(57)【要約】【課題】  夏季に冷房装置を運転させることなく、室内を快適な温度(例えば２８℃以下)に保持できること。【解決手段】  外断熱工法により建築された外断熱建物１０の換気方法において、外気温度が上記外断熱建物における壁１１の室内側表面温度以下のときに、換気窓１４及び１５により所定換気回数の換気を実施して室内に外気を取り込むものであり、上記所定換気回数は、壁の室内側表面温度の最高値、外気温度の最低値、及び外気温度が換気開始時における壁の室内側表面温度よりも低い状態の継続時間をパラメータとして設定し、例えば５〜２０回／ｈであるものである。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外断熱工法により建築された外断熱建物の換気方法において、
外気温度が上記建物における壁の室内側表面温度以下のときに、所定換気回数の換気を実施して室内に外気を取り込むことを特徴とする外断熱建物の換気方法。
【請求項２】
上記所定換気回数は、壁の室内側表面温度の最高値、外気温度の最低値、及び外気温度が換気開始時における壁の室内側表面温度よりも低い状態の継続時間をパラメータとして設定することを特徴とする請求項１に記載の外断熱建物の換気方法。
【請求項３】
上記所定換気回数は、５〜２０回/ｈであることを特徴とする請求項１または２に記載の外断熱建物の換気方法。
【請求項４】
上記壁の室内側表面温度が当該壁に結露を生じさせる温度よりも低くなったときに、換気を停止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の外断熱建物の換気方法。
【請求項５】
外断熱工法により建築された外断熱建物であって、
請求項１乃至４のいずれかに記載の外断熱建物の換気方法を実施可能な換気装置を具備したことを特徴とする外断熱建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外断熱工法により建築された外断熱建物の換気方法、及びこの換気方法が実施される外断熱建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本で一般に建築されている建物は、壁の室内側に断熱材を張設する内断熱工法を採用した内断熱建物である。このような内断熱建物では、図９に示すように、室内温度、つまり図中の実線で示す壁の室内側表面温度は、気温（短破線表示）の変化に応じて連日顕著な変化がある。図９のうちの２日間を示す図１０において明らかなように、内断熱建物における壁の室内側表面温度（実線表示）は、気温（短破線表示）の変化に約６時間遅れ、気温の振幅の６０％程度の振幅で変化していることがわかる。
これらのことから、一般の内断熱建物においては、室温を２８℃（図９の一点鎖線表示）以下に保つためには、冷房運転を数日間連続して運転させる必要がある。
【０００３】
これに対し、壁の外側に断熱材を張設する外断熱工法を採用した外断熱建物では、図１１に示すように、壁の室内側表面温度（実線表示）は、気温（短破線表示）の変化の影響を受けにくく、安定した温度になっている。
ところが、このような外断熱建物においても、近年のヒートアイランド現象の影響などによって、夏季の室温、つまり壁の室内側表面温度（図１１の実線表示）が冷房基準温度２８℃（図１１の一点鎖線表示）を上回る期間が存在し（例えば７月下旬〜８月中旬）、冷房装置による冷房運転が必要となっている。
【０００４】
このような外断熱建物において、特許文献１には、室内空間と外気との温度差に基づき、冷涼な外気を室内空間に取り込む換気装置を備えた外断熱建物が開示されている。
【特許文献１】特開２００３‐２７６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に記載の外断熱建物は、室内空間に冷房装置が存在することが前提であり、従って冷房装置を運転させないための外気の取込量、つまり換気量について開示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、夏季に冷房装置を運転させることなく、室内を快適な温度(例えば２８℃以下)に保持することができる外断熱建物の換気方法及び外断熱建物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、外断熱工法により建築された外断熱建物の換気方法において、外気温度が上記建物における壁の室内側表面温度以下のときに、所定換気回数の換気を実施して室内に外気を取り込むことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記所定換気回数は、壁の室内側表面温度の最高値、外気温度の最低値、及び外気温度が換気開始時における壁の室内側表面温度よりも低い状態の継続時間をパラメータとして設定することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記所定換気回数は、５〜２０回/ｈであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、上記壁の室内側表面温度が当該壁に結露を生じさせる温度よりも低くなったときに、換気を停止することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、外断熱工法により建築された外断熱建物であって、
請求項１乃至４のいずれかに記載の外断熱建物の換気方法を実施可能な換気装置を具備したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至５のいずれかに記載の発明によれば、外気温度が外断熱建物における壁の室内側表面温度以下のときに、所定換気回数の換気を実施して室内に外気を取り込むことから、取り込んだ外気により室内温度及び壁の内部温度を低下させることができる。この結果、その後に外気温度が上昇した場合でも、室内温度の上昇を抑制できるので、夏季に冷房装置を運転させることなく、室内を快適な温度(例えば２８℃以下)に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る外断熱建物の換気方法の一実施形態において、（A）が最大限の換気を実施している状況を示し、（B）が最小限の換気を実施している状況を示すそれぞれ外断熱建物の概略側断面図である。
【００１４】
この図１に示す外断熱建物１０は、建物外周の壁１１や柱などの構造躯体（例えばコンクリート躯体）の外側に断熱材１２が張設される外断熱工法にて建築されたものであり、内部に居室などの室内空間１３を備える。この外断熱建物１０は、外気温の変動に対し室内空間１３の温度（室温）を安定化できる特徴を有する。更に、この外断熱建物１０には、室内空間１３の上部、下部に換気装置としての換気窓１４、１５がそれぞれ設置されている。
【００１５】
これらの換気窓１４及び１５は、各々が外気温度センサ及び室内温度センサと連動する。つまり、換気窓１４及び１５は、外気温度が室内空間１３の室内温度（即ち壁１１の室内側表面温度）以下となったときに開度を最大として、室内空間１３に対し最大限の換気を実施し、換気窓１５から室内空間１３内へ外気を取り込んで、室内空間１３の空気を換気窓１４を経て屋外へ排出する。また、換気窓１４及び１５は、外気温度が室内空間１３の室内温度に比べて著しく大きなときに開度を最小として、室内空間１３に対し必要最小限の換気を実施する。
【００１６】
尚、上記換気装置は、室内空間１３の上部、下部に設置されて、各々が外気温度センサ及び室内温度センサと連動するファンを備えたダンパーであってもよい。
上記最大限の換気は、換気回数換算で５〜２０回／ｈの範囲の所定換気回数である。ここで、換気回数とは、家屋の全内部空間内の空気が１時間当りに何回換気されるかを示す指標である。５〜２０回／ｈの範囲の所定換気回数は、壁１１の室内側表面温度の最高値、外気温度の最低値、及び外気温度が換気開始時における壁１１の室内側表面温度よりも低い状態の継続時間などを勘案して設定される。例えば、北海道などでは東京に比べ、上記壁１１の室内側表面温度の最高値や外気温度の最低値が低いので、これらを勘案して換気回数が設定される。
【００１７】
上述のように設定される所定換気回数の上記最大限の換気を実施することにより、取り込んだ外気によって、外断熱建物１０の室内空間１３を冷却させ、更に、壁１１を室内空間１３側及び屋外側から同時に冷却させることが可能となる。これにより、夏季における室内空間１３の温度（室温）は、冷房装置を運転させることなく、７〜８月の冷房基準温度２８℃以下になる。
【００１８】
図２及び図３に示すように、上記冷却効果は、壁１１の室内側表面温度を一例とすれば、換気回数が少ない場合（例えば換気回数１〜３回／ｈ程度）には、換気回数に比例して変動するが、換気回数が多くなると（例えば換気回数１０〜２０回／ｈ程度）、換気回数の変化によっても変動が少なくなり安定する。また、換気回数が少ない場合には（特に換気回数１回／ｈ程度）、壁１１の内部温度を十分に低下させにくいので、その後の外気温度の上昇によって壁１１の室内側表面温度が上昇してしまう。これらのことから、換気回数は５〜２０回／ｈが好ましく、さらに好ましくは１０〜２０回／ｈであり、さらに好ましくは１０〜１５回／ｈである。
【００１９】
尚、図２及び図３は、壁１１の室内側表面温度の変化を、換気回数毎に外気温度（気温）と共に示すグラフであり、縦軸が温度（℃）、横軸が期日をそれぞれ示す。例えば、７／１／０４とは、２００４年７月１日を意味し、０：００は午前０時を意味する。以下、図９〜図１１も同様である。これらの図において、壁１１の室内側表面温度の変化は、換気回数１回／ｈの場合が一点差線で表示され、換気回数５回／ｈの場合が二点差線で表示され、換気回数１０回／ｈの場合が長破線で表示され、換気回数２０回／ｈの場合が実線で表示されている。また、気温は短破線で表示されている。
【００２０】
上述のように、外気温度が壁１１の室内側表面温度以下になったときに外気を取り込む上記最大限の換気は、壁１１の室内側表面温度が２３℃以下になった時点で停止する。これは、壁１１を冷却し過ぎることにより多湿時に壁１１の室内側表面に結露が発生する現象を回避するためである。
ここで、外気温度（気温）が壁１１の室内側表面温度以下になったときに外気を取り込む上記最大限の換気を実施した場合と、実施しない場合とで、壁１１の内部温度がどのように変化するかを検討する。
【００２１】
例えば、壁１１の室内側表面温度が３０℃で、外気温度が２５℃のときに、上記最大限の換気を実施しない場合には、壁１１の屋外側に断熱材１２が配設されていないため、図４に示すように、壁１１の内部温度は、時間が経過した場合にもほとんど変化しない。
【００２２】
これに対し、同一の条件で上記最大の換気を実施した場合には、壁１１の室内側に断熱材１２が配設されていないので、図５〜図７に示すように、室内空間１３内に取り込まれた外気が壁１１を室内側表面から冷却し、壁１１の屋外側からの冷却と共に、この壁１１の内部を急速に冷却させる。この壁１１の内部冷却は、換気回数が５回／ｈ(図５)でも効果的ではあるが、換気回数が１０〜２０回／ｈ程度となるとより効果的である。換気回数１０回／ｈが図６に、換気回数２０回／ｈが図７にそれぞれ表示されている。
【００２３】
尚、これらの図４〜図７は、壁１１の内部温度の変化を測定時間ごとに表示したものであり、縦軸に温度（℃）を、横軸に壁１１の厚さ（ｃｍ）を示す。実線が1時間経過後、短破線が２時間経過後、一点差線が３時間経過後、二点差線が４時間経過後、長破線が５時間経過後、太実線が６時間経過後のそれぞれ壁１１の内部温度の変化を示す。
【００２４】
また、上述と同一の条件で上記最大の換気を実施した場合における壁１１の平均温度の変化と、壁１１の１時間当たりの温度低下幅及び温度低下率の変化を、図８に換気回数毎に示す。この図８から、上記換気の実施によって、換気開始から６時間経過後に、壁１１の平均温度が約２．５℃低下していることがわかる。また、この図８からも、壁１１の冷却速度（図８中の温度低下率）は、換気回数が大きいほど大きくなるが、換気回数が１０〜２０回／ｈでは、時間の経過と共に略同程度となって安定していることがわかる。
【００２５】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。
（１）外気温度が外断熱建物１０における壁１１の室内側表面温度以下のときに、所定換気回数（例えば５〜２０回／ｈの範囲の換気回数）の換気を実施して、室内（室内空間１３）に外気を取り込むことから、取り込んだ外気により室内空間１３内の温度(室内温度)及び壁１１の内部温度を低下させることができる。この結果、その後に外気温度が上昇した場合でも、室内温度の上昇を抑制できるので、夏季に冷房装置を運転させることなく、室内を快適な温度（例えば２８℃以下）に保持することができる。この効果は、夏季における寒暖の変化の差が大きな盆地において好適であるが、夏季の最低気温が少なくとも数日置きに２７℃以下となる地域であれば実現可能である。
【００２６】
（２）また、上記（１）の所定換気回数の換気を実施した場合でも、換気時における室内を流れる空気の流速を微風程度とすることができる。つまり、例えば床面積１００ｍ２で天井高さ２．４ｍの室内の場合、換気回数を１０〜２０回／ｈとすると、換気量は２４００〜４８００ｍ３／ｈとなる。換気窓１４及び１５の面積が１ｍ２とすると、この換気窓１４及び１５における換気時の風速は０．７〜１．３ｍ／ｓとなり、東京の７〜８月の平均風速（約４ｍ／ｓ）以下の微風となる。
【００２７】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、換気窓１４は室内空間１３の上方に複数個、換気窓１５は室内空間１３の下方に複数個それぞれ設置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る外断熱建物の換気方法の一実施形態において、（A）が最大限の換気を実施している状況を示し、（B）が最小限の換気を実施している状況を示すそれぞれ外断熱建物の概略側断面図である。
【図２】外気温度が低下し、且つ最大限の換気（換気回数１、５、１０、２０回／ｈ）を実施した場合における図１の外断熱建物での壁の室内側表面温度の変化を、気温の変化と共に示すグラフである。
【図３】図５のグラフの一部を拡大して示すグラフである。
【図４】外気温度が低下したが最大限の換気を実施しない場合における図１の外断熱建物の壁内部の温度変化を示すグラフである。
【図５】外気温度が低下し、且つ最大限の換気（換気回数５回／ｈ）を実施した場合における図１の外断熱建物の壁内部の温度変化を示すグラフである。
【図６】外気温度が低下し、且つ最大限の換気（換気回数１０回／ｈ）を実施した場合における図１の外断熱建物の壁内部の温度変化を示すグラフである。
【図７】外気温度が低下し、且つ最大の換気（換気回数２０回／ｈ）を実施した場合における図１の外断熱建物の壁内部の温度変化を示すグラフである。
【図８】図１の外断熱建物において、換気回数が５、１０、２０回／ｈの各場合における壁平均温度などの変化を示す図表である。
【図９】従来の内断熱建物において、壁の室内側表面温度の変化を気温と共に示すグラフである。
【図１０】図７のグラフを一部拡大して示すグラフである。
【図１１】外断熱建物において、最大限の換気を実施しない場合における壁の室内側表面温度の変化を、気温と共に示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１０  外断熱建物
１１  壁
１２  断熱材
１３  室内空間
１４、１５換気窓（換気装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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