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スタートアップガイド 例1.庇の効果

庇あり、庇なしのサンプルモデルを使って、庇の影響を検討してみましょう。ここでは、2階のベランダの出が1階のLD、手すりのパネル部分が日射を遮蔽するタイプと仮定して、2階の子供部屋に影響することを想定し、LDと子供室に着目します。

比較する形状モデル

Model01(庇なし)
Model01(庇あり)

出典:建築環境・省エネルギー機構『温暖地版 自立循環型住宅への設計ガイドライン』を元に加工

設定項目

庇あり・なしのシミュレーションを以下の設定で行います。赤丸はデフォルトに対して変更した箇所です。
LDにスケジュールを割り当て、暖冷房期間を設定しています。

気象条件 小美玉(5地域)
気象条件 小美玉(5地域)
建物条件 5地域の構法・仕様
建物条件 5地域の構法・仕様
居住条件
設定項目 居住条件
・LDにスケジュール(発熱・空調)を設定
・外気導入はなし
・暖冷房期間(5、10月は暖房・冷房を設定)
計算
設定項目 計算
・レポート出力
・LD、ChildRoomE(子供室)

設定したLDのスケジュール

操作マニュアルP46

計算結果

まず、LDの年間暖冷房負荷量を確認し、続いて、LDと子供室の室温変動を確認します。

暖冷房負荷量(LD)

庇なし
暖冷房負荷量(LD) 庇なし 暖冷房負荷量((MJ/年)比較表
庇あり
暖冷房負荷量(LD) 庇あり

年間暖冷房負荷量を確認すると、
・庇があると、冷房負荷量は21.4%減少する
・庇があると、暖房負荷量は5.4%増加する
・庇があると、年間暖冷房負荷量は7.2%減少する

月別の暖冷房負荷量を確認すると、
・冷房負荷量の差は、特に8月に大きい
・暖房負荷量の差は、1月と3月に大きい
・5月、庇なしでは冷房負荷が大きく、庇ありでは暖房負荷が大きい

※5月と10月は、室内温度によって暖房もしくは冷房が入るように設定しており、暖冷房負荷量が両方発生しています

以上の計算結果から、日射取得と日射遮蔽の影響を確認しました。ここでは、負荷量に着目して検討しています。負荷量の総量の他、月毎の値を確認するなど、季節変動とあわせて確認しましょう。
5月や10月といった中間期も確認のポイントです。夏と冬で変動の具合は異なりますので、寒い日や暑い日といった室温の変動も確認するようにしましょう。

暑い日の室温変動(LDと子供室)

庇なし
暑い日の室温変動(LDと子供室) 庇なし
庇あり
暑い日の室温変動(LDと子供室) 庇あり
暑い日の室温変動(LDと子供室) 庇なし 数値比較
暑い日の室温変動(LDと子供室) 庇あり 数値比較
暑い日の室温変動比較表

・両モデルともに、いずれの日の日中も30℃を上回る
・両モデルともに、夜間、快適な範囲に近づくもの、全体的に室温が高い。
 ただし、室温が高い要因は、窓を閉めた状態で計算していることとも関係する
・日射の多い7/4の日中の庇ありにおいて、子供室の自然室温は、外気温程度(+0.8℃)である

自然室温時の「室温が設計目標(30℃) を上回る時間/年間」をみると、
・LD、子供室ともに、ベランダの出と手すりによる遮蔽の効果が確認できる

寒い日の室温変動(LDと子供室)

庇なし
寒い日の室温変動(LDと子供室) 庇なし
庇あり
寒い日の室温変動(LDと子供室) 庇あり
寒い日の室温変動(LDと子供室) 庇なし 数値比較
寒い日の室温変動(LDと子供室) 庇あり 数値比較
寒い日の室温変動比較表

日射がある2/1の日中をみると、
・庇なしのLDKの自然室温は、快適な範囲を超え、オーバーヒートする
・庇ありのLDKの自然室温は、庇なしの場合より抑えられる
・両モデルともに、日中、暖房設定温度(20℃)を超えているため、暖房は稼働していない
・庇なしの子供室の自然室温は、設計目標を超え、快適な範囲に到達している
・庇ありの子供室の自然室温は、設計目標を超えるが、快適な範囲には到達していない
・2/1の15時の両モデルにおいて 、子供室の自然室温差は、4.6℃である

自然室温時の「室温が設計目標(13℃) を下回る時間/年間」をみると、
・子供室のベランダの手すりによる遮蔽の影響が大きい



結果

●ベランダの出のLDへの影響
・夏に、LDの室温が数度抑えられる。 ・暖房負荷量となって表れているものの、室温の差は大きくない。

●ベランダの手すりの子供室への影響
・夏は遮蔽として働き、温度の上昇が抑制され、冬は日射が遮ぎられ室温が上昇が低くなる。

年間暖冷房負荷量や、室温の変動から、LDKと子供室におけるベランダの影響を確認しました。
しかし、夏は全体的に室温が高いことから、外気の導入など、他の手法を検討する必要があります。

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