ESHパッシブデザインツール
スタートアップガイド 平屋住宅の事例
はじめに
モデリング
ツールを使って、オリジナル設計プランのシミュレーションを行うには、３次元モデラーSketcuUpを使って建物をモデリングします。SketchUpにEuclidというプラグインをインストールして、EnergyPlusを利用するための環境を整えます。
■評価の流れ
シミュレーションによって、各室、各部位ごとや建物全体など、様々な出力結果を得ることができます。専用のビューワーによって結果がグラフィカルに表示され、比較検討が行いやすいようレイアウトにも工夫がされています。これを使って比較検討を繰り返して評価を行いますが、結果を見比べるだけで正しい評価が行えるようになるには、相当な知識と経験が必要です。これからシミュレーションに取り組もうというユーザーにとって、実はこの難しさが高いハードルとなっています。
kkjでは、簡単にシミュレーションと評価を実践することができるよう、ベースモデルプラン（Model01）の熱性能を指標とする評価手順を提案しています。はじめにベースモデルプランの熱性能を把握するためのシミュレーションを行い、これを目安として、比較検討を重ねて目標性能に至る流れとなります。これからその手順をご紹介します。
■熱性能を分析
ツールでは、簡易計算と詳細計算の２つの計算方法を用意していますが、今回紹介する手順は、簡易な方法の「レポート出力」で得られる次の３点を比較することで行います。
- 自然室温・室温変動
- 暖冷房負荷量
- 設定温度超過時間
Model01とオリジナルプランである設計住宅では、建物形状や規模が異なるので、計算結果をそのまま比べることはできません。あくまで、参考値として取り扱います。
ベースモデルプランの概要・熱性能
■概要
ツールには、省エネ基準策定モデルである自立循環型住宅モデルがサンプルモデル（Model01）として組込まれていますので、これをベースモデルプランとして活用します。
（各モデルは庇あり、なしの２種類用意しています）
計算条件は、茨城県小美玉（５地域）の気象データを用い、木造充填H28省エネ基準相当の仕様を用います。建物条件、居住条件は下図の通りです。
１階リビングの室温
■ベースモデルプランの熱性能
平屋住宅の概要
分析1 時刻別室温変動
設計住宅は暖房設定温度の20℃に到達しない日が多い。
分析2 暖冷房負荷量
分析3 設定温度超過時間
設定温度超過時間の集計は、暖冷房運転ありとなしの２種類出力されます。この比較では、建物自体の性能を確認するために、運転なしの結果を用いて比較を行っています。
評価
■設計住宅の熱的性能（まとめ）
1.設計住宅は、ＬＤの床面積（47㎡）が設計住宅（22㎡）に対して大きい反面、南面の開口面積はほぼ等しい。
そのため、ＬＤの床面積に対して透過日射量が少なく、年間を通じて室温が大きく上昇しない。
2.設計住宅は庇、西側の垂直庇により、冬期の日射が十分でないため室温が上昇しない。
■設計住宅の熱的性能向上方策
冬期の室内環境改善のためにはいくつかの方策が考えられます。実際の設計作業の過程では、すべての可能性についてシミュレーションを通じて検証します。パラメータをひとつひとつ変更しながら、繰り返し計算を行い、その中からベストな方策を選択します。
②蓄熱の付加
③断熱仕様の変更（ZEHレベル）
④日射遮蔽の改善（これを選択）
・居間の南側開口部を取り囲む日射遮蔽の庇を取り除く。
・夏期の冷房負荷の増大に配慮し、外気が20～28℃の時に外気導入。
■日射遮蔽の改善効果
●暖房負荷が若干減少。（比較住宅より大きい）
●冷房負荷は微増。（比較住宅より小さい）
評価
省エネ基準策定モデルであるベースモデルプランの熱的性能を比較の目安として、設計住宅の検証と改善の手順をご紹介しました。
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