今日、8月8日は「立秋」になります。

季節としては春夏秋冬の4つに分けられ、月としては1月から12月までの12に分けられますが、更に細かく24に分割したのが「二十四節気」でそのうちのひとつが「立秋」になります。この中では秋分、春分、夏至、冬至が有名ですね。

今の時期は暑中見舞いを出す習慣がありますが、この立秋を境に暑中見舞いが残暑見舞いになるというものがあります。秋が立つ日を過ぎるのでこの日からは暑さも残り物ということなのですね。とはいえ残暑の方が暑さを厳しく感じることが多いと思います。

これは直達日射量の一番多い夏至を過ぎて徐々に地中が温められてきてタイムラグがありながら大気中に温熱が再放射されるため、体感的に暑く感じます。日差しだけでもまだ暑いのに地面からの放射熱も受けるわけですからそれは暑く感じて当然といえます。

しかも、現代においては地面はアスファルトで周囲もコンクリートの擁壁などがありますので、これらは熱容量の大きい素材です。つまり直達日射熱をたくさん吸収して再放射しますから、そのような所にいると四方八方から熱にさらされることになります。これでは暑いわけですね。

このように放射による暑さの体感への影響はかなりありますし、周囲に日差しを遮るところがあればその分地表やコンクリートなどの構造物への熱の吸収は抑えることができるといえます。

そして、日差しを遮る要素としては樹木は一番最適といえます。樹木はその茂っている葉により日差しを遮るだけでなく、その葉から水分を蒸発させているので蒸散気化の原理により周辺の温熱を奪い取ってくれますから少しそのあたりの空気温度を下げてくれる効果があります。だいたい1〜2、3度ですが、体感的には相対比較なので涼しさを感じることができます。

このような自然の原理・メカニズムをきちんと捉えることにより環境を整えていくことができます。
これを順に追っていくと居心地の良い住環境のデザインができてくるのですが、このまま書き続けるといつまでも記事を公開できないのでまた別の記事にて書いていきたいと思います。

ということで、立秋に合わせて今時期の暑さについて考えてみました。

合わせて関連過去記事もご覧ください。

冬至と住宅

夏至と住宅

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定気法による夏至(世界時)によると6/20(22:34)は夏至でした。日本の日付的には6/21になるそうですが、この日は一年で一番昼間が長い日ですね。

東京近辺(北緯35度)あたりですと、正午(南中時)の太陽の高さは地面から78度になります。また、日の出の位置が実は真東よりも北側であり、日没も真西よりも北側になります。

そして、この日は実は屋根の太陽からの日射熱取得量がとても多い日でもあります。2寸勾配からフラット屋根などですと、ほぼ垂直に日射熱が当たってくるので相当な受熱量になるという訳です。

このように、夏季においてはとりわけ外壁などの垂直な面よりも水平面である屋根面のほうが受熱量が多いことより、断熱材は壁よりも屋根断熱の方が多く入れている訳です。

改正省エネ法などに出てくる断熱材の部位ごとの量は、このような受熱量などの観測測定したデータを元に算出されています。

さて、本記事では夏の時期をテーマに住宅を考えてみたいと思います。

日本は高温多湿のモンスーン地域です。そして南北に長いため、冬場は地域により最低気温がかなりことなりますが、夏場における気温はおおむねどこも30度近辺となります。そのため、夏の過ごし方を考える時、暑さを防ぎたいと誰もが思います。逆に冬はとりわけ北の地域では寒さをしのぎたいと感じます。

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その手段としては、建物の形や断熱を気にしながら設計をし、必要に応じて設備機器の導入をすることになります。

夏であれば室内に熱が入らないように工夫をし、風通しを良くすることで体感温度を下げます。また、夜間に外気を取り入れ、室内の物体に冷熱を蓄えさせておきます。すると、朝起きてから昼頃までの涼しさを輻射冷熱により涼しさが得られます。このようにいろいろな工夫をした上で、足りない涼しさを空調設備、つまりエアコンで補うようにすると光熱費も抑えられるし体にかかるストレスも少なくてすみます。

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図は実際の設計をした建物の例です。
(アイキャッチ画像の写真、住宅実例「太陽と風の家」になります。)
夏場においては主に3つの要素を考慮しています。つぎにそれぞれご紹介しましょう。

1.昼光の利用
・目的
 昼間の明るさを住宅室内に取り入れ人工照明の利用を減らすことができます。
・効果
 照明エネルギーを 2~10% 程度の削減が見込まれます。
・方法
 建物に吹抜けを計画し1階だけでなく高窓からも明かりを取り入れます。これにより室内の明暗が程よい状態となり均斉度も程よいコンディションを保てます。

2.自然風の利用
・目的
 夏期夜間や中間期に外気を取り入れ室内を涼しく保ちます。
・効果
 冷房エネルギーを 10~30% 程度の削減が見込まれます。
・方法
 室内の窓を下部と上部に計画し重力差(温度差)により風がなくても空気が動く(換気)ようにしています。また、夜間に外の空気を室内に取り込み冷たい空気を溜める(冷熱蓄熱)ことができるようにキッチンは土間タイルにしています。朝は窓を閉めて暑い空気が入らないようにすることで、蓄えられた冷熱が室内に再放射されて涼しさが得られます。

3.日射熱の利用
・目的
 冬期に開口部から日射熱を取得し、蓄熱して夜間に利用します。
・効果
 暖房エネルギーを5~40% 程度の削減が見込まれます。
・方法
 夏においては熱を入れたくないので、夏至の日のこの建物の地域(約北緯35度)における太陽高度約78度にて陽射しが建物内に入らないように屋根や庇などを計画しています。

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定気法による夏至(世界時)によると6/20(22:34)は夏至でした。日本の日付的には6/21になるそうですが、この日は一年で一番昼間が長い日ですね。713px-Solar_altitude.svg
東京近辺(北緯35度)あたりですと、正午(南中時)の太陽の高さは地面から約78度になります。また、日の出の位置が実は真東よりも北側であり、日没も真西よりも北側になります。
ちなみに冬至は定気法によれば今年は12月21日10:44になります。このときは太陽の高さは約30度です。ずいぶんと差がありますね。春秋分は地球の地軸の傾き(23.4度)により冬至から23.4度高くなります。
そして、この日は実は屋根の太陽熱の取得量がとても多い日でもあります。2寸勾配からフラット屋根などですと、ほぼ垂直に日射熱が当たってくるので相当な受熱量になるという訳です。
このように、夏季においてはとりわけ外壁などの垂直な面よりも水平面である屋根面のほうが受熱量が多いことより、断熱材は壁よりも屋根断熱の方が多く入れている訳です。
省エネ法などに出てくる断熱材の部位ごとの量は、このような受熱量などの観測測定したデータを元に算出されています。

画像引用:wikipedia.en

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