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【パッシブデザイン設計】ハイブリッド省エネ住宅 設計実例

2022/10/08(土) すべて
こんにちは!
 
今回は弊社のハイブリッド省エネ住宅の取組み、設計の実例をご紹介いたします。
 
 
 
 当社がパッシブデザインで取り組んでいること

 ① 『日射熱利用暖房』のため、建設地域の太陽の日射量を調べます。

夏と冬の太陽高度の差

 

夏は太陽が高く登るため、日差しは庇等で遮られて室内の日射量が少なくなり、

冬は低い位置からの日差しのため室内の奥まで光が届き、日射量が多くなります。

斜面日射量グラフ

冬の太陽の熱を取り入れ、暖房機器に頼らない省エネで暖かい家を設計します。

 

 

②『省エネ設備』、南の窓に熱を貯金する窓を採用します。

冬の取り入れる太陽の熱を最大限活用できる窓を検討します。

 

< 春日部市の気象データ >

冬の平均日射量:459W/㎡

冬の平均外気温:5.1℃  

南の窓の熱の貯金

 

※窓の性能によって日射取得率、引違熱貫流率は変わります。

※熱の貯金=「窓から入る熱」-「窓から逃げる熱」。

 

「熱の貯金」の数値が高いほど、日が落ちた後も室内の暖かさを保ちます。

 

窓から入る熱 712W × 10時間 = 7120Wh

窓から逃げる熱 81W × 24時間 =1946Wh

1日の熱の貯金 = 5173Wh

※入る熱10時間は、冬の日照時間 (7:00~17:00頃)を指します。

 

1日でストーブ5時間分(約5000Wh)もの

熱の貯金ができます。

35年で考えると1つの窓で

『44万円』もお得になります。

ハイブリッド省エネ仕様では『南の窓』を大きくし、

太陽の熱をたくさん取り入れる設計をしています。

 

< 参考 >

窓の大きさ 1.65m×2.0mの場合

1日の貯金額

140円

1冬の貯金額

12,600円

35年の貯金額

441,000円

 ※設計状況により異なる場合がございます。

 

 

③『自然風利用』のため、建設地域の風向きを調べます。

 

風向きを調べる

 

 家の快適性を考えたときに、日当たりと同じくらい重要なポイントが「風通し」。

現地近辺の風向きを調べ、窓を開ければ優しい自然な風が流れる家を設計します。

 

 

 パッシブデザインの取組み

 

 

 ハイブリッド省エネ住宅 設計実例

実際の敷地を元に、どのようにパッシブデザインのハイブリッド省エネ住宅を検討していくかをご紹介いたします。

 

①この敷地が周囲からどのように日影の影響を受けるのかを分析

 日影の影響を分析

< 敷地の状況 >

・方位は若干北東に傾いている  

・東側と北側は道路       

・南側の住宅が近い       

・南側隣地は地盤が若干低い   

 ・西側隣地にも家が建つことを想定

・敷地面積121㎡(36.6坪)     

 

 

②冬の一番寒い時の敷地への日照をシミュレーション

1階床の高さ(レベル)の1日の日当たりをシミュレーションした結果です。

 

1月15日で想定した日照

 日照シミュレーション

 < 結果 >

 10時より1階南側の西寄りの窓に、南の住宅の影が差し、

14時には1階ほぼ全ての窓に日差しが入りません。

 

 

③間取りの配置(ゾーニング)

「お客様のご希望」、「周囲の建物からの日影の影響」、「冬の一番寒いときの日当たり」を踏まえて、おおまかな間取りの配置を考えます。

ゾーニング

 

2階の東寄りに吹き抜けを作り、1階LDKに太陽の熱を取り込みます。

また、建物配置を北に寄せるプランニングを検討します。

 

 

④プラン

ゾーニングを元に作成した1階、2階の平面図です。

パッシブデザイン平面図

 

< プランの詳細 >

キッチン、洗面所が一直線の便利な配置。

さらに1階は洗濯物を干せるウッドデッキ、2階には室内干しスペースを確保とアイデアの詰まった家事ラク動線です。

リビングにはスタディカウンター、2部屋にできる8.25帖の洋室とお子様の成長に合わせて変化していく間取り設計に。

2階には書斎のように集中できるワーキングスペースを確保しました。

1階プラン

 

2階プラン

 

 

⑤建設エリアの風向きを調べる

 < 結果 >

・冬場は北西からよく風が吹く     

・夏場の起床時は東南東からよく風が吹く

通風をシミュレーション

どんな方向から風が吹いても風が通る家です。

 

 

⑥省エネ(断熱)性能計算

 プラン作成と並行して、省エネ性能の数値を求めます。

 

UA 値とは断熱性能の基準となる数値です。

 UA値の求め方

※UA値は数値が小さいほど断熱性能が高くなります。

 

今回のプランでは「UA値0.46」と

ZEH基準(UA値0.6以下)を大幅にクリアし、

HEAT20 G2基準の性能となっております。

 HEAT20 G2基準について詳しくはこちら

 

 

⑦内観イメージ

日差しを取り込む明るいLDK

南面の庭側の掃き出し窓、吹き抜けの高い位置から日差しを差し込み、冬場でも明るいリビングダイニング空間です。

 

 

⑧外観イメージ

パッシブデザイン外観

南面には太陽の熱と光を取り入れるため、多くの窓を設けました。

夏は外付けブラインドとシェードで強い日差しを遮り、室内の温度の上昇を防ぎます。

顔となる東面は、小庇でアクセントを持たせ日差し対策も兼ねています。

 

 

⑨日照イメージ

冬の一番寒いときの日照シミュレーションの結果です。

 

1月15日で想定した日照

日照イメージ

< 結果 >

2階の吹き抜けの窓からは常に日差しが入ります。

冬の南側の低い日差しも吹き抜けから取り入れることができ、内観イメージ通りの冬でも明るいLDKとなります。

 

 

 ⑩完成!

以上で、パッシブデザインのハイブリッド省エネ住宅のプランが完成いたしました。

 

 ハイブリッド省エネ住宅イメージ

(パッシブデザイン設計例)

 

 自然の力を活かし、夏は涼しく冬は暖かく過ごせる住む人と環境に優しい家。

 

建築エリアの気象条件や、周辺の環境によって変わるパッシブデザインを実現するには

様々な調査やシミュレーションが必要であり、確かな知識と技術が必要です。

 

さらにリソーケンセツでは厳選した自然素材を使用し、

無垢の木の爽やかな香りに包まれる「無添加無垢の家」で

健康的かつ心豊かな暮らしをご提案いたします。

 ハイブリッド省エネ住宅

 

リソーケンセツの家づくりについてもっと知りたい方はお気軽にお問い合わせください。

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