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特 集
建築における蓄熱技術の評価と実践

住宅の蓄熱性能評価と暖冷房負荷に及ぼす影響
Relation between Heat Capacity Index and Heating and Cooling Load for the
Residential Buildings
西澤繁毅 *
170 kJ/（m2K）を閾値とした二値評価にとどまっ1．はじめにており，建物躯体の熱容量が持つ影響の詳細かつ合筆者らは住宅省エネルギー基準における蓄熱性能

理性をもった評価ができているとは言いがたい．

評価の合理化に向けてこれまで検討を行ってきた．

とは言え，建物の持つ熱容量の定量的な評価指標

住宅の躯体をはじめとした熱容量が増大することが 存 在 し て い な い わ け で は な く，ISO 13786

で，室温の平準化に伴い熱負荷の削減が見込まれる“Thermal performance of building components -ことは定性的にはこれまでにも理解されてきていDynamic thermal characteristics - Calculation

る．一方，大きな熱容量を抱えることで，暖冷房開

methods”（2）として有効熱容量の計算方法が規定さ

始時に大きな熱負荷が生じ，室温が安定するまでにれ，国内でも学術的な検討は進められている状況に時間を要することも同様に言及されている．蓄熱性ある（3）．しかし，国外を見ても有効熱容量を指標

能が建物のエネルギー消費構造や室内温熱環境に及として蓄熱性能評価を省エネ基準等に導入しているぼす影響は，断熱性能や日射取得性能，暖冷房の運事例は確認できていない．これは有効熱容量指標の転方式等と深く関わっており，
「高断熱」
「日射取得

計算が断熱性能や日射遮蔽性能の指標に比べて複雑

大」「大熱容量」の特徴を持ついわゆる「パッシブソー

であることもあるが，建物の蓄熱性能がエネルギー

ラーハウス」や「高断熱」「日射取得大」「小熱容量」

消費構造や室内温熱環境に及ぼす影響を把握できての場合に発生が懸念されるオーバーヒートといったいないことも一因である考えられる．
以上の背景から住宅省エネルギー基準における蓄定性的に言及される特徴で一般的に理解されている

熱性能評価の合理化に向けて検討を進めている．本ものと考えられる（表 1）．
この中で，断熱性能については熱損失係数（Q 値）

稿では，ISO 13786 で計算法を規定されている有効や平成 25 年住宅省エネルギー基準（1）で導入された

熱容量を住宅省エネ基準の中での指標としてどのよ

外皮平均熱貫流率（UA 値）で定量的に評価され，

うに位置づけられるかを整理するとともに，有効熱

日射遮蔽性能については夏期日射取得係数（μ値）

容量がエネルギー消費構造に及ぼす影響を検討してや冷房期の平均日射熱取得率（ηA 値）による定量

いる状況についてまとめている．

的な評価がこれまでに行われてきた．一方，熱容量については，現行の住宅省エネルギー基準では，暖2．有効熱容量とは房エネルギー消費に及ぼす熱容量の影響を評価する

建物の躯体が持つ熱容量のうち，室温や外気温の際に，床面積あたりの蓄熱部位の熱容量について変動に追随して吸放熱に寄与する部分は躯体全体の一部分であり，その温度変動による吸放熱に寄与す

表1
断熱性能

熱容量に関係した一般的な特徴

日射取得／遮蔽性能
日射取得大
／遮蔽小

熱容量
大熱容量

一般的な特徴Journal of JSES

太エネ258-特集

西澤.indd8

例としてコンクリートの厚い壁で考えると，空間の→ いわゆる「パッシブソーラーハウス」

温度変動に追随して吸放熱に寄与するのは温度変化が生じる表面近傍のごく薄い部分であり，表面から小熱容量→ オーバーヒートにより室温上昇

大熱容量→ 小容量熱源機による連続空調運転

小熱容量→ 間歇空調運転向き

高断熱
日射取得小
／遮蔽大

る部分の熱容量を有効熱容量として定義している．

* 国立研究開発法人建築研究所－8－2020 年

2020/07/27

10:05:00

住宅の蓄熱性能評価と暖冷房負荷に及ぼす影響

離れた部分（深奥部）は温度変化が生じず吸放熱にηA 値）と共通の考え方に拠る必要がある．具

寄与しない部分として残ることをイメージされた

体には温度差係数への対応，線熱貫流率設定部

い．このうちの表面近傍の薄い部分の吸放熱に寄与

位への対応である．温度差係数への対応としてする熱容量が有効熱容量としてカウントされるといは，室温と外気温変動が同期している状況を想うことである．また，この例から，変動にかかる時

定して温度差係数を考慮して計算する方法を整間（周期）も有効熱容量を左右することが理解され理した（4 － 6）．また，線熱貫流率設定部位に関ると思う．短い周期の変動では表面にごく近い部分

しては，熱橋が有効熱容量算定値に大きく影響の熱容量だけが有効熱容量とされ，長い周期の変動

しないことを確認している（4）．また，UA 値等になるにつれ表面から離れた深い部分まで有効熱容と同様に外皮表面積で除した，外皮面積あたり量としてカウントされることになる（以上を突き詰の有効熱容量を指標として提示している（6）．

めて周期を無限にとばすと有効熱容量はコンクリー
ト壁体全体の熱容量に等しくなる）．

4．建物モデルと計算の概要

このような有効熱容量を求める計算方法は周波数

本稿での検討に用いた建物モデルと計算の概要に応答に基づき整理されているが，UA 値やηA 値の計

ついて表 2 に示す．省エネ基準の検討に用いられて算に比べて複雑な計算が必要となるのは否めない．

いる木造戸建住宅モデル（1）に断熱性能 4 水準，日

計算方法の詳細については ISO 13786（2） 及び他の射取得性能 3 水準を設定している．気象条件として

（4，5）

参考文献

を参照されたい．

は，温暖地として省エネ基準における地域区分の 6

3．住宅省エネ基準で考慮する際の注意点の整理

地域，寒冷地として 2 地域を設定した．
躯体に付加する熱容量は床面にコンクリートを打住宅省エネ基準において，建物の蓄熱性能の評価

ち増す設定とすることで対応している（4）．これは，指標として有効熱容量を用いることを想定した際のエネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）（7）

計算方法，注意すべき点，引き続き検討を要する点の蓄熱の利用において「利用する」を選択した際に（4 － 6）．以下に要点を示す．

を整理している適用される暖房負荷を算定した条件に準じており，（1） 建物全体の有効熱容量を計算するためには，外厚さを変化させて熱容量の変更を行っている（なお，

皮以外の躯体（室内床や間仕切）についても考

住宅省エネ基準において蓄熱性能の有無の閾値と慮する必要がある．現状の省エネ基準では UAなっている 170 kJ/（m2K）はコンクリートを床上

値等の計算を外皮についてのみ行っており，間に 9 cm の厚さで打ち増した状況が相当する）．

仕切等の入力を求めていない．外皮性能評価に

暖冷房方式は全館連続暖冷房もしくは居室間歇暖

有効熱容量を導入するとした場合に，外皮以外冷房とし，高断熱小熱容量の条件で頻発が懸念されの躯体について詳細な入力を求めるか，入力のる暖房期のオーバーヒートに対しては，26 ℃以上

簡便化を図るか，デフォルト値設定により入力の室温となる場合に 5 回 /h にあたる外気を導入す

不要とするかについては今後の検討を要する．

る対策を設定した．暖冷房負荷計算には AE-Sim/（2）（2） ISO 13786

で規定されている有効熱容量には，Heat を使用している．

温度変動位置と吸放熱が影響する位置に対応して，室内側有効熱容量 Ci，室内側有効吸熱熱

表2

容量 CAi，有効貫流熱容量 CT といった複数の有効熱容量が定義されている．省エネ基準で指地域区分標として扱う有効熱容量としては，室温変動の住宅モデル緩和に寄与する意味を持つ室内側有効吸熱熱容量 CAi が適当であると判断している．
（3） 変動の周期をどう取るのかによって有効熱容量の値は変わってくる．室温変動の緩和という観（2）点に立つと ISO 13786

でも推奨されている

日変動に対応（24 時間周期）とするのが適当であると判断している．
（4） 住宅省エネ基準の外皮に関する指標（UA 値，
Vol.46. No4

太エネ258-特集

西澤.indd

9－9－

建物モデルと計算の概要

6地域(岡山)2地域(岩見沢)
2

省エネルギー基準戸建住宅モデル(床面積120.08m )

外皮の
断熱性能
(U A 値)
日射取得条件(窓付属品)

温暖地モデル(外皮に対する
開口部面積比率: 11.4%)
H4基準相当 (U A =1.44 W/(m2K))

寒冷地モデル(外皮に対する
開口部面積比率: 8.9%)
H4基準相当 (U A =0.53 W/(m2K))2

2

H11基準相当 (U A =0.87 W/(m K))

H11基準相当 (U A =0.45 W/(m K))

H11基準+ (U A =0.56 W/(m K))

H11基準+ (U A =0.37 W/(m K))

H11基準++ (U A =0.39 W/(m K))

H11基準++ (U A =0.25 W/(m K))

2

2

2

2

窓付属品なし, レースカーテン, 外付けブラインド
*

*

2

暖冷房方式

0, 20, 40, 60, 80, 100, 120 , 140, 160 , 180, 255[kJ/m K]*(0, 0.011, 0.021, 0.032, 0.042, 0.053, 0.063*, 0.074, 0.084 , 0.095, 0.134[m])全館連続暖冷房, 居室間歇暖冷房

暖房時のオー
バーヒート対策なし
あり(26℃以上で5回/hの外気を導入)

付加熱容量(付加RC厚さ)

熱負荷計算ソフト AE-Sim/Heat
注：*付は6地域のみ実施

太陽エネルギー

2020/07/28

9:55:07

西澤繁毅：

5．有効熱容量の計算

6．負荷計算結果の分析

表 2 の条件のうち，6 地域における有効熱容量の表 2 の条件について暖冷房負荷計算を行った結果

計算結果（図 1）から，有効熱容量がどのような特を分析した結果から，有効熱容量が暖冷房負荷に及徴を持つのかを説明したい．

ぼす影響について示す．

図 1 には，6 地域の条件について，24 時間周期で6.1

オーバーヒート対策の影響の確認

計算した外皮表面積あたりの室内側有効吸熱熱容量

本稿の計算では，断熱性能，日射取得性能が高く，CAi，有効貫流熱容量 CT（参考文献 5 に記載のプロ

熱容量が小さい場合は，日射により室温が上昇し，グラムにて算定可能），外皮平均熱貫流率 UA，冷房

適切な室内環境とならない（表 1）ことが予想され期の平均日射熱取得率ηAC を示している．本稿のよることから，暖房期に 26 ℃以上で排熱換気を行う

うなコンクリートを床に打ち増す想定による熱容量

オーバーヒート対策を導入した計算を行っているの付加では，厚さが数 cm の範囲では室内側有効吸（表 2，このオーバーヒート対策は室温が 26 ℃を越熱熱容量 CAi が大きく増加する状況が見られるが，え耐えられなくなった居住者が窓を開けて熱気を排

8 ～ 10 cm 程度でほぼ頭打ちとなり，それ以上の厚出する行為を想定している）．

みの増加は熱容量として有効とみなされなくなるこ

温暖地（6 地域）においてオーバーヒート対策をとが分かる（上述の 2．で例示した説明と対応して導入することで増加する暖房負荷の比率を示した

いることを理解いただけるかと思う）．このように，

図 2 では，多くのケースでオーバーヒート対策導入

適切な厚さ以上の蓄熱部位の設置は，蓄熱性能の向による影響は数 % 程度の暖房負荷増に留まってお上として見なされないことになることから，設置すり，室温が 26 ℃以上となり排熱換気を行わざるをる表面積の拡大で対応する方が蓄熱性能向上という得ない状況が発生する時間はそれほど多くなっては

意味では有効となる．

いないことが確認される．一方で，断熱性能，日射また，室内側有効吸熱熱容量 CAi は断熱の水準に取得性能が高いいくつかのケースでは，有効熱容量

ほぼ拠らず，コンクリートの厚さに応じて同程度のが小さくなるにつれ暖房負荷が増大する傾向が見ら値が算出されていることも分かる（図 1 左．日射取れ，居室間歇運転で 5 % 超，全館連続運転で 10 %得性能の水準にほぼ拠らないことも確認している）．

超の暖房負荷増となるケースが生じていることが分

一方，外皮平均熱貫流率 UA，冷房期の平均日射熱

かる．このことから断熱性能と日射取得性能が共にに敷設したコンクリート厚の違いによる差異が値に現れるものの，影響は極めて小さいことを確認している（図 1 右）．
以上のように室内側有効吸熱熱容量 CAi は，断熱性能や日射取得性能に大きな影響を受けずに計算されていることから，建物の蓄熱性能の大小を示す指CAi (H11)

CT (H11)

CAi (H11+)
CAi (H11++)CT (H11+)CT (H11++)

1 H11
0.8
0.6
0.4

0

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
床(114.7m2)に付加するRCの厚さ [m]H11++-0.10.1

0 0.050.10.15

10H11++,遮蔽なし
H11+,遮蔽なし

12

全館連続暖房108

6 H11++,レースカーテン
4
H11,遮蔽なし
2
0

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

6

H11++,遮蔽なし
H11+,遮蔽なし

54

居室間歇暖房3
2

H11,遮蔽なし

1
0

15

20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

図2 オ
 ーバーヒート対策により増加する
暖房負荷比率（6 地域）

有効熱容量，UA 値，ηAC 値の計算結果（6 地域）

Journal of JSES

西澤.indd

0

H11+

14

オーバーヒート対策により増加する
暖房負荷期間積算値の比率 [%]CT (H4)

1.2

5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0

外付けブラインド

CAi (H4)H4

窓付属品なしレースカーテン

1.4

0.2

図1

太エネ258-特集

1.6

6地域

ηAC [%]

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

UA [W/(m2K)]

有効熱容量 CAi , CT [kJ/(m2K)]

標となっていることが確認される．

オーバーヒート対策により増加する
暖房負荷期間積算値の比率 [%]取得率ηAC については，外皮として扱われる 1 階床

－ 10 －

2020 年

2020/07/27

10:05:00

住宅の蓄熱性能評価と暖冷房負荷に及ぼす影響高い住宅においては，取得した多大な日射熱を蓄え響は比較的軽微に留まっていることが分かる

るための熱容量を適切に確保することが，暖房負荷（図 3）．また，暖房運転の違いについては，両地域の削減と適切な室内温熱環境の両立の要点であるこ

とも全館連続運転することで居室間歇運転に比べてとを示すものと言える．

約 2 倍の負荷となることが確認されている．

本稿の以下の検討には，極端な室温の上昇が生じ

室内側有効吸熱熱容量 CAi と暖房負荷期間積算値

るのは温熱環境上相応しくないとして，暖房負荷にの関係について，コンクリートによる熱容量付加のついてはオーバーヒート対策ありの結果を用いて分ない状態を基準として増減比として確認すると，温析を行っている．

暖な 6 地域では，断熱性能，日射取得性能が高い場

6.2

合に，熱容量増大による暖房負荷削減効果が高く現暖房負荷期間積算値に及ぼす影響

図 3，4 に，6 地域の居室間歇運転と 2 地域の全れることとなり，最大で 25% 程度の削減となって館連続運転における室内側有効吸熱熱容量 CAi と暖いる（全館連続運転においてはより顕著となり最大

房負荷の期間積算値の関係を示す．

で 3 割程度の削減となる）．一方，日射取得性能が暖房負荷の期間積算値に対しては，断熱性能が支低い場合には，熱容量増大による負荷削減効果は小配的な影響を，日射取得性能が二次的な影響を持つ

さく，居室間歇暖房時には 5 % 程度ではあるが逆ことが確認される．一方で，有効熱容量が及ぼす影に暖房負荷が増加する状況が確認される（図 4 上）．
寒冷な 2 地域では，温暖地と同様の傾向は見られるものの，熱容量増大による暖房負荷への影響は温暖房負荷期間積算値 [GJ]30

居室間歇暖房(6地域)

暖地より限定的である．全館連続運転の場合でも最25

大 7% 程度の削減にとどまる結果（図 4 下）となっ

20
15ており，温暖地の方が熱容量増大による負荷削減効10果を発揮しやすいことがうかがえる．

5
0

6.3
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

地域の全館連続運転における暖房負荷期間最大値に

暖房負荷期間積算値 [GJ]

70

ついて室内側有効吸熱熱容量 CAi との関係を示す．

60

暖房負荷の最大値については，居室間歇運転時の50

LD では，2 地域，6 地域ともに有効熱容量の増大

4030とともに大きく低下する状況が確認でき，全館運転

20
10
0

熱容量を付加することで変化した
暖房負荷期間積算値の比率 [%]時に比べて顕著に現れていた（図 5）．また，最大

全館連続暖房(2地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

図3

暖房負荷の削減の割合は，日射取得性能が高いほど50大きくなることが確認された（図 6）．図 3，4 に示

期間積算暖房負荷（6 地域間歇，2 地域連続）した積算負荷とあわせて考えると，断熱性能，日射取得性能が高いケースでは，熱容量を確保すること

10
5で積算負荷，最大負荷がともに減少することから，

0-5

適切な容量選定により小容量の空調熱源機を導入す-10ることで効果的に省エネにつなげることが可能と考

-15
-20
-25

熱容量を付加することで変化した
暖房負荷期間積算値の比率 [%]-30

えられる．一方，断熱性能と日射取得性能が低いケー

居室間歇暖房(6地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

スでは，熱容量が増大することで温度が平準化され50

暖房開始時に現れる最大負荷は抑制されるものの，

0

熱損失は躯体に蓄熱された分も含めて累進し，積算-1負荷としてはそれほど抑制されない（間歇運転時は-2-3逆に増大する）ことになると捉えられる．

-4

6.4

-5
-6
-7

図4

10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

西澤.indd転における室内側有効吸熱熱容量 CAi と冷房負荷の50

期間積算暖房負荷削減比（6 地域間歇，2 地域連続）

11

冷房負荷期間積算値に及ぼす影響

図 7，8 に，6 地域の居室間歇運転，全館連続運

全館連続暖房(2地域)

Vol.46. No4

太エネ258-特集

暖房負荷期間最大値に及ぼす影響

図 5，6 に，6 地域の居室間歇運転時の LD と 2

50

期間積算値の関係を示す．

－ 11 －

太陽エネルギー

2020/07/27

10:05:01

西澤繁毅：

冷房負荷の期間積算値に対しては，日射取得性能確認される（図 8）．一方，寒冷な 2 地域では，冷が支配的な傾向を示すことが確認され，断熱性能に

房負荷自体がそもそも小さい状況の中でではある

よる差異は暖房に比べると大きくない．また，有効が，熱容量増大による冷房負荷削減効果は温暖地よ

熱容量については軽微な影響に留まっている．冷房

り大きく現れ最大で 25% 程度の削減となっていた．

運転の違いについては両地域とも全館連続運転する

6.5

冷房負荷期間最大値に及ぼす影響

図 9，10 に，6 地域の居室間歇運転，全館連続運ことで居室間歇運転に比べて 1.5 ～ 2 倍程度の負荷

転における室内側有効吸熱熱容量 CAi と冷房負荷のとなっていた（図 7）．
室内側有効吸熱熱容量 CAi と負荷削減の比率との期間最大値の関係を示す．

関係について確認すると，温暖な 6 地域では，暖房冷房負荷の最大値については，日射取得性能が高時と比べて熱容量増大による負荷への影響は小さくい（日射遮蔽性能が低い）ケースを中心に熱容量増なっており，全館連続運転で 7% 程度，居室間歇運

大により最大負荷が減少しており暖房と同様に温度

転で 4% 程度が最大の削減幅となっている．また，平準化による影響が現れている（図 10）が，図 7，

日射取得性能が高い場合には，居室間歇運転を行う

8 をあわせて見ると，日射取得性能が高い（日射遮と熱容量の増大とともに若干負荷が増大する状況が蔽性能が低い）ケースは，熱容量増大による期間積

12

16

10

冷房負荷期間積算値 [GJ][LD] 暖房負荷期間最大値 [kW]

算負荷の削減効果が小さいケースとなっており，暖

8
6
4
2
0

居室間歇暖房,LD(6地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

14
12
10
8
6
4
2
0

居室間歇冷房(6地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

8

25

冷房負荷期間積算値 [GJ]

7
6
5
4
3
2

全館連続暖房(2地域)

1
0

10

熱容量を付加することで変化する
暖房負荷期間最大値の比率(LD) [%]

図5

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

15
10
5
0

暖房負荷期間最大値（6 地域間歇 LD，2 地域連続）

全館連続冷房(6地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

図750

期間積算冷房負荷（6 地域間歇，連続）

0
-5

-10
-15
-20
-25
-30
10

熱容量を付加することで変化する
暖房負荷期間最大値の比率 [%]

0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10

居室間歇暖房,LD(6地域)
15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

熱容量を付加することで変化した
冷房負荷期間積算値の比率 [%]-35

全館連続暖房(2地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

図6 暖
 房負荷期間最大値の削減比（6 地域間歇 LD，2 地
域連続）
Journal of JSES

太エネ258-特集

20

熱容量を付加することで変化した
冷房負荷期間積算値の比率 [%]暖房負荷期間最大値 [kW]9

西澤.indd12－ 12 －

2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5

居室間歇冷房(6地域)
10

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8

全館連続冷房(6地域)
10

図8

15
20
25
30
35
40
45
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

50

期間積算冷房負荷削減比（6 地域間歇，連続）2020 年

2020/07/27

10:05:02

住宅の蓄熱性能評価と暖冷房負荷に及ぼす影響[LD] 冷房負荷期間最大値 [kW]8を検討している状況についてとりまとめた．

6

まず，住宅省エネ基準の中で，蓄熱性能の評価指54標として有効熱容量を用いることを想定した際の計

32

算方法，注意点について整理するとともに，引き続

1
0

15

20
25
30
35
40
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

12冷房負荷期間最大値 [kW]に，有効熱容量がエネルギー消費構造に及ぼす影響

居室間歇冷房,LD(6地域)

7

き検討を要する点について確認した．また，室内側

45

有効吸熱熱容量 CAi が断熱性能や日射取得性能と独立して計算され，建物の蓄熱性能の大小を示す指標

全館連続冷房(6地域)

10となっていることを確認した．

8

次に，暖冷房負荷計算の負荷計算結果から，住宅

6の蓄熱性能が暖冷房負荷に及ぼす影響を断熱性能，

4

日射取得性能とあわせて検討した．暖房では断熱性

2
0

15

20
25
30
35
40
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

熱容量を付加することで変化する
冷房負荷期間最大値の比率(LD) [%]図9

能が，冷房では日射取得性能が負荷に支配的な影響45を及ぼしており，蓄熱性能が及ぼす影響は相対的に

冷房負荷期間最大値（6 地域間歇 LD，連続）

小さいことが確認された．ただ，その中でも，暖房については，温暖地で断熱性能，日射取得性能が高50く，運転時間に連続性がある場合を中心に熱容量増-5大による負荷削減効果向上につながることが確認さ-10れた．また，熱容量増大による室温平準化に伴い最

-15
-20

熱容量を付加することで変化する
冷房負荷期間最大値の比率 [%]-25

大負荷も抑制されることから，小容量熱源機を導入

居室間歇冷房,LD(6地域)
15

20
25
30
35
40
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]

25

することで一層の省エネ化が期待できると考えられ

45

る．冷房については，暖房時とは逆に，日射取得性
能が低いほど熱容量増大による負荷削減効果が高く

全館連続冷房(6地域)

20

なった．そもそも冷房負荷削減のためには，支配的15
10な影響を及ぼす日射遮蔽の強化を図ることがまず

5

もって効果的であり，熱容量を増大することで冷房

0-5

負荷削減効果を上乗せすることが可能ということが

-10
-15
-20

図 10

15

20
25
30
35
40
室内側有効吸熱熱容量CAi [kJ/(m2K)]確認された．

45

暖房負荷期間最大値の削減比（6 地域間歇 LD，
連続）

以上のように，本稿で実施した負荷計算結果については，熱容量の増大が暖冷房負荷に極端に影響を及ぼす状況は確認されなかったが，断熱性能や日射

房時のように相乗的に省エネ効果を発揮する状況に遮蔽を向上することで達成できる暖冷房負荷削減効

なっていない．

果を，蓄熱性能の確保により強化できることを確認

なお，図 10 で熱容量増大により直線的に最大負できた．今後は，省エネに関わる効果に留まらず，荷が減少しない（逆に特異に増加している）ケース

温度変動の平準化に伴う室内温熱環境の向上等に及もあるが，冷房開始時の潜熱負荷の極度な増大が現ぼす影響もあわせて検討していきたいと考えていれているといった状況が確認されており，建物の蓄る．

熱性能とは直接関与しない潜熱負荷については除外
し，顕熱負荷のみでの検討とする必要があると考え

8．参考文献1 ）平成 25 年省エネルギー基準に準拠した算定・られる．

判断の方法及び解説Ⅱ住宅，連合印刷センター，

7．まとめ

2013

住宅省エネ基準の蓄熱性能評価の合理化に向けて

2 ）ISO 13786, Thermal performance of building

検討を進める中で，ISO 13786 で計算法を規定されcomponents - Dynamic thermal characteristics

た有効熱容量を住宅省エネ基準の中での指標として- Calculation methods, 2007

どのように位置づけられるかを整理した結果とともVol.46. No4

太エネ258-特集

西澤.indd133 ）例えば，永田明寛：部位の有効熱容量・有効湿－ 13 －

太陽エネルギー

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西澤繁毅：

気容量とその合成，日本建築学会大会学術講演

https://house.app.lowenergy.jp/（URL は 2020

梗概集 D2，pp.13-14，2012

年 6 月時点）

4 ）西澤他：住戸単位で有効熱容量を算定する方法

8 ）西澤他：住宅の暖冷房負荷に及ぼす熱容量の影に関する検討，日本建築学会大会学術講演梗概

響， 空 気 調 和・ 衛 生 工 学 会 大 会（ 投 稿 中 ），集 D2，pp.675-676，2018

20205 ）一次元躯体構成群から有効熱容量を計算するプ
ログラム，

著者略歴

https://github.com/nishizawashigeki24/

西澤繁毅（ニシザワ シゲキ）
1999 年 3 月北海道大学大学院工学研究科博士課

Effective-Heat-Capacity（URL は 2020 年 6 月時程修了．同年 4 月独立行政法人建築研究所入所．

点）
6 ）西澤他：住宅の熱容量が暖冷房負荷に及ぼす影2014 年 4 月より国立研究開発法人建築研究所環境

響の検討，日本建築学会大会学術講演梗概集

研究グループ主任研究員．専門は建築環境工学．博D2，pp.361-362，2019

士（工学）
．

7 ）エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版），

Journal of JSES

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10:05:02