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日本建築学会大会学術講演梗概集（九州） 2016 年 8 月

小規模事務所建築における夜間換気・躯体蓄冷の効果
2.実験結果
正会員

事務所建築

夜間換気

躯体蓄冷

○咸
哲俊*1
堀尾 岳成*1

祐一郎*2
聡史*3

小玉
金谷

実験結果

1.はじめに
前報 1）では、建物概要及び夜間換気時の排気窓となる高窓
バランス型窓バランス型窓バランス型逆流防止換気窓の通風量測定結果を報告した。
本報では、実験により夜間換気による室温変動状況及
び躯体蓄冷効果を検討した結果を報告する。
地窓

2.実験概要対象建物は、茨城県つくば市に 2010 年 3 月に竣工した

図 1 夜間換気･躯体蓄冷システムの概要

2 階建ての事務所であり、木造と鉄筋コンクリート造の併用構造である。図 1 に夜間換気・躯体蓄冷システムの概要を示す。夜間換気運転時に 1 階の東西壁の地窓から入った低温の外気は建物中央部分の吹き抜け及び北側の階段室を通りながら室温を低下させ、躯体部分を冷やしてから 2 階のバランス型逆風防止型換気窓から排気される。
夜間換気時の室温変動、通風量及び除去熱量、躯体（コンクリート壁）の蓄放熱量を検討するために、表 1

図 2 平面図及び測定点(2 階)に示すような実験条件で実験を行った。夜間換気時の空表 1 実験条件及び実験期間

気の出入口窓と測定点を図 1、図 2 に示す。

地窓(換気入口側)

実験モード 1 は、夜間換気を行わない基本モードである。実験モード 2 は、夜間の 0：00 から朝の 7：00 までに、地窓及びバランス型逆流防止換気窓（以下バランス型窓と言う）を開けて、夜間換気を行うモードである。

状況を示す。夜間の 0：00～7：00 の平均外気温は 21.3℃、

mode1

閉

閉

mode2

開（0:00-7:00）

開（0:00-7:00）

2階1.2m温度
2030

2 階温度は 1.3℃降下した。実験モード 1 に比較して、室25The Effectiveness of the Night Purge System on Small Office Building
Part2 Result of Experiment― 581 ―

温度[℃]

り、夜間換気を終了した 7：00 までに 1 階温度は 1.5℃、中央の風速測定結果から算出した窓面平均風速と窓面積06/16 0:00

図 3 各部温度変動状況（mode1）

換気を開始しと同時に 1 階と 2 階の温度降下は著しくなの通風量は、前報 1)の実験結果を利用しバランス型窓の外気温

1006/15 0:00

験モード 2 における１階と 2 階の温度変動を示す。夜間

3.2 夜間換気量と除去熱量
図 5 に通風量と換気回数の変動を示す。バランス型窓

1階1.2m温度

15と 2 階の温度降下は 0.8℃と 0.9℃であった。図 4 に、実と夜間換気による室温低下の効果が確認された。

間25

屋内外平均温度差 7.0℃であり、この時間帯における 1 階温温度降下は大きく、１時間あたりの室温降下は約 0.2℃

期6/15(土）0:00～6/16（日）12:00
6/29(土）0:00～6/30（日）12:00

30

温度[℃]

3.実験結果3.1 各部温度変動状況
図 3 に、実験モード 1 における 1 階と 2 階の室温変動バランス型窓(換気排気側)

2階1.2m温度20
1階1.2m温度15

夜間換気1006/29 0:00

外気温
夜間換気

06/30 0:00

図 4 各部温度変動状況（mode2）

KAN Tetsujun, et al1.5

窓の通風量合計は期間平均で 2600m3/h、換気回数で換算

1.2

通風量［m3/s］

すれば 0.9 回/h であった。
図 6 に、6 月 30 日の 0：00～7：00 の除去熱量（顕熱、潜熱、全熱）の推移を示す。温度差から計算した顕熱除1.2

換気回数0.80.9通風量（合計）0.60.4

去熱量は期間平均で約 3.2kW、湿度から計算した潜熱除去

0.3

熱量は期間平均で約-0.1kW であった。潜熱除去熱量はマ006/30 0:00

換気回数[回/h]から計算した。6 月 30 日の夜間換気時間帯のバランス型

北側バランス型窓の通風量 南側バランス型窓の通風量

イナスであるが、これは実験を行った 6 月 30 日に相対湿06/30 2:2406/30 4:48

0.006/30 7:12

図 5 夜間換気時の通風量と換気回数(6/30)

度が約 90％と高かったことが原因である。ただし、エン6

外気湿度が高い日では夜間換気の効果の可能性がある。

［kW］

3.3 躯体（コンクリート壁）の蓄放熱量
図 7～図 8 に、実験モード 1 及び実験モード 2 におけ［kW］

タルピー差による除去熱量は期間平均で 2.0kW であり、除去熱量（顕熱）303るコンクリート壁表面温度、コンクリート壁附近の北コ除去熱量（潜熱）0-39［kW］

ア空気温度、蓄放熱量の推移を示す。実験モード 2 の実
験では、0：00 に夜間換気開始すると同時に北コア空気除去熱量（顕熱+潜熱）

630温度の著しく降下した。コンクリート壁表面温度も夜間

図 6 夜間換気時の除去熱量推移(6/30)
熱量［kJ/m2］

換気を行った時間帯に 0.4℃下がり、翌日日中にはコンクリート壁表面温度が上昇するなど蓄熱体として有効に機能することを確認した。コンクリート壁の蓄放熱量の推移を比較すると、実験モード 1 ではほぼ終日吸熱する600-30のに対して、実験モード 2 では夜間換気時に放熱（蓄冷）-6030し、翌日には吸熱（蓄熱）することにより翌日日中の室28温度[℃]温上昇を抑える作用をすると推測できる。蓄放熱量の概算では、夜間換気を行った 0：00～7：00 の単位面積当たりの蓄冷量が 308kJ/m2、翌日中の 7：00～23：00 のコンクリート壁の吸熱

30

コンクリート壁の放熱（夜間蓄冷）
コンクリート壁表面温度（2階1.2m）
北コア空気温度（2階1.2m）
北コア空気温度（2階1.2m）

26
24
コンクリート壁表面温度（2階1.2m）

単位面積の積算吸熱量が 292kJ/m2 と夜間蓄冷量の約2295％が翌日日中の吸熱に貢献した結果となった。

20
6/15 0:00

4.おわりに試験研究本館を用いた実験により以下の知見を得た。

6/16 0:00

6/17 0:00

熱量［kJ/m2］

図 7 コンクリート壁の温度変動と吸放熱量(mode1)

1)夜間換気による室温低下を確認した。実験モード 2
では、夜間換気を行った時間帯に 1 階と 2 階の室温がそれぞれ 1.5℃、1.3℃降下した。

600-302)夜間換気による除去熱量については、顕熱・潜熱・-60
30

全熱に分けて検討を行った。相対湿度が約 90%と高い外28温度[℃]

気条件では潜熱除去熱量がマイナスになった。エンタル
ピー差による除去熱量は期間平均で 2.0kW とプラスでああるが、外気湿度が高い時間帯における夜間換気実施にコンクリート壁の吸熱

30

コンクリート壁の放熱（夜間蓄冷）
コンクリート壁表面温度（2階1.2m）
北コア空気温度（2階1.2m）

262422

おいては検討が必要と思われる。

夜間換気

206/29 0:00

3)コンクリート壁が蓄熱体として有効に機能することを確認した。夜間換気を行わない実験モード 1 ではコン

北コア空気温度（1階1.2m）

コンクリート壁表面温度（1階1.2m）

6/30 0:00

7/1 0:00

図 8 コンクリート壁の温度変動と吸放熱量(mode2)

クリート壁がほぼ終日吸熱することに対して、夜間換気を行った実験モード 2 では夜間には放熱、翌日には吸熱

参考文献：1)咸他、小規模事務所建築における夜間換気・躯することが分かった。蓄放熱量の概算では夜間蓄冷量の体蓄冷の効果

対象建物概要とバランス型逆流防止換気窓の通約 95％が翌日日中の吸熱に貢献した結果になった。

風量の測定結果、2013 年度日本建築学会大会*1（一財）ベターリビング つくば建築試験研究センター* 1 Center for Better Living. Tsukuba Building Research and Testing Laboratory.

*2 神戸芸術工科大学*2 Prof., Dept. of Environmental Design, Kobe Design University, D.Eng.

*3 カナデラボ

環境・建築デザイン学科 教授・工博* 3 KanaDeLab.

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