床下暖房の秘密兵器？

私が標準で設計している基礎断熱と床下暖房ですが、
お客様から時々指摘されるのが床下の汚れです。

通常の床下であればそんなこと気にも留めないのでしょうが、
床面にガラリがありますので、覗くと床下が見えます。
おまけに黒い床下放熱器には白い埃が・・・

小さい子どもがいるとガラリに何でも落としますし、
床下空間との上手な住み分けが課題でした。
「土間のある家」では床に段差を設け
暖房の熱は段差部分から上がってくるように計画しましたので
多少気にならない納まりではありますが、
それでも汚れが見えると気になるものです。

自動で床下を掃除してくれるロボット君の登場を
本気で期待していました。
そしたら、ほれっ！

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こんな掃除機を発見！
床下の配管をコンクリートに止めていますので
床組から吊るようにすれば掃除できます！！！

次の現場で実験しようかしら？

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追記：
「湯本の家」がモルモットになりそうですょ！ヲホホホ・・・

土間コンクリート下の断熱

先日、お客様から
「土間コンクリート下の断熱は要らないのでは？」
との指摘を受けました。

私の事務所を尋ねていらっしゃるお客様には
『スペック重視派』の方が多くいます。
様々な営業マンの話を聞いても納得できずに困り果て、
流れ着いてくる「断熱漂流者」となってしまったお客様の多くは、
私の文章のような技術資料をかなり読み込んでいますので、
基礎断熱の特徴についてもかなりのレベルで理解されています。
（おかげで設計打ち合わせ中は断熱の話をしないで済みます）
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過ぎたるは

以前勤めていた事務所で担当したお客様で、
今も親しくさせていただいている方がいます。
今回は、その方の話です。

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構造と設備の分離（３）

前回の続き！

質問３つ目に付いて書きます。

深夜電力利用のコンクリート蓄熱式の床下暖房でも
温度設定を低くすると問題ないのでは。
灯油よりランニングコストが安いのでは。 よろしくお願いします。

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構造と設備の分離（２）

前回の続き♪

質問２つ目について書きます。
床下温水暖房機は何年ぐらい持ちますか。
メンテに床下したに入るためには基礎高はどの程度でしょうか（↑質問文）
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構造と設備の分離（１）

だいぶ前に書いた【基礎断熱と床下暖房】という文章に
下のようなコメントをいただきました。
せっかくですので、ゆっくり説明してみましょう。
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床下暖房工学演習（５）

『基礎断熱とは何だ？』シリーズは、
『床下暖房との関係』まで説明しましたので、
第３段階『具体的な演習』へとステップアップです！
注意：非常に難解な内容になっています♪興味のある方は、
　　　この書庫を最初から読んでください！


今回のサブタイトルは

サンルーム
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床下暖房工学演習（４）

『基礎断熱とは何だ？』シリーズは、
『床下暖房との関係』まで説明しましたので、
第３段階『具体的な演習』へとステップアップです！
注意：非常に難解な内容になっています♪興味のある方は、
この書庫を最初から読んでください！


今回のサブタイトルは

ダイレクトゲイン
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床下暖房工学演習（３）

『基礎断熱とは何だ？』シリーズは、
『床下暖房との関係』まで説明しましたので、
第３段階『具体的な演習』へとステップアップです！
注意：非常に難解な内容になっています♪興味のある方は、
　　　この書庫を最初から読んでください！


今回のサブタイトルは

送水温度

前回は建物から逃げる熱の量に対して、
どれだけの暖房能力が必要かについて書きました。
今回はその続きです。
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床下暖房工学演習（２）

『基礎断熱とは何だ？』シリーズは、
『床下暖房との関係』まで説明しましたので、
第３段階『具体的な演習』へとステップアップです！
（ハードル高すぎです♪）

今回のサブタイトルは

カロリー表示

１リットルの水を１℃温度を上げるのに必要なエネルギーが【１kcal】です。
１０リットルの水を１℃温めるのと、
１リットルの水を１０℃温めるにはどちらも【１０kcal】必要です。
私はこれで勉強しましたので、
突然『今日から熱の単位を【ワット】にします♪』とか言われても
全くピンときません。
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床下暖房工学演習（１）

『基礎断熱』シリーズは、
いよいよ素人の方にはついて来れない領域に突入です。
私も、ここまで書くことになるとは思っていませんでしたが、
一部のマニアの方が読んでくれていますので、
硬いタイトルで断熱の深みへと案内したいと思います。

そうそう、
今回の記事は『基礎断熱とはなんだ？』を読破している奇特な方で、
当然その内容をある程度理解されていることを前提に書きます。
（ハードル高すぎ♪）
自信のない方は、時間の無駄ですので読まないほうがいいですよ♪

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基礎断熱と床下暖房（８）

ダラダラと書いてきましたが、ここで一区切りです。

床下暖房の運転時間は、朝と夕方が私の住む地域では一般的です。
深夜は、夕方から夜の余熱ですごせますし、
日中は太陽熱が入りすぎることさえあります。

これはつまり、
夜間電力や、太陽光発電、
太陽熱熱温水器などのエネルギーを活用するためには、
時差を埋めるための装置が必要になるということです。

太陽熱温水器で熱をつくっても、
お湯がたくさんある日は暖房が不要な日です。
曇りや雨など、太陽が出ない日こそ暖房が必要になります。

夜間電力で、コンクリートにたくさん蓄熱してしまうと、
寝苦しくなる場合があるかもしれません。
（電気を使ったことが無いのよ！）
翌日の天気を予想して熱量を調整しないと、
暑くて窓から熱を捨てたり、
足りなくなって高い電気を買い足したりすることにならないか心配です。

気にしすぎかもしれませんが、
省エネになっているか確認する人はいないのかしら？

私は
床下暖房に『温水式』をお勧めします。
温水を作るための熱源は何でもかまいません、
電気、灯油、ガス、薪、ペレット、太陽・・・
その時、最も安価で使いやすいものを選びましょう。
ボイラーは家にある設備の中で最も過酷な機械です。
早ければ１０年程度でダメになります。（←パソコンはもっと早いね）

壊れたときに、別のエネルギーに変更するのが最も容易なのが
『温水式』なのです。
床下の配管はそのままで、熱源だけを交換すれば工事は完了です。
灯油の価格が高値で安定しています。
配達していただくと、１リットル８０円だそうです。
この値段でしたら、
木粉を固めて作った環境に優しい『ペレット』の方が安くなります。
２年前にこのことを予測できた人は一人もいません。
当時ペレットメーカーは、
どうやって灯油より安く生産するかで頭を抱えていたのです。

建物の耐久性を計画するときは、
将来の設備機器の更新方法や、
エネルギーの選択に幅を持たせた計画にすることなど
非常に地味ではありますが、忘れてはいけない部分だと思います。
基礎だけ丈夫でもだめなのです。

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基礎断熱と床下暖房（７）

しっかりと断熱性能を計画した建物に、
基礎断熱と床下暖房を計画すると、常識外れの建物になる話です。

私の床下暖房は、室温で制御します。
例えば、
朝６時〜８時（３時間）と
夜６時〜９時（４時間）暖房する設定にしたとします。
しかし、毎回必ず暖房されているわけではありません。
夜になっても室温が高ければ、暖房されませんし、
春になって、朝まで室温が下がらない日は暖房は止まっています。

以前、初夏にオジャマしたら、暖房が設定されたままのお客様がいました。
一度設定してしまえば、暖房機の存在を忘れてしまうようです。

夜、寝ている間は室温が低くても問題ありませんが、
朝起きるときは少し高くしたい、
夕方、外の気温が低くなっても、室温はほとんど変わらず、
夜寝るまでに、少しずつ眠りに相応しい温度へと変わっていく。

『ヒト』のリズムに建物が合わせてくれるのです。

でも、夜遅くまで起きている方は不満です。
だからって、そのために家中の温度を上げるのもおかしな話。
そこで、
床下暖房以外に、必ず小型の電気ストーブを置くことを提案します。
ホームセンターで売っている一番安いもので問題ありません。
これ１台で自分の周りだけは、
すぐに温まりますし、建物全体を温めるより遥かに省エネです。

これが『付加暖房』による『微気候の調整』の話です。理解出来ました？

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基礎断熱と床下暖房（６）

床下暖房を数週間続けると基礎と地面への蓄熱が完了します。
それまで驚くほどの速度で消費されていた灯油が、
突然減らなくなるのだそうです。
（自邸はスカスカなのよ！）

こうなると、太陽さえ照っていれば、
室温が１５℃以下になることはほとんどありません。
つまり、
暖房で調整する温度の範囲は３〜４℃だといえます。
建物から逃げていく熱量は計算できます。
窓から入る太陽熱も分かっています。
電気製品や調理、入浴、
そうそう『ヒト』が発する熱もおおよそ想定できます。
すると、全館２４時間暖房といっても、
実際は７〜８時間しか動いていない家がほとんどです。
この時間は、断熱していない家で、
ファンヒータやコタツを使う時間とほとんど同じです。
これでトイレや廊下、脱衣室まで暖房されています。

大きな熱容量で建物の『ベース暖房』をしていますので、
熱容量の大きな建物は
『室温が下がらないので温まりやすい』とうことになります。
一番最初に書いた世間の常識とだいぶ違っていることが分かるでしょうか？

この環境に慣れてくると、たいていのお客様は欲が出てきます。
『この部屋だけもう１℃上げたいときどうするの？』
『深夜の室温をもう少し下げたい！』
『灯油が高いから少しでも省エネできる方法ある？』

私は、
３〜４℃の調整をベース暖房に対し『付加暖房』と呼び、
全館暖房で快適な温度差をデザインすることを
『微気候の調整』と呼んでいます。
（某ハウスメーカーの『ビキコート』の遥かに前から使っています）

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基礎断熱と床下暖房（５）

基礎断熱には暖房が必要不可欠であると書きました。
しかもただの暖房ではなく、床下暖房です。

予備知識が全くない方にとって上の２行は、
日本語として認識できないものでしょう。
しかし、このまま書き進めます。

基礎のコンクリートに熱を蓄える方法はたくさんあります。
コンクリートに電熱線を通し、夜間電力で蓄熱する方法や、
床下にＦＦファンヒーターを置くという大胆な方法もあります。
（残念ながら消防法の規制がかかってしまった）

ただコンクリートに熱を蓄えるのでしたらそれほど悩みません。
暖房設備をこの床下だけとして全館暖房したいと考えるから大変なんです。

建物の熱性能を計算すると、窓から逃げる熱が多いことに驚きます。
居間に面した大きな『掃き出し窓』は
家の中で最も熱が逃げる部分だといえます。
逆に、
壁の断熱がしっかり計画してあれば、
大きな窓など熱が逃げる部分に、
それに見合った熱を供給すれば建物は寒くならないと言えるのです。

何も、床面全体を床暖房なんてする必要が無いのです。
同じ理屈で、基礎全体に電熱線なんてナンセンスだといえます。
（基礎の中央部はどこにも熱が逃げないですからね）

夜間電力による蓄熱暖房は、過剰に蓄熱してしまうようで、
冬季の日照時間が長い地域では、
太陽からの熱取得が多ために部屋が暑くなってしまう話を聞きます。
床下暖房は、低温である必要があるようです。

冬季の太陽熱を建物に取り込んでも、
オーバーヒートにならないような工夫が必要です。

太陽熱を、直接建物に蓄熱させる
『土間蓄熱』という方法がありますが、
話がだいぶ逸れますので、別の機会にお話いたしましょう。

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基礎断熱と床下暖房（４）

基礎断熱を計画する時に悩むのが、土間下の断熱材です。

結論から書きましょう。
私は全く入れていません。基礎の立ち上がりの外面だけです。

土は断熱材ではありませんが、熱の伝わりがかなり遅い物質です。
基礎の断熱計算をすると、コンクリートから逃げる熱量が、
建物全体から逃げる熱量に対して非常に少ないことが分かります。
この少ない熱をさらに減らすために使う費用として、
基礎下全面に敷く断熱材はあまりにも高価です。
また、
土にはコンクリートほどではありませんが、熱を蓄える性質があります。
つまり、基礎の下に断熱材を敷いた時点で、
建物の熱容量を限定していることになります。

寒冷地での公営住宅を設計したときは、
建物完成後、様々な測定をさせていただきました。
建物の熱性能が分かっていますので、外気温と室温を測定すれば、
その変化から建物のおおよその熱容量が計算できます。
（↑私の計算ですので根拠なし！）

建物の熱は、室温と外気温との温度差が大きいほどたくさん逃げますので、
部屋の温度の下がり方は、徐々にゆっくりになっていきます。

建物に熱容量があると、
外に熱が逃げても蓄えられた熱が室温を一定に保とうとしますので、
室温は、熱容量がない建物に比べて非常にゆっくりと変化していきます。
この時の建物の築熱量の計算結果は、
建物の基礎をはるかに超える量となりました。
おそらく地面の下、１ｍ程度までは熱が溜まっているようです。

もったいない？
確かに、建物の周りから逃げていく熱もあるでしょう。
フランク・ロイド・ライトは、同じことをお客様に尋ねられたとき
笑ってこう答えたといいます。
『心配要らない、この熱はどこにも行かない。必ず帰って来る。』
（↑だいぶ前に読んだ本のｳﾛｵﾎﾞｴで、探したのですが発見できなかった。）

勿論、
建物が極端に細長い場合は注意が必要です。
それから、地下水位が高い場合も土間下の断熱材は必要です。
熱がどんどん流出します。この場合の熱は絶対に帰ってきません。

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基礎断熱と床下暖房（３）

今から１０年近く前のことです。

基礎断熱について調べていくと、
北海道や秋田、青森で既にたくさんの方が失敗を繰り返し、
試行錯誤していることが分かりました。

最も大きな問題が床表面温度です。
従来の『室内を暖める暖房』では、
床の温度が、床断熱の家よりも２℃近く低くなるらしいのです。
私はお客様を連れて、
１０年以上基礎断熱の家づくりに取り組んでいる秋田の設計事務所と
工務店さんを尋ねました。
暖房方法や、熱の伝わり方などの話を聞いているときに、
私の『根拠のない自信』は、『確信』に変わりました。
（もちろん、この時はまだ高断熱の家を１棟も設計していません）

基礎断熱を設計するとき、
断熱材を基礎の内側にするか、外側にするかで意見が分かれます。
外にするのを嫌う方の多くは、シロアリ対策を理由に挙げます。
『いわき』はそれほどシロアリ被害が深刻な地域ではないこともあり、
私は基礎の外側で断熱しています。
断熱材の表面に塗るモルタルを地面の中まで施工していただくことで
シロアリに対するバリアにはなるだろうと、
その程度の対策しかしていません。

建物の寿命は基礎のコンクリートで決まります。
（地面が割れたらお終いですが、地面は設計できません（←地盤改良？）
基礎のコンクリートが外に露出しない基礎断熱は、
コンクリートの中性化がほとんど進みません。
学校建築の中性化の進み具合を調べると、
外壁より職員室の方がひどいそうです。（タバコだね。蛇足）
コンクリートは中性化しないことで、中の鉄筋を錆から守ります。
こうすることで、
家の寿命を１００年単位まで伸ばすことができるのではないかと
期待しているのです。

公共のコンクリート建物物が、数十年で壊されています。
コンクリートは見た目のイメージほど丈夫ではないようです。

話を戻します。
基礎断熱は暖房とセットで計画しないと床断熱より不快になります。
しかも、床下暖房です。

『基礎断熱と床下暖房』ようやく、タイトルが登場しました。

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基礎断熱と床下暖房（２）

私が『いわき』に戻る前に務めていた設計事務所は、
『パッシブソーラーハウス』を研究している事務所でしたので、
太陽の熱エネルギーや蓄熱についてある程度の知識がありましたし、
大学の先生がつくったソーラーハウスのシミュレーションソフトは、
何日でも遊び続けることができるお気に入りのオモチャでした。

木造の家の欠点は、熱容量の少なさです。
しかし、
温まりやすく冷えやすいわけですから、室温調整が簡単！欠点ではない！
逆に、
なかなか温まらない、なかなか冷えない建物は、
必要なときに必要な温度にならない欠陥住宅となる。
そんな事を、設備設計のプロがまじめな顔で言う時代でした。
（多くのコンクリートの建物が内断熱なのもこの理屈です）

シミュレーションソフトを使うと面白いことが分かります。
フロッピー３枚の簡単なソフトでしたので、
複雑な建物は入力できませんでしたが、
おかげで、原理や原則を正確に把握することができたと思っています。

長方形の建物の床・壁・天井の断熱や仕上げの仕様を、
いろいろな条件で比較していくのです。
（『いわき』に戻って務めた設計事務所でこそこそと勉強していました）
結果は今でこそ当たり前のものです。
『断熱を厚くして熱容量を上げると、室内温度環境は安定する』

パッシブソーラーハウスでは、
木造の家で熱容量を増やすために、
土間やコンクリートブロックの間仕切り壁をつくったりしました。
気候が穏やかな地域で設計をしていましたので、
断熱についてはあまり意識していませんでした。

いわきに戻って最初の仕事が『寒冷地での木造公営住宅』でしたので、
慌てて北国の断熱仕様について資料を集めました。
そこで見つけたのが基礎断熱です。
コンクリートの熱容量で室温を安定させることができる『根拠のない自信』が、
私にはありました。

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基礎断熱と床下暖房（１）

家づくりの素人さん（つまり建て主様）に向けて書き始めましたが、
基礎のことも、床下暖房のことも決して素人向けではありません。
何より、興味を持っている方が数名いますが、
皆さん家づくりのプロの方ですので、今日はその方向けに書いてみます。


最近ようやく市民権を得つつある『基礎断熱』ですが、
私が住むいわきでは、数年前まで誰もやっていませんでした。
別に、誰もやっていないから始めたわけではありません。
断熱は床材の下に充填するのが常識でしたが、
断熱を勉強していくと床断熱では不都合があったのです。
断熱材は、隙間なく連続させる必要があるのですが、
ユニットバスや玄関などで、断熱が切れてしまうんです。
最悪なのが、それまでの家づくりを思い出しても、
ユニットバスまわりの断熱をどのように納めていたか全く記憶がないこと。

断熱材を連続させるには基礎断熱がわかりやすい。
最初はこんな感じでした。今から１０年近く前の出来事です。

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基礎断熱と床下暖房08

ダラダラと書いてきましたが、ここで一区切りです。

床下暖房の運転時間は、朝と夕方が私の住む地域では一般的です。
深夜は、夕方から夜の余熱ですごせますし、
日中は太陽熱が入りすぎることさえあります。

これはつまり、
夜間電力・太陽光発電・太陽熱熱温水器など
時間限定型エネルギーを活用するためには、
時差を埋めるための装置が必要になるということです。

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