南九州型環境共生住宅の提案と環境負荷低減効果の検証

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350314
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 石原 修 熊本大学, 工学部, 教授 (10037971)
• 研究分担者: 酒井 孝司 大分大学, 工学部, 助教授 (40274691) ; 斎藤 郁雄 八代工業高等専門学校, 教授 (20141963) ; 赤坂 裕 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20094112)
• キーワード: 環境共生住宅 / 南九州 / 外張り断熱工法 / 通気層 / 日射遮蔽 / 太陽光発電 / 発電効率 / 低日射吸収率

研究概要

本研究では、南九州地域の気候特性に適応した環境共生住宅の提案を目指し、利用可能な環境共生手法の整理と効果の検証を実施している。本年度に得られた研究成果を以下にまとめる。
・夏季蒸暑地域である南九州において、外張り断熱通気工法の通気層内での温度性状や気流性状の把握を目的として、実大実験住宅を用いた各種の実験・計測を行っている。通気層内での季節別の排熱量の実験結果や計算結果から考察すると、冬季において通気層から排熱量が大きい結果が得られた。その結果は、冬季に通気層内での通気量が大きいことを示しており、通気層での本来の目的である排湿効果が大きいことを示唆している。
・夏季のおける通風による室内環境改善効果に関する実験とシミュレーションを行った。得られた結果から、(1)模型実験によると、開口部の大きさと壁面の遮熱特性が通風時の室内温熱環境に影響すること。
(2)シミュレーション解析によると、開口部が十分に大きい場合、外部風向に正対しない場合においても通風量が確保できること。などが明らかとなった。
・低日射吸収率特性を持つ塗料を屋根に塗布した場合の模型実験及び既存建物での計測から、以下の知見を得た。
(1)各種塗料を塗布した模型実験結果から、低吸収率塗料を用いて外表面の日射吸収率を低下させることにより、日射遮蔽性能が向上することが確認された。
(2)低吸収率塗料の断熱性能向上効果は確認できなかった。これは、塗布厚さが薄いことが原因と考えられる。
・住宅での太陽光発電システムの設置において、太陽電池パネル裏面の通気層厚さがモジュール温度に及ぼす影響について、実験やシミュレーションを行った。得られた結果は以下の通りである。
(1)パネル裏面の厚さは、パネル温度に影響する。
(2)裏面通気層の持つ冷却効果は、通気層厚さが10mmから150mmまでは増加傾向にあるが、それ以上では変化しないこと。などを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 上野 兼吾, 酒井 孝司, 石原 修: "太陽光発電システムの発電効率と影響因子に関する計測・解析 その8 シミュレーションを用いたPVパネル裏面通気層厚さとパネル温度との関係に関する考察"太陽/風力エネルギー講演論文集. 173-176 (2003)
• [文献書誌] 酒井 孝司, 石原 修, 真鍋 正規: "低日射吸収率の遮熱性能に関する研究"太陽/風力エネルギー講演論文集. 543-546 (2003)
• [文献書誌] 上野 兼吾, 中上 英俊, 酒井 孝司, 石原 修: "PVパネルにおける裏面通気層厚さとパネル温度の関係に関する考察 その2 シミュレーションによるパネル温度の推定"日本建築学会九州支部研究報告. 第43号. 229-232 (2004)
• [文献書誌] 森田 敏充, 石井 宏, 酒井 孝司, 石原 修: "夏季蒸暑地域における外張り断熱通気工法の温熱環境に関する研究 その2 通気層による排熱効果の検証"日本建築学会九州支部研究報告. 第43号. 397-400 (2004)
• [文献書誌] 酒井 孝司, 石原 修, 真鍋 正規: "通風による室内環境改善効果の定量的把握に関する研究(その2) 日射遮蔽手法が通風時の室内温熱環境に及ぼす影響"日本建築学会九州支部研究報告. 第43号. 273-276 (2004)