01. 「外断熱方式」の採用

外断熱方式とは、文字通りコンクリート壁躯体の外側に分厚い断熱材を貼り付け、外気温により室内温度が極めて影響されにくい断熱方式です。壁外には厚み７cm、１Ｆ床下には厚み22cm、屋上面の上には厚み10cmにもなる高性能断熱材を切れ目なく貼り、建物全体を魔法瓶のようにすっぽり包んでいます。そのため、夏の暑い日射熱、冬の冷え込みの影響が驚くほど抑えられる構造です。この構造のお蔭で、電力をさほど使わずとも、夏は涼しく冬は温かい岩の洞窟の中に１年中住んでいるような感覚に近い体験をしていただけます。

賃貸マンションでは、一般的にコンクリート躯体の室内側に断熱材が貼られている内断熱方式が広く採用されます。この方式の場合、内断熱材の厚みを厚くすると、逆にマンション室内の広さを犠牲にしてしまうため、特に賃貸マンションに限ると、通常室内側の断熱材の厚みが３cm程度に抑えられています。その結果外気の影響を受けやすく、エアコンを高強度で長い時間稼働させることになります。（但し分譲マンションの場合は、内断熱でも断熱材の厚みを5-7cm程度に十分厚くする物件は昨今ある程度でて来ており、その場合は内断熱方式でも高い断熱効果が発揮されます。ただ、賃貸マンションの場合は、広さを優先させるあまり内断熱層が薄くなりがちで、結果断熱効果が低くなりがちです。）

更に当物件で採用されている外断熱方式のもう一つのメリットは、分厚い断熱材の内側にコンクリ―ト構造躯体があるため、壁、床、天井は全体として室内に輻射熱を及ぼす熱の蓄熱層として働き、夏一旦冷やした室内環境、冬一旦温めた室内環境が維持されやすくなる点にあります。

このメリットは内断熱方式では享受できません。多くの賃貸マンションの場合、薄い内断熱層の外側に外気温に直接接する構造躯体がありますが、その構造躯体は外気温の蓄熱層として薄い内断熱層を通して内側に影響を与えやすくなるため例えば、夏の晩、外気温は下がってきているのに、建物自体が昼の日射で温まったまま、構造躯体の熱が薄い断熱材を通じ内部に侵入して夜でも相当冷房を付けざる負えないことになる一方、逆に冬、早朝の超低温まで冷え込んだ外部躯体が午前中急には温まらないため、その影響が、薄い壁を通じ内部に入り込み、暖房を相当高く設定している割に、なかなか室温が上がってくれないという結果も生じます。

02. 断熱サッシ（＝「樹脂サッシ」）の採用

一般的なマンション（賃貸も分譲も含め）では、窓サッシには、「アルミサッシ」を使っています。アルミは金属で熱伝導率が高いため、外気温をそのまま室内に伝える「非断熱」仕様のものです。例えば真冬、外気温0度であれば、室内側のアルミ製の窓枠及び窓フレームもその0度の温度を直接室内側に熱伝導します。つまり室内に札幌雪祭りの大きな氷を置いて暖房をかけているようなものです。いくらエアコンを高温で設定しても、次から次に0度のアルミ製の窓枠及び窓フレームから熱を外に奪われてしまいます。冬、暖房を効かせたお部屋でアルミ製の窓枠及び窓フレームに触ると、本当に氷のように冷たい経験をされた方は沢山いると思われます。

それに対し本物件では、ハイブリッド型「断熱」サッシ、Lixil.PRESEA-Hを採用しています。これは、図2にあるように、窓の外側は強度・耐久性に優れた「アルミ」を、窓の内側は、アルミに較べ熱伝導率が1000分の１と低く断熱性に優れた「樹脂」をそれぞれ使用したハイブリッド構造です。すなわち外気温をそのまま室内には伝えない「断熱」サッシです。真冬、室内でサッシに手をあてても冷たくありません。アルミサッシの場合、せっかく暖房して暖めた室内の熱が、アルミ製の窓枠及び窓フレームからドンドン外に奪われ、なかなか温まらない上に、暖房費は浪費するということになりますが、Lixil PRESEA-Hでは最小限の光熱費で済む上に、実際に感じる「体感温度」は非常に良好となります。

樹脂サッシの、ガラス部に関しては、通常のアルミサッシでも一般に採用されてきているLowE複層ガラスを採用していますが、複層ガラスに挟まれた断熱層として機能する空気層の厚みは、一般的な6mmではなく倍の12mmと断熱機能を強化しています。更に外側ガラスの内側に特殊金属コーテイングを施し、外から必要な輻射熱のみ取り入れつつ、室内から外への輻射熱を逃がさない仕様を採用しています。

更に玄関ドア及びドア枠についても同じ「断熱」仕様の考え方で、外気温が室内にダイレクトに熱伝導する可能性を最小限に食い止める工夫をしています。

03. 直射日光の有効遮蔽と有効利用方式

暑い夏は、冷房のため太陽の日差しは避けたい対象ですし、逆に寒い冬は、暖房のために太陽の日差しは上手に利用したい対象となります。
太陽南中時高度の夏至における78.4度と冬至における31.6度の差を利用し、図4にあるように、夏は庇で強烈な日差しを避け、逆に冬は外部からの日射熱を積極的に利用する工夫を当物件ではしています。寒い冬、直射日光のダイレクトゲインを室内暖房に利用するため、LDK南面のガラスだけは日照取得率を60%と、その他の西、北、東の各面のガラスの取得率40%よりは意図的に上げています。
このことは、逆に夏場の暑い時期は日照取得率がLDKの南面は高く、夏の冷房にはマイナスという意味合いをも持ちますが、夏の日差しは南中高度が高いので、庇で直射日光を遮ることができる他、2FはLixilスタイル・シェード、1Fは日避けターフを利用して更なる日避け対策が取れるようにしています。

04. 熱交換型の換気

どのようなマンションでも壁に換気口がついています。しかし、一般のマンションにある換気口は、「非熱交換型」というタイプで、一般に広く認知されていないことですが、これには大きなデメリットがあります。

「非熱交換型」とは、外気と内気が熱交換をせずに換気口を通じて入れ替わる方式です。夏せっかく冷やした室内の空気も、また冬せっかく暖めた空気も、それぞれ２時間もすると換気口を通じ外気と総取り換えされ捨てられてしまうという非効率なことをしています。室内で冬、換気口の近くに手をあてると、外の冷たい空気が入ってくるのがわかりますし、夏換気口の近くに手をあてると、外の温かい空気が入ってくるのが良く分かります。

これに対し，当マンションは、換気はするが熱ロスを７％に抑えられる断熱先進国ドイツ製の「熱交換型」換気口、「せせらぎ」を採用しています。ＬＤＫに１カ所、寝室に１カ所と合計２か所に設け、この２か所の換気口を電気的に連動させ其々が７０秒毎に吸気と排気を交互に繰り返します。其々の換気口には熱を回収できる「蓄熱エレメント」というセラミックが内蔵され、室内空気の熱が７％しか奪われない仕組みになっています。

その仕組みは、「蓄熱エレメント」というセラミックが、吸熱と排熱を繰り返すことで、室内から室外に漏れる熱ロスを最小にするものです。

上図、図５をご覧ください。例えば冬、寝室の換気口に注目すると、室内の暖めた空気が換気ファンに押し出されて７０秒間排出されます。この時、ファンと外気の間に位置する「蓄熱エレメント」は、空気を排出しつつも、室内暖気の熱を吸熱するため、捨てられる熱は抑制され、他方、「蓄熱エレメント」自身は吸熱により温度が上昇します。排気の７０秒間が過ぎると、ファンは逆回転で室外から吸気し始めます。今度は先ほど排気中に一旦温度上昇した「蓄熱エレメント」から、冷たい外気が吸熱し、吸い込まれた冷たい外気を暖めるとともに、「蓄熱エレメント」自身は排熱し、温度は下降し、吸気70秒後には、１４０秒前に排気し始めた時の蓄熱量とほぼ同じ水準まで戻ってきます。時間の経過と、蓄熱エレメントの熱量（又は温度）の関係をグラフ化すると上図のようになります。また、吸気排気が2か所の換気口で交互に繰り返されるため、室内に負圧等が生じないというメリットもあります。
（「せせらぎ」の詳細は https://passivenergie.co.jp/ をご覧ください。）

05. 「吸排気同時型」レンジ換気フード

当マンションでは、「吸排気同時型」を採用しており、排気口から排気している時は吸気口の弁が開いて外気が流入しますが、排気していない時は吸気口の弁は完全に閉じ、排気口は「電動密閉式シャッター」で閉ざされ、外気が逆流入することは基本的になく、冬暖めたり、夏冷やしたりした室内の空気を不必要に捨ててしまう無駄を防止できます。他方一般的な「排気専用型」レンジフードの排気口に採用されている「風圧式逆風止めシャッター」の場合、外の風圧により弁がパタパタと動いてしまい、冬は冷たい外気が、夏は暖かい外気が入り込むことは結構あります。（寒い冬、動作していない「排気専用型」レンジフードに手を翳すと冷たい空気が流れ込んでいることに気づくはずです。）その意味で、「吸排気同時型」で採用されている「電動密閉式シャッター」は「排気専用型」で採用されている「風圧式逆風止めシャッター」に較べ、熱ロスが厳しく抑制される仕組みであると言えます。

＜5つの設計要素が体感温度に与える影響の学術的説明＞

5つの設計要素が体感温度に与える影響を整理すると以下のフレームワークに集約されます。

建物内における体感温度は、以下の方程式であらわされます。

で一般的に表現されます。

これを、より具体的でわかりやすい表現に変換すると、

という表現ができます。

5つの設計要素のうち①外断熱方式、と②断熱サッシ（断熱ドア）の仕様は、式2の「B:建物外皮からの熱ロス防止効果」を狙ったものです。③の夏冷房時に、庇や、テント、スタイルシェードで太陽直射熱の室内への侵入を抑えたり、逆に冬暖房時には太陽直射熱をパッシブに利用しようとする試みは、「建物外皮からの熱ゲイン（輻射熱）」を夏は遮断し、冬は逆に積極的に利用する働きであり、式1の「b:輻射熱」の範疇に分類される働きと言えます。

他方④熱交換型換気口、⑤「吸排気同時型」レンジ換気フードの要素は、「A:室内空気の外気による希薄化防止効果」を狙った要素と言えます。

尚、当マンションでは、「断熱等性能等級に関する設計住宅性能評価」を2020年4月に取得しており、「B:建物外皮からの熱ロス防止効果」の性能、即ちUa値（外皮平均熱貫流率、率が低いほど熱ロスが少ないことを意味する。）に関しては1階各室（101、102）で、0.48の評価、2階各室（201，202）で、0.54の評価認定をいただいております。

Ua値（東京地域（6地域）における外皮平均熱貫流率）の水準を表す表1を以下に示します。

表1

1階各室のUa値0.48も2階のUa値0.54もともにG1レベルで、東京地域における次世代省エネルギー基準（将来的に義務化される予定の基準。2020年以降設定されるはずであった基準だが、その施行が延期されている。）である0.87の基準を大幅に超えており、熱ロス防止効果が著しく高いことを示しています。

以下の表2及び表4に示されているように、冬場通常の暖房（表2参照）を利用する前提では、表4に出ているように本物件が該当するG1(0.46＜Ua値＜0.56)グレードでは冬場の最低の体感温度は10度を下回らない水準が維持されることを示している。また1FのUa値=0.48はG1とG2の境界基準値0.46に接近しているため、G2における冬場の最低体感温度がおおむね13度を下回らないという基準状態に限りなく近づくことを意味しており、冬場の最低体感温度としておおむね12-12.5度程度を下回らない水準で維持されることが推定できます。他方、2Fの Ua値=0.54は、G1と「次世代省エネルギーレベル」の境界値0.56を若干下回る程度の水準故、冬場の最低体感温度としておおむね10.5-11度程度を下回らない水準で維持されることが推定できます。

表2：想定する暖房方式

表4：冬期間の最低の体感温度（表2の暖房方式におけるシミュレーション）

更に冷房時の平均日射熱取得量率は、1階が2.03-2.04,　2階が2.09-2.11ですが、これは6地域の冷房時の平均日射熱取得量基準2.8に対して、それぞれ約27％、約25％抑制され全体の断熱性能に貢献しています。