水のコラム
アクティブデザイン建築ってどんな家？パッシブデザイン建築との違い
2015年9月に開催された国連サミット以降、SDGsへの関心は年々高まってきており、企業だけではなく個人でも、SDGsを意識しているという方も増えています。
SDGsは建築の分野でも注目されており、家や事務所などを建築するときに、「アクティブデザイン」にするか「パッシブデザイン」にするか悩んでいる方がいらっしゃるのではないでしょうか。
今回は、エコキュートや太陽光発電システムなどの、省エネルギーができる設備を利用する、アクティブデザイン建築についてご紹介します。
アクティブデザイン建築の概要
アクティブデザイン建築とは、省エネルギーで環境負荷の低減を意識して行う建築方法の一つで、エコキュートや太陽光発電システムなどの高効率設備を、住宅設備として導入します。
アクティブデザインは省エネルギーを図るために、能動的に環境にアプローチする手法のことを指すのです。
アクティブデザイン建築に用いられる、主な設備は以下の通りです。
【アクティブデザイン建築に必要な設備】
- エコキュート（自然冷媒ヒートポンプ給湯器）
- 太陽光発電システム
- エネファーム（家庭用燃料電池）
- 太陽熱温水器
- タスク・アンビエント照明
- 全館空調システム
導入する設備の違い
エコキュートやエネファームは、CMなどで目にしたことがある方も多いと思います。
しかし、タスク・アンビエント照明は単語だけ聞いてもどんな照明なのか思い浮かびませんし、全館空調システムというと、商業施設などに導入されている空調設備のことを想像しますよね。
それぞれの設備には、一体どのような省エネルギーの効果があるのでしょうか。
エコキュート
エコキュート（自然冷媒ヒートポンプ給湯器）は、再生が可能な空気熱エネルギーを利用した給湯器です。
エコキュートは大気中に存在している空気熱を、熱交換器の冷媒が取り込み、取り込まれた熱は圧縮機で高温の熱になり、熱交換器がその熱を貯湯タンク内にある水に渡すことで、お湯を作れます。
一連の動作はすべてヒートポンプ内で行われ、熱交換器は空気を取り込む役割と、水に熱を渡す役割で別々に設置されています。
水に熱を渡した後の冷媒は冷え、貯湯タンク内のお湯は、ユーザーが設定している温度で吐水されるように、水と混ぜて給湯されるのです。
エコキュートの主要なエネルギー源は空気熱のため、環境にやさしくエコな給湯器です。
エコキュートは電力使用の少ない夜間に運転することで、電力のピークシフトにも貢献できます。
また、昼間に電力を使用する設定に変えることもできるので、生活環境に合わせて設定を切り替えることが可能です。
太陽光発電システム
太陽光発電システムとは、「ソーラーパネル」で太陽光を集め、電気エネルギーに変える装置のことです。
ソーラーパネルは、「太陽電池モジュール」「太陽電池パネル」「太陽光パネル」と呼ばれることもあります。
太陽光発電システムには、「セル」「モジュール」「ストリング」「アレイ」という4つの単位があり、単位によって電気エネルギーへの変換効率が変わります。
また、ソーラーパネルに使用されている材質によっても、変換効率は変わるのです。
ソーラーパネルで集めた太陽光は、接続箱を通り、電気エネルギーに変換するためのパワーコンディショナーという装置に送られます。
パワーコンディショナーで作られた電気エネルギーは、分電盤を通して家中に配電されるのです。
太陽光発電システムは、ご自宅が停電するとシステムも停止しますが、太陽が出ている時間帯や天気であれば、自立運転システムに切り替えることで、電力を使用できます。
また、蓄電池の機能も兼ね備えているため、太陽が出ている時間帯に貯めた電気を停電時に使用することができるでしょう。
太陽光発電システムには、消費電力を抑える働きがあるのです。
エネファーム
エネファーム（家庭用燃料電池）とは、都市ガスやLPガスに含まれる水素と、空気中に漂う酸素を化学反応させて電気を作りだし、このときに発生する熱を利用し、お湯を作りだす設備です。
エネファームで作った電気は、家中の電化製品に使用でき、エネファームで貯湯したお湯は床暖房の熱源として使用できます。
そのため、消費電力の削減につながるのです。
エネファームは、太陽光発電システムとの併用が可能です。
エネファームだけではなく、太陽光発電システムで作られた電気を併用することで、総電力が増え、太陽光発電システムで作った電気を売電することもできるでしょう。
エネファームと太陽光発電システムを併用する場合、エネファームでの電力を優先的に使用できます。
参考：どうする？ソーラー 売電できる事業者┃経済産業省 資源エネルギー庁
太陽熱温水器
太陽熱温水器とは、貯湯タンク内の水を、太陽熱の力を利用してお湯に変える設備のことです。
貯湯タンク内に給水された水は、集熱器で集めた太陽熱で温められ吐水されます。
また、太陽熱温水器はガス温水床暖房でも活用できるため、お湯と床暖房の両方でガス資源の節約ができます。
太陽熱温水器は太陽光発電システムと混同されることもありますが、太陽熱温水器の役割は太陽熱の力でお湯を作ることのため、太陽光発電システムのように、家中のガスをすべて太陽熱の力で賄えるわけではないという点に注意してください。
タスク・アンビエント照明
タスク・アンビエント照明とは、作業をあらわすTaskと、周囲をあらわすand Ambient、照明をあらわすLightingを日本語に訳したもので、必要な場所を必要な明るさで照らす照明方法です。
日本で用いられている照明の多くは、部屋を平均的に明るくする方法です。
そのため、作業内容によっては暗いと感じることや、人の顔を視認できないといった経験をしたことがある方も、いらっしゃるのではないでしょうか。
タスク・アンビエント照明を用いることで、作業内容や環境、時間などに合わせた照明設備の利用ができるのです。
タスク・アンビエント照明に、人感センサーや明るさセンサーを取り入れることで、さらに効率よく照明設備を使用できます。
必要な部分を必要な明るさで照らし、不要な部分の照明を除くことで、消費電力を抑えられます。
全館空調システム
全館空調システムとは、家中の空調を一括で管理する空調システムのことで、高効率空調システムの一つです。
従来の空調システムは、各部屋に設置された空調機に対し、それぞれの部屋で電源のオンオフや、温度設定などを自由に変えられます。
これにより、人やペットがいない部屋では空調の電源をオフにしていることや、他の部屋に比べて温度が低かったり高かったりすることがあり、部屋ごとに大きな温度差が生まれます。
しかし、全館空調システムの場合、一つのシステムで温度管理などをするため、どの部屋も一定の温度を保てるのです。
全館空調システムで管理された冷暖房の風は、一つのシステムから排出され、家中に張り巡らされた空気の通り道を通って、供給されます。
メーカーによってさまざまな特徴を備えており、全館空調システムなのに部屋ごとに温度を変えることが可能な製品もあります。
トイレやお風呂場といった場所も冷暖房の風が供給されるため、冬場に発生することが多い、ヒートショックへの心配も減るでしょう。
冷暖房の風は外から入ってくる熱風や冷風の影響、壁から伝わってくる気温などの影響を受け、電気の消費量が増えます。
全館空調システムで家中の温度を一定に保つことで、消費電力を抑えられるのです。
メリット・デメリット
アクティブデザイン建築の最大のメリットには、省エネルギーが挙げられます。
省エネルギーにより、環境への配慮と、使用料といったコストカットの両方をかなえられるでしょう。
しかし、導入に係る費用が嵩むという大きなデメリットも持ち合わせています。
省エネルギーができる設備のほとんどは、既存の製品と比較して高価です。
また、省エネルギーの有無にかかわらず、耐用年数は約10年～15年程度です。
そのため、寿命を迎えて交換となった場合、高額な費用が発生するケースや、大掛かりな工事が必要となるケースもあります。
保守点検などの定期的なメンテナンスを取り入れることで、故障する前に修理することも可能ですが、メンテナンスに係る費用も発生します。
省エネルギーと使用料を抑えるか、導入コストや維持費を抑えるか、どちらが良いかを検討して、導入するかの判断をした方が良いでしょう。
パッシブデザイン建築との違い
パッシブデザイン建築も、アクティブデザイン建築と同様に、省エネルギーで環境負荷の低減を意識して行う建築方法です。
パッシブデザイン建築の概要
1991年にドイツの物理学者である、ファイスト博士が発案した省エネルギー基準の住宅理念で、自然の力を最大限に活用し、使用するエネルギーは最小限に留めようというものです。
パッシブデザイン建築で建てた家のことを、パッシブハウスと言いますが、パッシブハウスには認定制度が設けられています。
3つの基準を満たすことで、パッシブハウスとして認められ、パッシブハウスと呼べるようになるのです。
【パッシブハウスの3基準】
- 冷暖房負荷が各15kwh/㎡以下
- 一次エネルギー消費量が120kWh/㎡以下
- 気密性能として50Paの加圧時の漏気回数0.6回以下
パッシブハウスの認定
パッシブハウスの認定を受けるためには、パッシブハウス・ジャパンなどで申請し、審査を受けます。
また、パッシブハウスの認定取得には約30万円の費用が発生します。
パッシブハウスの認定を受けると、認定書と、パッシブハウスであることを証明するプレートが発行され、プレートはご自宅に取り付けられるのです。
プレートの再発行はされないため、パッシブハウスの認定を受けた際は、無くさないようにしましょう。
参考：パッシブハウス認定とは？取得するメリットもあわせて紹介┃OSMO＆EDEL
山口県の施策
パッシブデザイン建築は「山口県ゼロ・エネルギー・ハウス啓発・導入支援補助金」の対象になる可能性があります。
山口県ではZEH（ゼロ・エネルギー・ハウス）の補助制度を設けており、3つの条件を満たした場合に、20万円の補助金を受け取れます。
パッシブデザイン建築を検討している方は、該当するかの確認をしておいた方が良いでしょう。
参考：山口県ゼロ・エネルギー・ハウス啓発・導入支援補助金┃山口県
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