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住宅設計は卓越風と温度変化による空気の流れを理解する

UPDATE:2017.10.06
CATEGORY:ブログ, 戸建住宅について, 社長ブログ
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先日のブログでは「卓越風」の話しをしました。

住宅設計はこうした地域ごとの「風向き」を意識して設計することが、エアコンや暖房に極力頼らない住宅を設計する基本です。

 

今日は、「風が吹く」とはどういうことかについてお話しをします。

 

 

 

風はどちらから吹いているか

 

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そもそも風はどちらから吹いているのでしょうか?

 

当然ながら日本全国全て同じではありません。

 

地域によって風の吹く向きも違いますし、季節によっても違います。

 

それを「卓越風」と呼びます。

 

 

あなたの住まいの卓越風とは

 

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先日のブログでは、「風は地域ごとにある一定の向きで吹いている」

それを「卓越風」と呼びますが、その具体的な調べ方をブログを通じてお伝えしました。

 

ブログ 「「住宅設計」にかかせない地域の風「卓越風」をしらべる具体的方法」

 

気象庁のページを使って、数年の季節毎の風向き特性を調査する方法です。

 

これによって、新築するさいにどういった方向からの風をうまくキャッチして、どう逃がすかなど、住宅設計で重要なところが見えてきます。

 

 

 

風の起こる原理

 

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風はなにが原因で発生するのでしょうか。

 

それは主に気圧差が要因となって空気が流れるから風となります。

 

その気圧は高い方から低いほうへ流れます。

 

つまり高気圧から低気圧へ空気が移動して風になるのです。

 

夏の風を考えてみて下さい。

 

太平洋側に高気圧がやってくると南風が多くなることでもわかりますよね。

 

 

 

家の中でも風が起きる

 

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家の中は気圧が一定なのにナゼ風が起きるのでしょうか。

 

それは温度差によるものです。

 

例えばエアコン暖房の足元が寒いのは、温められた空気が窓などで温度が下がり冷たい空気が下降してくるのです。

 

窓際などがスースーと冷たい経験をしたことはありませんか?

 

これはコールドドラフトといって、室内で冷やされた空気が下降してきて足元を冷やしたり、空気の流れを感じたりすることです。

 

つまり、温度の高いところから低いところに移動する際に風が起きるのです。

 

コールドドラフト

冬期の特に夜間では、室外の冷たい空気に冷やされて、窓ガラスの室内側表面が冷たくなる。このため、窓ガラス付近の室内空気も冷やされて、下降気流が生じる。気流は人体の局所的な冷却を引き起こす。このような気流がコールドドラフト。
コールドドラフトによる不快感は、気温が低いほど、気流が大きいほど増大する。したがって、室内の温熱環境を快適なものにするには、断熱性能の高い窓ガラスを用いることで、窓付近の気温を下げず、また下降気流の発生を抑えることが重要。

weblio

 

 

家の中は温度差で空気を動かす

 

空気が動けば新鮮な空気が入ってきます。

 

しかし風が吹くのをいつも期待しているわけにはいきません。

 

無風の夏の日だってあるからです。

 

そういう時は、家の中の空気の温度差を利用する。

 

つまり、温度の高い空気は上に昇る原理を利用して、天窓や最上階の窓を開けてうまく空気を逃がす仕組みを設計することが大切です。

 

高窓などこうした原理を利用して空気の流れをつくると、下から温度の低い空気が自然と入ってくる流れをつくってあげることが出来ます。

 

 

 

風のながれを無理矢理止めない

 

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自宅地域の風のながれ、つまり卓越風の向きを知ったら、その風がうまくながれるように窓を配置しましょう。

 

空気は入口があっても出口が無ければ入ってきません。

 

ビンに息を吹き込んでも入らないのと一緒です。

 

空気の流れを意識した間取りや窓の配置計画が大切です。

 

 

 

空気の流れは上下方向と水平方向

 

このように、空気の流れは温度によって方向が決められたり、風によって方向が決められたりします。

 

せっかく温度の上昇を考慮して、最上階の天窓で空気を抜く設計をしても、方角が卓越風と向き合うような設計では、効率良く空気が排出されません。

 

水平方向だけを考えて、1階だけの空気の流れを考えても、住宅内部で温められて2階に昇った空気の出口も考えなければなりません。

 

季節によって水平方向でどう空気をキャッチし、温度の変化でどう移動して外部に抜いていくのかを考える設計が、エアコンに極力頼らないパッシブな設計に必要な考え方です。

 

 

 

換気は夏だけの問題ではない

 

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暑い時期にエアコンをかけずに自然換気だけでやりすごす。

空気の流れを設計するのは、なにも夏場だけではありません。

 

冬場の空気の流れも理解しなければなりません。

 

1階から外気を入れながら、人が滞在するリビングや寝室などを極力通らないようにしながら、湿気を帯びた高い温度をうまく上階の高窓から湿気と共に逃がす仕組みも必要です。

 

天窓は微調整できるような形が理想です。

 

 

 

今日の「わかった!」

 

家にかかわる空気の流れは主に2つあります。

 

1つは地域や季節で変わる「卓越風」。

 

もう1つは建物内部の温度差によって発生する空気の流れ。

 

あたたかい時期は、涼しい空気の流れを意識しなければなりませんし、寒い時期は湿気を逃がす流れを考えなければなりません。

 

全てを完璧に機能させることは難しいのですが、ある程度予測しながら窓の配置や風のながれを設計することは可能です。

 

住宅はこうした要素をしっかりと考えて設計したものと、そうでないものとは、全く違ってきます。

 

しかし、残念ながら多くの住宅は風のながれまで考えて設計されていないのが現状です。

 

 

 

関連ブログ

家の換気は風の通り道を考える(住環境、出来ることから始めよう)

 

 

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<編集後記>

僕たちは千葉の市原に無農薬の畑があります。

 

 

風が強いふきっさらしなのと、鳥が多いので虫が少なく、葉物でも穴だらけになりません。

 

そんな市原の農園ですが、昨日はサツマイモが大収穫でした。

 

 

僕は仕事で行けなかったのですが、スタッフが数名で芋掘りにいって、沢山収穫してきてくれました。

 

今日はお客様をまわったり、お芋の配送に追われています。

 

楽しみにまっててください!

 

 

 

 

 

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