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冬に快適な室内温熱環境を実現するためのほぼ唯一の方法は「全館24時間暖房」である。前真之・東京大学准教授はこう言い切る。全館24時間暖房をリーズナブルな暖房費で運用するためのポイントをみていこう。

(イラスト:ナカニシ ミエ)
(イラスト:ナカニシ ミエ)
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 室温を健康・快適な範囲に維持するためには、熱損失の低減を徹底するのはもちろん、暖房設備によって上手に熱を供給する必要がある。少ないエネルギーコストで快適な暖房は実現できるのだろうか。外皮性能と暖房効率の関係について、暖房費と併せてみてみよう。

 壁掛けエアコンは夏の冷房を第1の目的として設置されるが、ついでに冬の暖房もできれば設備コストを抑えられて都合がよい。

 しかし、低断熱・低気密な住宅の場合は、室内の放射温度が低い中で「快適な作用温度(≒空気温度と放射温度の平均)」の確保、および「大量の熱負荷」を処理する必要がある。そのためエアコンは、やむなく高温の空気を吹き出すことになり、温度ムラや乾燥感が大きくなる。

 エアコンなどの空気暖房が供給できる熱量(顕熱)は、「送風量」と「吹き出し温度と室内温度の差」のかけ算で求められる〔図1〕。

〔図1〕エアコンなど空気暖房の供給熱量
〔図1〕エアコンなど空気暖房の供給熱量
エアコンの送風量は600m3/h程度が上限。供給熱量を増やすためには吹き出し温度を上げる必要があるが、高温の空気は軽いために温度ムラ・乾燥感の原因に(資料:前 真之)
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 前者の送風量は、エアコンでは600m3/hあたりが上限であるため、大量の熱を送り込むには吹き出し温度を上げるしかない。だが、高温の空気は軽く相対湿度が低いので、顔付近の暑さや乾燥感、足元の寒さなどの原因となってしまう。

 外皮の断熱・気密が改善できれば、放射温度が上昇し熱負荷も小さくなるので、エアコンの吹き出し温度を下げられる。ぬるい空気は軽くなく相対湿度も高くなるので、快適性が向上する〔図2〕。

〔図2〕高断熱・高気密な建物外皮×低温空気が快適暖房のカギ
〔図2〕高断熱・高気密な建物外皮×低温空気が快適暖房のカギ
低断熱(UA値大)・低気密(C値大)の場合は、エアコンは低い放射温度を補おうと高温の空気を吹き出すことになり、強い温度ムラと乾燥感が生じる。断熱・気密を強化すればエアコンの吹き出し温度も低くて済むので、快適性が大きく向上する(写真:LIXIL 住まいStudio 東京で筆者が撮影、資料:前 真之)
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 どんな暖房方式でも、断熱・気密による「放射温度の向上」と「熱負荷の低減」という恩恵は共通であり、快適な室内環境のための大前提である。ただし、エアコンの弱点である気流感の解消は難しく、設置場所などに十分な注意が必要だ。