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APW330と薪ストーブの家を熱カメラで・・・

昨年の秋にお引渡しされた住宅の熱カメラ撮影してきました。
APW330を使用し薪ストーブ一台の住宅を熱カメラで検証をしたいため、設計士さんと私がお客様に要望して今回の熱カメラ撮影の実施しました。



撮影場所は、岩手県のⅠ地域
住宅の仕様
屋根:GW吹き込み充填356㎜
壁:充填GW16Kg120㎜+付加断熱GWB32Kg45㎜
基礎:スタイロ3種AT(防蟻)100㎜
サッシ:APW330
換気:3種セントラル換気
暖房:薪ストーブ1台

Q値 1.33W/㎡K
C値 0.30c㎡/㎡ ACH 0.44回/h

今回の住宅のような暖房を分散しない、薪ストーブ一台での暖房は、弊社ではお勧めしていない方法でしたが、緑豊かな土地柄で薪が豊富にあるお客様が電気や灯油によりも薪で暖を取りたいという強い要望により計画された住宅です。
計画するに当たり、お客様にも住宅内の温度差や負圧による暖房の着火の点など予めお話しさせていただきました。
その環境を理解して戴き計画したという経緯があります。
それでも、できる限りサーキュレーターなどモーターの付いた電気機器を使わずに住宅内の温度差を緩和しようと
設計士さんから温熱環境の相談を何回も受け、住宅内の熱のコントロールを考慮しながら間取りなどを弊社と協議して計画した住宅です。

その効果もあり、1Fでの温度のバラつきや2Fでの温度のばらつきは、さほどないように感じましたが1階と2階の温度差はやはりあります。
熱のコントロールがパネルヒーターなどに比べ多少難しく快適温度に幅を持たれておる方にはお勧めではないかと思いました。不快ではありませんが、この温度差は空気熱による暖房(エアコンなど)のようで、私は多少気になりました。
しかし、お客様は建築前に弊社から説明されたとおりの環境ですともおっしゃっていただき満足していらっしゃる様子でした。

さて熱カメラ撮影ですが
現地に朝5時にスタンバイするものの・・・外は真っ暗で
可視画像がうまく取れないために、車で待機し夜明けと共に撮影開始です。
この日の外気温は、-4℃前後と最近では比較的暖かい日になってしまいました。
撮影前日であれば、-10℃くらいでしたのでもっと綺麗に撮れたと思われます。

記事には気になった点だけを書きます。
薪ストーブの周りは、コンクリートの床です。
ご覧の通りの状態です。
dc021257 - コピー

APW330の熱カメラによる画像は、このような感じでした。
dc021266 - コピー
ガラスの性能が上がっているもののサッシ枠や框の表面温度は、プラマードⅢと大差がなくやはり問題は枠や框と感じました。
ガラス内ではアルミエッジスペーサーからウォームエッジスペーサーに変わりましたが・・・・框が外気の影響を大きく受けているためか?比較として木製サッシに使われているアルミエッジスペーサーの温度と大差がなく感じてしまいました。アルミエッジスペーサーよりも熱の伝わりは少ないものの、枠や框の断熱性能を上げないとせっかくのウォームエッジスペーサーもその効果を半減させているのではないか?と私は感じました。

APW330サッシの一部(ガラスの隅に)一辺が1㎝くらいの正三角形状で薄っすらと結露が発生していました。スペーサー付近の温度は8℃でした。
この結露も目を凝らしてみないと、分からない程度のもの。
今回もいろいろな発見があった熱カメラ撮影でした。
昨日の撮影で今朝画像が届きましたので、他部分は詳しく見ていませんが楽しみであります。
※画像はクリックすると拡大します


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結露の実態

今回の記事は、少し怖い壁体内の結露についてです。
これは以前、断熱改修する際に仕上げボードを剥がした時の写真です。
築30年前後の在来軸組み構法の住宅で、モルタル外壁(通気層なし)・GW断熱・FFヒーター局所暖房・局所換気(台所・浴室のみ)
勿論、防湿気密層はありません。
この住宅では、全方位で結露の痕跡がありましたが・・・特にひどいのは、北面(洗面所・浴室)で、柱の半分が腐っている状態でした。

壁表面に現れる結露とは違い、壁体内の結露は仕上げボードを剥がすまで気が付かないケースがほとんどだと思います。
結露が原因で住宅が倒壊するなんて考えられない話かもしれませんが、このような状態を目の当たりにすると、その話も信用できると感じます。

結露の原因についてですが、
住まい手の暮らし方もありますが・・・おおまかに列記すると
①防湿気密層がない
(透湿抵抗の低い繊維系GW断熱材を使用しているが防湿気密シート等を使っていないため、室内の湿気が容易に断熱層へ入り露点温度に達して結露引き起こしていると考えられます。)
②外壁側に通気層がない
(①で壁体内に入った湿気を容易に外部に放出させる通気層が確保されていないために、湿気は壁体内にとどまり結露にいたったと考えられます。)
③換気不足
(室内に蔓延した湿気を換気により排出できていないため、高い方から低い方に流れるエネルギーの原理のもとに壁体内に湿気が移動したと考えられます。)
④暖房不足
(局所暖房により暖房のない部屋では室温が下がり露点温度に達して壁体内で結露がおこったと考えられます。)
といったことが、考えられます。
しかし、
この住宅が竣工した時期を考えると現状の仕様がもっともポピュラーなものだったはず。。。。

昨今では、Q値・q値や第一次エネルギーでの住宅性能のミエルカが行われていますが、
実際の現場に反映されているか?その実測値は提示されているか?
を知る必要があります。
また、Q値や第一次エネルギーの住宅性能だけでは現れてこない部分(通気層の確保や防露計算など)も確認する必要があるのです。

30年前に比べて住宅の性能は格段に進歩していますが、
Q値や第一次エネルギー住宅性能だけを見て住宅を判断するのはとても危険なことです!
住宅も人も健康的に暮らすためには、それらの数値の裏に隠されている性能にも目を向ける必要があるというお話しでした。

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ソフトとハード

昨今では、熱損失係数・冷暖房負荷・第一次エネルギーを試算する優れたソフトが販売されています。

これらのソフトでは、建築前の設計段階で明確にシミュレーションすることが可能なようです。
しかし、幾らこれらのソフトに正確な数値を入れて完璧なシミュレーションを作成したとしても、あくまでシミュレーションなのです。

実在する建物のランニングコストなどが、先のシミュレーションと室内温度・人数などを同条件にしても全く違う結果が出るケースは、ソフトが優れていれば優れているほど多くなってくる問題となるでしょう。
それは、ソフトを使いこなせても施工(ハード)がともなってこないという心配からなのです。

つまり、優れたソフトに負けないだけの優れた施工精度が重要なのです!

ソフトとハードが揃って初めて熱損失係数・暖房負荷・第一次エネルギーのシミュレーションが実用性のあるものになると私は強く感じています。

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連続・連続・連続

昨日、知り合いの暖房工事を行っている業者さんから連絡が入り
「お客さんから暖房をつけても家が温まらないので見て欲しい」と工務店を通じて依頼されたそうです。
現場に行くと、暖房器具は正常に動いているので、家の性能ではないか?とのことで調査を依頼されました。
お宅に入ると暖房器具は運転されているものの、やはり寒い。
このお宅、床断熱・天井断熱(ブローイング)・壁断熱(ネオマフォーム外張り)。
床下・天井裏に入り原因がわかりました。
断熱、気密の連続施工がされていません。
床下の基礎換気口から入った冷気が外張り断熱の内側の壁を通り天井裏へ流れています。
つまり基礎換気口から入った冷気を抑えるものは、断熱材ではなく石膏ボードになっていたのです。
これでは、せっかくネオマフォームのような高価な断熱材を使っても効き目がありません。

住宅が暖まらないのは、暖房器具のせいではなく住宅の性能なのです。
そのことを暖房工事の業者さんは気が付いていたのでしょうが、お世話になっている工務店に「住宅の性能が悪い」とは言い出せずに第三者である弊社へ依頼し調査結果を工務店に伝えて欲しいかったのであろうと感じています。

高価な断熱材で施工しているから、必ず住宅の断熱性能が担保されるのではないのです。
断熱も気密も熱的境界線に連続施工し、気密試験なりで確認を行って住宅の断熱気密性能が発揮されるのです。

断熱も気密も連続施工が大切です、お忘れないようにお願いします!

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Q値は机上の試算通りにはなってない!

弊社では、お客様の依頼で不快な環境の各調査(温熱環境・結露)も行っています。
以前に日経ホームビルダー11年3月号(弊社が取材協力)に掲載された住宅を改善!のように暖房をつけても暖まらない、しかも毎月の暖房費が高額!で困っている。といった
お客様の相談が数多く寄せられています。
なかでも何故か、最近は省エネ等級4(=次世代省エネルギー基準)で建てた住宅で「暖房をつけても暖まらない」ケースです。

そこで、今回は何故?暖房負荷計算をした上で暖房計画がされたはずの住宅に寒い現象が起きているのかについて書きたいと思います。

結論から言うと、快適な居住空間に必要な換気と冷暖房のコントロールを効かせるための、気密性能・断熱性能が施工の曖昧さから生じる低性能が原因といったケースが最も多く見受けられるのです。(もちろん、断熱性能・気密性能も高い住宅もありますが換気や暖房機の設置場所のアンバランスが原因で寒い環境となっている事例もあります)

寒い現象が起きることで
毎月の暖房費が高額となってしまう住宅の各性能の原因は下記のとおりです。

■気密性能
問題をかかえた多くの住宅では気密測定を実施しないため建物の気密性能がどの位なのか?施工者も施主もわからない。
気密測定を実施されない背景には、省エネ等級4または次世代省エネ基準で、基準のC値の値が法改正により撤廃された事や気密測定の義務付けがないからなのですが、こうした住宅の気密測定を行ってみるとやはり結果は良くないのです。

快適で省エネルギーな住宅を確かなものとするために気密性能はとても重要な役割を持っています。気密性能が悪いと、隙間が多く外気の影響を受けやすいので暖房が効き難いといった現象になることや換気ルートが崩れ各部屋への新鮮空気の導入が上手く行われず結露の危険も大きくなってしまいます。

■断熱性能
断熱性能に関しては、断熱の欠損や施工不良などで外気の影響を受けやすい状態になっていないかがポイントとなります。
問題をかかえた住宅では施工不良よりも、外気に接する天井・外気に接する床といった部分に断熱材が入っていないケースが多くみられます。
これは、内と外とを断熱材で覆う境界線がどこなのかがよく理解されないまま断熱施工を行っている場合に多く見受けられます。
外気に接する天井・外気に接する床・基礎や壁などは仕上げ材を壊さないと目視判断できない部分ですが、このような場合は、建物内外の温度差が大きい時期に熱カメラで撮影することで隠れている部分の断熱欠損や断熱不足の部分が判別できたりします。
参考※外気の接する天井とは⇒1階が部屋で2階がベランダなど1階部屋上部が外部となる天井
参考※外気に接する床とは⇒玄関ポーチ上部が2階の部屋など2階床下が外部となる床

■換気性能
実際の建物で0.5回/h以上換気されているのであれば、室内の熱を多く排出していることになるため寒いといった現象が起こります。
意外と多いのが、新築住宅の引渡し時の換気風量を実測された報告書がないことです。これは風量測定の義務付けがないために測定は行われないのが理由なのですが、実際に換気風量測定を行うと多くの住宅の換気量は不足しているのには驚きます。
このように住宅で換気量不足が生じると湿気の排出が思うようにいかず、寒い現象が起きる住宅では露点温度に達しやすい環境になるため、すぐに結露が発生するといった別の問題も起こってしまいます。


このような住宅が、当たり前のように省エネ等級4(=次世代省エネルギー基準)をクリアして問題を引き起こしている例が多々あるのです。
次世代省エネルギー基準は平成11年にでき、住宅エコポイント制度の効果もあって10年以上経過した現在では、全国で50%近くの達成率になっているそうです。
本来、省エネルギーで快適な住まいを実現させ、エネルギーの削減やCO2の削減が目的であった次世代省エネルギー基準法ですが、省エネルギーで快適な住まいもエネルギーの削減やCO2の削減にもなっていない住宅を多く建てられていることは非常に残念に思います。

次世代省エネルギー基準を確かなものにするために、基準のC値の設定や気密測定報告書の義務付け・換気風量測定の義務付けなどがなされる事を切に願います。

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Author:ふるかわしげひろ
住まい環境プランニング 代表
(旧:住環境アルテ)
・NPO法人 環境住宅正会員
・パッシブハウス・ジャパン
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