集合住宅用可動ルーバーの実験的検討（2 行(9pt 行)空け）

集合住宅用可動ルーバーの実験的検討（1 行(9pt 行)空け）

Experimental Study of Movable Louver for Residential Building（1 行(9pt 行)空け）
酒井英二

EIZI

SAKAI

作田美知子

MICHIKO横浜オフィス

杉山光宏

MITSUHIRO

設計管理部

川西一至

KAZUSHISAKUTASUGIYAMAKAWANISHI（1 行(9pt 行)空け：執筆者が 2 名以下の場合 3 行空け）
集合住宅において最も自然環境と密接な関係にあると考えられるバルコニーに着目し，集合住宅の建物の外観デザインを特徴づけ，かつ，季節や天候，周辺環境に応じて居住者が簡易に開閉や収納ができるバルコニー設置型の集合住宅用可動ルーバーを開発した。開発した可動ルーバーを集合住宅のバルコニーを模した実験施設に設置し，温熱環境を測定により確認した結果，①夏季日中のバルコニー空間において，グローブ温度で11～13℃，標準有効温度 SET で 4～5℃の暑熱環境緩和効果を確認，②冬季の夜間，第 3 種機械換気などでバルコニー空間を通って室内に供給される外気の温度を 1℃程度上昇させる効果があることを確認した。
キーワード：集合住宅，バルコニー，日差し，よしず，蔀戸，可動ルーバー

The balcony of residential building has closest relation to natural environments. Movable louver forbalcony of residential building which characterizes the exterior design of the building has been developed.
The movable louver can be opened and closed, stored easily by residents, in response to weather andseason, the surrounding environment. The results shown below was checked by measuring the thermal
environment of the experimental facility which is installed with the movable louver. On the balcony inthe summer daytime, the thermal environmental relaxation effect of 11 ~ 13 °C in glove temperature and4 ~ 5 °C in Standard Effective Temperature was observed. In the room at the winter night, the effect on
temperature increase of fresh air supplied to the room through the balcony space by about 1 °C was alsoobserved.
Key Words: Residential Building, Balcony, Sunlight, Reed Screen, Shito-mi-do, Movable Louver（2 行(9pt 行)空け）

１．はじめになどを簡易に制御でき，かつ，撤去または開放（収納）も簡易にできる機能をもつ製品は見当たらない。

昨今，機械設備やエネルギーに頼らず，住環境を簡易

そこで本検討では，集合住宅において最も自然環境とにコントロールし，自然環境と上手く付き合うという，密接な関係にあると考えられるバルコニーに着目し，集言うなれば，上手く自然を活用していた昔ながらのライ合住宅の建物の外観デザインを特徴づけ，かつ，季節やフスタイルが見直されている。つまり，多額のイニシャ

天候，周辺環境に応じて居住者が簡易に開閉や収納がでルコストやランニングコストを掛けずに，温熱環境を改きるバルコニー設置型の集合住宅用可動ルーバーを開発善でき，省エネ，省 CO2 が可能な技術が求められていした。

る。

開発した集合住宅用可動ルーバーを集合住宅のバルコ

日本では昔から，居住者が自然環境に応じて，よしずニーを模した実験施設に設置し，バルコニー内の夏季おや蔀戸（しとみど）などを開閉することによって，日差よび冬季の温熱環境を測定により確認したので報告す

しや通風，視線などの制御を行ってきた。また，よしずる。

であれば撤去，蔀戸であれば開放することにより，眺望などを楽しんできた。しかしながら，現状，集合住宅で採用できる美観や安全性を備えた，日差しや通風，視線

1

123三井住友建設技術開発センター報告

第 12 号

２．集合住宅用可動ルーバー概要
可動ルーバー

図-1に集合住宅用可動ルーバーの概念図を示す。可動ルーバーは，手摺上部のバルコニー天井部分に固定され可動ルーバー

た可動機構部分と，その可動機構部分を中心に弧を描くように可動するルーバー部分からなる。ルーバーを閉じ手摺るとは，手摺の笠木までルーバーを降下させた状態を示

手摺す。また，ルーバーを開く（収納する）とは，ルーバーバルコニーをバルコニー天井部分と平行になるように上昇させた状

バルコニー

ルーバーを閉じる･日差しを遮る･プライベート性を高める

態であり，バルコニースペース（居住域）を狭くするこ

ルーバーを開く（収納する）･陽光を取り入れる･眺望を楽しむとなく，ルーバーがバルコニー天井部分に収納された状
１２３図-1態を示す。

集合住宅用可動ルーバーの概念図

ルーバーを閉じることにより，日差しや視線を遮ることが可能であり，バルコニーのプライベート性も高まる。また，ルーバーを開く（収納する）ことにより，通気温･相対湿度

風向風速

常のバルコニー同様に陽光を取り入れられ，眺望を楽し照度
日射むことも可能である。さらに，ルーバーを閉じた状態でもルーバーを成す格子の隙間から，常時通風可能である。これらの操作は，居住者が，季節や天候，周辺環境に応じて簡易かつ自由に行うことができる。

2710

３．温熱環境確認測定概要

1200

測定は，千葉県流山市にある集合住宅のバルコニーを模した実験施設（南東に面している）で行った（図2100（奥行き1750）2 ）。床面はコンクリートであるが，天井および壁は外部からの熱的影響を低減させるために厚さ100mmの断熱

１図-2

実験施設外観（ケース 1 ）および外部測定項目

1200
600

図-3124

バルコニー断面図およびバルコニー内測定項目（単位： mm ）2@100

1500@100@1001750

ALC@1002710

材（ポリスチレンフォーム）を取付けた（図-3）。測定集合住宅用可動ルーバーの実験的検討

項目および測定機器を図-2,3および表-1に示す，外部 6項目，バルコニー内 9 項目の計15項目とした。なお，

表-1

測定機器一覧

図-2,3および表-1に示す給気温度は，第 3 種機械換気等

測定項目

測定機器

で，外壁に設置した換気レジスターを通って室内へ給気

気温･相対湿度

強制通風遮光具付き温湿度計４１３８２（英弘精機）

風向･風速

２次元超音波風向風速計V200A（英弘精機）

壁面照度照度計ML-020S-O（英弘精機）

壁面日射

日射計ML-020VM（英弘精機）

外部

される外気の温度確認を目的に測定を行ったもので，バルコニー奥の壁から排気（40㎥ /h ）しているバルコニー内の空気の温度を測定したものである。
実験ケースは，表-2に示すように，通常のバルコニーを想定したケース 1 （図-2）と，図-4に示す可動ルーバ

気温，給気温度

T型熱電対（0.32mm）

バ
グローブ温度ル
コ 手摺表面温度，床表面温度
ニ
風向･風速

T型熱電対（0.32mm）＋75mmグローブ球
T型熱電対（0.32mm）アルミテープ貼り
２次元超音波風向風速計V200A（英弘精機）

�ーを設置したケース 2 ～ 4 の計 4 ケースとした。ケース

内

2 は，可動ルーバーおよび手摺がともに固定格子のタイ

壁面照度照度計ML-020S-O（英弘精機）

壁面日射日射計ML-020VM（英弘精機）

プ（向かって左が横格子，右が縦格子）とした。ケース3 ， 4 は，可動ルーバーの格子部分が開閉できるタイプ（可動格子）とガラス手摺の組合せで，ケース 3 が格子

表-2を開けた状態，ケース 4 が格子を閉じた状態とした。な

ケース番号

お，ガラス手摺の合わせガラスは乳白色とした。

可動ルーバー設置バルコニー
可動ルーバー：固定格子／手摺：固定格子可動ルーバー設置バルコニー

３

可動ルーバー：可動格子(開)／手摺：乳白色の合わせガラス

れは，夏季における可動ルーバーに最も期待する日射遮可動ルーバー設置バルコニー
可動ルーバー：可動格子(閉)／手摺：乳白色の合わせガラス

４

蔽の効果を確認するためである。実験ケースは，通常の夏季 冬季

可動ルーバー：無し／手摺：乳白色の合わせガラス２

夏季測定は，日中の日射量が多い時間帯に行った。こ

バルコニー状況
通常のバルコニー想定

１（１）夏季測定概要

実験ケースおよび夏季 ･ 冬季の実験ケース

○○

○－○－

○

○

バルコニーを想定したケース 1 と可動ルーバーを設置したケース 2 ～ 4 の計 4 ケースとし，可動ルーバーの有無および各可動ルーバー間の比較検討を行った。測定期間変更し， 4 日間で計 4 ケースの測定を行った。

可動ル�バ�

（２）冬季測定概要

手摺は，日射量および外気温度がほぼ同じとなった2013年 9月18日～21日の 4 日間である。実験ケースを 1 日ごとに冬季測定は，夕方から朝方にかけての時間帯に行った。これは，冬季における可動ルーバーに期待する夜間放射低減の効果を確認するためである。実験ケースは，通常のバルコニーを想定したケース 1 と夏季の測定で日

固定格子：横縦可動格子(開)可動格子(閉)（ケース２）（ケース３）（ケース４）

１２３４５６７図-4800

し，可動ルーバーの有無の比較検討を行った。測定期間

700
壁面日射量（W/m2)

射遮蔽の効果が最も高かったケース 4 の計 2 ケースとは，2014年 2 月25日～ 3 月11日の15日間とし，実験ケースを数日ごとに変更して実験を行った。検討対象は，日中がおおむね晴れた日で，かつ，夜間放射低減効果の最も期待できる夕方から朝方にかけての時間帯が，晴れ（千葉県千葉市にある千葉特別地域気象観測所の 1 時間

可動ルーバーの外観

ケース１
ケース２
ケース３
ケース４600
500
400
300
200
100

ごとの天気記号（以下，天気記号と記す）が「晴」を示0した時）となった日とし，各実験ケース 2 日間の計 4 日6:009:00間とした。
１２３４５６3

図-5

12:00
時間

15:00

18:00

夏季外部壁面日射量125三井住友建設技術開発センター報告

第 12 号

35（１）測定結果

30

外部気温（℃）

４．夏季温熱環境確認測定結果

図-5に外部壁面で測定した日射量を示す。ケース 2 は若干，日射に陰りがある時間が午前中長いが，どの実験日もおおむね快晴であった。図-6に外部気温を示す。午前中はどのケースも同じような温度を示したが，午後からはケース 3 ， 4 が数度高い温度を示した。図-7にバル

25

ケース１
ケース２
ケース３
ケース４

2015

コニー内のグローブ温度を示す。通常のバルコニーを想

6:00

9:00

12:00
時間

定したケース 1 は，午前 9 時30分から午前11時の時間
帯，高い温度を示している。これは，バルコニーが南東

１２３４５６７図-615:00

18:00

夏季外部気温１２３に面しているため，これ以外の時間帯は日差しが入らなかったためである。一方，ケース 2 ～ 4 では，その時間帯においてもグローブ温度の顕著な上昇はなく，可動ル50ーバーにより日射が遮られていることを確認した。

ケース１
ケース２
ケース３
ケース４

グローブ温度（℃）

45（２）考察表-3にバルコニーに日差しが入る午前 9 時30分から午前11時の各項目の平均値および計算で求めたバルコニー
内相対湿度と標準有効温度 SET* 1) を示し，表-4に通常の4035302520

バルコニーを想定したケース 1 との差を示す。なお，バ15

ルコニー内気温測定点に，日射が直接当たっていたた

6:00

9:00

め，バルコニー内の気温データとして給気温度を用いた。

１２３

図-712:00
時間15:00

18:00

夏季バルコニー内のグローブ温度

ケース 2 の外部壁面日射量は，他のケースと比べて若干差はあるものの，外部気温差は -0.3 ～ 0.4 ℃であり，表-3どのケースもほぼ同じ環境でのデータ採取と考えられ，ケース間の比較は可能と考える。
通常のバルコニーを想定したケース 1 と比べて，可動外部ルーバーを取り付けたバルコニー空間（ケース 2 ～ 4 ）は，グローブ温度で11～13℃，標準有効温度 SET* で 4～ 5 ℃の日中の暑熱環境緩和効果があることを確認し

バル
コニ�
内た。これは，可動ルーバーによって，日射が遮られた効果と考える。

午前 9 時30分～午前11時の平均値

測定項目等

ケース１

ケース２

ケース３

気温（℃）

25.2

25.6

25.5

ケース４24.9

相対湿度（％）

52.5

64.2

59.3

49.7

壁面日射量（W/㎡）633557604634

給気温度（℃）

28.6

28.0

29.3

29.0

相対湿度（％）

43.0

55.7

47.639.2

風速（m/s）

0.0

0.0

0.00.0

グローブ温度（℃）

45.2

34.1

32.4

32.0

SET*（℃）

35.4

31.6

30.8

30.0

５．冬季温熱環境確認測定結果
表-4（１）測定結果
図-8,9に日中がおおむね晴れた日の夕方から朝方にか外部けた測定結果を示す。図-8は，通常のバルコニーを想定した可動ルーバー無し（ケース１）の外部気温および給バル
コニ�
内気温度を示す。天気記号は，おおむね「晴」であったが， 2 月27日の 2 時以降は「曇」となった。天気記号「晴」の時間帯は，外部気温と給気温度に差はなく，天気記号「曇」の時間帯は，外部気温と比較して給気温度が高い値を示した。図-9は，可動ルーバー有り（ケース126

4

ケース 1 との各ケースの差

測定項目等

ケース２

ケース３

気温（℃）

0.40.3

ケース４-0.3

相対湿度（％）

11.7

6.8

-2.8

壁面日射量（W/㎡）

-76.0

-29.0

1.0

給気温度（℃）

-0.6

0.7

0.4

相対湿度（％）

12.7

4.6

-3.8

風速（m/s）

0.0

0.0

0.0

グローブ温度（℃）

-11.1

-12.8

-13.2

SET*（℃）

-3.8

-4.6

-5.4

集合住宅用可動ルーバーの実験的検討

2 月25日～26日

15外部気温給気温度5018 時 ～ 6 時 の 天 気 記 号 「 晴 」 の 時 間 帯 の「 給 気 温 度 － 外 部 温 度 」 の 平 均 値 ： +0.2 ℃

2:00

3:00

18 時 ～ 1 時 の 天 気 記 号 「 晴 」 の 時 間 帯 の「 給 気 温 度 － 外 部 温 度 」 の 平 均 値 ： +0.3 ℃

4:00

5:00

-5
17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
時間

6:00

曇
1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

冬季可動ルーバー無し（ケース 1 ）の温度
可動 ルーバー無し

3 月 7 日～ 8 日

3 月10日～11日
可動ルーバー有り

15

可動ルーバー有り
外部気温
給気温度

10

外部気温
給気温度

10

18 時 ～ 6 時 の 天 気 記 号 「 晴 」 の 時 間 帯 の「 給 気 温 度 － 外 部 温 度 」 の 平 均 値 ： +1.4 ℃

温度（℃）

温度（℃）

5晴

1:00

図-815

外部気温
給気温度

0晴

-5
17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
時間

可動ルーバー無し

10温度（℃）

温度（℃）

10

2 月26日～27日

15

可動ルーバー無し

518 時 ～ 6 時 の 天 気 記 号 「 晴 」 の 時 間 帯 の「 給 気 温 度 － 外 部 温 度 」 の 平 均 値 ： +1.3 ℃
500

晴

-5
17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
時間

晴

1:00

2:00

図-9

3:00

4:00

5:00

-5
17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00
時間

6:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

冬季可動ルーバー有り（ケース 4 ）の温度4 ）の外部気温および給気温度を示す。天気記号は，す①

夏季日中のバルコニー空間において，グローブ温度で11～13℃，標準有効温度 SET* で 4 ～ 5 ℃の暑べて「晴」であり，可動ルーバー有りの時間帯は，外部熱環境緩和効果を確認した。

気温と比較して給気温度が高い値を示した。なお，可動②ルーバー無しの状態から可動ルーバー有りの状態に変更

冬季の夜間，第 3 種機械換気等でバルコニー空間した 3 月10日18時の給気温度が急に上昇しているが，こを通って室内に供給される外気の温度を 1 ℃程度上

れは，実験者がバルコニー内に入り，可動ルーバーを操昇させる効果があることを確認した。
今後は，エネルギーや CO2 の低減効果の検証を行い，作した際の体温などの影響も含んでいると考える。

また，製品としては，さらに使い易いものとなるように改良を加え，建物負荷低減技術として確立させていく予（２）考察
日射の影響がない18時以降 6 時までの天気記号が定である。

「晴」の時間帯の，可動ルーバー無し（図-8）と可動ルーバー有り（図-9）を比較すると，外部気温に対して給謝辞：本検討を進めるにあたり，株式会社ナルコ岩井の気温度は，平均で可動ルーバー無しが +0.2 ～ +0.3 ℃，可関係者の方々には，多大なるご協力を頂きました。深く動ルーバー有りが +1.3 ～ +1.4 ℃となり， 1 ℃程度である感謝し，誌面をお借りして厚く御礼申し上げます。

が，可動ルーバーが給気温度の上昇に寄与していることを確認した。これは，可動ルーバーによって，バルコニ

参考文献ー内の夜間放射が低減された効果と考える。

1 ） SHASE-M 1003-2006
ニズム

新版 ･ 快適な温熱環境のメカ

豊かな生活空間をめざして，社団法人空気調和 ･ 衛生工学会，2006年 3 月20日改訂 2 版第 1 刷

６．まとめ
今回の検討で明らかにした，集合住宅用可動ルーバーの効果をまとめると以下のようになる。

5127