(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 以下であり、前記潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が放熱面積当たり１５０ｋｃａｌ／ｍ2〜３００ｋｃａｌ／ｍ2 となされていると共に、前記室内の床の日射の当たる部分には相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材が備えられており、前記室内の床の日射の当たらない部分には暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材が備えられていることを特徴とする建物。
【請求項２】
室内に潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 以下であり、前記潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が放熱面積当たり１５０ｋｃａｌ／ｍ2〜３００ｋｃａｌ／ｍ2 となされていると共に、前記室内の和室の外縁部に設けられた広縁の床に前記潜熱蓄熱材が備えられていることを特徴とする建物。
【請求項３】
室内に潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 以下であり、前記潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が放熱面積当たり１５０ｋｃａｌ／ｍ2〜３００ｋｃａｌ／ｍ2 となされていると共に、前記室内の天井に相変化温度が暖房温度以上冷房温度以下の潜熱蓄熱材が備えられており、前記室内の床に相変化温度が暖房温度以下１４℃以上の潜熱蓄熱材が備えられていることを特徴とする建物。
【請求項４】
前記潜熱蓄熱材の上に厚さ５ｍｍ以上１３ｍｍ以下の木質系床材が載置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜熱蓄熱材が備えられた建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、類似の技術としては、例えば特公平５−７６２８号公報において、暖房期間に窓（開口部）から入射した太陽光で蓄熱体（蓄熱材）となされた内壁を照射し、蓄熱する建物が記載されている。この技術では、内壁は、蓄熱体とするために重量が大きく、多くの熱を蓄熱できるレンガ又は石を積み上げて形成してある。
【０００３】
また、特開平５−３２２３１８号公報において、床に蓄熱体を配置し、太陽光で温められた空気でその蓄熱体を温める建物が記載されている。この技術では、蓄熱体は板状コンクリートで構成してある。
【０００４】
また、特公平２−２９８２４号公報において、夏季の冷房温度以下冬季の暖房温度以上の相変化温度を有する潜熱蓄熱材を備えた建物が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特公平５−７６２８号公報における建物の場合以下の問題点があった。
蓄熱体である内壁はレンガ又は石を積み上げて形成するために、建物の建設現場での施工工数が大きくなり、建設工期の長いものであった。また、蓄熱容量を大きくしようとすると、蓄熱体の重量が非常に重くなり、建物の構造を補強する必要があった。特に二階以上の階に蓄熱体である内壁を設けるためには、蓄熱体の重量を支えるために、下の階の補強が必要であった。
また、蓄熱体から放熱した熱量に比例して蓄熱体の温度が低下するため、室内温度を所定の温度以上に保つことは困難であった。
【０００６】
また、上記特開平５−３２２３１８号公報における建物の場合以下の問題点があった。
一階の床に配する蓄熱体である板状コンクリートは床スラブとして建物の一部として形成することができる。しかし、板状コンクリートは重いため、建物の建設現場での施工工数が大きくなり、建設工期間が長いものとなっていた。また、二階以上の床には軽量気泡コンクリート板を配置した例が記されている。軽量気泡コンクリート板を使用すれば、重量が軽いこともあり、建物の補強の必要は小さく、建設現場での施工工数は小さくできる。しかし、蓄熱容量が小さいという欠点を有している。
また、蓄熱体から放熱した熱量に比例して蓄熱体の温度が低下するため、室内温度を所定の温度以上に保つことが困難であるのは、上述の技術と同様であった。
【０００７】
また、特公平２−２９８２４号公報における建物の場合、蓄熱体は潜熱蓄熱材であるので、軽量化でき、建物の施工は簡単にできる。しかも、潜熱蓄熱材は相変化温度近辺で多くの熱量を蓄熱できるので、建物の室内温度を所定の温度以上に保つことが容易である。しかし、潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度より高いため、暖房期間において、曇天の日には日射による蓄熱は相変化によって行われることがなく、潜熱蓄熱材は有効ではなかった。また、暖房温度より温度の高い熱源を利用して潜熱蓄熱材に蓄熱することは、必ずしもエネルギーの有効利用とはならなかった。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、冬季の就寝時間中に暖房を停止しても、夜間における室内温度の低下が小さく、明け方の冷え込みが緩和できる潜熱蓄熱材をそなえた建物を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、室内に潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以下１４℃以上となされていることを特徴とする建物である。
【００１０】
本発明における潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度より高いと暖房時に室温による相変化での蓄熱ができない、また、１４℃より低いと夜明けの冷え込みの緩和効果が小さい。ここで、暖房温度とは、習慣や体質や地域等によって異なるが、２５℃が好ましい。また、省エネルギーの観点からは２２℃、さらに、２０℃が好ましい。
【００１１】
本発明における潜熱蓄熱材は、床や壁や天井に備えられると室内のスペースを有効利用できるので好ましい。
また、潜熱蓄熱材としては、特に限定されないが、塩化カルシウム６水塩，硫酸ナトリウム１０水塩，酢酸ナトリウム３水和塩，パラフィン類，脂肪酸エステル，脂肪族アルコール等を採用することができる。これらの潜熱蓄熱材は、融解温度以上の温度で液状になる。そのため、密閉容器の中に封じて使用するのが好ましい。密閉容器の材料としては、耐熱性や耐久性の点からポリオレフィン樹脂を挙げることができる。さらに好ましくは架橋ポリオレフィン樹脂を挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブテン等が使用できる。
【００１２】
また、本発明における建物としては、戸建住宅，集合住宅等の住宅や寮，ホテル，旅館等の宿泊設備等を挙げることができる。また、建物は、木造，鉄骨造，コンクリート造等の一般的な構造でもよいし、ユニット建物であってもよい。ここで、ユニット建物とは、工場で製造された建物ユニットの複数をトラックで建設現場に輸送し、基礎の上に隣接配置して形成するものである。
特に限定はされないが、代表的な建物ユニットには、鉄骨系建物ユニットと木質系建物ユニットとがある。
鉄骨系建物ユニットとは、四隅の鋼柱の上下端がそれぞれ形鋼からなる天井大梁及び床大梁で剛に結ばれて組み立てられた、箱型の鉄骨骨組を有する構成となされたものである。
また、木質系建物ユニットとは、木質の床枠組及び壁枠組に構造用の面材が取着されてなる床パネル及び壁パネルを、箱型に組み上げた構成となされたものである。
【００１３】
また、前記潜熱蓄熱材が床に備えられていることを特徴とする建物である。
【００１４】
また、室内の床に潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記床の日射の当たる部分には相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材が備えられており、前記床の日射の当たらない部分には暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材が備えられていることを特徴とする建物である。日射の当たる部分の潜熱蓄熱材の相変化温度が２０℃より低いと暖房の効果が小さく、３５℃より高いと床の温度が相変化温度より高くなることが必要となり、居住性能が悪くなる。
【００１５】
ここで、壁や天井においても、同様に日射の当たる部分には相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材を備え、日射の当たらない部分には暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材を備えてもよい。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、潜熱蓄熱材が床に備えられた建物であって、前記床が和室の外縁部に設けられた広縁の床であることを特徴とする建物である。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、室内の天井と床とに潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記天井に備えられた潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以上冷房温度以下となされており、前記床に備えられた潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以下１４℃以上となされていることを特徴とする建物である。
【００１８】
ここで、壁においても、天井と同様な潜熱蓄熱材を備えてもよい。
また、冷房温度とは、習慣や体質や地域等によって異なるが、２４℃が好ましい。省エネルギーの観点からは２６℃、さらに、２８℃が好ましい。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、請求項１又は２の発明において、前記潜熱蓄熱材の上に厚さ５ｍｍ以上１３ｍｍ以下の木質系床材が載置されていることを特徴とする建物である。
ここで、木質系床材としては、特に限定されるものではないが、表面が仕上げられているものが好ましく、無垢の木板や合板，パーチクルボード等の表面に仕上げ材を積層したもの等が好適に採用できる。
【００２０】
潜熱蓄熱材は所定の平面寸法の板状の密閉容器に収納するとすると、使用が容易で、生産効率がよいので好ましい。また、建物の床面に等間隔でスペーサーを固定し、それらのスペーサー間に潜熱蓄熱材を配置し、それらのスペーサーに木質系床材を固定すると、木質系床材の固定が簡単にでき、潜熱蓄熱材に木質系床材を介して加わる荷重から保護できるので好ましい。さらに、板状の密閉容器の厚さは、前記スペーサーの厚さより０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲で厚くなされているのが好ましい。この理由は、密閉容器の厚さがスペーサーより薄いと、木質系床材と密閉容器との間に隙間が生じて、歩行時に木質系床材と密閉容器とが当たって床鳴りを生じる。また、スペーサーより密閉容器の厚さが０．１ｍｍ以上厚くないと、木質系床材と密閉容器との密着性が悪く、潜熱蓄熱材から木質系床材への熱の伝達の効率が悪い。また、スペーサーより密閉容器の厚さが１ｍｍ以上厚いと、木質系床材の表面が波打つことがある。
【００２１】
また、以上の発明は、室内に潜熱蓄熱材が備えられた建物であって、前記建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 以下であり、前記潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が放熱面積当たり１５０ｋｃａｌ／ｍ2 〜３００ｋｃａｌ／ｍ2 となされていることを特徴とする建物である。
建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 より大きいと、建物からの熱損失が大きく効果が小さい。また、潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が１５０ｋｃａｌ／ｍ2 より小さいと夜明けの冷え込みの緩和効果が小さく、３００ｋｃａｌ／ｍ2 より大きいと潜熱蓄熱材を多く必要とし、コストが高くなる。
また、本発明における潜熱蓄熱材の相変化温度は、冷房温度以下暖房温度以上に設定してもよいが、暖房温度以下１４℃以上とすると夜明けの冷え込みの緩和効果が大きいので好ましい。
【００２２】
【作用】
請求項１記載の発明の建物においては、潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以下１４℃以上となされている。従って、暖房期間において、日射が得られない場合でも、室内で暖房温度以上で暖房されておれば、潜熱蓄熱材により相変化温度近辺で大量の蓄熱が行われるので、暖房停止後も長時間潜熱蓄熱材からの相変化温度近辺での放熱が可能となる。
【００２３】
また、潜熱蓄熱材が床に備えられているので、潜熱蓄熱材の施工が簡単で、室内を有効に利用することができる。また、潜熱蓄熱材からの放熱が床面から行われるので、熱が有効に利用できる。
【００２４】
さらに、床の日射の当たる部分には相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材が備えられており、床の日射の当たらない部分には暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材が備えられている。従って、日射による熱を相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材に効果的に蓄熱することができる。また、暖房による熱は暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材に蓄熱することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、和室の外縁部に設けられた広縁の床に潜熱蓄熱材が備えられている。つまり、暖房期の晴天日の日中に日射により広縁の潜熱蓄熱材に蓄熱することができ、夜間に広縁の床面を介して行われる潜熱蓄熱材からの放熱を和室で有効に利用できる。
【００２６】
請求項３記載の発明の建物においては、天井に備えられた潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以上冷房温度以下となされており、床に備えられた潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以下１４℃以上となされている。従って、冬季の暖房時や日中に室温が向上した時の熱を床に効果的に蓄熱でき、室温を一定の温度以上に保つのに有効である。また、天井の潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以上となされているので、暖房時の室温上昇を妨げることがない。
一方、夏季の日中に室温が上昇した時には空気の熱を天井に効果的に吸収蓄熱することができる。また、床の潜熱蓄熱材の相変化温度が冷房温度以下となされているので、冷房温度以上の温度では多量の熱を蓄熱することがない。
【００２７】
請求項４記載の発明の建物においては、潜熱蓄熱材の上に厚さ５ｍｍ以上１３ｍｍ以下の木質系床材が載置されている。つまり、木質系床材の熱抵抗が小さいので、潜熱蓄熱材の熱を効果的に室内に伝えることができる。
【００２８】
以上の発明においては、建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 以下であり、潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が放熱面積当たり１５０ｋｃａｌ／ｍ2 〜３００ｋｃａｌ／ｍ2 となされている。従って、建物からの熱損失が少なく、潜熱蓄熱材が相変化により適度の蓄熱が行われるので、長時間潜熱蓄熱材からの相変化温度近辺での放熱が可能となる。また、過大な潜熱蓄熱材を備える必要がない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１は本発明の建物の部分縦断面図、図２は図１の一階部分の平面図、図３は図１の建物に使用する建物ユニットの部分縦断面図、図４は図３の平面図、図５は図１の詳細な部分縦断面図である。
【００３０】
（実施例１）
図１において、基礎５の上に建物ユニットＵ１，Ｕａが載置され、それらの上に建物ユニットＵ２，Ｕ２が載置され、さらにそれらの上に屋根ユニットＵ３，Ｕ３が載置され、それぞれアンカーボルトやボルトで締結され、ユニット建物（建物）Ｕが形成されている。このユニット建物Ｕの熱損失係数は１．６Ｗ／ｍ2 である。
また、建物ユニットＵ２の南側床には、バルコニーＢ１が取り付けられている。また、建物ユニットＵａの南側外壁には大きな窓２ｂが設けられている。
このバルコニーＢ１により、夏季の南中時の太陽Ｓ１からの日射は破線の矢印で示すように窓２ｂから建物ユニットＵａに入射しないように遮蔽されている。また、冬季の南中時の太陽Ｓ２からの日射は破線の矢印で示すように窓２ｂから建物ユニットＵａの奥まで入射するようになされている。
【００３１】
図２に示すように、ユニット建物Ｕの一階部分は、建物ユニットＵ１，Ｕａから形成されるリビングル─ムと建物ユニットＵＫから形成されるキッチンと建物ユニットＵＷ，ＵＷから形成される和室と建物ユニットＵＳから形成されるユ─ティリティを有している。潜熱蓄熱材は建物ユニットＵ１，Ｕａから形成されるリビングルームの床に備えられている。
【００３２】
上記建物ユニットＵａの構造は、図３，図４に示すように、床構面３に壁２，２Ａ，２Ｂが立設され箱型に組み上げて形成されている。
床構面３は、木質の床枠組３ａに構造用面材である厚さ２０ｍｍの合板３４を取着して形成してある。ここで、床枠組３ａは、互いに平行に配設させた複数の根太３１の両端を端根太３２で固着し、端根太３２の下面につなぎ下枠３３を取り付けて形成してある。
また、壁２，２Ｂは、木質の壁枠組２ａの外面に硬質木片セメント板２４、内面に石膏ボード２５を取着して形成してある。ここで、壁枠組２ａは、互いに平行に配設した複数の縦枠２２と、これら複数の縦枠２２の上端部を連結した上枠２３と、縦枠２２の下端部を連結した下枠２１とから形成してある。
壁２Ａは、上記壁枠組２ａの両面に石膏ボードを取着して形成してある。
【００３３】
また、上述の床構面３の上には、長方形の板状である複数の蓄熱材１ａ，１ａ，・・・を配置してある。この蓄熱材１ａ，１ａ，・・・は、壁２，２Ａ，２Ｂに接する辺、及び、蓄熱材１ａどうしの長辺側間に、蓄熱材１ａと略同じ厚さの合板１１をスペーサーとして設けることにより規則的に配置してある。なお、建物ユニットＵ１にも同様に蓄熱材１ａ，１ａ，・・・が配置してある。
【００３４】
蓄熱材１ａは、外形の厚さ９．２ｍｍで長方形の架橋ポリプロピレン製の密閉容器に融解温度１８℃の硫酸ナトリウム１０水塩（潜熱蓄熱材）を封入して形成してある。また、上記密閉容器には、規則的に表面から裏面に向けてボス部が設けてあり、必要に応じて釘やビスを用いて合板等に固定することができるようになされている。
潜熱蓄熱材の相変化温度は１８℃であり、相変化温度近辺（１５℃〜２０℃）での蓄熱容量は２１０Ｋｃａｌ／ｍ2 である。また、リビングルームの平面積の７０％に敷設してある。
【００３５】
建物ユニットＵａ，Ｕ１は、建物ユニットＵ２，ＵＫ，ＵＷ，ＵＳや屋根ユニットＵ３と共に工場で製造され、建設現場にトラックで輸送され、クレーンを使って図１，図２のように隣接配置され、互いに締結される。
その後、図５に示すように、建物ユニットＵ１と建物ユニットＵａの床構面３の上に配置した蓄熱材１ａ，１ａ，・・と合板１１，１１，・・の上に木質系床材１２を取着し、建物ユニットＵ２の床枠組３ａの下面に天井木桟４１，４１，・・と天井木桟４２，４２，・・とを格子状に組んだ天井枠組４を取着し、石膏ボード４３をその天井枠組４の下面に取着し、壁や天井等の内面の仕上げを行うことによりユニット建物Ｕが建設される。
【００３６】
上述のように、蓄熱材１ａが潜熱蓄熱材を利用したものなので蓄熱材１ａの重量を小さくでき、補強の必要がないので、建物ユニットＵａ，Ｕ１の工場での製造が容易となる。また、蓄熱材１ａを配置された建物ユニットＵａ，Ｕ１の重量が小さいので、建物ユニットＵａ，Ｕ１の輸送や建設現場での施工が容易である。
また、蓄熱材１ａ，１ａ，・・・は、合板１１，１１，・・・を介して規則的に配置されているので、建設現場で、木質系床材１２を化粧釘を使って合板１１に固定することが簡単にできる。また、化粧釘で蓄熱材１ａを打ち抜く危険が小さい。つまり、木質系床材１２を合板１１を介して床構面３に強固に確実に固着することができる。
【００３７】
次に、本発明の蓄熱材の取付構造を詳細に説明する。図６は図１の建物における潜熱蓄熱材の取付構造を示す一部断面斜視図である。
図６において、床構面３には、互いに平行に配設させた複数の床根太３１の上に構造面材である厚さ２０ｍｍの合板３４が取着されている。また、根太３１と根太３１との間には厚さ１００ｍｍの断熱材３５が取り付けられている。
合板３４の上には、一定の間隔で複数の幅３０ｍｍ，厚さ９ｍｍの合板（スペーサー）１１がクギで取着されている。また、合板１１と合板１１との間には、複数の厚さ９．２ｍｍの蓄熱材１ａ，１ａ，１ａ，・・・が配置されている。この蓄熱材１ａは、潜熱蓄熱材が厚さ９．２ｍｍの板状の密閉容器に密封されたものである。
合板１１と蓄熱材１ａの上には厚さ９ｍｍの木質系床材１２が載置され、合板１１にクギと接着により固着されている。
【００３８】
本実施例の蓄熱材の取付構造は、上述のように、厚さ９ｍｍの合板１１，１１間に、厚さ９．２ｍｍの蓄熱材１ａが配置されているので、木質系床材１２を合板１１に固着したときに、蓄熱材１ａが木質系床材１２に密着する。従って、床鳴りがなく、蓄熱材１ａと木質系床材１２間の熱の伝達も効率的に行われる。また、木質系床材１２が合板１１と蓄熱材１ａとの段差により波打つことがない。つまり、蓄熱材１ａの性能を十分に利用でき、良好な床性能を確保することができる。
【００３９】
また、蓄熱材１ａは、床構面３の合板３４の上に配置されていおり、蓄熱材１ａとユニット建物Ｕａ，Ｕ１の室内との間には厚さ９ｍｍの木質系床材１２が介在しているだけである。つまり、木質系床材１２の熱貫流抵抗が小さいので、室内側から蓄熱材１ａへの熱伝達や蓄熱材１ａから室内への放熱を効率的に行うことができる。
【００４０】
次に、図１，図２，図５を使って、本発明のユニット建物Ｕの効果を説明する。ユニット建物Ｕの南面の２階床にはバルコニーＢ１が設けてあるので、夏季の南中時の太陽Ｓ１からの日射は破線の矢印で示すように、建物ユニットＵａには入射しない。つまり、夏季には有害な太陽熱を直接蓄熱材１ａに蓄熱しないようにできる。また、冬季の南中時の太陽Ｓ２からの日射は破線の矢印で示すように、建物ユニットＵａの奥まで窓２ｂを通して入射し、木質系床材１２を温め、その熱で蓄熱材１ａが温められ蓄熱される。蓄熱材１ａが１８℃にまで温められると、潜熱蓄熱材が溶解し始め、潜熱の形で蓄熱される。潜熱蓄熱材の溶解熱が大きいため、潜熱蓄熱材の量を適度に設定することにより、潜熱蓄熱材の温度を略１８℃に保つことができる。つまり、室内の温度を略１８℃の一定温度の放熱体からの放熱で保温することができる。また、日射が得らなくても、潜熱蓄熱材の相変化温度を１８℃（暖房温度以下）にしてあるので、暖房すれば建物ユニットＵａ，Ｕ１の潜熱蓄熱材を相変化温度以上に温めて潜熱の形で蓄熱することができる。つまり、就寝前に暖房をしておけば、夜間の室温の低下を潜熱蓄熱材の放熱で小さくすることができ、明け方の冷え込みを緩和することができる。
【００４１】
また、夏季に室温が１８℃を越えると、蓄熱材１ａが溶解して潜熱の形で蓄熱されるが、溶解した後の潜熱蓄熱材の熱容量は小さい。つまり、１８℃を越える温度での蓄熱量は小さく、夜間の冷気や冷房によって容易に快適な室温まで低下することができる。夏季の快適な室温は、省エネルギー的観点から２８℃が推奨されることからもわかるように、夏季に不利に作用することがない。
【００４２】
本発明の効果を図７，図８，図９を用いて定量的に説明する。図７は、木質系床材の効果を説明するためのもので、図１の建物の温度変化を示すグラフ、図８は図１の建物の室温変化を示すグラフ、図９は図１の建物の木質床材の表面温度の変化を示すグラフであり、これらは東京の冬季の代表日３日間におけるシミュレーションにより得た。代表日は２日間の晴天に続いて１日の曇天を想定してある。
図７において、「表面温度（木質系床材）」は図６の構成の木質床材１２の表面温度を示し、「表面温度（カーペット）」は比較例であって、木質床材１２に替えて厚さ５．５ｍｍの合板の上に毛足が５ｍｍのカーペットを敷設したときのカーペットの表面温度を示したものである。表面にカーペットが敷設してあると、カーペットの熱貫流抵抗が大きいため、暖房により略２２℃に保たれた室内から蓄熱材１ａへの熱伝達量が少なく、蓄熱材１ａの温度は１６℃までしか上昇しない。それに対して、木質系床材の場合には、蓄熱材１ａの温度は１８℃まで上昇し、その結果、暖房停止後の床材表面の温度も高く保たれている。
【００４３】
図８は室温の変化を示してあり、「蓄熱材あり」の床の構成は図６のとおりであり、「蓄熱材なし」は、比較例であり、図６から蓄熱材１ａを除いた構成としてある。暖房を運転している間の室温は「蓄熱材あり」，「蓄熱材なし」で大きな変化はないが、暖房運転を停止した後は「蓄熱材なし」の方が著しく室温低下が大きい。再び暖房の運転を開始する直前の室温は「蓄熱材なし」が１０℃〜１１℃なのに対し、「蓄熱材あり」が１３℃〜１４℃と明け方の冷え込みが大幅に緩和されている。
【００４４】
次に、木質系床材表面の温度を図９で説明する。日中には「蓄熱材なし」の表面温度が日射の影響で３０℃を越えている。しかし、夜間には急激に表面温度が低下し、明け方には１１℃〜１２℃まで低下する。それに対し、「蓄熱材あり」の場合は、日中の表面温度は２６℃〜２８℃まで上昇する。また、夜間の表面温度は１６℃以上を保っており、明け方の床面の温度も不快感を感じない程度に保たれている。
これらの効果により、リビングルームの灯油による年間暖房費を比較すると、「蓄熱材なし」が５０００円なのに対し、「蓄熱材あり」が３８００円と２４％の省エネルギー効果が確認できた。
【００４５】
次に、比較のために、ユニット建物Ｕの熱損失係数を３．４Ｗ／ｍ2 とすると、
再び暖房の運転を開始する直前の室温は「蓄熱材なし」が７℃なのに対し、「蓄熱材あり」が８℃と明け方の冷え込みはほとんど緩和されていない。
【００４６】
（実施例２）
実施例１において、建物ユニットＵａの床の潜熱蓄熱材１ａの相変化温度を２３℃、相変化における熱容量２１０Ｋｃａｌ／ｍ2 とし、建物ユニットＵ１の床の潜熱蓄熱材１ａの相変化温度を１８℃、相変化における熱容量２１０Ｋｃａｌ／ｍ2 として室温変化を東京における１１月の晴天日を想定してシュミレーションしたところ、室温の最低値は１７℃であった。
比較として、潜熱蓄熱材を備えない場合の室温の最低値１４℃であった。建物ユニットＵａ，Ｕ１の床の潜熱蓄熱材１ａの相変化温度をともに１８℃とした場合の室温の最低値１６℃であった。建物ユニットＵａ，Ｕ１の床の潜熱蓄熱材１ａの相変化温度をともに２３℃とした場合の室温の最低値１５℃であった。
【００４７】
図１０は本発明の他の建物を示す部分平面図、図１１は図１０のＡ−Ａ断面図である。
（実施例３）
建物Ｔは、南側（外縁部）と西側（外縁部）とにＬ字形状の広縁Ｗ１を備えた和室Ｗを有している。和室Ｗの東側には押入れＷ２，Ｗ２が設けられており、西側には広縁Ｗ１に連続して床の間Ｗ３が設けられている。また、広縁Ｗ１の南側には掃出し窓２ａ，２ｂが設けられており、西側には掃出し窓２ｂが設けられている。それらの掃出し窓２ａ，２ｂ，２ｂには複層ガラスが備えられており、室内から屋外への熱の流出を少なくしてある。また、和室Ｗと広縁Ｗ１との間には断熱障子３ｂ，３ｂが設けられている。さらに、和室Ｗの北側にはリビングルームＬが設けられており、和室Ｗとの間には襖Ｗ４が設けられている。
【００４８】
図１１に示すように、和室Ｗと広縁Ｗ１との床の構成は、互いに平行に配設指せた複数の床根太３１の上に構造面材である厚さ２０ｍｍの合板３４が取着されている。また、床根太３１と床根太３１との間には厚さ１００ｍｍの断熱材３５が取り付けられている。
和室Ｗにおいては、合板３４の上に厚さ１８ｍｍの畳３７が敷いてあり、広縁Ｗ１においては、合板３４の上に一定の間隔で複数の幅３０ｍｍ，厚さ９ｍｍの合板（スペーサー）１１がクギで取着されている。また、合板１１と合板１１との間には、複数の厚さ９．２ｍｍの蓄熱材１ａが配置されている。この蓄熱材１ａっは、潜熱蓄熱材が厚さ９．２ｍｍの板状の密閉容器に密封されたものである。合板１１と蓄熱材１ａの上には厚さ９ｍｍの木質系床材１２が載置され、合板１１にクギと接着により固着されている。
また、和室Ｗと広縁Ｗ１との間には、厚さ１８ｍｍの敷居３６が設けられており、断熱障子３ｂが慴動により開閉できるようになされている。
【００４９】
和室Ｗと広縁Ｗ１とが以上のように形成されているので、冬季（暖房期）の日射により広縁Ｗ１の木質系床材１２が温められ、木質系床材１２を通して蓄熱材１ａに蓄熱される。夜間、断熱障子３ｂを開けることにより、蓄熱材１ａに蓄熱された熱で温められた空気を和室Ｗに導入することができる。つまり、畳が敷いてあるため、床に設けられた蓄熱材に蓄熱することの難しい和室Ｗを蓄熱材１ａに蓄熱された熱で間接的に温めることができる。また、掃出し窓２ｂには複層ガラスが備えられているので、和室Ｗからの熱損失を少なくすることができる。さらに、和室Ｗと広縁Ｗ１との間には断熱障子３ｂ，３ｂが設けられているので、蓄熱材１ａに蓄熱された熱が利用できないときには、断熱障子３ｂ，３ｂを閉めることにより、和室Ｗからの熱損失をさらに少なくすることができる。
また、畳３７と敷居３６と木質系床材１２の表面を略面一にしてあるので、和室Ｗと広縁Ｗ１との間を人が通過するのに際して、足を引っ掛けることがなく、安心して通行することができる。
【００５０】
図１２は本発明の他の建物の模式的断面図、図１３は図１２の建物室内の夏季の温度変化を示すグラフ、図１４は図１３の温度変化をシュミレーションした際の外気温のグラフ、図１５は図１２の建物室内の冬季の温度変化と外気温を示すグラフである。
（実施例４）
建物Ｓは内側に断熱材５１が設けられた布基礎５の上に建設されている。建物Ｓには、床３の上に壁２が立設されており、壁２の上に二階の床３が載置されている。二階の床３の下には天井４が設けられており、壁２には窓２ｃが設けられている。建物Ｓの熱損失係数は１．６Ｗ／ｍ2 である。
床３の上には潜熱蓄熱材１ｂが、壁２の内側には潜熱蓄熱材１ｃが、天井４の下には潜熱蓄熱材１ｃが備えられている。
潜熱蓄熱材１ｂの相変化温度は２０℃であり、相変化における熱容量２１０Ｋｃａｌ／ｍ2 とした。潜熱蓄熱材１ｃの相変化温度は２８℃であり、相変化における熱容量２１０Ｋｃａｌ／ｍ2 とした。
【００５１】
図１４に示す、東京の８月の代表日の外気温を使い、温度変化をシミュレーションすると、本実施例では、図１３のａ線で示す温度変化となり、最高温度は３１℃、最低温度は２５℃であった。
比較のために、潜熱蓄熱材１ｂ，１ｃの相変化温度をともに２８℃としたところ、図１３のｂ線で示す温度変化となり、最高温度は２９℃、最低温度は２７℃であった。また、潜熱蓄熱材１ｂ，１ｃの相変化温度をともに２０℃としたところ、図１３のｃ線で示す温度変化となり、最高温度は３２℃、最低温度は２４℃であった。また、潜熱蓄熱材を備えない場合は、図１３のｄ線で示す温度変化となり、最高温度は３３℃、最低温度は２３℃であった。
【００５２】
東京の１月の代表日の外気温を使い、暖房温度を２２℃と設定して温度変化をシミュレーションしたものが、実施例では、図１５のａ線で示す温度変化となり、最低温度は１６℃であった。
比較のために、潜熱蓄熱材１ｂ，１ｃの相変化温度をともに２８℃としたところ、図１５のｂ線で示す温度変化となり、最低温度は１２℃であった。また、潜熱蓄熱材１ｂ，１ｃの相変化温度をともに２０℃としたところ、図１５のｃ線で示す温度変化となり、最低温度は１７℃であった。また、潜熱蓄熱材を備えない場合は、図１５のｄ線で示す温度変化となり、最低温度は１１℃であった。
【００５３】
以上のように、本実施例によれば、冬季の明け方の冷え込みを緩和でき、夏季の最高温度をや最低温度を低く保つことができ、年間に渡って快適に過ごすことのできる建物とすることが可能である。
【００５４】
以上、本発明の実施例を図面により説明したが、本発明の具体的構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００５５】
例えば、潜熱蓄熱材を床構面の上に配置した建物ユニットと壁部に配置した建物ユニットと天井部に配置した建物ユニットとを混在させて隣接配置してユニット建物を形成してもよい。また、一つの建物ユニットの床構面の上と壁部と天井部とに蓄熱材を配置してもよい。また、潜熱蓄熱材は上階の部屋に備えられてもよい。
また、建物ユニットは、鉄骨系建物ユニットでもよいし、軸組を利用した建物ユニットでもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の建物においては、潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以下１４℃以上となされている。従って、暖房期間において、日射が得られない場合でも、室内で暖房温度以上で暖房されておれば、潜熱蓄熱材により相変化温度近辺で大量の蓄熱が行われるので、暖房停止後も長時間潜熱蓄熱材からの相変化温度近辺での放熱が可能となる。つまり、夜間に暖房を停止しても、明け方の冷え込みを緩和でき、快適な建物とすることができる。
【００５７】
また、潜熱蓄熱材が床に備えられているので、潜熱蓄熱材の施工が簡単で、室内を有効に利用することができる。また、潜熱蓄熱材からの放熱が床面から行われるので、熱が有効に利用できる。
【００５８】
また、床の日射の当たる部分には相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材が備えられており、床の日射の当たらない部分には冬季暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材が備えられている。従って、日射による熱を相変化温度が２０℃以上３５℃以下の潜熱蓄熱材に蓄熱することができる。また、暖房による熱は冬季暖房温度以下１４℃以上の相変化温度の潜熱蓄熱材に蓄熱することができる。つまり、夜間に暖房を停止しても、明け方の冷え込みを緩和でき、かつ、日射による熱を暖房に利用することのできる快適でエネルギー消費の少ない建物とすることができる。
【００５９】
また、暖房期の晴天日の日中に日射により広縁の潜熱蓄熱材に蓄熱することができ、夜間に広縁の床面を介して行われる潜熱蓄熱材からの放熱を和室で有効に利用できる。つまり、畳を敷いてあってその下に潜熱蓄熱材を備えても効果の少ない和室を、広縁の床の潜熱蓄熱材の放熱で温めることができる。
【００６０】
また、天井に備えられた潜熱蓄熱材の相変化温度が冬季の暖房温度以上夏季の冷房温度以下となされており、床に備えられた潜熱蓄熱材の相変化温度が冬季の暖房温度以下１４℃以上となされている。従って、冬季の暖房時や日中の室温が向上したときの熱を床に効果的に蓄熱でき、室温を一定の温度以上に保つのに有効である。また、天井の潜熱蓄熱材の相変化温度が暖房温度以上となされているので、暖房時の室温上昇を妨げることがない。つまり、夜間に暖房を停止しても、明け方の冷え込みを緩和でき、かつ、暖房効率よい建物とすることができる。
一方、夏季の日中に室温が上昇した時には空気の熱を天井に効果的に吸収蓄熱することができるので、室温を冷房温度以下に保つことができる。また、床の潜熱蓄熱材の相変化温度が冷房温度以下となされているので、冷房温度以上の温度では多量の熱を蓄熱することがない。
【００６１】
また、潜熱蓄熱材の上に厚さ５ｍｍ以上１３ｍｍ以下の木質系床材が載置されている。つまり、木質系床材の熱抵抗が小さいので、潜熱蓄熱材の熱を効果的に室内に伝えることができる。その結果、熱効率のよい、快適な建物とすることができる。
【００６２】
また、建物の熱損失係数が２．７Ｗ／ｍ2 以下であり、潜熱蓄熱材の相変化温度近辺での蓄熱容量が放熱面積当たり１５０ｋｃａｌ／ｍ2〜３００ｋｃａｌ／ｍ2 となされている。従って、建物からの熱損失が少なく、潜熱蓄熱材が相変化により適度の蓄熱が行われるので、長時間潜熱蓄熱材からの相変化温度近辺での放熱が可能となる。また、過大な潜熱蓄熱材を備える必要がない。つまり、コストを低減した快適な建物とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建物の部分縦断面図である。
【図２】図１の一階部分の平面図である。
【図３】図１の建物に使用する建物ユニットの部分縦断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図１の詳細な部分縦断面図である。
【図６】図１の建物における潜熱蓄熱材の取付構造を示す一部断面斜視図である。
【図７】図１の建物の温度変化を示すグラフである。
【図８】図１の建物の室温変化を示すグラフである。
【図９】図１の建物の木質床材の表面温度の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の建物を示す部分平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】本発明の他の建物の模式的断面図である。
【図１３】図１０の建物室内の夏季の温度変化を示すグラフである。
【図１４】図１１の温度変化をシュミレーションした際の外気温のグラフである。
【図１５】図１０の建物室内の冬季の温度変化と外気温を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｕ      ユニット建物（建物）
Ｔ，Ｓ  建物
１ａ    蓄熱材（密閉容器に収納された潜熱蓄熱材）
１ｂ，１ｃ  潜熱蓄熱材
１１    合板（スペーサー）
１２    木質系床材
２      壁
２ｂ    窓（開口部）
３    床構面（床）
４    天井
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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