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住まいの健康・快適・省エネルギーを考えるー実務者向け講習会 本日のおわりに 住宅断熱化の展望 地方独立行政法人 北海道立総合研究機構 建築研究本部 北方建築総合研究所 環境科学部 鈴木大隆 2020年を見据えた住宅の高断熱化技術開発委員会 Investigation committee of Hyper Enhanced insulation and Advanced Technique for 2020 houses HEAT 20

HEAT 20 · heat 20 住まい・住まい方会議 公開資料から. 2 . 出典:国交省 低炭素社会に向けた住まいと住まい方推進会議第2回会議 (11/12開催)

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住まいの健康・快適・省エネルギーを考えるー実務者向け講習会

本日のおわりに ー 住宅断熱化の展望

地方独立行政法人 北海道立総合研究機構 建築研究本部

北方建築総合研究所 環境科学部 鈴木大隆

2020年を見据えた住宅の高断熱化技術開発委員会 Investigation committee of Hyper Enhanced insulation

and Advanced Technique for 2020 houses

HEAT 20

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12億6100万

13億4900万

13億5800万

13億7100万

12億8600万

1990

1997

2005

2007

2008

日本の温室効果ガス排出量と目標 (CO2ton換算)

11億8600万 –6% 京都議定書約束期間(08~12)

9億5000万 –25%

2020?

2億5000万 –80% 2050?

1 HEAT 20

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住まい・住まい方会議 公開資料から HEAT 20 2

出典:国交省 低炭素社会に向けた住まいと住まい方推進会議第2回会議 (11/12開催) HP公開資料

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HEAT 20 3

出典:国交省 低炭素社会に向けた住まいと住まい方推進会議第2回会議 (11/12開催) HP公開資料

住まい・住まい方会議 公開資料から

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の活動内容

戦略検討 ■高断熱化のメリット検討 ・温度 , エネルギー, B/C,CO2

・普及啓蒙資料の作成 ■欧米の省エネ基準・制度調査 ■CO2-25%削減戦略 ・新築、既存住宅実態調査 ・ 誘導水準/義務水準検討 ・戦略提案 ■戦略的制度設計の提案

2009 2010 2011年度 HEAT 20

戦術検討 ■新築住宅の断熱・遮熱技術 ・誘導1(事業主レベル) ・誘導2(事業主超レベル) ■既存住宅(部分断熱区画も含む) ・誘導1(H11) ・誘導2(H11超) ■断熱・遮熱ガイドライン作成 ■評価技術構築 ・簡易防露設計手法の開発 ・地下室断熱評価手法の開発 etc.

4

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0%

20%

40%

60%

80%

100%

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

作用

温度

15℃

の出現

率[%]

Q値(熱損失係数)[W/(㎡・K)]

札幌 居室連続

盛岡 居室連続

仙台 居室連続

東京 居室連続

鹿児島 居室連続

冬期における全時刻・全室の作用温度出現率 居室連続暖房

住宅高断熱化-暖房室の作用温度の観点から HEAT 20 5

■住宅モデル:省エネ基準解説書記載の住宅モデル(床面積120㎡) ■計算方法 :動的熱負荷計算プログラムAE-Sim/Heatにより作用温度を算出 ■計算条件 :Ⅰ~Ⅴ地域の代表都市。断熱性能レベルはS55以前レベルからH11を超えるレベルの約10タイプ、 暖冷房運転方式は部分間欠、居室連続、全館連続の3種類(寒冷地は部分間欠なし)

プレゼンター
プレゼンテーションのノート
検討結果です。 居室連続暖房の際の作用温度が15℃以上となる頻度を、冬期の全時刻、全室について出現率を求めたグラフです。 横軸に熱損失係数、縦軸に出現率をとり、15℃以上となる1時間ごとの(全室の)作用温度出現率を地域別にプロットしています。 グリーンの線は、熱損失係数2.0を示すラインですが、熱損失係数が同じでも、地域によって作用温度出現率に違いがあります。 (熱損失係数が2.0のときの、15℃以上となる作用温度出現率は、札幌は約72%、盛岡は約77%、仙台は約88%、東京は約96%、鹿児島は約97%です。) (これは、冬期の内外温度差や日射量に起因しています。)
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0%

20%

40%

60%

80%

100%

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

作用

温度

15℃

の出現

率[%]

Q値(熱損失係数)[W/(㎡・K)]

東京 部分間欠

鹿児島 部分間欠

仙台 部分間欠

盛岡 部分間欠

冬期における全時刻・全室の作用温度出現率 部分間欠暖房

住宅高断熱化-全室の作用温度の観点から HEAT 20 6

■住宅モデル:省エネ基準解説書記載の住宅モデル(床面積120㎡) ■計算方法 :動的熱負荷計算プログラムAE-Sim/Heatにより作用温度を算出 ■計算条件 :Ⅰ~Ⅴ地域の代表都市。断熱性能レベルはS55以前レベルからH11を超えるレベルの約10タイプ、 暖冷房運転方式は部分間欠、居室連続、全館連続の3種類(寒冷地は部分間欠なし)

プレゼンター
プレゼンテーションのノート
部分間欠暖房時のグラフです。 同じ都市でも、居室連続暖房に比べて、部分間欠暖房の方が作用温度出現率が低くなっています。 (熱損失係数が2.0のとき、盛岡は約48%、仙台は約61%、東京は約74%、鹿児島は約78%です。)
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住宅断熱化のすすめ 普及啓蒙資料作成 HEAT 20 7

鋭意作成中 年度内発行

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北方型住宅ECO 123軒のDATAから

6

HEAT 20 8

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

80 100 120 140 160 180 200床面積

熱損

失係

北方型ECO

北方型

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

80 100 120 140 160 180 200床面積

夏季

日射

取得

係数

北方型ECO

北方型

熱損失係数と床面積 日射取得係数と床面積

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住宅熱損失係数と各部位の熱損失係数

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8熱損失係数

各部

位の

熱損

失量

/床

面積

屋根・天井外壁開口部最下階床・基礎換気

HEAT 20 9 北方型住宅ECO 123軒のDATAから

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住宅熱損失係数と各部位の熱貫流率

HEAT 20 10 北方型住宅ECO 123軒のDATAから

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

熱損失係数

熱貫

流率

屋根・天井 外壁

最下階床・基礎 開口部

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

熱損失係数熱

貫流

屋根・天井 外壁 最下階床・基礎

TOPICS 窓のサイズ別U値・ラベリング問題 →暖冷房負荷で15~20%増 →熱損失係数で 5~10%増

基準運用をどうするか(直近、中長期)?

TOPICS 断熱材の熱性能等の表示 →測定条件の統一化? →設計値・宣言値の扱い? (長期性能JIS検討開始) 断熱材はまだ優良児か。その他の建材は?

※JIS外品 対応 ?

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充填断熱 +付加断熱

外張断熱

+充填付加断熱

充填断熱 外張断熱

高断熱化に向けて 充填断熱 vs 外張断熱? HEAT 20 10

建材の飛躍的性能向上は期待薄(VIPは長期性能?) →既存断熱建材を組み合わせ如何に低廉な性能向上を図るか

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H4(等級3)

H11(等級4)

事業主(等級4超)

再生可能エネルギー

住宅の省エネ戦略 -これまでとこれからー

高効率設備

「2020・2050年」を目指した住宅省エネ戦略 HEAT 20 11

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気流と遮蔽と断熱で夏の快適範囲はひろがる

暖房

快適範囲

無暖房住宅

快適範囲

「2020・2050年」住宅省エネ戦略と環境の質の両立 HEAT 20 12

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6

0

250

500

750

1,000

1,250

1,500

~1950 1951~1960 1961~1970 1971~1980 1981~1990 1991~2000

共同住宅(公営+給与)

共同住宅(借家)共同住宅(持家)

長屋

戸建住宅(公営+給与)

戸建住宅(借家)戸建住宅(持家)

建設年代

数 [万戸]

共同住宅(持家)8%

共同住宅(借家)29%

共同住宅(公営+給与)

6%

戸建住宅(持家)49%

戸建住宅(借家)4%戸建住宅

(公営+給与)

0%

長屋4%

省エネリフォーム税制

省エネリフォーム税制住宅エコポイント※公営住宅等を除く

 

0

250

500

750

1,000

1,250

1,500

~1950 1951~1960 1961~1970 1971~1980 1981~1990 1991~2000

共同住宅(公営+給与)

共同住宅(借家)共同住宅(持家)

長屋

戸建住宅(公営+給与)

戸建住宅(借家)戸建住宅(持家)

建設年代

数 [万戸]

共同住宅(持家)8%

共同住宅(借家)29%

共同住宅(公営+給与)

6%

戸建住宅(持家)49%

戸建住宅(借家)4%戸建住宅

(公営+給与)

0%

長屋4%

省エネリフォーム税制

省エネリフォーム税制

省エネリフォーム税制

省エネリフォーム税制住宅エコポイント※公営住宅等を除く住宅エコポイント※公営住宅等を除く

 

共同住宅

戸建住宅注文住宅 建売等の住宅

大規模 2000㎡以上H18.4 省エネ措置届出義務化H22.4 著しく不十分→命令・罰則

H21.4 住宅事業主基準H26.4 報告→未達成→命令・罰則 

H21.4 住宅省エネ基準改正+住宅性能表示評価基準改正

H22.1 住宅エコポイント

中小規模 300㎡以上 H22.4 省エネ措置届出義務化

共同住宅

戸建住宅注文住宅 建売等の住宅

共同住宅

戸建住宅注文住宅 建売等の住宅

大規模 2000㎡以上H18.4 省エネ措置届出義務化H22.4 著しく不十分→命令・罰則

大規模 2000㎡以上H18.4 省エネ措置届出義務化H22.4 著しく不十分→命令・罰則H18.4 省エネ措置届出義務化H22.4 著しく不十分→命令・罰則

H21.4 住宅事業主基準H26.4 報告→未達成→命令・罰則 

H21.4 住宅事業主基準H26.4 報告→未達成→命令・罰則 

H21.4 住宅省エネ基準改正+住宅性能表示評価基準改正H21.4 住宅省エネ基準改正+住宅性能表示評価基準改正

H22.1 住宅エコポイントH22.1 住宅エコポイント

中小規模 300㎡以上 H22.4 省エネ措置届出義務化中小規模 300㎡以上 H22.4 省エネ措置届出義務化H22.4 省エネ措置届出義務化

HEAT 20 13

既存住宅と各種施策 →

←新築住宅と各種施策

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都市郊外

住宅・地域・気候・住まい手もいろいろ HEAT 20 14

■建方形式 共同住宅 分譲・賃貸など 戸建住宅 持家・建売など ■新築⇔既存

■立地環境 郊外⇔まちなか住宅 戸建住宅 持家・建売など

■気候風土 寒冷地・温暖地・蒸暑地 ■文化 伝統?⇔一般?⇔新進? ■ライフスタイル

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共同住宅の断熱水準をどう考えるか HEAT 20 15

R2 = 0.9813

R2 = 0.9879

R2 = 0.883

R2 = 0.9239

13.0

13.5

14.0

14.5

15.0

15.5

0 5 10 15 20 25 30

住戸数

自然室温 

[deg

℃]

最上階端部住戸

最大値(中間階中間住戸)

最下階端部住戸

住戸平均

【戸建住宅とは異なる建築属性】 住棟規模が大きくなると

↓ 各住戸のなりゆき室温が上昇

↓ 暖房負荷低減効果

※外皮面積が小さい住戸ほど顕著

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2020・2050戦略・戦術提案に向けて HEAT 20 16

Step-1 都道府県別・断熱水準別 住宅属性dataの整備

Step-2 CO2・省エネ削減目標検討・設定 ・シナリオ1 : ??%削減 ・シナリオ2 : ??%削減 ・ ・

・着工数 ・ストック数。滅失率 ・住宅生産者に対するアンケート調査」 ・断熱材出荷量調査など ・ ・

Step-3 アクションプログラムの検討 ・プログラム1 新築をX1、既存住宅?%をX2のレベルに引き上げ ・プログラム2 新築をX3、既存住宅?%をX4のレベルに引き上げ ・ ・

Step-4 アクションプログラムの提案 ・各水準を実現するための断熱外皮技術の提案 ・断熱外皮技術開発・評価のための評価手法の提案 ・断熱建材供給戦略検討のための情報構築 ・設計ガイドラインの提案 ・政策、基準提言のための基礎情報構築 etc.