壁の温度

2014.03.23.12:28

 室内の体感温度は次の式で計算できます。
 体感温度=(室温+壁温度)÷2壁の温度
 室温が25度で壁温度が13度の場合、体感温度は19度
 室温が20度で壁温度が19度の場合、体感温度は19.5度

 前者はエアコンや石油ファンヒーターで暖房した室内に多く、後者は床暖房など輻射熱暖房に多いようです。
 室温だけ聞くと後者は寒いように感じるのですが、壁が暖まっていると体感温度が高くなり寒く感じません。
 私は床上5㎝の温度も測りましょうと言いたいのですが、今回は壁の温度の話しです。

 これまで放射温度計で時々壁の温度を測る中で全室連続暖房していると壁の温度が室温と似ていることは分かっていましたが、どのように変化しているのか調べてみました。
 熱電対データロガーという機器を使って壁に貼り付けた熱電対(温度センサー)のデータを1時間毎に記録しました。(外壁に面している壁で測定)

 グラフにしてみるとほとんど室温と同じように壁の温度も変化しているように見えます。よく見ると外気温が大きく変化してから2,3時間後に壁の温度も変化し始めていることも分かります。
 このグラフを見ているとわが家は日中でも家族が家にいるので連続暖房ですが、日中家にいない家でも暖房を切らないで温度を下げておくことで壁の温度が下がりすぎないようにすることは出来そうです。

 体感温度は室温と壁の温度に影響されるので壁が基礎的な温度を保っていれば室温を大きく上げなくて済みますし、冷えた壁を暖めるには大きなエネルギーが必要になります。
 日本の家は夏を旨とすべしと言われ、夏の暑さ対策が中心で冬は気合いで乗り切ってきた歴史がありますし、暖房も室内の空気を暖めることを考えてきたように感じます。

 しかし、家の断熱性能も高くなりエネルギー消費に関心が高まる中で建物を暖める暖房がもっと注目されても良さそうに思うのですが、寒い地域とそれほどでも無い地域では捉え方が違うようです。
 富山ではエアコンだけでは寒いので石油やガス・ファンヒーターがよく使われます。いずれも炭化水素を燃やすので室内に熱と二酸化炭素と水(水蒸気)が発生します。灯油1リットルを燃やすと1.13リットル、プロパンガスでは1.63リットルの水(水蒸気)が出来るそうです。

 加湿器で1リットルの水を使い切ることを考えれば石油ファンヒータは短い時間で多くの水蒸気を発生する高性能加湿器のようでもあります。
 温熱感で言えばある程度湿度が高い方が暖かく感じるのですが、壁が冷えたままでは壁や家具の裏に結露してしまうかもしれません。
 結露が発生する環境を放置しているとやがてカビが発生します。カビは鼻が詰まったりアレルギーの原因になることはよく知られていることだと思います。

 日中家に誰もいない場合であっても弱い熱を連続的に建物に与えることで、ある程度壁を暖めることが出来ます。
 連続して暖房すると費用が心配になりますが、全室連続暖房と家にいない時間と寝ているときに暖房を止めている近所同士の灯油消費量比較では大きな差がありませんでしたし、熱源機によってはタイマーで温水温度を変えられるものがあります。

 わが家では終日室温が20度ぐらいになるようにしていますが、タイマーで日中いない時間帯の温度を下げることが出来ます。
 終日室温20度で使っている全室連続暖房と間欠暖房に大きな費用の差が無いのですから、暖房を止めずに温度を下げて基礎的な温度が保たれている連続暖房は間欠暖房より費用が抑えられそうです。

 快適性や結露やカビなどの室内環境を損なわず、なるべく少ない費用で暖房するか考えるのに壁の温度は結構大切な要素なのかもしれません。

住まい手の感想

2014.03.19.12:20

 住み始めて7年半が経ち、測定マニアと誤解されそうになりながらもわが家の温熱環境を測り続けています。
 継続して測っていると日常生活では気がつかないことが見えてきたりして楽しいものです。

 測り続けてきた3年間を振り返って見ると冷暖房費が減っていったことが続けられた大きな要因だと思います。
 何となく寒いとかちょっと暑いという感覚ではとりあえず冷暖房というおおざっぱな行動になりがちです。
 継続して測っていると冬は室温が18度を下回ったら寒く感じるとか、夏は33度までは冷房無しで普通に生活できるといった下限と上限を掴むことが出来ます。

 下限と上限が分かればそれを超えないように工夫することが出来ます。
 冬は室内の高さによる温度差が出ないようにとか、夏は室内に風を通しながら西日が入らないように工夫するなど具体的な行動につながります。結果は測ることで分かりますし、冷暖房費も下がって行きます。
 また、工夫したけど一月に1,000円ほどしか変わらないというのではやる気も起きませんが、一月で2万円、暖房期間中に10万円以上減るとなると少しは興味がわいてきます。

 我慢や節約しなくても測ることで快適性を損なわずに費用が減るのであれば、測ることには価値があるように思います。
 屋内外の温度と床上5㎝の温度が分かればおおざっぱな温熱環境はつかめます。
 湿度も知りたいところですが、わが家では木が勝手に調湿して住まい手の都合の良いところで安定しています。
 湿度を測って分かったのは何もしなくても良いと言うことでした。

 富山の冬は湿度が高く太平洋側のように湿度が10%を割るようなことはほとんどありません。
 全国どこでも調湿は木に任せておけばよいと言う単純な話しでは無いと思いますし、使っている木が天然乾燥か人工乾燥かによっても調湿効果は大きく違うようです。

 最近では、天然乾燥した芯持ち材の柱や梁に入る乾燥割れを、調湿できる表面積が広がったとか、香りなどの抽出成分が放出される面積が増えたというような捉え方が出来るようになってきました。
 抽出成分はいつかは揮発して無くなってしまいます。林業家の18年経ったモデルハウスに行くと、私はスギの香りに慣れていて感じることは出来ませんが、他の参加者が入った瞬間に香りのことをいうので5年や10年で無くなるものではなさそうです。

 わが家には徳島県の木頭杉が使われています。赤身の色が綺麗な特徴があります。
 色についてもブログで何度か書いていますが、自然素材である木の色は工業製品のように均一ではありません。
 しかし、林業家がなるべく色が揃った材料を選んで、大工さんが色がチグハグにならないように色分けしながら使ってくれることで家全体の色が綺麗に揃います。

 この両者を繋いでくれる建築士がいることで、私たち家族は美しい家で生活することが出来ます。
 建築士は当初から色が揃った魅力について話してくれていたのですが、私は何年も後に色の違う板がバラバラに使われていた建物を見てから気がつきました。

 何年も色褪せることが無く、色艶が深まっていく美しい木の家には、住まい手が気持ちよく生活できる調湿性や香り成分が備わっていて、それらは何もしなくても長く機能するところはすばらしいところだと思います。
 こうしたことは一部のお金持ちだけでは無く普通のサラリーマンでも手に入れられることは多くの方に知っていただきたいと思います。

電気料金プラン

2014.03.17.11:43

 富山では10月下旬から4月下旬までの半年間暖房します。
 厳冬期とそれ以外では暖房費に差がありますが、暖房機器の選択によってランニングコストが大きく違ってきます。

 わが家では7年前の新築時には暖房の熱源は灯油ボイラーで、日中も家族が家にいることもあって厳冬期の灯油使用量(昨年の暖房分のみ)は595リットルでした。
 値段にすると6万円ぐらいになります。これが何ヶ月も続くのは大変なので熱源をヒートポンプに替えたところ、低温でヒートポンプの効率が悪い時期でも電気料金は35,000円(暖房分のみ)になりました。

 ヒートポンプは低温になるほど効率が悪くなるので最も気温が低くなる12月下旬から1月下旬のデータで比べています。
 気温が低くて、効率も悪い時期で比較しても一月25,000円ほどの差がありました。
 暖房期間中で比較するとこの差がさらに開きます。

 わが家では給湯は灯油ボイラーなので電気料金は一般的な料金プランになっています。24時間同じ電気料金なわけですが、1kVA以上の夜間蓄熱式機器を使うと料金プランを選ぶことが出来ます。
 1時間毎の電力使用量データを使って料金プランによってどのくらい金額が変わるか調べてみました。
 午前8時から午後10時までとそれ以外で料金単価が変わる北陸電力のエルフナイト10プランで調べてみると暖房費分だけで24,300円になりました。

 まとめると
 暖房費用(12月下旬~1月下旬)
 灯油 60,000円
 ヒートポンプ 35,000円
 エルフナイト10プラン 24,300円

 こうして見ると同じ室内環境を得るのに随分費用が違うことが分かります。実測値による比較なので消費税や燃料費調整単価などは省いてあります。

 ただ、ヒートポンプは灯油ボイラーの3倍ぐらいの値段ですし、エルフナイト10を選ぶには電気温水器など夜間蓄熱機器を使うことが条件になります。
 最近は電気温水器単体機種が少なくなってヒートポンプと一緒になっているエコキュートが多くなっているのですが、電気温水器とヒートポンプが同じぐらいの値段、つまり電気温水器の倍ぐらいの値段がします。

 新築の場合、暖房の熱源に灯油ボイラーを選ぶ方は減ってくると思いますし、現在灯油を使っている方も設備更新時などに灯油以外を熱源とする機器に変わっていくと思います。
 そんな熱源機だけ交換するという都合の良いことが出来るのか心配なところですが、わが家では熱源機の交換で済みました。
 後から設備屋さんに聞いたところでは、最初になにを選んでいるかによって熱源機の交換だけでは対応できない場合もあるそうです。

 一月に2万円も費用が浮いたのだから私の小遣いが増えると思ったら、家内が設備改修積立金を増額すると言い出しました。
 コツコツとデータを取り、分析して費用を減らしたら積立が増えただけだったわけですが、積立金は電気温水器導入費用になるような感じがします。

火事

2014.03.15.10:24

 木造住宅は火事に弱いとか、金属のように熱で柔らかくならないので燃えながらも家を支えてくれるので火事に弱いとは言えない。消火器
 また、木は燃えても有毒ガスを出さないと聞いたこともあります。

 避難訓練で消火器の使い方を教わっていても火事をイメージできる方は少ないと思います。
 火事と言っても小さな火がいきなり大きくなるわけではありません。
 どんな経過をたどって火事になるのか知っていると住まい手の行動は変わってくると思います。

 消防白書の第1章、第1節には火災予防が書いてあります。
 これによると死亡者が出た出火時間帯は、22時から6時と7時から21時では前者が後者の倍になっています。寝ていて火事に気づくのが遅れたことが逃げ遅れにつながっているように思います。

 出火原因では最も多いのが放火です。なんだか嫌だなあと思いましたが先進国ではだいたい放火が出火原因の上位を占めるようになるそうです。
 放火、こんろ、たばこ、ストーブが建物火災の出火原因の半分程度をしめています。

 消防が火事の通報を受けてから放水を始めるまでの時間では10分以内が6割、15分になると9割で放水が始まっています。
 死亡原因別では火傷と一酸化炭素・窒息によるもので65%を占めています。

 一酸化炭素は完全燃焼すれば二酸化炭素になるはずが、酸素が足りないために発生するもので臭いはありません。
 有毒ガスというとシアン化水素や塩素などがあげられますが、木の家でも酸素が足りなければ一酸化炭素は発生します。
 物が燃えるには燃える物、酸素、熱が必要です。木は260度ぐらいにならないと火がつかないそうです。(自然発火は450度ぐらい)

 木が260度になるためにはまず水が抜けなくてはいけません。
 氷が入った鍋をコンロで暖めても氷が溶けるまでは0度から上昇しません。
 同じように水分を含んだ木から水が抜けるまでは100度を超えません。
 天ぷら鍋が燃えているような火で木に火をつけるのは結構時間がかかるし、通報から15分しない間に消防が水をかけ始めます。

 こうしたことが分かってくると住まい手として何が出来るか見えてきます。
 火災報知器があると寝ていても火事の発生を教えてくれます。
 最近の火災報知器は連動型と言って別の場所で煙や熱を感知すると全部の機器が警報を発するものがあります。物置や納屋など離れた場所で発生した火事も教えてくれます。

 早期に発見できれば消火器が使えます。
 ぼやに遭遇した新築間もない奥さんの話があります。
 子供の世話をしている間に天ぷら鍋に火が入ったのですが、消火器があったのに使わなかったそうです。
 理由が「キッチンが汚れてしまう」というものでした。最初この話を聞いたときは笑い話かと思いましたが、奥さんにしてみれば大切なキッチンで消火器を使えば消火剤で真っ白になってしまいます。

 幸い消防が来るまで燃え広がらずに済んだそうですが、私は消火器を使えば火は消えるが部屋が真っ白になるというのは致し方ないと考えていました。
 最近は食品を原料とした透明な消火剤を使った消化器が出ています。色も4色あってデザインもおしゃれなものになっています。

 火事ははじめは小さかった火が何かに燃え広がって大きくなっていきます。言い換えれば他に燃えるものが無ければ火は大きくならないと言うことになります。
 コンロ周りを整理しておくことで天ぷら油に火が入っても燃え移る危険を小さく出来ます。

 火災報知器で早く知って、火が小さいうちに消火器で初期消火すれば8割は成功するそうです。
 火災報知器は単独型であれば2,000円、消火器は8,000円、両方で1万円ぐらいで揃います。

 火事に備えるには火を出さないことがなんと言っても大切です。出てしまった火に備えるには火災報知器と消火器、整理整頓が役に立ちそうです。

衝立の効果

2014.03.11.07:03

 窓は家の中で最も熱が逃げやすい部分です。
 窓に衝立を立ててコールドドラフトを抑える話しは何度か書きました。衝立を置いた窓

 衝立を立てることでカーテンの隙間から漏れてくる冷たい空気を抑えることが出来ます。その際、衝立は窓に貼り付けたりせずガラスと衝立の間に空間が出来るようにします。
 窓に断熱材やプチプチシートなどを直接貼り付けるよりも、空間が冷たい空気を溜めるダムの働きをするので空間があった方が効果があるようです。ガラスと衝立の間

 また、衝立の高さは腰窓で30㎝ぐらい、掃き出し窓でも50㎝ぐらいの高さがあれば十分だと思います。
 このくらいの高さであれば外の様子を見る窓の大切な役割を妨げないし、部屋が暗くなることもありません。

 さらに、衝立は結露しにくいのでカーテンが汚れにくいことや暖かくなったらさっとしまえるところもいいです。衝立とカーテンの間

 1枚目の写真は衝立を立てている窓の様子です。
 2枚目は窓ガラスと衝立の間の温度を表示しています。
 3枚目は衝立とカーテンの間で、この部分の空気がカーテンの間から漏れてきます。
 4枚目はカーテンの間から室内に漏れてきたコールドドラフト(下降気流)の温度です。

 撮影日:2014年3月6日
 外気温:0.3度
 2、3枚目は窓枠にセンサーを置いて窓の下部を測っています。コールド・ドラフト
 4枚目は窓枠からセンサーを30㎝つり下げて測っています。

 ガラスと衝立の間、冷たい空気がダムのように溜まっている部分(1枚目)は7.5度しかありません。衝立がないと室内にこれがコールドドラフトとなって流れ込んでくることになります。

 衝立を置くことで7.5度の冷たい空気の流れは止められますが、それでも衝立とカーテンの間は13.5度になっています。
 温度だけ見ると13.5度は冷たいと感じるのですが、4枚目のようにコールドドラフトとなって室内に流れ込んでくると拡散したり壁で暖められるなどするので18.6度になっています。

 少し前に階段下の床上5㎝と室温との温度差を測ったことがありました。両者の温度差は0.5度程度しかなかったことからも、室温と窓から漏れてくる冷たい空気の温度差を小さくすればコールドドラフトの影響も小さくなることが分かってきました。

 わが家の場合、暖房は床暖房の輻射熱による全室連続暖房であることもこうした衝立の効果が出やすい環境であるように思います。
 対流が起きやすい環境ではコールドドラフトが発生していてもかき回されて感じにくいかもしれませんが、衝立は真冬でも床に転がってテレビを見たりする日常生活に役立っているのは確かなようです。

調湿の早さ

2014.03.05.22:15

 木は調湿性があるといいますが、どのくらいの早さで調湿しているのか興味がありました。
 屋内の湿度を継続して測ってみると夏は窓を開けることが多いことから湿度は大きく変化します。2013July
 窓を閉めている冬の間は湿度変化が小さく湿度計が壊れているのかと心配になるくらいです。

 そこで湿度計の測定間隔を1時間から1分に変えて調べてみたところ生活に合わせて湿度も変化していることが分かりました。
 食事の準備や家族が風呂に入っている時間帯は湿度が上昇します。上昇すると言っても3%ぐらいの変化ですから湿度計をパッと見ただけでは変化に気がつきにくいし、風呂を使い終わるとすぐに湿度が下がってしまうので1時間毎の測定間隔ではこうした早い湿度変化を捉えていなかったようです。2013December

 最初のグラフは7月一ヶ月の湿度変化です。室温は5度ぐらいの変化に対して湿度は30%程度変化しています。

 2枚目のグラフは12月一月の湿度変化です。こちらも室温変化は5度ぐらいあるのですが湿度変化は5%以下と小さな変化にとどまっています。

 3枚目のグラフは測定間隔を1分にして湿度変化を表示しています。生活に合わせて湿度が変化していますが、変化量は2%ぐらいと小さく水蒸気の供給が止まるとすぐに湿度が下がっていく様子が分かります。

 先日、有馬先生に木には調湿性があると言いますが、どのくらいの早さで調湿しているのか尋ねてみました。生活行動と湿度変化
 素人がこんなことを聞いていいのかドキドキしながら尋ねると「瞬間だよ!」とにこやかに話して下さいました。

 私たちは普段の生活で調湿の早さを感じているというのです。
 杉床はサラサラした肌触りが気持ちいいというのは杉床に触れた瞬間に足裏から水蒸気を吸い取ってしまうことで感じ取る感触ですし、金属などに触れるとわずかな時間で木に触れたときとは違うベタベタした感触になります。

 木に塗装して表面を覆ってしまうと金属のような冷たい感じこそしませんが、ベタッとする感触も日常生活で感じていることです。
 また、どんな精密なセンサーよりも人間の感覚の方が繊細な変化を捉えることが出来るとも話して下さいました。
 暖房が柔らかいとか木の家は空気感が違うなど、言葉だけではどういうことなのか分かりにくいことも体験すると確かに・・・って感じることは多いと思います。

 家造りはほとんどの方には一発勝負です。本や資料と共に人間の高性能体感センサーも大いに活用したいところです。
 建築士の住宅展示場では、柔らかい暖房や木の家の空気感といった言葉で表現しにくい部分も体験することが出来ます。
 是非、裸足になって本物の杉床が持っている早い調湿を体験してほしいと思います。

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