JP4561450B2 - 住宅 - Google Patents

Description

本発明は、環境に対する負荷を抑えつつ居住空間としての快適性を高めた住宅に関する。

従来から、戸建て住宅などの低層建築物においては、天候や室内外の気温に応じて居室の窓を開放し、適宜換気および通気を行うのが一般的であった。しかし近年では、高気密高断熱住宅を実現するために、住宅の密閉性を高め、高効率の空調設備によって室内環境を快適なものにしようとする傾向がみられる。

一方、オフィスビルや商業建築などの高層建築物においては、建物の空調負荷を軽減する目的から、外壁部や窓部を二重構造のダブルスキンとして密閉空間を形成し、この密閉空間を利用して屋外と屋内とを遮断し、断熱性や遮音性を高め、ペリメータゾーンにおける空調負荷を軽減しうるような仕組みが提案されている。

例えば、特許文献１には、建物の外周面に配設された屋外側窓と、この屋外側窓の内側に空気層を挟んで対向配設された室内側窓とを備えた建物外周構造が記載されている。室内側窓は高断熱複層ガラスにより形成され、この室内側窓において短波長の日射エネルギーを室内に採り入れつつ、長波長の熱放射エネルギーを反射するようになされている。また、屋外側窓と室内側窓との間には点検用足場としてキャットウォークが設けられている。

このような建物外周面にダブルスキン構造を採用することによって、屋外側窓と室内側窓の間に形成された空気層が断熱層として働き、冬季には室内側窓の外側が保温されて暖房負荷の軽減を図るとともに、夏季には室内側窓に届く強烈な日射を和らげて室内の温度上昇を緩やかにすることが期待されている。
特開２００１−２５３７３４号公報

前記のように、住宅等の建物においては高気密高断熱化によって、本来感じることのできた季節の移り変わりや温度変化などは一切排除されるようになってきている。このため、高機能な空調設備が種々開発される一方で、より自然に近い形での室内空調に対する要望も高まりつつあった。

しかしながら、住宅の密集する都市部などでは、建物が隣戸や公道に近接していることが多く、自然換気や通風を行うにも、窓を開放するだけでは満足に風通しができず、プライバシーや防犯の観点からも好ましくないため、やはり空調設備に頼らざるを得ないという現状があった。

また、前記のような高層建築物の外周面におけるダブルスキン構造では、屋外側窓が開閉できないようになっており、屋外側窓と室内側窓の間の空間は、窓清掃作業時や保守点検作業時に室内から出入りして利用される程度のメンテナンス空間であって、日常的に使用しうるような居住性は兼ね備えていなかった。したがって、この種のダブルスキン構造は住宅にはなじまないものであり、コスト面からも住宅に適用させるのが困難であったため、合理的な方策が提案されていなかった。

そこで、住宅において、低コストで環境に対する負荷を抑えつつ、ダブルスキン空間を積極的に利用することができるように住宅全体を効率よく計画し、より自然に近い形での室内空調を可能にし、居住空間としての快適性を高めることが求められた。

本発明は、上記のような事情にかんがみてなされたものであり、大規模な空調機器によって室内環境を人工的に作り出すばかりではなく、季節に応じて最適な室内環境を、空調負荷をできるだけ抑えながら創出し、エネルギー効率に優れて、長期間にわたって快適に居住することのできる住宅を提供するものである。

上記した目的を達成するため、本発明に係る住宅は、建物の密集地に建つ地上階数が二以上の低層の住宅であって、居室と、最下階から屋上階まで貫通し、屋上階に面して開閉可能な開口部を備えた階段室と、前記階段室から離間するとともに建物外周部に沿うダブルスキン空間の居室とを備えた構成とされる。前記ダブルスキン空間の居室は、室外側に配設されて開閉可能な通気窓を上部と下部とに備えたアウタースキンと、このアウタースキンの室内側に、人の往来を許容しうる程度の間隔を隔てて配設され当該ダブルスキン空間の居室と前記居室とを仕切る開閉可能なインナースキンとによって区画され、天面部には通気窓を有するトップスキンを備えるとともに、上階と下階とを区画する床面にデッキが配設されて、上下階双方の通気を滞留させることなく巡らせるとともに上階から下階への採光が可能とされる。そして、前記階段室の煙突効果により、外気がアウタースキンの通気窓からダブルスキン空間の居室に流入し、インナースキンの室内側の居室を通過して階段室を上昇し、階段室上部の開口部から外部へ排気されて、建物内に自然気流を形成することを特徴とする。また、前記の住宅において、前記ダブルスキン空間の居室が建物外周部に沿って二面以上に配置されてもよい。

この構成によれば、階段室が生み出す煙突効果によって、住宅内の暖気が上昇して流出し、その負圧によってダブルスキン空間に外気が流入するようになる。したがって、アウタースキンの通気窓から流入させた外気は、開放されたインナースキンを経て住宅内を循環し、階段室へ送られ、階段室上部の開口部から外部へ排気させることができる。このような自然気流を住宅内に形成することによって、空調機器に頼りすぎることなく快適な室内環境を創出することができるようになる。

また、上記構成により、ダブルスキン空間を断熱層として機能させることもできるので、冬季には保温効果をもたらし、夏季には温熱緩衝帯の役割を果たすことができる。すなわち、冬季にダブルスキン空間が日射により温められるので室内の暖房負荷を軽減することができ、夏季にはダブルスキン空間が断熱して室内の温度上昇を緩やかにし、冷房負荷を軽減できるようになっている。

また本発明は、前記構成の住宅において、アウタースキンの通気窓としては、少なくともアウタースキンの上部および下部に設けられていることが好ましい。これにより、アウタースキンは、季節によっては下部の通気窓から外気を取り入れて、上部の通気窓から排出させるような使い方もでき、室内への効率的な通風を可能にするとともに、適切な採光および日射熱の籠もりを防ぐことができる。

また、ダブルスキン空間の天面部は、ダブルスキン空間への採光・通気を可能とする通気窓を備えたトップスキンとなされることが好ましい。これにより、ダブルスキン空間での採光が容易になり、居住性が高められるとともに、ダブルスキン空間からの排気、放熱を効果的に行うことができる。

さらに、ダブルスキン空間において上階と下階とを区画する床面はデッキとなされ、上下階双方の通気、および上階から下階への採光を可能とすることにより、通気性を高めて室内に生じた気流を滞留させることなく巡らせることができ、また効果的な採光が可能になって、より快適な室内環境を形成することができる。

また、前記構成において、アウタースキンの室内側にブラインドが設けられることにより、気候に応じて室内への日射を効率よく遮蔽することができ、高い断熱効果が得られるので、特に夏季の冷房負荷の軽減に大きく寄与することができる。

上述のように構成される本発明の住宅によれば、自然な気流を住宅内に形成することができるので、比較的気候の穏やかな時期には、空調機器を用いなくとも快適な室内環境を創出することができる。また夏季や冬季には、ダブルスキン空間が断熱層として機能するので、インナースキンの室内側において冷暖房効率を高め、空調負荷を軽減させることができる。

また、本発明の住宅におけるダブルスキン空間は、従来の高層建築物におけるダブルスキン構造とは異なり、日常的に人の往来が可能な居住空間であり、居室として機能させることができるので、日本家屋あるような縁側の要素をもたらして有効に利用することができ、季節ごとの気候や、昼夜の室内外の温度環境に応じて、アウタースキン、インナースキンまたはトップスキン等の開放形態を適宜変えることで、空調負荷を軽減させた快適な室内環境を創出することができる。

以下、本発明に係る住宅を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１および図２は本発明の住宅の一実施形態を示し、図１は住宅の構成を示した説明図、図２は住宅を模式的に示した断面斜視図である。

以下の説明においては、本発明の構成を、例えば建物が密集する都市部に建つ二階建て住宅に適用した場合について説明する。例示の住宅１は、建物外周部の少なくとも一面に、上下階にわたってダブルスキン空間４が設けられている。

ダブルスキン空間４は、室外側にアウタースキン２が配設され、このアウタースキン２の室内側に所定間隔を隔ててインナースキン３が配設され、これらのアウタースキン２およびインナースキン３によって区画された居室である。

アウタースキン２は、例えば、合わせガラスや単板板ガラス、または荷電により偏光・調光機能を有する特殊ガラス等のガラス類がサッシに嵌め込まれて構成され、少なくとも上部および下部の二箇所に、突き出し窓等の開閉形式からなる通気窓２１，２２を備えている。

また、インナースキン３は、例えば、普通板ガラス、複層ガラス、Ｌｏｗ−Ｅ複層ガラスなどがサッシ嵌め込まれて構成された建具であり、室内側に配置された居室６とダブルスキン空間４とを仕切り、それぞれは引き違いあるいは引き込み式、または開き戸式等の開閉形式で建て込まれている。

さらに、このようなアウタースキン２およびインナースキン３により区画されたダブルスキン空間４の天面部には、勾配を有するトップスキン５が設けられている。トップスキン５は、ダブルスキン空間４への採光を可能とする、例えば、熱により調光機能を有する特殊ガラスや、熱線吸収ガラス等のガラス類がサッシに嵌め込まれて形成され、あるいはこれらに透光型太陽電池パネルを備えて形成されている。このトップスキン５にも、突き出し窓等の開閉形式からなる通気窓５１が水上側に設けられており、ダブルスキン空間４への通気を可能にしている。

前記したように住宅１が、建物の密集する都市部に建てられ、近隣建物との間隔が十分でない場合や、アウタースキン２が面する方角等によっては、アウタースキン２の屋外側にルーバーを配置したり、アウタースキン２の室内側にブラインド２３を配置したりすることが好ましい。例えば図１に示すように、アウタースキン２の室内側にブラインド２３を設け、これにより、強い日射を防ぐとともに近隣からの視線を遮りつつ、ダブルスキン空間４に太陽熱を取り込みやすくすることができる。ブラインド２３としては、上方への巻上げが可能で、適宜、遮光角度を調節できるものが望ましい。

かかる構成のダブルスキン空間４において、１階と２階とを区画している床面には、デッキ４１が採用されている。デッキ４１を配設することによって、２階から１階または１階から２階への通気、およびトップスキン５を経てダブルスキン空間４にもたらされた太陽光を２階から１階へ透過させて１階での採光を可能とすることができる。また、スキン空間４の床面をデッキ４１とすることにより、上下階双方において住宅１の居住者の気配を互いに感じ取ることができ、コミュニケーションを図ることもできる。

ここで、ダブルスキン空間４は、アウタースキン２とインナースキン３との配設間隔を、人の往来を許容する程度の距離とすることで、居室として充分に機能させることができるようになる。これにより、最近では住宅の密集化や治安の悪化などによって住宅に設けることが困難になった「縁側」としての機能を、このダブルスキン空間４にもたらすことができる。具体的には、アウタースキン２とインナースキン３との間隔を１．５〜２ｍ程度とすることで、ダブルスキン空間４に縁側の要素をもたらし、外気の流入をともなった半屋外的な空間を形成するとともに、アウタースキン２やトップスキン５を通して屋外の天候を把握したり、四季の移り変わりを感じ取ったりしながら過ごすことのできる快適な居室となる。

また、住宅１には、ダブルスキン空間４から離間した位置に階段室７が設けられている。階段室７は、１階から屋上階までを貫通して設けられ、例示の形態ではダブルスキン空間４が設けられた外壁面の反対側付近に配置されている。階段室７の最上部は屋上階の塔屋７１となされ、屋上階に面して開閉可能な開口部７２を備えている。また、屋根面は陸屋根とされており、屋上８として利用しうるようになっている。

階段室７の最上部となる塔屋７１の天井部には、階段室７内の空気の屋外への排出を促す排気ファン７３が設置されている。また、塔屋７１の屋根面に勾配を設けることで、階段室７内に生じた気流を開口部７２から排気しやすいようになされている。

さらに、このような階段室７が生み出す煙突効果によって、住宅１内の暖気が上昇して流出し、その負圧によって居室６およびダブルスキン空間４に外気が流入するようになる。したがって、アウタースキン２の通気窓２１，２２から流入させた外気は、開放されたインナースキン３を経て居室６へ送られ、居室６内を通過して階段室７を上昇し、階段室７上部の開口部から外部へ排気させることができる。そして、このような自然な気流を住宅１内に形成することによって、空調機器に頼りすぎることなく快適な室内環境を創出することができるようになる。

すなわち、比較的季候の良い春季や秋季においては、ダブルスキン空間４と居室６とを仕切るインナースキン３を開放して、アウタースキン２の上下の通気窓２１，２２から外気を居室６内に取り込み、住宅１内に適温の外気を巡らして階段室７の上部から排気することにより、室内温度を快適なものにするとともに、形成される自然気流によって居室６内において心地よい風が得られ、空調機器を使用しなくとも、快適な室内環境をもたらすことができる。

また、ダブルスキン空間４は、アウタースキン２の通気窓２１，２２を閉鎖し、居室６との間をインナースキン３により閉鎖した場合、屋外との間で断熱層としての役割を果たすので、冬季においては居室６に対する冷たい外気の影響を緩和し、居室６内の温度が低下するのを防ぐことができる。冬季でも日射の得られる日には、このダブルスキン空間４内で温められた空気を、インナースキン３を開放して居室６内に取り込むことで、暖房負荷を低減することができる。居室１は、これらの利用形態により、居室６の暖房効率を格段に高めることができる。

一方、夏季においては、このダブルスキン空間４が断熱層になるとともに、例えばアウタースキン２の下部の通気窓２２から導入した空気を、ダブルスキン空間４内を上昇させて、アウタースキン２の上部の通気窓２１またはトップスキン５の通気窓５１から排出させることによって、室内温度の上昇を抑えることができるようになる。

さらに、四季を通じ、昼間と夜間とで、アウタースキン２、インナースキン３、およびトップスキン５の開放形態を適宜変えることで、より快適な室内環境を創出し、空調負荷を軽減することが可能になる。

なお、上記構成からなるダブルスキン空間４は、住宅１の建物外周部の一面にだけ設けられるに限らず、住宅１の二面以上に設けて、さらに効率よく自然気流を形成して、室内環境を快適なものとするようにしてもよい。

以上説明したような住宅１の構成により、大規模な空調設備を使用しなくとも室内空間を快適な温度に管理することができるので、より自然に近い形での室内空調を可能にし、エネルギー効率に優れた、長期間にわたって快適に居住することのできる住宅を提供することができる。

本発明は、空調負荷を大幅に軽減し、長期間にわたって快適に居住することのできる自然環境に配慮した住宅として利用することができる。

本発明に係る住宅の構成を示した説明図である。 本発明に係る住宅を模式的に示した断面斜視図である。

符号の説明

１ 住宅
２ アウタースキン
２１，２２ 通気窓
３ インナースキン
４ ダブルスキン空間
５ トップスキン
５１ 通気窓
６ 居室
７ 階段室
７２ 開口部
７３ 排気ファン

Claims (2)

1. 建物の密集地に建つ地上階数が二以上の低層の住宅であって、
   居室と、
   最下階から屋上階まで貫通し、屋上階に面して開閉可能な開口部を備えた階段室と、
   前記階段室から離間するとともに建物外周部に沿うダブルスキン空間の居室とを備え、
   前記ダブルスキン空間の居室は、
   室外側に配設されて開閉可能な通気窓を上部と下部とに備えたアウタースキンと、このアウタースキンの室内側に、人の往来を許容しうる程度の間隔を隔てて配設され当該ダブルスキン空間の居室と前記居室とを仕切る開閉可能なインナースキンとによって区画され、
   天面部には通気窓を有するトップスキンを備えるとともに、上階と下階とを区画する床面にデッキが配設されて、上下階双方の通気を滞留させることなく巡らせるとともに上階から下階への採光が可能とされ、
   前記階段室の煙突効果により、外気がアウタースキンの通気窓からダブルスキン空間の居室に流入し、インナースキンの室内側の居室を通過して階段室を上昇し、階段室上部の開口部から外部へ排気されて、建物内に自然気流を形成することを特徴とする住宅。
2. 請求項１に記載の住宅において、
   前記ダブルスキン空間の居室が建物外周部に沿って二面以上に配置されたことを特徴とする住宅。

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