一級建築士事務所studioPEAK1　（　山梨県北杜市の設計事務所　）

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―――ソーラー集熱システム

屋根の上に登って、転がってみたことがありますか？

寒い冬でも陽が出ていれば、屋根の上はとても暖かいです。　最近の屋根は、ガルバリウム鋼板という耐腐食性の鉄板を使うことが多いのでなおさらです。　この自然に暖まる、広い屋根面の熱を熱源とする暖房システムが、このソーラー集熱と蓄熱による暖房システムです。

このシステムの特徴は、図のように暖房器具ではなく、家全体を使ったシステムだというところにあります。
軒先から屋根の内側に入った外部の空気は、屋根の鉄板面で暖まりながら棟の方へと登っていきます。　屋根裏に設置したファンにより、暖まった空気は床下へ吹き下ろされ、基礎のコンクリートに蓄熱しながら、室内空間へと送られます。

暖かい昼の間に蓄熱された熱は、陽が沈み寒くなる夜間に放出され、夜間の暖房源となります。　クリーンで無限な太陽エネルギーを取り込み、家の下にある基礎コンクリートに蓄熱させる。　太陽も屋根も基礎も、そこにあるものです。　とても単純な、暖房装置なのです。　太陽光発電による電力での暖房の場合、光を電気に変換し、電気を更に熱に変換しなければならないため、非常に効率が悪い。　熱は熱として利用すれば、無駄がありません。

さて、シックハウス症候群が大きな社会問題になったことから、数年前に建築基準法の改正により、その原因であるホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物を放散する建材を規制するとともに、機械換気設備の設置が義務化されました。　住宅の居室には、２時間で住宅内部の空気全てを入れ替える能力のある換気設備を設置し、なおかつ２４時間常時運転することが、義務付けられました。

シックハウスの原因になる建材や有機溶剤を全て使わなければ問題はないのですが、国はそこではなく、24時間365日、換気扇を電気で回し続けなさい、という法律をつくりました。　これは法律ですので、守らなければ罰せられます。　建築申請の設計審査でも、役場の現場検査でも、換気扇の排気能力から換気経路に至るまで、しっかりチェックされます。

2時間に1回空気を替え続けるとなると、外部が氷点下の季節は、当然氷点下の空気がそのまま室内に入ってきます。　もちろん寒くなりますが、暖めながら換気することによって緩和することが可能です。　太陽熱により屋根面に集めた熱気を、太陽光により発電した電気を使い、ファンを回して床下に送り込む。　氷点下の外気であっても、1円も使うことなく室内を暖かく保ち続ける事が出来、室内の空気も常に新鮮保つことが出来ます。

常に新鮮な外気を取り入れているこの家には、空気がよどむことがありません。　空気がよどまなければ、床下や、北側の水廻り、押入の中が黴びることもありません。　何ヶ月も誰もいない状態になる別荘でさえも、空気が新鮮に保たれるのです。　家が傷むのは、人が居なくなると早いと言います。　それは、空気が替わらないためによどみ、結露し、カビや腐敗菌が繁殖することに多くの原因があります。　床下を乾燥状態に保つことが出来るこのシステムでは、そう言った心配は全くありません。　また、空気は凍って破裂したり、腐って漏水することもありません。　メンテナンスを考えても、十年で寿命が尽き総入れ替え、とはならない。　換気ファンや制御板が壊れたとしても、小さなメンテナンス費で対応出来る上、システムが簡素なため建て主自身で交換することさえ可能です。

システムを取り入れるには、設計時に建物の性能を決めるところから始めます。

　・断熱性能
　・気密性能
　・開口部（外部建具）の性能

これらの性能によって、建物が持つ熱損失係数が決まります。　どれくらい熱が逃げにくい建物なのかが計算により数値化できるのです。　その数値と気象庁から得た気象情報を元に、コンピュータ・シミュレーションによって適切な大きさの集熱面積や勾配の検討を行います。　集熱面積が大きすぎると、暑くなりすぎますし、小さすぎると暖まりません。　室内の空気容積だけではなく、どれくらいの時間で、どれくらいの熱が逃げていく建物かを把握した上での設計が必要となります。　また、プランニング時にも空気の流れを読む必要があります。　吹き抜けや階段室を上手く使い、建物全体に上手に暖気を流してやる必要があります。　真四角な総2階の家では、あまり効果が期待できません。

最後に、パッシブソーラー建築の考え方は、家全体の温熱環境を、緩やかに制御することにあります。　太陽の恵みを取り込むのですから、夜に急激な温度の上昇操作はできません。　昼に半日かけて蓄えた熱を、ゆっくりと時間をかけて放熱します。　だんだんと時間と共に温度も下がっていきます。　この緩やかな温度変化が、人の体を優しく包んでくれる。　健康に最適な温熱環境なのです。

余分なエネルギーを極力使わず、太陽と共に暮らす生活。
自然素材の温かみと、太陽の温もり。
そんな優しい家づくりが出来るシステムです。