Where we belong【家を知る・家に住む・この家で生きる】.

そして、私たちの「居場所」について。

輻射熱を理解すると冷暖房が変わる。

 

 

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輻射熱に囲まれた空間をめざすわけ

壁や床、天井などが薄かったり(冷たかったり)、いろいろな場所から隙間風が入ると(低気密)、どんな暖房を使っても快適になる暇がありません。

冷房時も同じで、エアコンの効率はよくないままで、強い日差しに熱せられた屋根や壁からの熱が夜間から朝までじわじわと室内側に放射され、確実に電気代の何割かが垂れ流しに近い状態になります。

 

冷暖房の効果を上げるためには、連続して熱を配り、壁・床・天井・家具などに熱を蓄え、その熱を逃がさないことが大原則です。そうすることで、屋内に溜め込んだ熱を利用した冷暖房が可能になります。ここでは、屋内の「壁・床・天井・家具」などを冷やさないという発想です。

 

冷房にも同じことがいえます。熱くなった天井や壁をいきなり冷やすことはできませんが、高めの温度設定でも連続して運転することで室内側にじわじわ伝わる熱を跳ね返し、涼房空間を維持します。ここでは暖房時と反対で「壁・床・天井・家具」などの温度を上げ過ぎないという発想です。

 


 

 

気温が低い日の屋外で、たき火にあたると身体が暖かく感じるのは、火から放射された輻射熱を身体が吸収しているから。

寒い朝、家のなかでお日様が差し込む場所だけが暖まるのも輻射熱のおかげ。周囲の温度にあまり左右されず暖かさを感じるという不思議な熱です。

この輻射熱を一定に保つことが、連続して冷暖房する目的といえます。

 

屋内に蓄えられた熱の温度は表面温度といわれ、床、壁、天井、窓、そして家具など目に見えるもの、ほとんど全ての平均温度をMRT(平均輻射温度)といいます。

 

私の家、私のアパートは寒いから、といっても寒いなりのMRTがあり、蒸しかえるような真夏の締め切った室内にも、暑いMRTがあります。

そのMRTが輻射熱でもあるのです。

 

 

 

 

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空気の温度と体感温度はまったく違う

 「えっ、何言ってるの?」とツッコミを入れたくなるところですが、次のような場面を想定してみます。

 

真冬に仕事から帰ってきてエアコン(暖房設備)をつけても、しばらくの間、暖かさを感じない。

エアコンをつけて、30分。温度計を見ると、20℃を超えている。暖房をオフにする。すると、30分もしないうちに寒さを感じる。温度計はまだ18℃なのに、といった具合です。

 

夏場は逆の展開です。朝、エアコンを切って仕事に出かけ、夕刻、帰宅。冷房を急速モードにして運転。しばらくして温度計を見ると28℃。もういいかな、とスイッチを切る。30分、1時間後はまた蒸しかえるような暑さ。

こうした現象は、MRTが、ゆっくり身体に伝わってくるから。空気の温度と「体感温度」は違うことがおわかりいただけるはずです。

 

体感温度は簡単な式で表しますと――

体感温度=(室温+MRT)÷2

エアコンで空気の温度が20℃になったとしても、MRTが10℃ですと

 

(20℃+MRT10)÷2=15℃

 

となり、この温度ではなかなか暖かさを感じることはできません。

 

夏の猛暑日を想定して、エアコンで空気の温度が26℃になるまで運転し、MRTが34℃(猛暑日の西側の外壁などは40℃を軽く超えます)ですと

 

(26℃+MRT34℃)÷2=30℃

 

温度計やエアコンの設定温度とは裏腹に、いつまで経っても涼しさを感じないことがわかります(※本来は、対流や湿度などの条件が加味され、より詳しい体感温度を求めますが、ここではMRTの影響をわかりやすくお伝えするために、簡単な式を用いています)。

 

パネルヒーター

低温水による輻射熱暖房は暖房感がソフト。

 

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欧米では主流の「寒くない」温度の空間

屋内を連続して暖めることを「全日全館暖房」といいます(冷房時の場合は「全日全館冷房」)。

北海道で生まれた言葉ですが、一言でいうと、家のなかがいつも「暖かい」というよりは、どこも「寒さを取り除いた」状態をいいます。

 

春先のような穏やかな暖かさ、初秋の小春日和の温もりみたいな暖房感。夏期は反対に「暑さを取り除いた」状態が、寒さを感じるくらいの強い冷房空間より快適です。

 

外国の映画を観る機会があったら、窓下を注意して観てみましょう。

半世紀も前の映画のなかでも、アパートや戸建て、どちらでもいいのですが、窓下には必ずといっていいほど、暖房のラジエーターが備わっています。どんなに貧しい住まいでも、どの部屋、空間も寒いことを許さなかった、彼らの徹底した暖房思想といえます。

 

ヨーロッパの伝統建築は石造り。

連続して熱を配ることで蓄熱しやすい構造でした。暖炉やペチカの小さな火は終日消えることはなく、まさに「全日全館暖房」の先駆者であったことがわかります。 

 

熱源に関わらず、住まいのなかでの冷暖房設備は脇役に過ぎません。

どんなに優れた性能を備えていても、薄っぺらな壁や屋根、窓を開けっ放しにしている(低断熱・低気密)状態では暖める熱も冷たい熱も短い時間で逃げてしまいます。

 

 

 

 

 

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リビング、ダイニング、キッチン、和室と20畳を超える大きな空間でも、エアコン1台で冷暖房できるよう断熱・気密性を高めた。

 

連続運転で屋内の輻射熱を温存する

MRTが冷えたり熱せられたりするのは、せっかく暖まった、あるいは冷えたMRTをもとの状態に戻してしまうから。節約しようと、こまめにオン・オフをすればするほど、MRTは安定することなく、体感温度に影響を与えているわけです。

 

それにエアコンなどはスイッチをオンにしてから安定するまでにかなりの電気を消費します。クルマに例えると、信号で止まったり、また走って止まるを繰り返すより、時速40キロで走り続けるほうがガソリンの消費効率がはるかに高いことと同じです。

 

屋内に連則して熱を蓄え、全体からじんわり放射させると、お日様に近い暖かさが確保できます。

エアコンは対流で空気を暖めますが、小さな熱でも連続運転して配ることで屋内の壁や天井、床などに熱を溜め込み、輻射熱との相乗効果による快適な暖房空間を創ることができるのです。

 

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夏期はこの反対で、エアコンを28℃程度で連続運転することでMRTの上昇をさまたげ、うだるような環境になることを避ける手段となります。

近年のエアコン、ストーブなどのサーモスタット(設定温度になると自動で運転を制御)は優秀なので、つけっぱなしにしておいても自動で温度調節をしてくれます。

 

ついでに申し上げると、FFストーブ、ファンヒーターなどの耐震自動消火装置も優れもので少し足でつついた程度でも、運転がストップします。

地震対策としては、製品そのものの安全性よりも、炎のある暖房機の近くに燃えやすいものを置かないことのほうが現実的な対処といえます。

 

日本の冷暖房設備は世界でもトップレベルの性能を誇りますが、熱的な建築技術が欧米に及ばなかったことで、力づくで冷暖房をしようという発想で発達してきた経緯があります。

 

連続運転とオン・オフを繰り返す間欠運転とのコストは、断熱・気密性能によって大きく異なりますが「次世代省エネ基準(平成11年基準)」レベルの性能を備えた建物では、間欠運転よりも連続運転のほうが割安になるケースもあります。

 

少々高くなったとしても、24時間、いつでも同じ温度で快適さを得られるのであれば、私はこちらを選びます。

参考までに、築30年の我が家(2015年 屋根と窓を断熱改修)の暖房運転ですが、11月-3月までオフにすることはありません。

 

数日間留守にするときには、特にスイッチを切ってはならないのです。せっかく蓄えられた熱が冷めてしまうのはもったいない。それだけの熱をまた蓄えるためには、また何週間もかかってしまいます。

それで、ご近所のオン・オフを繰り返しているお宅よりも光熱費は安く済んでいるのですから納得です。

 

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3階建ての多層構造でも屋内の隅々まで冷暖房効果が行き渡るように、空間別ではなく、躯体全体をすっぽりと断熱・気密性を高めるのが省エネで快適な住まいの基本。

 

 


 

 

 

まとめ
 1.どんなに高性能のエアコン等の冷暖房機器を採用しても建物の断熱・気密性能が確保されていないとエネルギーの垂れ流しに近い状態になり。快適性も向上しない。 
 
2. 冷暖房の効果を上げるためには、連続して熱を配り、壁・床・天井・家具などに熱(涼しい熱も含む)を蓄え、その熱を逃がさないこと。連続運転が基本となるが、電気代はそれほど上がらず、得られる快適性・健康性から考えればメリットは大きい。
 
 3. 体感温度=(室温+MRT=)÷2エアコンで空気の温度が20℃になったとしても、MRT10℃だと20+MRT10)÷2=15となり暖かさを感じることはできない。 エアコンで26℃になるまで運転し、MRT34℃(猛暑日の西側の外壁などは40℃を軽く超える)場合は26+MRT34℃)÷2=30となり、いつまで経っても涼しさを感じられない。
MRT=壁・床・天井・家具などの表面温度
 
4.快適な暖房感は「寒さを取り除いた」状態で、快適な冷房感は「暑さを取り除いた」状態。  
 

 

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