集合住宅開口部の日射遮蔽効果の評価
その１

バルコニー部仕上げと開口部材料の組み合わせが冷房する単室の負荷に及ぼす影響
213-019

上田大（共同研究者213-029岡崎慎平）もたらす。日射遮蔽が無い場合、負荷発生時刻は 13 時、１．背景・目的
水質保全のために琵琶湖湖岸に生殖しているヨシは立約 4 時間続く。ヨシズのよる日射遮蔽の結果、負荷発生ち枯れさせないために毎年刈入されているが、刈り取らは 15 時 30 分から 1 時間である。日射遮蔽が無い場合にれた後に焼却されることが多くなっている。ヨシの消費比べ 4 時間程度短くなる。
（単板・コンク･ヨシズ無）のを促し、琵琶湖の環境保全に寄与する方策の提案を目的

積算負荷 11071.6ｋJ に対し（単板・白プラ・ヨシズ無）に、古くから利用されてきた日射遮蔽材としての効果をは約 13％の負荷増大となる。日射遮蔽すると（単板・コ定量的に示してきた。

ンク･ヨシズ有）積算負荷は約 99％減の 67.8ｋJ となる。

１）２）の評価に引き続き、集合住宅バルコ（単板・コンク･ヨシズ有）に対し（単板・白プラ・ヨシ

ニー仕上げ材の違とバルコニーに面する室内負荷への影ズ有）では積算負荷約 33.0ｋJ と半減する。負荷自体が響を評価した。その 1 では集合住宅開口部の熱特性とバ低いので負荷削減の方策として妥当とは言い切れないが、ルコニーの仕上、日射遮蔽（ヨシズ）が単室の冷房負荷仕上げが高反射率で日射遮蔽をすると負荷削減をさらにに及ぼす影響を評価し、集合住宅開口部周りの設計指針加速する。

本報では既報を示したい。その 2 では多数室住居でのバルコニーでの図 6 に窓材を変え場合の室温時間変動を示す。表 6 に日射遮蔽が年間の冷暖房負荷に及ぼす影響を評価する。

１日積算負荷と負荷発生期間を示す。図 8 にはバルコニ

２．解析条件ー材料を変えた時の負荷時間変動を示す。窓材の熱性能

外界条件を図 1 に示す。外気温度はアメダス気象デーが上がると室温変動は小さくなる。日射遮蔽があってもタ夏至付近の快晴日(6 月 15 日)を使用した。バルコニー夜間の温度は高くなる。図 5 にも示す通り、日射遮蔽に空間は十分に空気の流動があるとし外気温と等しいもの

よって夜間の室温が 25℃以下となる時間が増えるのがとする。直達日射量、天空日射量、大気放射量は理論式

単板ガラスの場合だけである。（単板･コンク･ヨシズ無）で与える。室内モデルは図 2、図 3 に示す奥行き 5m、に比べ（LOW-E・コンク・ヨシズ無）の場合、799.3kJ

幅 4m の単室である。検討するバルコニーの奥行きと奥約 4 割削減できる。窓の熱性能による負荷削減効果が顕行に対するバルコニー高さをアスペクト比と呼びを表 1

著であるコンクリート仕上げの場合、昼間の室温はに示す。本研究で使用する各材料の物性値を表 2～4 にLOW-E ガラスが単板ガラスより低いが、夜間は逆転す示す。冷房設定は 28℃とする。

る。日射遮蔽をすると単板ガラスより LOW-E ガラスで

図 4 にバルコニーの形状と仕上げの放射特性から算定

室温最大約 1.0 度程低く、負荷が発生しない。夜間の最される窓面の等価吸収率とバルコニーに残る日射エネル

低室温は（単板･コンク･ヨシズ有）を除き 25℃以上となギー(1－等価反射率)の積の値を示す。この積の値が大きる。LOW-E ガラスを使用すると日中は室温が上がりにくなるほど室内に流入する熱量が大きくなる。図示のよ

くく、夜間は室温が下がりにくくなった。LOW-E ガラ

うに窓の熱性能の高低、仕上げ材料の性能に関わらす奥スの熱貫流率が低いため夜間の窓からの放熱が充分えら行きが深くなるにつれて積の値が小さくなる。この積のれない。

値が小さくなればバルコニーに面する居室の冷房負荷が４．まとめ小さくなるとするなら、単板ガラスの窓であっても、LOE-E ガラスであっても、バルコニーの仕上げが白色プラスターの様に反射性が高い場合、冷房負荷を増大させる可能性があることが予測される。
３．解析結果・考察

単室の温度変動にバルコニーの仕上げ材の反射率の違いが与える影響は小さい。
単板ガラスでバルコニーの仕上げ材の反射率が高い場合積算負荷が 13％程度増える。
西向き窓では直達日射の透過分が顕著に室温上昇と負図 5 に単板ガラスで日射射日の有無、バルコニー仕上荷上昇に影響する。熱的高機能ガラスの使用が負荷削減

げ材料を変えた場合の室温時間変動を示す。表 5 に 1 日と日射遮蔽が効果的である。一方で、高機能ガラスの使積算負荷と負荷発生期間を示す。図 7 に負荷の発生の時用は夜間の室温低下を阻害する。

間変動を示す。ヨシズ無の場合の仕上げ材をコンクリー

夜間の温度環境調整とバルコニー仕様および窓素材のト（単板･コンク・ヨシズ無）から白色プラスター（単板・選定方法については検討を継続する。

白プラ･ヨシズ無）に変えることによる室温の違いはない。
ヨシズによる日射遮蔽の効果は 1 日を通じて室温低下を表1

各奥行きとアスペクト

奥行[m]1.000 1.111 1.250 1.429 1.667 2.000 2.500
アスペクト比 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00

表2

仕上げの物性値
コンクリート 白色プラスター
0.200
0.920
0.800
0.080
0.100
0.100
0.900
0.900

日射反射率[-]
日射吸収率[-]
長波反射率[-]
長波吸収率[-]

表3

表4

窓の物性値
単板ガラス

日射反射率[-]
日射吸収率[-]
日射透過率[-]
長波反射率[-]
長波吸収率[-]
熱貫流率[W/㎡・K]

LOW-E ガラス

0.072
0.113
0.815
0.150
0.850
5.900

ヨシズの物性値

0.281
0.364
0.355
0.430
0.570
2.500

図 5 単板ガラス窓の室温時間変動

ヨシズ
0.250
0.290
0.710
0.017
0.983
5.775

開口率[-]
日射反射率[-]
日射吸収率[-]
長波反射率[-]
長波吸収率[-]
熱貫流率[W/㎡・K]

図 6 窓材を変えた場合の室温時間変動
図 1 外気温と日射量
図 1 外気温と西向きバルコニーの日射量
断熱境界隣

隣室

隣
室

図 7 バルコニー材料を変えた時の負荷時間変動
バルコニーバルコニー

図 2 室内モデル平面

図 4 28℃

図 3 室内モデル断面

ヨシズ無1ⅿ単板ガラス

図 8 窓材を変えた時の負荷時間変動
表5

図 4 等価吸収率×(1－等価反射率)による比較
参考文献

1)2016 年度卒業論文「集合住宅開口部の日射遮蔽効果の評価

その 1 永田雄大 2) 2016 年度卒業論文「集合住宅開口部の日射遮蔽効果の評価

その２大野広幹 3)

丸善株式会社 宿谷昌則

数値計算で学ぶ光と熱の建築環境工学

積算負荷(kJ)
負荷発生開始
負荷発生終了表6

単板ガラスでの仕上げ材の違い
コンクリ・ヨシズ無 白プラ・ヨシズ無 コンクリ・ヨシズ有 白プラ・ヨシズ有11071.603
12507.723
67.83632.971
13時22分
13時05分
15時28分
15時32分
18時19分
18時18分
16時39分
16時27分

コンクリート仕上げバルコニー窓材の違い

積算負荷(kJ)
負荷発生開始
負荷発生終了単板・ヨシズ無11071.603
13時22分
18時19分LOW-E・ヨシズ無799.265
14時43分
17時39分

単板・ヨシズ有67.83615時28分
16時39分LOW-E・ヨシズ有
0.000
――

（佐藤研究室）