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ZEH+の作り方  〜断熱編その1
ZEH+の作り方 〜断熱編その1

ZEH+の基準


ZEHやZEH+にするには①断熱性能の確保(外皮平均熱貫流UA値の基準を満たす事)②省エネ性能の確保(一次エネルギー消費量削減率の基準を満たす事)③太陽光発電によりエネルギー消費量を概ねゼロにする事④HEMSによりエネルギー収支を見える化する事の4つを満たす必要があります。

zehall

ここでは、ZEHをつくる為の仕様を確認していきます。

基準名1地域2地域3地域4地域5地域6地域7地域8地域
さらなる強化外皮0.300.300.400.400.400.500.50
強化外皮0.400.400.500.600.600.600.60
2020年基準0.460.460.560.750.870.870.87

上の表は、ZEHにおける外皮平均熱貫流の地域区分別の基準で、断熱性能の基準です。
単位はW/㎡・K(わっとぱーへいべいけるびん)で、住宅の外皮1㎡あたり何ワット熱が逃げるか?を表します。室内の熱が、外皮を通じて外に逃げて行く量を比べる基準なので、値が少ない方が高性能になります。ちなみに外皮とは、建物と外界を区切る、熱の境界線の事です。具体的に言うと、断熱材やサッシのある構造部分の事を指します。


外皮平均熱貫流率(UA値)の求め方


外皮計算手順

理屈は単純です。天井/屋根・壁・開口部・床・土間部の基礎など各部位の熱貫流率(U値)にそれぞれの面積をかけて、全体の面積で割ります。
床断熱については、直接外気に触れ無いので、温度差係数0.75(規定値)をかけます。
これで、部位によって、それぞれに違う断熱性能を持つ家全体の平均的な熱の逃げる量がわかります。

温暖地での基準値は、0.60W/㎡・Kです。

と言われても0.60 とは、どれくらいの性能なのか? ピンと来る人は少ないと思います。(安心してくださいw)
理解の為に、具体的な物件で、解説していきます。

《サンプル物件》
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上記のサンプル物件の面積は下記の通りとなります。寸法を算出と、数値の丸め方等には基準がありますので注意が必要です。
天井  48.444㎡
外壁  南25.386㎡ 東35.137㎡ 西34.865㎡ 北34.461㎡
ドア  1.843㎡
窓   南 10.725㎡ 東1.538㎡ 西3.653㎡ 北1.649㎡
床   41.818㎡
土間床 6.624㎡
基礎  ①3.640m ②3.640m ③3.640m ④3.640m
面積の算出基準はコチラ

《ZEH仕様計算例》
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断熱の仕様例


ここでは最も一般的なグラスウールでの在来工法(天井断熱)の仕様例をご紹介します。

《天井》
高性能グラスウール 20K相当 暑さ155ミリ
ここでは、上位グレードの高性能20Kで計算しています。16K相当155ミリでも良いと思いますが、等級4のトレードオフにあったような天井を薄くする考え方は、なるべく避け全体のバランスを考えた仕様設計が必要です。
目安としてはR値が4.6㎡・k/W以上の断熱材です。

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《壁》
高性能グラスウール 16K相当 厚さ105ミリ
面積の大きい外壁面はなるべく性能を確保しておきたい部位です。省エネ基準を満たす85ミリに対し105ミリが温暖地のZEHの目安です。グラスウールであれば、壁の厚み分、充填しても、それほどコストは変わりません。
R値ですと、R値で2.8㎡・k/W以上が目安となります、更なる高性能化には、付加断熱の検討など、断熱材の組み合わせが有効となります。

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《床》
高性能グラスウール 24K相当 厚さ120ミリ
床断熱には床下断熱と基礎断熱の2種類の工法があります。床下断熱は、床の構造内に断熱材を充填し、基礎断熱は、基礎のコンクリートの立ち上がり部分に発泡系の断熱材を貼り付けます。(スラブ面にも施工する場合もあります)
ここでは床下へ充填する工法で試算しています。他の素材の場合はR値で3.3㎡・k/W以上が目安です。

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《基礎》
床下断熱工法の場合、床下に充填できない土間部分(玄関やUB下)の基礎に発泡系断熱材を施工します。

《窓》
住宅の断熱部位の中で最も熱が逃げやすい開口部は、U値2.33w/㎡・K以下のものが目安です。
樹脂サッシもしくはアルミ樹脂複合+LOW-eペア硝子などがあります。

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《ドア》
ドアも、なるべく断熱性能の高いものを選んでおきたい部位です。できればサッシと同程度の性能のものを使いたいところです。
サンプルデータではU値3.49w/㎡・Kと控えめな性能のもので試算しています。

以上が、温暖地のよくあるパターンでのU値0.60w/㎡・Kを目指すZEH+及びZEHの仕様例です。
上記の物件ですと、それほど開口部の面積が大きくはありませんが、開口部比率が増えれば更なる外皮の強化も必要になります。
熱損失の大きな開口部の強化がキーにはなりますが、単純に窓がよければ全て良し、とはいきません。
各部の温度バランスを考えた設計が必要となります。


体感温度で比べる等級4の住宅とZEH


6地域に位置する東京都のとある街での体感温度のシミレーション結果です。左側が等級4相当(UA値≒0.87w/㎡・K)で右側がZEH相当(UA値≒0.60w/㎡・K)です。この家庭では、18:00からリビングをエアコンで暖房して23:00の就寝時に暖房を止めています。暖房時には東急4とZEH(UA0.60W/㎡・K)の住宅で大きな違いはありませんが、起床前6:00の時点では、LDKで3.7℃、洗面で4.4℃と大きな違いが現れています。浴室や玄関など10度を下回る部屋もあり、2020年に義務化される水準では、快適な温度は保てず、いわゆる「寒い家」であり、ZEHやZEH+で、ようやく健康的な温度を達成する保温性能を持つ事がわかります。

就寝前 23:00

就寝前 23:00

起床時 6:00

起床時 6:00


体感温度を知り提案するには


上記の体感温度のシミレーションは、野原住環境株式会社が販売している「e-cocochi(イーココチ)ホームデザイナーで算出しています。e-cocochiは、従来の温熱環境シミュレーションソフトと違い、高度な暖冷房負荷の計算をしているにもかかわらず外皮計算のやり方を知らない人でも、簡単に上のような温度分布データを作成できます。
ZEHやZEH+をすまい手に提案するには、光熱費の削減で何十年かけて投資回収する話よりも、快適であるかどうかのほうが、ZEHの良さが伝わるのではないでしょうか?
今なら一週間、無料でe-cocochiが体験できるキャンペーンを行っています。自社のZEHがどのくらい快適なのか?仕様決めには重要なファクターとなる体感温度をぜひ、この機会に体験してください。


e-cocochi
↑ e-cocochiホームデザイナーのHPはコチラから

《ご利用プラン》

e-cocochiホームデザイナーはソフトの買取方式ではなく利用期間に対し、お支払いいただくサブスクリプション方式になっています。
基本の365日(一年間)プランのほか180日、90日のプランがご利用頂けます。

《価格》

プラン名利用可能日数価格(税抜)備考
年間パスポート365日36,000円月額3,000円相当
6ヶ月プラン180日24,000円月額4,000円相当
3ヶ月プラン 90日15,000円月額5,000円相当

【購入方法】

野原住環境株式会社の運営するECサイト
totte-okiでの購入と振込による購入が選べます。

振込の場合は、問合せフォームにて見積書/請求書の発行をご依頼ください。

《お問い合わせ先》
野原住環境株式会社 ゼロエネ住宅サポート部
東京都新宿区新宿1-1-11
電話:03-6361-2213
メール:dan-colla@nohara-inc.co.jp

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