くなり止まる。

したがって、対策はつぎの2つとなる。

1.エアコンは複数台設置する。

エアコンは、暖房負荷が50~60%のとき、成績係数(COP)がもっとも高くなる。逆にいえば、暖房負荷が増えると、COPが下がる。だから、エアコン1台で暖房できる外皮熱性能があっても、エアコンを複数台取り付けておいた方が、厳寒のとき困らないのだ。これは以前、

エアコンは1台より2台

で書いたとおりだ。

2.室外機は、雪がかからず、雪に埋もれないように設置する。

エアコンは、空気から熱を取るので、室外機の通気が重要である。雪に埋もれてしまったら、それができなくなる。また、室外機に雪がかかり、解けた水が中に入って凍結すると、やはり通気できなくなる。

わが家では、エアコン室外機の設置場所に庇があるので、大丈夫だと思っていたが、朝見たら、室外機の上に雪がしっかり積もり、フィンに霜がついていた。

そこで、雪を落し、使っていないパソコンデスクの天板を乗せたり、棚板を立てかけたりしてみた。


3階ベランダの室外機


1階の室外機


1階の室外機は、棚板が小さいので、給気口に雪が積もらないようにした。

ちなみに、雪国・新潟では、こんな状態



でも、上の2条件をクリアすれば、エアコンはちゃんと動くそうだ。

氷点下のエアコン暖房
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2014年02月07日

家庭における一次エネルギー消費

松尾和也さんのブログ記事に「一軒の住宅が排出する一次エネルギーは平均75GJと言われます」との記述があった。

低炭素基準の暖房負荷はドイツパッシブハウス基準の5.7倍緩い。

しかし、これは家族が夫婦に子ども2人のいわゆる「標準家庭」のことらしい。現代の日本の世帯人数は2.5人なので、かなり大きい。また、集合住宅の場合、上下左右の部屋によって断熱?されているので、エネルギー消費量は少なくなる。資源エネルギー庁の「エネルギー白書」によると、ここ4年間(2008~2011年)の1世帯あたりの一次エネルギー消費量は38~40GJとなるようだ。

この「エネルギー白書2013」の「部門別エネルギー消費の動向」を読むと、いろいろなことがわかってくる。

部門別エネルギー消費の動向

まず、最終エネルギー消費の構成比(2011年度)を見ると、家庭部門の比率は14.2%しかない。


夏期になると、家庭への節電を呼びかけるが、もともと少ないので、効果は薄いのではないか? 実際に、東京大学の前真之准教授は、夏にピークカットが必要なのは、数日間で、そのときにエネルギーをやたらと使う(しかも電気料金を格安で得ている)産業・業務・運輸が節約すればいいと主張している。

そして、世帯あたりの用途別エネルギー消費を見ると、《動力・照明他>給湯>暖房>厨房>冷房》の順なので、この順で省エネするのが、合理的である(これは前に書いた)。

katei140207b.gif

ここでも、冷房は暖房ほどエネルギーを使っていないことがわかる。そして、エアコンは夏の冷房よりも冬の暖房を重視して選んだ方が良さそうだ。

また、エネルギー源は、電気50%、都市ガス20%、LPガス10%、灯油20%弱になっている。

katei140207c.gif

このような現実をふまえて、省エネ努力をすることが求められている。
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2014年02月05日

仮設住宅不要論

コチラの記事が震災などの際の仮設住宅は不要であるという主張をしている。

 仮設住宅の用地が足りないというが、そもそも、仮設住宅そのものが不要である。理由は、以下のとおり。

 第1に、大量の仮設住宅を建設することは物理的にできない。東日本大震災のときでさえ、建設できた戸数は限られていたし、それが全部できたのは1年以上も後のことだ。比較的量の少ない東日本大震災でさえこうなのだから、南海トラフ地震では、全数が建設されるのは、5年以上もかかるだろう。とすれたば、たとえ土地があっても、建設が不可能なのだから、土地を用意しても無駄なのだ。

 第2に、仮設住宅が用意されると知ると、それを待つ人々が、避難所から出て行かない。東日本大震災のときでも、「仮設住宅に入りたい」と思う人が、避難所でいつまでも惨めな暮らしをしていた。そのせいで、避難所で死者が大量に発生した。(後略)

 第3に、コストだ。仮設住宅は、たったの2年ぐらいしか済まない[ママ]くせに、莫大なコストがかかる。その一方で、仮設住宅のかわりに既存の賃貸住宅を使えば、コストは激安で済む。(後略)

地震で仮設住宅を設置するな

「仮設住宅に2年しか住まない」と言っていることで、この人が阪神大震災のとき、被災者がどのくらい仮設住宅に住んでいたかを知らない。最長で5年だった。東日本大震災ではどれくらいかかるかまったくわからない。

また、日本には、大量の空き家・空き部屋があるので、それを使えと主張している。

 では、正しくは? 「既存の住宅を使うこと」である。幸い、日本には大量の空き家・空き部屋がある。それらを使えば済むだけのことだ。(同上)

大量の空き家・空き部屋は存在するが、それらが居住可能なようにちゃんと管理されているかというと、そうではない。廃屋化しているのが多いのだ。理由は、税金対策だったり、「既存不適格」でもてあましているからだ。

空き家問題

しかし、もっとも大きなマチガイは、被災者が避難所から出て行かない理由と、避難所で多くの震災関連死が発生した原因だ。
続きを読む
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空き家問題

日本では空き家が増えている。下図は、総務省統計局がまとめた「総住宅数と総世帯数」のグラフである(クリックすると大きな図になる)。

jutaku140205a.gif

これによると、平成20(2008)年には、総住宅数5759万に対して総世帯数が4997万で762万戸の住宅が余っている。

この結果、東京都大田区の不動産会社社長はつぎのような問題を指摘している。

「空き家を放置することは、危険といつも隣り合わせ。空き家への不法投棄でゴミのたまり場になり、周辺に悪臭を漂わせると、周辺住民は本当に迷惑。放火など犯罪の温床になる可能性もある。さらに地震が起きた時には空き家が倒壊し、避難経路を防いだり、周辺の住宅まで延焼してしまうことだって考えられる。そうなった場合は、所有者は損害賠償責任を求められることも十分にあり得る」

危険な空き家、なぜ多数放置?国・自治体で対策の動き相次ぐ~解体費用補助、税軽減…

そして、その原因をつぎのように考えている。

「空き家が増え続ける原因のひとつとして、空き家を解体し、更地にすると税制面の優遇措置が受けられなくなることが大きい。空き家を解体すると、固定資産税額が跳ね上がってしまう」(同上)

敷地面積が200㎡以下の住宅用地の課税標準額は、固定資産税評価額の6分の1、200㎡を超える部分は3分の1となるため、税金対策として取り壊さ(せ)ないのだ。

また、建設当時は適法であったが、その後の法令の改正で不適格となり、建て替えが不可能な住宅もある。建築家の青木茂さんはこのような住宅を「既存不適格」と呼んでいる。現在の建築基準法では、4m道路に2m幅で接していないと住宅は新築できない(以前は2.7m道路だった)。また、北側斜線や道路斜線のため、減築しないと建て替えられない場合もある。

このような住宅が大量に存在しており、それが空き家問題を引き起こしているのだ。
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2014年02月04日

脱原発のための省エネ

東京都知事選で再び「脱原発」が話題になってきた。オイラは福島第一原発事故以前から「脱原発」どころか「反原発」だったので、原発に反対する候補に投票したいと思っている。まあ、M添みたいに、東大助教授のころから、「原発推進」で東電から「付け届け」を貰っていたくせに、福島第一原発事故が起きたとたんに「脱原発」を言い出した候補には絶対に入れない。w

ここでは、脱原発のための省エネルギーについて書きたいと思う。

家庭における二次エネルギー消費の内訳は、1位が家電ほか(34.8%)、2位が給湯(27.7%)、3位が暖房(26.8%)、厨房(7.8%)、冷房(2.9%)となる(2010年度)。もちろん、地域によって異なり、北海道と東北では暖房が1位(50.0%と40.9%)、九州では家電の占める比率(48.5%)が増える(2007年)。

ゆえに、

   1.省エネ家電に買い換える。
   2.太陽熱温水器+エコジョーズを導入する。
   3.住宅の高断熱・高気密化をはかる。

が省エネのため重要となる。


1.省エネ家電

冷蔵庫(14.2%)、照明器具(13.4%)、テレビ(8.9%)、エアコン(7.4%)で4割強(44%)を占める。したがって、まず、これらから買い換えると良いだろう。

わが家の場合、建て替えの際に、すべて買い換えたら、エアコンがエネルギー消費ランキングのダントツ1位になった。12月は600kWhの電力を消費したが、エアコンをまったく使わなかった10月が200kWhだったので、残りの400kWhがエアコンの消費電力となる(なんと2/3)。


2.太陽熱温水器+エコジョーズ

太陽熱温水器には、自然循環式と強制循環式があり、前者が安く、後者が高い。自然循環式には、ボイラーに直結できない落水式と、直結できるものがあり、これも前者が安く、後者が高い。また、集熱器が真空ガラス管でできていて、いちど暖まった湯が冷めないものもある。

わが家の場合、自然循環式のボイラー直結型で集熱器が真空ガラス管のものを設置した(設置費用も含めて40万円くらい)。そして、エコジョーズは、水を湯に変えるのに排熱も利用するので、たいへん熱効率がよい。ガス消費量は、冬は2割、夏は7割も減った。

深夜電力を消費するエコキュートは、ヒートポンプという最も熱効率のよい機器を用い、(原発がつくり出す)安い深夜電力を消費するので、良いように思える。しかし、冬の深夜は、外気温が下がるので、ヒートポンプの性能が落ち、電力を余計に消費する。値段的にはエコ(エコノミー)だが、省エネという点ではエコ(エコロジー)ではない。これほど、原発と相性の良い、給湯器はないけどね。w

太陽光発電は、10年くらいすると、かなり安くなるそうだ。そうしたら、設置してもイイかな。w 10年くらいで壊れることもあるので、100万円で設置したら、1年間に10万円くらいずつ回収できないと、損してしまう。わが家では、あらゆる家電が出てから10年しないと買わない主義なので、これもそうしたい。w


3.断熱・気密性能の向上

新築やリフォームは、めっちゃお金がかかる(数千万円)ので、そうそうできるものではない。ちなみに、リフォームは、「劇的!○フォー×フター」のように工務店に泣いてもらえば安くできるが、そんな工務店はないので、一千万円くらいは覚悟した方がよい。

前にも書いたけど、熱が家から出入りするのは、窓4:外壁2:屋根と基礎2:換気2だから、窓の断熱性を高めるのがもっとも効果的だ。三層ガラス+木製サッシor樹脂サッシに変えるのが最も良いが、お金がかかるので、内窓を取り付けたり、ハニカム構造断熱ブラインドを付けたりするのが良い。いちばん最後のは、よほど大きい家や開口部がやたらと大きな家でないかぎり、全窓に取り付けても30万円くらいで済むそうだ。わが家では3階のオイラの部屋の北側の窓が寒い。orz

家を新築する場合は(リフォームする場合も)、断熱・気密性能の高い家にすべきである。

まず、家の形状から。表面積の少ない家の方が、外皮が同じ熱性能だったら、熱環境は良くなる(相撲取りは冬でも浴衣の原理w)。球形の家が理想なんだけど、現実的にはムリなので、立方体に近い形にするとよい。また、冬に日射を取り込むことを考えたら、南北に長いより、東西に長い方がよい。わが家は南北に長い。orz

断熱法は、外断熱でも、内断熱でも、断熱性能の高い方を採用すべきだ。気密をとるには、外断熱の方が有利だが、外断熱は、断熱材が高いのと、外壁がずり落ちる危険性があるので、断熱材の厚みに限界がある。外断熱で気密をとり、内断熱で断熱性能をかせぐ、付加断熱(外断熱+内断熱)がいちばん良いのかもしれない。わが家は外断熱。

基礎断熱は、シロアリ被害の危険性があるが、やった方が熱性能が良くなる。基礎断熱のやり方は、北海道・東北(とくに北部)と関東以西ではちがっている。北海道・東北では、地面に断熱材を敷き込むことが多い。それに対して、関東以西では、断熱材を敷き込まない。前者は地中熱(15±3℃)に期待していないからであり、後者は地中熱に期待してのことだ。わが家は断熱材なし。

床下エアコンを導入する家がある。宿谷昌則(著)『エクセルギーと環境の理論(改訂版)』(井上書院、2010年)によると、人間が冬に最も快適なのは、室内気温18℃、周壁平均温25℃のときなのだ。室内気温よりも周囲の壁の温度が高い方が気持ちよいのだ。これは、室内のエアコンでは実現できないので、床下エアコンで壁や床や天井を温めるしかない(ガラリを使って最終的には室内も)。もちろん反対の意見もある。わが家のように、二重通気工法の場合、温度は室内>内部通気層>(外部通気層=)屋外となる。この場合でも、床下エアコンで内側の通気層を温めればよいわけだが、温度は室内<内部通気層>>(外部通気層=)屋外となり、熱損失が大きくなるというのだ。どちらがよいか迷うところだ。わが家は床下エアコンはない。

開口部は、日射を入れる南面を除いて、なるべく小さい方が良い。とくに、東西の面は、夏の陽ざしが入ってくるので、注意すべきだ。そして、南面は、開口部の高さの1/3くらいの長さの庇を取り付ける。夏の陽ざしを防ぐためだ。窓については上で書いたが、ドアも断熱性の高いドアが良い。
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外皮の熱性能基準が変わった!

改正された外皮の熱性能基準が果たしてエコにつながるのか、考えてみた。

昨年1月31日に改正された省エネ基準が、非住宅で4月1日、住宅で10月1日に施行された。ちなみに、4月30日に引き渡されたわが家はその対象外である。

内容は、

  1.地域区分が6地域(Ⅰ~Ⅵ)から8地域(1~8)になった。
  2.外皮の熱性能基準が、熱損失係数(Q値)と夏期日射取得係数(μ値)から、外皮平均熱貫流率(UA値)と夏期の平均日射熱取得率(ηA値)となった。
  3.新たに外皮熱性能と設備性能を加味した一次エネルギー消費量基準が設けられた。

の3点だ。

オイラの感想は、この改正に対して、「トップランナー基準」の外皮熱性能(Q値1.9)を追及している建築業者の関心は高いが、それ以上(Q値1.3~0.6)の外皮熱性能を追及している建築業者の関心は低い、といったところだ。

昨年の今ごろ、外皮熱性能に関する質問をしたとき、現場監督のTさんが「基準が変わり、新しい基準の方が外皮熱性能を正しく反映するので、(わが家の)住宅性能は上がる」的なことを言っていた。

それはこういうことだ。同じ延べ床面積で形状の異なる家があり、Q値が同じだとする。たとえば、延べ床面積120㎡で建設面積60㎡、Q値=2.0W/㎡・Kという条件だ。一方の家は、幅4m、奥行き15m、高さ6mの細長い2階家。もう一方は、幅8m、奥行き7.5m、高さ6mのほぼ真四角の2階家。屋根の形状はどちらも陸屋根とする(他のでは計算がメンドクサイw)。今までの基準では、Q値が同じなので、外皮熱性能は同じということになる。

新しい基準では、住宅の延べ床面積よりも、表面積が問題になる。





新しい基準だと、建物の形状に関係なく、外皮熱性能を評価できるってわけなのだ。

細長い家の表面積は348㎡なので、UA値は0.69W/㎡・Kとなる。一方、ほぼ真四角の家は、表面積が306㎡なので、UA値は0.78W/㎡・Kとなる。細長い家の方が、ほぼ真四角の家よりも表面積が大きい分、同じQ値になるには、UA値を高く(外皮熱性能を高く)しなければならなかったのだ。

わが家は、幅4m、奥行き11m、高さ9mの3階建てなので、細長い家だ(屋根は傾斜の緩い切妻だが)。だから、新しい基準で住宅性能が高く評価されるってわけなのね。w

ところが、建物の形状を変えれば(表面積を減らせば)、外皮熱性能を抑える=コストダウンしても、同じ温熱環境を享受できるって視点が見落とされるんじゃないかと思う。たとえば、凸凹した外観よりも凹凸のない外観の方が有利とか、平屋よりも総2階の方が有利とか、中庭をつくると不利だとかが…。

性能を抑えるとか、コストダウンするとかいうと、なんかセコイ感じがする。しかし、高性能の断熱材をつくるには、それなりの資源・エネルギーが消費される。だから、建物の形状で外皮熱性能を抑えられれば、それにこしたことはないのだ。
posted by 王子のきつね at 19:00| Comment(0) | 考察など | 更新情報をチェックする

2014年02月03日

エアコン暖房は意外とエコ

エアコンによる暖房は意外と一次エネルギーを使っていなかった。

電気+灯油の一次エネルギー消費(MJ)

※ 電気は1kWh=9.76MJ、灯油は1L=37MJで変換。


2008年度(2009年1~3)、2009年度、2010年度(4~12月)が建て替える前の家(旧居)、2012年度(2012年11月~13年3月)が仮住まいの団地、2013年度(5~12月)が現在の家(新居)での数字である。


旧居は、母親が洋裁を教えていた「教室」(20畳)と、オイラが仕事部屋として使っていた増築部分(約6畳)だけが、断熱材が入っていた。他の部屋は、土壁だったので、真冬は5℃くらいまで室温が下がった。断熱材を入れたのがシロウトの父親だったので、暖房を切るとすぐに寒くなり、「教室」は12℃くらい、オイラの仕事部屋は10℃以下になった。

大型石油ストーブが「教室」にあり、台所とオイラの部屋に石油ファンヒーターが1台ずつあった。そして、妹の部屋とオイラの仕事部屋では電気ストーブが使われていた。これで18Lのポリタンク20本以上の灯油を消費していた。3月のエネルギー消費が多いのは、暖かくなったので、石油ストーブを使わず、電気ストーブを使っていたからだ。


団地の仮住まいは、中間階の端っこの部屋だったので、直方体の3面は外気に接していたが、残りの面は接していなかったので、温熱環境は良かった。また、48㎡(14.5坪)と狭かったので、18Lのポリタンク5本分の灯油で過ごせた。ただし、窓はアルミサッシに単板ガラスだったので、結露がハンパなかった。


新居では、エアコン2台による全館連続暖房なのだが、12月は5,856MJであり、1月は6,000MJ強になりそうである(検針は10日ころ)。旧居で電気+灯油で暖房していたころは、7,000~8,000MJは消費していたので、思ったほど使っていない。ただし、電気料金は、2009~10年の1kWhあたり25円と比べると、5円くらい上がっている(1kWhあたり30円)ので、けっこう高いかもしれない。

オイラ的には、この問題に対する秘策があるので、それを実行したら報告したい。
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2014年02月02日

太陽熱温水器+エコジョーズはエコ!

太陽熱温水器+エコジョーズの組み合わせはやっぱりエコだった。w

月ごとの都市ガス使用量(m3)


まだ、2~4月が残っているが、すべての月で導入前よりガス使用量が減っている。ライフスタイルはまったく変わっていないのに…。このコンビは省エネ・省資源に貢献してるな。


(株)寺田鉄工所 SUNTOP(サントップ)


エコジョーズ
ノーリツ GT-C2452AWX BL(24号フルオート)


ちなみに、オイラは、地球温暖化二酸化炭素犯人説を信じていないが、省エネ・省資源は人類の重要な課題だと思っている。

暖房を灯油(ストーブ)から電力(エアコン)に替えたため、電力使用量が増えている。まあ、40坪の外断熱・二重通気住宅(Q値2.0くらい)を全館暖房して、12月が600kWh(1月はもう少し増えそうorz)は、がんばってる方なんだけどね(あまり減らすと母親が膀胱炎になるので…orz)。

じつは、電力使用量削減に秘策があるんだけど、それはまたあとで…。(爆)
posted by 王子のきつね at 11:14| Comment(0) | 家の維持・管理 | 更新情報をチェックする
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