住宅生産振興財団

3

まちなみ塾
2011

【環境・エネルギー】

人の内なる環境と住まいの環境・地球環境
宿谷昌則（東京都市大学 環境情報学部 教授）

快適な建築・都市環境の創出に向けて

宿谷昌則（しゅくや・まさのり）

1953年東京生まれ。早稲田大学理工学部建築学科、同大学院博士課程修了。83〜85年（株）日建設計。88年武蔵工業大学
大学院助教授、カリフォルニア大学ロ−レンスバ−クレ−研究所・客員研究員。95年武蔵工業大学（現・東京都市大学）大学院教授（大学院環境情報学研究科・環境情報学部）。
建築環境学。自然のポテンシャルを活かす照明・暖房・冷房・換気などの建築環境システムとは何かを研究する。また、建築環境空間におけるヒトの振る舞い（感覚・知覚から意識・行
動に至る一連のプロセス）と建築環境システムの関係について
生物学の視点を取り入れた研究も行なっており、自然のポテン
シャルを活かせる人の自然な住まい方とは何かを明らかにすることをめざしている。2003年9月より「低エクセルギー利用研
究国際ネットワーク（LowExNet, http://www.lowex.net/）」代 表。 著 書：『 エ クセ ル ギ ーと 環 境 の 理 論 』（ 北 斗 出 版、
2004）、
『自然共生建築を求めて』（鹿島出版会、1999）、『光と熱の建築環境学』（丸善、1993）ほか。研究室のホームページ：http://www.tcu.ac.jp/~shukuya/ 。

会場：TKP 新橋ビジネスセンター

2011年 8 月4日（木）
まちなみ塾 講義録 2011

39

はじめに

建築に関係することを学んだ方は、建築環割とかになりますけれども、たいていは9 割ぐらいですね。

境工学とか建築設備学と呼ばれる分野がある

それで、日本人の平均年齢を大ざっぱに80

ことはご存じだと思いますが、そうでない方年とすると、簡単な計算ですぐわかるとおり、にご説明すると、このタイトルにもあるよう

70 年を越える時間を人間は建物の中で過ごすに「人のからだと、そのからだを取り巻く環のだという話です。小学生でもわかる当たり

境」を読み解くことをやっています。

前の話なんですが、こういうことをぼくらは、では、それが住まいやまちなみづくりにど

スポンと抜かしていろいろなことを議論してうつながってくるのか、あるいは地球環境やいます。じつに長い時間をわれわれは建物の

今回 3.11の大震災を経験して、特に福島の原中にいるということですね。ですから一番身発事故もまだ全然収拾しないような状況で、近な環境というのがじつは「建築環境」ある

どのように考えていけばいいのか。いろいろいは「住まいの環境」なのです。

反省しなければならないことがたくさんある

今日この部屋はほどほどの冷房になっていだろうと思いますが、やっぱり根本に戻って、るようですけれども、2、3 年前だとよくヒー人間のからだをまずちゃんと考えること、そトアイランドのことがテーマになっていまし

れから環境というのはどういうふうに定義さたが、今日みたいなカンカン照りの天気の中、れるものなのかということをちゃんと考える

もう寒くていられないような部屋でシンポジことが重要だとぼくは思っています。それをウムをやっていたりすることがありました。

「建築環境学」と私たちは呼んでいますが、ぼくはそういうのは非常におかしいと思って

一般には「建築環境工学」と言われている分います。要するにみんなで議論していること野です。建物の中で人にとっての環境がどうと、実際に実現している部屋の空間というのあるべきか、それをどうつくっていくのかとは完全に乖離しているわけです。それがじついうことを扱うのが建築環境学というふうには大きな環境問題であり、そういうことにつ考えていただいたらいいかと思います。

いてぼくらはもう一回ちゃんと考え直さなけ
ればいけない。今はそのことが正に突きつけ

身近な環境──建築環境とはそれでまずはじめに、皆さんの会社でも、ご自宅でもどこでもいいですが、自分の身のられているのだと思っています。建築環境は身近であることをぜひ皆さんで一緒に確認しておきたいと思います。

回りの環境を少しでもよくするには、暮らし
やすく、そこにいてハッピーだなと思えるよ
うにするには、どうしたらいいんだろうかという視点で考えいただきたい。
皆さんに一緒に考えていただきたいのです40

まちなみ塾 講義録 2011

環境の入れ子構造

熱のことをちゃんと勉強すると環境のことがよくわかってきますが、「環境の入れ子構造」というのをご説明しましょう（図1）。

が、今ちょうど午後 2時 40 分ですけれども、

まず、「建築環境」の空間というのがあるわ

昨日の午後 2時 40 分からの24 時間を振り返

けですけれども、私たちはその内側にかなりっていただいて、天候のことも少し思い起この時間いるということですね。次に、いま私しながら、大体何割ぐらいこういう建物の中たちがいるビルの4階の会議室を中心に考えにいらっしゃたと思いますか。

てその外側の空間を考えると、これは東京と学生に質問すると、結構 50％なんて言った

いう「都市環境」の中にあります。それをズりする子がいるんですね。そういう場合にはームアウトしていくと東京湾や武蔵野が視野

ぼくはすぐ「では、12時間外にいたんだな、に入ってきて、荒川だったり、多摩川だった

どこ行ってたんだ」と問い詰めると、大体一り、そういうのを「地域環境」と呼ぶわけで瞬ハッとして「そういえば家を出て電車に乗すね。

って」と数え始めると大体 9 割ぐらいに落ち

その地域環境を一番大きいところまでズーつきます。ちょっと外にいるのが長ければ 8

ムアウトしたのが「地球環境」と言えばいいだろうと思います。それで、ぜひ皆さんと意場所と部屋の奥と識を共有したいと思うのは、図1の括弧で書ではまた少し違ういてあるところですね。
（自然）
（人工）
（人工）

ので、それはこの

（自然）
（自然）
（自然）
と。建築や都市は（人工）、

数値の統計的な分人がつくったものです。その
（人工）
というの

布になって表れる

が、じつは
（自然）
の間に挟まれているというのです。

のが認識として非常に重要です。どういう意

この部屋には今味かと言うと、人間のからだが
（自然）
の一部

蛍光灯がついていであるということですね。それと、地域や地て、蛍光灯から光

球は（自然）。地球環境問題と言っているのは、が出ていると皆さ

地球環境という（自然）が壊れてきちゃっていん認識されている

るからそれが問題なんだということで、皆さわけですけど、蛍光灯から出ていてぼくらのんは意識を共有していると思いますが、人間目が感じることができるような光は、光の全のからだがじつは（自然）の一部であるという体からするとものすごく狭い範囲です。たとことは、あまり意識されていないかなと思う

えば皆さんが使っている携帯電話は、受信をんです。それで、この
（自然）
（人工）
（自然）

する側と発信をする側で電磁波を使っていまの関係を改めて認識することが重要なのではす。それも光です。けれども、携帯電話で使ないでしょうか。

っている光をぼくらのからだが感じることはありません。感じることができないから携帯

周囲（建築環境）の温度

電話を使っているわけですね。

熱の問題について、いま私たちがいるこの

携帯電話で使っているような電磁波は、電部屋を題材にしてちょっと考えてみましょう。

気と磁気の空間での変化が波として伝わって

図2 に示す5つの温度がどのくらいか考えていくわけですが、この波長がとても長いのでみてください。

す。テレビとかラジオもうんと長いです。波

皆さんが想像する温度について、統計を出長がだんだん短くなっていくと、やがてどうしてみましょう。これは人数を増やしていく

いうところに行くかというとわれわれのからときれいなつり鐘の形になります。要するにだで暖かさとか冷たさを感じるような領域のからだで、自分の今までの経験と、この部屋

光になってきます。焼肉屋さんに行って、目の今自分が置かれているところに対してどのの前の鉄板の下に炭なりガスなりの炎があっくらいの温度の数値が対応するかというのは、て鉄板が熱くなってくると、だんだんほてり

自分の経験から導き出しているわけです。皆を感じますね。あのほてりは、波長が携帯電さん経験はそれぞれ違いますし、数値の合わ

話なんかに比べたらうんと短いけれど、目にせ方も皆さんそれぞれ違うし、私がいるこのはまだ見えない光なのです。このような光を

図1 環境の入れ子構造

図2 周囲の温度

まちなみ塾 講義録 201141

専門用語で「長波長放射」と言っています。

秋から冬になると、「放射冷却であすの朝

携帯電話で使われているような放射は「超長は冷え込むでしょう」という言い方をします

波長」と言ったらよいでしょう。長波長といが、それはこの空の温度が低いことがなせる

うからには、その一方で短い波長もあります

わざですね。雲がなくよく晴れていてしんしが、「短波長放射」とぼくらがよく言うのは日んと冷えるというのは、じつは空の温度が低射のことです。あるいはこの蛍光灯から出ていが故です。

いる目に感じるような光のことを短波長放射というふうに言い分けています。

明け方の温度が 25℃を切らない場合に熱帯夜と言っていますが、たとえば 26℃だとし

この部屋の天井の表面温度を放射温度計でて壁や天井も26℃だったらまったく暑くない

計測すると、26℃、27.5℃、……蛍光灯の近はずです。暑さの原因は、26℃という温度でくだと34 〜 35℃あります。

はなくて、さきほど蛍光灯の温度をはかりまというわけで、天井と一口に言ってもかな

したが、あのような部分が 30℃を超えるようり温度分布があります。じつは蛍光灯は、明な温度であることが暑さの主たる原因なのでるさを得るのになければ困りますが、暑さのす。熱帯夜でもう暑くてしょうがないという原因にもなっているのです。7 人の方が天井ような日でも明け方は外にいればけっこう寒の温度を30℃ぐらいと言われましたが、頭のいぐらいになります。それはどうしてかとい辺りの暑さを含めてそういうふうにお感じにうと空の温度が低いからです。かなり曇ってなったのかもしれません。

いるような状況でも、空の温度は夏の暑い日

今日この建物に入る直前に、青空を測ったでも26 〜 27℃までは下がっています。冷たところ20℃くらいでした。湿度が高いと温度さを建物の周りや環境の中にどうやって見つは高くなります。それは、湿気が高くなれば、けるかということは、夏を涼しく過ごすこと

空の低いところにある水蒸気分子から長波長ができるようにするための非常に重要なこと

放射が出て、それをセンサーが拾うからです。

なのです。同じように、冬は温かさをどうやよくこの話をすると、天井から出てくる放射って見つけるかがとても重要です。

を計るのはわかるけれど空は何もないじゃな

われわれが住んでいる建物の中や、地球・

いかと言われる方がいらっしゃいますが、空

宇宙……そういうところはすべて、絶対零度

は何もないわけではなく大気があるわけです。

（マイナス273℃）
よりは高いわけです。それ

高度10 ㎞のところを飛行機が飛べるのは、そ

では、どのぐらいの温度のところに大体のもこに酸素を含む空気があってジェットエンジのはあるか。そのことを認識しておくことはンがちゃんと働くからですね。窒素や酸素の基本中の基本として大事なことなのです。

分子もあれば、ちりやいろいろなものが入っ1960 年代になってやっとわかったことですているわけで、薄いので何もないように思え

けれど、宇宙の温度は、絶対零度よりわずかますが、物質はあるのであって、そこからは3℃高いだけです。ですから極寒の世界だと目に見えない光が温度に応じて出ているということです。

図3 地球環境の平均的な温度

42

まちなみ塾 講義録 2011

いうふうにお考えいただいていいと思います。

量を求めることができます。この発熱密度のその中に地球がぽっかり浮かんでいる……、

値は、人間より太陽のほうが大きいか、それ

そういうイメージをもつことが重要です。

ともだいたい等しいか、人間のほうが太陽よ
りも大きいか、この三つのうちどれが正しい

建築環境と熱の振る舞い

マイナス270℃が宇宙環境の温度で、われわれの体温が 37℃。地球環境の平均的な温と思いますか。
答えは、ちょっと信じがたいと思いますが、人間の方が大きくて、1万倍です（図 4）。

度は15℃です（図 3）。もしマイナス270℃の空

これは、人間のからだがちゃんと成り立つ

間に地球が囲まれているだけなら、地表はほためには、放熱ということが決定的に大事でとんどマイナス270℃になってしまうはずであることを意味します。地球は太陽の光で照すが、そうはならず15℃ぐらいになっている

らされていますが、宇宙によって冷やされてのは、太陽からの光が地球を絶えず照らし続いることも大事だと言いましたが、地球の中けているからです。

にあるわれわれのからだは、ものを食べて成

地球上のいろいろな営みは太陽のおかげでり立たせているわけですが、常にものすごい

すが、じつは太陽だけあってもだめで、地球量の放熱で成り立っているのです。食べたなの温度が15℃ぐらいに保たれていてうまくいらば、もう一方で常に放熱して健康を保ててくのは、太陽があるということが半分重要でいるんだということです。

あって、もう半分はマイナス270℃というすでは、この放熱にはどういう道筋があるの

ごく冷たい空間の中にそれがあるからだといかというと、四つしかありません。一つは「放うことです。照らされて温度がただ一方的に射」です。それから、空気を動かして熱を逃上がっていくのではなくて、常に放熱をしてがしてやる「対流」。熱の問題はこの対流のこいるのでちょうど15℃ぐらいに保たれているとで考える方が多いですね。要するに暖めたということが大事だということです。しばしり冷やしたりするのは空気の温度を調節する

ばそのことを忘れてしまうので、あえてここことなんだとお考えの方が多いですが、じつでそのことを申し上げておきたいと思います。

はそれは半分ぐらい正しくて、じつは放射のそれでもう一つ基本的なことで、皆さんとコントロールというのが重要だということをずっと認識を共有しておきたいことなんです

忘れてはなりません。

けど、太陽から四方八方に出ている発熱量を、それから「伝導」です（図5）。鉄と木が机の太陽の重さ、太陽の体重で割り算すると、1上に置いてあって、触れてみると、鉄の方がキログラム当たりの発熱量、これを発熱密度

冷たく感じます。それは皆さんご存じのとおと言いますが、その値が求められます。同じ

り、鉄のような金属は熱を通しやすい性質が計算を、われわれのからだも発熱体であるのあるからですね。今ぼくが言った話は教科書で、皆さんの体重で割り算して平均的な発熱に書いてあるはずですが、こういうのは小学

図4 太陽と人体の発熱量比較

図5 ヒト・建築環境と熱の振る舞い

まちなみ塾 講義録 201143

校の5 年生とか 6 年生にゆっくり話してあげ

多様性というのはどういう意味かというと、とおもしろいです。みんな不思議がって一生

図 6 に写真が 4 枚ありますが、上方のひとつは懸命考えて、ぱっと顔が明るくなって、「そう

横浜の本牧にある三渓園の古い民家で、もうか、金属は熱が伝わりやすいんだ」と。そこ

ひとつはギリシャのニシロス島というトルコで熱のことが本当にわかるんですね。熱と温に近いところにある小さな島です。この二つ度の違い。自分の感覚を通じてわかったことの場所の緯度はそれほど違わないですが、ギは将来役に立つだろうと思います。

リシャのほうは非常に乾燥していて雨も降ら

蒸発のこともじつは大事です。冬は蒸発がず、石造で窓は小さく、壁を白く塗ってある

あまり大きくは影響しないと思っていいですのは日射をなるべく遮るためです。横浜の茅が、夏は皆さん汗をかくことを日常的に体験葺きの民家とは全く違いますね。多様性があされていますから蒸発が大事だということはるわけです。

よくおわかりになるだろうと思います。蒸発による放熱は重要です。

一方、下側に示す高層の建物は、世界中のどこにでも成り立ちます。大阪にあるのです

人間のからだの生理との関係で言うと、汗が、知らない人に、これはシンガポールにあをかくと何か気持ち悪い思われる方が多いでりますとか、ロンドンにありますとか言ってすが、汗がちゃんとかけるのは、健康の上でも、ちょっとわからない。要するにどこでもも重要ですし、涼しさをちゃんと感じること

成り立ちそうに見える、それが一様性というができるかどうかということにも密接に関係こと。そういう技術を私たちはこの100 年のしています。ちゃんと汗がかける、それでし

間につくってきたのです。それは一面ではすかもそれが蒸発することによってもたらさればらしい技術なのですが、あまりにもそれにる涼しさの本当の感覚というのをきちっと再頼り過ぎちゃってきたのが、現代の問題だと認識することが重要だと思っています。

思います。原発人災はそれを象徴的に示しています。

パッシブ型技術とアクティブ型技術

われわれは建築の技術としてパッシブ型の環境をつくる技術というのは、大きく分け技術をあまりにも簡単に捨ててしまった。ア

て二つあって、一つはパッシブ型の技術、もクティブ型技術のすばらしさが輝いていたこう一つはアクティブ型の技術と呼んでいます。

ともあるのでしょうけれど、それに頼り過ぎ

パッシブ型の技術の特徴は一口で言えば、多ていたために、地球環境問題と言われるよう様性、アクティブ型の技術の方は一様性といな問題を引き起こしてきたり、あるいはエネ

うことになります。

ルギー問 題が出てきていると思うのです。
3.11の震災があったから考えるんではなくて、震災のことを一つのきっかけとして、本当にまじめにちゃんと考えていかなければならない問題だと思っています。
一つは、パッシブ型の技術が基本中の基本として重要です。それをアクティブ型の技術が代替するなんていうことはあり得ないということです。
それからもう一方で、そうだとするとパッ
シブ型の技術を生かせるようなアクティブ型の技術というのが今までなかったのではない
か、それを私たちはこれからちゃんと考えていかなければいけないということです。

図6 パッシブ型技術とアクティブ型技術

44

まちなみ塾 講義録 2011

時間発展する〈かたち〉と〈かた〉いうことの意味は、一人の人が大人になってこれからのことを考えていくのに人のからいくまで、特に子どもの時代の短い時間の間だの話を最初にしておきたいと思います。かには生物の進化を短時間のあいだになぞるよ

らだと自然の関係をきちんと理解しておきた

うなことが必ず起きているということをヘッ

い、そう思うのです。
「時間発展する」という

ケルは言ったんです。DNAという物質が発見

難しい言葉が使ってありますが、要するに人される70 年も前にそういうことを指摘したの間のからだは常に変化していくものだというはすごい洞察力だと思います。今はもうDNAことを専門用語を使って言っています（図7）。

の存在がわかっていて、物質的にもいろいろ

じつは建物の中での私たちの暮らし方、あるな生物のからだのことがわかってきていて、いは住まい方というのも、からだの成長変化

私たちの自然観も変わってきていますが、こと同じで時間発展ということで括れるというの自然観は、建築をどうつくるか、都市をどことです。

うつくるかとかということにも関係してくるのエルンスト・ヘッケルという人が19 世紀のではないでしょうか。

後半にいましたが、この人は「生態学」とい私たちのからだは、お母さんのお腹の中にう言葉をつくったので有名です。生態学といいたときに、まず肛門ができて、肛門から口うのは「エコロジー」ですが、よく「エコ」

までの通じる１本の管ができます。口から食と言ってますね。エコと言うと「地球に優し道を通って胃袋・腸、それから肛門までは、いこと」と答える人が多いですが、もともと普通はからだの中と言いますが、本当の意味

は生態学ということです。こういう学問が必ではからだの外です。要するに胃袋の中はか要だということを最初に指摘したのはこのヘらだの内側じゃなくてからだの外と見ることッケルなのです。

ができます。そういう認識を持つことがじつ

ヘッケルは、「個体発生は系統発生を繰りはとても大事です。

返す」ということを言ってます。これは生物

こんな話が何で建築の環境と関係があるの学で有名な言葉ですが、受精卵一個から始まかと皆さん思われるかもしれませんが、じつって大人のからだになっていって、それが年は建築の環境はからだのすぐ外にあるわけで老いて最後に死ぬまでが個体発生です。生物す。われわれが暑いとか寒いとか明るいとかの進化というのは、単細胞生物から始まって、暗いとか、うるさいとか静かだと感じるのは

それがどんどん進化していって、枝分かれをすべて、神経系と五官があるからです。神経して、要するにバクテリアみたいなものから、細胞群の成り立ちを考えてみると、たとえば、植物や動物に分かれていく。これからは全部

鉢植えに種をまいて水を遣って、お日様の光

つながっていて連綿と40 億年かけて発生しを当てると、ある時期になって芽が出て来る。

てきた、これを系統発生と言います。

さらに双葉ができて、幹がすうっと伸びていそれで、個体発生は系統発生を繰り返すとって、枝分かれしていって、どんどん生い茂ってきますね。人のからだの神経も、それと同じようにして育っていくというふうにお考えいただいたらいいと思います。
それで、その神経というのは、膚
表面に向かいますが、じつはからだの内側のほうに向いている部分もあって、心臓に向っていったり、胃袋のところにいったりする。皮膚のところでは、触感だったり、熱さの感覚だったり、冷たさの感覚だったり、

図7 時間発展する〈かたち〉と〈かた〉

音だったり、においだったり、光だ

まちなみ塾 講義録 201145

ったり、いろいろ感じるわけですね。そういらもう30 年以上前、窓から入ってくる光をう

うのを体性神経系と言いますけど、それが建まく利用する「昼光照明」を研究していたこ

築の環境と関係しているわけです（図 8）。

ろに、学会でそういうことを話すと、偉い先それから、内臓のほうに張り出している神生から、これからは蛍光灯などで安定した光経は、自律神経系ですが、生理学の本を見るが得られるようにしていくのだから、照明のと、よく「体内環境」と書いてあります。こための窓というのは要らなくなるのではない

れは、私たちのからだの中には、からだの内

か、と真顔で質問されたことがありました。

側という意味での環境があるということを意

今ではちょっと考えられませんが。すごく偉味します。それはどこにとっての環境かといい先生からそのように質問されたので、何とうと、脳にとっての環境です。神経系にとっお答えしていいのかわからなくなって、「でも、ての環境です。それが内側にあって、さらにやっぱり窓からの光は大事だと思います」とその外側に建築の環境があるわけです（図 9）。

答えたように記憶していますが、本心では間冒頭に示した入れ子構造の絵で、人があっ違ってないはずだと思いつつも、ちゃんと論て、建築の環境があって、都市の環境があっ破できるだけの根拠を持ってはいなかったよてというのがありましたが、もう少し深く見うに思います。窓から入ってくる光をどうやてみると、じつは人のからだの中に体内環境って部屋の中に導いてあげるか、できれば蛍というのがあって、そこのところが内臓と関光灯を昼間つけないですむような住宅、オフ係しています。その内臓は、何でぼくらが必ィスをつくることがとても重要なはずだと思要かというと、御飯を食べるということと関ってはいましたが、人の内なる環境にふさわ

係していますね。ですからそれは地域の環境

しい照明というのを考えることができて、そと関係しているんだと捉えたらいいという話

れがもっとも重要な基本なんだということがになろうかと思います。

わかるようになりました。
白い光と赤っぽい光はじつは生理現象とし照明

図8 体性神経系と建築の環境

46

まちなみ塾 講義録 2011てはかなり違う作用があって、白っぽい光を今お話ししたように、私たちのからだが発浴びるとその刺激の信号が脳の中の松果体と達していって、その延長としての空間に建築いうところに行って、興奮型のホルモンが出の環境があることがおわかりいただけたと思ます。逆に赤っぽい光だと、興奮型のホルモいますが、逆に言うと、建築の環境がちゃん

ンを抑制する、どちらかというと、睡眠を促としていないとからだの働きがおかしくなる

進するホルモンが出るようになっています。

ことがあり得る。そのように認識しなければですから、夜に白っぽい蛍光灯の光を浴び過いけないと思います。

ぎると、あまり眠れないというか、眠りが深

こういうことがわかってくると、たとえば窓くなるのに時間がかかります。日本の家庭全は何のためにあるのかが見えてきます。今か体を見ると、白っぽい光による照明が圧倒的

図9 脳は入れ子構造

に多いんですが、そういうのも変えていかな

説明できるとすれば値が同じすから現象としければなりません。

ても同じことが起きなければおかしいはずで最近の節電モードの中、まちを歩いているす（図10）。

と、電灯照明の仕方が悪くて暗くて雰囲気がしかし、皆さん、ちょっと想像してみてく

悪いところもありますが、落ちついた照明にださい。大きい方は、お風呂に入るような感なっていって、ほどよい明るさの空間になっじで気持ちがよいですが、小さい方のタンクているところが、むしろ増えています。そうは手を入れると大やけどをするほどです。けいう見方でいろんな空間をご覧になると、いれどもエネルギーは同じなのです。説明がつろいろ変わってくることもあるのではないかきません。何かが足りないのです。何が足りと思います。省エネルギーは不快、とは言えないかというと、エネルギーという概念の中ないわけです。

では、「拡散能力」と言うのですが、エネルギ
ーがどれぐらい拡がり散っていくことができエクセルギー

るかという、そういう能力を表わすことがで「エクセルギー」という言葉をお聞きになっきないのです。ですから、電力でも、熱でも、たことのない方が多いと思いますが、一言で100ワットといったら同じ勘定になってしまう

言えば、「エネルギー問題というのは、じつはのです。けれども、電力の100ワットと熱量

エクセルギー問題」というのが正しいのです。

での100ワットとでは、拡散能力が全然違い

今回の原発を巡るいろいろな問題や、自然ます。

エネルギーについての話も、きちっと表現す

図10 と同じことをエクセルギーで表わすることができる概念で議論しなければなりまと、図11 のようになります。100℃で 5ℓのせんが、それがエクセルギーだとお考えいた方は40℃で 20ℓよりも3.5 倍エクセルギーがだいたらいいと思います。

大きいのです。両者の違いがちゃんと表わせ

具体的な例を使って話を進めましょう。たています。

とえば 20リットルの水と5リットルの水があそういうところがごちゃまぜになって議論ります。それが 20℃の部屋にあって、水の温されているのは非常に具合が悪くて、今回の度も20℃とします。大きなほうの温度を40℃

原発事故の後も、電力がなくなったら困るとまで上げる場合、どれだけ熱エネルギーが加いう話をいろいろしていますが、よくよく考えたらよいかというと、比熱と密度と体積とえてみると、われわれが必要な電力（確かに温度差の積を計算すれば、1,674キロジュー

必要ですが）、本当に" 電力"でなければできルという答えになります。5リットルのほうにないようなものは、じつは今の需要と言われついては、40℃ではなく100℃まで上げるのるものの中の多分半分もありません。ほとんですが、同じように計算すると、やはり1,674

どが熱です。

キロジュールになります。エネルギーで全部

図10 エクセルギーの考え方①

熱のことを処理するのに、電力でなければ

図11 エクセルギーの考え方②

まちなみ塾 講義録 201147

いけないものというのは、そうはありません。

ます。ガスは最後の仕上げのところに使うべ一番典型的なのはお湯です。特に住宅の場合

きであって、10℃のものを20℃、あるいはには、電力の3 分の1ぐらいがお湯をつくるた

30℃とか 40℃ぐらいにするのでしたら、もうめに使われてしまっていますが、お湯は何でそこらにあるもので幾らでもできるので、そつくるのが一番いいのかといえば、ガスでおういう仕組みをつくっていかなければいけな

湯を沸かすのが一番なじみがあります。冬場

いということです。

は水道水の温度が低いのでお湯にするのには30 年、40 年前には、じつは太陽エネルギ

大きな熱量が必要ですが、じつは、真冬でもーの利用というのはブームになって、かなり建物の壁や屋根の温度をはかってみると真冬流行ったのですが、日本は残念ながら、このの空気温が零度になるような日でも、壁に日20 年でそういう仕組みはもうほとんど壊滅的が当たっていれば、そこの温度は低くても20な状態になってしまいました。太陽熱でお湯℃ぐらいになっていることはいくらでもある

をつくるというシステムが、1980 年当時に1のです。屋根が黒色だったりすると、30℃、年間に100 売れたとすると、今は5ないので40℃、あるいは50℃になっている場合もありす。太陽熱の給湯システムがピークだったのます。

は1994 年ぐらいで、その後は減る一方です。

それで、太陽熱の給湯システムが大事だと

その一方で最近は何が行われてきたかといういう話になるのですが、皆さんに申し上げたと、ヒートポンプという機械を電気で動かしいのは、できるだけ簡単なシステムでやるこてお湯をつくることを電力会社が推進してきとが大事だということです。
「簡単なシステム」

ました。じつのところ、これはたいへんにおということは、太陽熱がたくさんあるからとかしな方法です。

いってそれで給湯が全部できるようにしようなどとは考えないということです。要するに、

エクセルギーの消費パターン

80℃のお湯がどうしてもほしいとすれば、水私の研究室では、エクセルギー概念を使っ道水を10℃から80℃まで上げるのに比べたて、照明というのは一体何をやっているのか、ら、あらかじめ20℃くらいあればそれから80

暖房は、冷房は……。それから人間のからだ℃にすれば、20％とか 30％は省エクセルギー

も37℃の体温を保てるように放熱をしているになります。そういうのがエクセルギーの計とお話しましたが、それはエクセルギーの視算をしてみると、とてもよくわかります。

点から見たらどういうことなのか…、そうい

ガスは、資源の固まりです。エクセルギーの言葉で言うと、エクセルギーが詰まっていうことを研究してきました。
暖房でも冷房でも結論は同じですが、冷房でお話をしましょう。図12 はエクセルギー消費パターンを表します。横軸は、発電所、エ
アコンのヒートポンプ、室内の空気、それから建築外皮というのは窓ガラスと壁のことで、この部屋でいうと壁と窓の全体を建築外皮と言います。
今日のセミナー会場のように窓ガラスの内側にブラインドがかけてあるような場合が図中の黒の実線です。縦軸はエクセルギーの値です。エネルギーではわからない資源性を表すことができるのがエクセルギーと言いましたが、それは消費をちゃんと表すことができるということでもあります。
エネルギー保存の法則は物理学が明らかに

図12 冷房システムのエクセルギー消費パターン48

まちなみ塾 講義録 2011

した重要な法則ですが、エネルギーは、ひとりでに増えたり、ひとりでに消えたりすること

まずはちゃんとしなくてはだめですよ、といはないということです。
「保存」と「消費」とうことです。

いう言葉を比べると、一方は「保って存在す

夏の話をしましたけど、冬についても、断る」で、他方は「費やされて消えてなくなる」

熱をすることが、ボイラーの効率を上げるとということです。エネルギーという言葉を使か、エアコンの効率を上げるということよりって資源問題のこと述べるとき、「保存」や「消も、ずっと大切です。そういうことがエクセ費」という言葉を使っているとおかしい話に

ルギー研究で明らかになってきました。

なります。支離滅裂です。だから、そこのところをちゃんと表現しようと思ったらば、消人体のエクセルギー

費ということがちゃんと表わせる概念を使わ人のからだについても、エクセルギーで読なければいけないのです。それがエクセルギ

み解くことができます。その一例として、人ーなのです。

体でのエクセルギーの消費速さを見てみまし発電所で電力をつくる場合、5,300ワット

ょう（図13）。

が 入 っ て き て、 出 力 は2,000ワ ット で す。

［W/ ㎡］と書いてあるのは、人体は、表面5,300ワットを食べて、3,300ワットを発電所

積が大体のところ1.6㎡から1.8㎡ありますの中で消費して、2,000ワットを出力する、とが、その1㎡当たりで何ワット消費されるか読んで下さい。読み方は、エアコンの装置でということを表しています。横軸はからだのあっても、部屋の中の空気であっても、建物

周りの空気温で、縦軸は天井や壁、窓などのの壁や窓でも同様です。

表面の平均温度だと思ってください。地図のエアコン装置から冷たい空気が出ますが、等高線のように細かい数字といっしょに描い

そのエクセルギーはじつはどれぐらいなのかてある線がエクセルギー消費速さで、大きくというと、非常に小さい。それに対して、発なるということは、それだけ熱的なストレス

電所の入口のところではすごく大きなエクセがからだにかかっていると考えていただいた

ルギーが入ってくるので、それこそ省エクセ

らいいと思います。

ルギーをしなければいけないという話になるのです。
図12 のケース①では、火力発電所の効率は既にかなりいいところまで向上した場合な人のからだは大体100ワットの電球と同じくらいの発熱体ですが、私たちはご飯の中に入っているエクセルギーを食べてそれをほとんど全部消費して、放熱しているのです。

ので、エアコン装置の効率を上げましょうとご飯の中にあるエクセルギーを100とする

いうのが赤の点線①’ です。それなりに省エと、だいたい95をからだを成り立たせるのにクセルギーになっています。5,300ワットの入力が 4,400ワットぐらいになっていますので、それなりに効果があります。
ケース②を見て下さい。黒い線です。②では何をやったのかというと、窓ガラスの内側にある室内側の日よけを窓ガラスの外側に持ってきた。そうすると、エアコンの効率を上げなくても、著しく小さくなる、そういうことを示しています。
今まで、技術開発というと、蛍光灯や冷蔵庫・エアコンなどの機械の効率を上げることと思われてきましたが、それはもちろん重要
ではありますが、建物の性能を上げることが、どちらかというと置いてきぼりにされてきました。それは間違いで、本当は建物の性能を

図13 人体エクセルギーの消費速さ［W/㎡］と室内環境の温度

まちなみ塾 講義録 201149

消費し、熱のエクセルギーが 5ぐらい産み出されて、それが体温を37℃にするのにうまく

また、皆さん、鍾乳洞に行かれた場合、空消費しているということです。ほとんどのエ

気の温度はそんなに低くなくても、トンネル

クセルギーは、からだの中の脳とか筋肉とかの中はヒヤッとして気持ちよく感じられると胃袋とかを機能させるために消費しており、思いますが、そういうところでエクセルギー

そのなれの果てで出てしまう熱エクセルギーの消費は小さくなります。実際には、壁の周が、どれぐらい消費されるかをこの図は表し

壁の平均温度を25℃ぐらいに保つということていると思っていただいたらいいでしょう。

は、たいへんに難しいです。実際には30℃をエクセルギー消費が一番小さくなるのは、

超えるぐらいのところになっていることが多周壁の温度が 23℃から25℃ぐらい、空気のいものです。そうすると、人体のエクセルギ

温度が18℃から19℃ぐらいの場合になってー消費は2.7ぐらいになってしまいます。

います。これはどういう空間かというと、皆窓を開けて外から吹き込む風と、エアコンさんがイメージしやすいのは、寒い中でもよから吹き出される風は、目隠しテストをした

く晴れた小春日和で、なんとなくポカポカしらわかりますね。外の風というのは本当に自て暖かい。気温が高いから暖かいのではなく然の揺らぎがあって、人工的な風というのは、て、日が当たっているからですね。それが家それをまねるような機能がある扇風機もありの中だったら、たとえば日差しが窓から入っますが、やはり本物のそよ風とは違います。

てきて床が暖まっているところは気持ちがい

そういうことで言うと、周壁の温度は30℃い。夜だったならば、空気が暖まっている部

ぐらいあったっていいのです。窓を開けて通屋より床暖房をやっているような部屋は、も風できれば、むしろ、そういうときのほうがう決定的に気持ちがいい。床暖房は、床の表

人体のエクセルギー消費というのは小さくな

面温度が高いので、周壁の温度は全体の平均ります。これは冬の話とちゃんと辻褄が合い

値として上がるのです。そういうところで人ます。

のからだはエクセルギー消費が小さくなるよ

夏のしつらえで大事なことは、風がちゃん

うにできている。そういうことをこの図は示しと通るところで、日差しをきちんと避けることているのです。

です。図14 はトルコで目にした光景ですが、断熱は、光熱費を小さくする、電力消費を空気の中に含まれている湿気の量は、日本で減らす、ガスの消費量を減らす、と今まで説体験するのとそんなには違いません。こうい

明されてきました。それはもちろん間違ってう環境空間をめざすことが大事のように思いいないのですが、その前に、人体の性質に照ます。木陰のベンチは涼しくて気持ちがいい。

らしてそれが理に適っており、本当に快適なそういうところでエクセルギー消費は小さく環境をつくることに役立ち、その副産物としなるように人のからだはできているのです。

て資源の浪費がなくなると考えるべきだと思エクセルギーという概念でいろいろ見てみた

うわけです。

ら、こういうこともわかってくるようになりま

夏についても同様のことがわかってきまし50

まちなみ塾 講義録 2011

ると寒くなってきてしまいます。

した。

た。皆さんが日ごろ体験することで言うと、人体のエクセルギー収支に関する研究を、

通勤電車の中の冷房は結構気流が強いです

暖房とか冷房についてやってきて思うようにが、あのような空間では風速は強い。そのよなったことがあります。省エネルギーといううな状況で、壁の温度も、空気の温度も26℃

言葉で連想されるのは、暗いこと……なのでだと、人のからだのエクセルギー消費は小さすね。今の日本の社会状況では、どちらかとくなります。しかし、そのような空間はずっいうと皆さんそう思いがちです。ところが、と長い時間いると、気持ちのいいものではあ

人体のエクセルギー収支を研究してわかった

りま せ ん。 そうい う 室 内 で は、 気 流 速 はのは、、人のからだはエクセルギーをたくさん

0.1m/sec 以下ぐらいにしないと、大抵具合い

消費すると快適になるようにはできていないが悪いのです。それでも長い時間過ごしていということです。

古い内装材を取りはずして わ かりました が、1990年にできた建物で、断熱材はお情け程度にしか入っていませんでした。冬の状況
とか夏の状況をずっと20年近く体験していましたので、断熱材はほとんど入ってないだろうとは思っていましたが、全部はがしてみて、こんなものだったかと改めてひどいものだったのだと思いました。屋根にも何もありません。天井の板は非 常にきれ いだったの

図14 日射の遮蔽とそよ風がもたらす快適さ

で、そういうものはなるべ

人体は、エクセルギー消費が小さくなるとく再利用しました。トイレもそのまま。お風

ころで心地よくなるようにできている。その呂はちょっとくだびれていたのでユニットバ

ように進化してきたと考えると、今までたくスのいいものに変えました。外壁の内側から

さんエネルギーを使ったら便利で快適になる

断熱をしましたが、木枠をつくって、セルロと思っていたのは、単なる思い込みではなかース断熱材をそこに吹き込むということで、ったのか……と思えてきます。エネルギーを

壁は全部 5センチ以上は入れられるようにしあまり投入しない方がもっといいに違いない。

て、屋根は10センチ入れるようにしました。

人のからだの生理をエクセルギーを基にして、それから、南側の窓ガラスは全部真空断熱ガ

素直に計算をしてみたら、そのようなことがラス、西側はブラインド内蔵の二重ガラス、

わかってきたのです。

北側は二重サッシにするなど、適材適所で工

照明でも暖房でも冷房でも、こういったこ

夫をしました。

とで環境をつくっていくということが基本で、照明のことが大事なんだと今日お話ししま

皆さんにも是非もう一度いろいろ考え直してしたけれど、LEDかコンパクト型の蛍光灯で、いただければと思います。

なるべくやわらかい光になるようにしました。
実際に照度をはかると全般で 50ルクス程度

わが家の断熱改修です。本が読めるように300ルクスぐらい確「紺屋の白袴」ではいけないと思って、私の保した部分もありますが、世の中一般が明る住んでいる集合住宅での断熱改修を最後にお過ぎるのであって、照明のこともちゃんと考見せしておきましょう。

えるということは、じつはとても重要だと考

私の家族は、横浜にある14 階建ての集合

えています（図15）。

住宅の最上階に住んでいます。ほんとうは集あと、冷房のエクセルギー消費のところで合住宅全体で断熱改修を行えば一番いいのでお話したように、外付けの日よけがとても大すが、それはちょっと大変なので、わが家だ

事だということで、ちょっと大き目の農業用

けでやりました。ということは、本当は外壁の寒冷紗で専用の日除けをつくってバルコニの外側で断熱をすべきなんですが、内側でやーに設けました。カーテン式にして風の強いらなければいけないわけです。それから、サ

ときには畳めます。ヨットの帆みたいに使えッシ枠ももちろん変えられませんので、ガラる日よけです。日よけ材は相当透過率の小さ

スだけ複層ガラスにするとか、いろいろ可能なものを使いましたので、部屋の中が暗くなな範囲で最大限の工夫をしました。

るのではないかとも思いましたが、むしろ光

まちなみ塾 講義録 201151

図15 断熱改修の一例①

図16 断熱改修の一例②を抑えぎみにしたほうが夏は涼しげですし、めなのですが、それと比べても小さめだとい暗さが問題になることは全くありませんでし

うことになりました（図17）。

た（図16）。
わが家のエネルギー使用量が日本全国と比おわりに較してどれぐらいか。同じぐらいだったり、人が不快でない……ところでの人体エクセ増えたりしていたらシャレになりませんから、

ルギー消費を一番小さくすることができるよ

1年間分の電気代とガス代を丹念に積み上げ

うに、室内環境を断熱とか窓ガラスの遮熱でて計算してみました。その結果、日本全国の設える。そうすると、住んでいて夏は涼しく、

2007 年の平均値の63％ぐらいになっている

冬はポカポカ温かい環境ができて、電力や都ことがわかりました。まあ恥ずかしくない結

市ガスの消費量も少さくすることができる。

果になったと思っています。この日本全国のそれが、今日一番お話したかったことです。

値というのは、集合住宅と戸建住宅が合わさ今の日本の社会では、電力がなくなったらったものです。集合住宅は戸建てに比べたら困ると皆さん漠然と思っていますが、建物で小さ目になることがわかっていますので、集はそんなにたくさんの電力が必要なようでは

合と戸建ての別々のデータもありましたので、快適ではないのです。もっと小さな電力やガそれとも比較してみました。私の家は、日本

スしか要らないような建物を、新築では当然

全国の集合住宅の平均値 60㎡よりかなり広やっていかなければなりませんし、改修をして直していくべき建物も山ほどあります。断
熱改修や遮熱改修は新しい仕事をつくっていくことにもなっていくはずです。
そういうことをこれからやっていけば、社会全体にとってもいい話になっていくはずです。そういうところを、皆さんにも、ぜひ考えいただきたいと思います。

図17 一般住宅戸のエネルギー使用量の比較

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