ZEH住宅のつくりかた

ZEHビルダー

ZEH住宅って知っていますか?
チラシ等の広告では、ZEH住宅という言葉が載っていない広告はないのではないかっていうくらい、業界内ではもはや普遍的な言葉として使われていますが、建築に関わりのない方にとっては、まだまだ聞き慣れない単語だと思います。

ZEH住宅とは

http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saving/zeh/

ZEH(ゼッチ)(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)とは、「外皮の断熱性能等を大幅に向上させるとともに、高効率な設備システムの導入により、室内環境の質を維持しつつ大幅な省エネルギーを実現した上で、再生可能エネルギーを導入することにより、年間の一次エネルギー消費量の収支がゼロとすることを目指した住宅」です。

ZEH住宅の旗振り役、資源エネルギー庁ではZEH住宅を上記のように定義しています。
この定義でのポイントは3つあります。

1.「外皮の断熱性能等を大幅に向上」 建物の断熱性能を上げましょうってことです。
2.「高効率な設備システムの導入により、室内環境の質を維持しつつ大幅な省エネルギーを実現」 性能のいい最新設備を導入しましょうってことです。
3.「再生可能エネルギーを導入することにより、年間の一次エネルギー消費量の収支がゼロとする」 住宅で使う分以上の太陽光パネルを設置しましょうってことです。

これら3つの要素がすべて揃った住宅を、ZEH住宅といいます。
これだけではいまいちよくわからないと思いますので、具体的にどんな家がZEH住宅となるのか、説明をしていきたいと思います。

ZEH住宅の断熱性能

 

地域区分
1 2 3 4 5 6 7
次世代省エネ基準(H25) 0.46 0.46 0.56 0.75 0.87 0.87 0.87
ZEH住宅基準 0.40 0.40 0.40 0.60 0.60 0.60 0.60

この表は次世代省エネ基準(長期優良住宅や前回のエコポイントで使用されている基準)と、ZEH住宅で最低限要求されるUA値(断熱性能)を比較したものです。次世代省エネ基準と比べると、ZEH住宅の基準が厳しくなっていることがわかります。
とはいっても、数字だけでは専門家でなければさっぱりわからないでしょうから、具体的にどのくらい断熱性能が違うのかをモデル住宅を用意して説明します。

 

ZEH住宅モデル平面図

平面図

 

ZEH住宅モデルCG

CG

説明用として、普通にどこかにありそうな家をモデルとして作成してみました。
弊社で建てているものではありません。あくまでも説明用です。(ここ大事!)
大きさは1階2階を併せて床面積32.5坪ほど。ちなみに図面作成所用時間は30分。
営業マンがお絵かきでつくるとこんな感じかなあって建物です。
片流れで太陽光いっぱい載せられるようになっているのが実にZEH住宅っぽい感じです。

さて、このモデル住宅を使用して、実際に断熱性能を計算してみました。
計算に使用した断熱材はグラスウールで、下記のような構成です。
この数値は水戸市近辺(省エネ区分5地域)における、次世代省エネ基準住宅の基準となる数値です。エコポイントの時は断熱計算をしていなくても、下記の断熱材を使用していればエコポイント住宅証明書が発行されました。

断熱箇所 断熱材料 断熱厚さ(㎜) 熱抵抗値(m²・K/W) 熱貫流率(W/m²・K)
グラスウール10K 100 2.2 0.50
天井 グラスウール10K 200 4.0 0.34
グラスウール16K 80 2.2 0.45

熱貫流率4.65W/(m²・K)のアルミサッシ複層ガラス(少し前まで主流だったガラスサッシ)を組み合わせた数字がこちらになります。

ZEH住宅断熱計算表1

計算した結果、出てきた数値がUA値0.85W/(㎡・K)。次世代省エネ基準が0.87W/(㎡・K)ですから、近い数値になることがわかります。
なお、ソフトはアーキトレンドZEROという建築用のCADを使用しています。

これを現在主流であるアルミ樹脂サッシLow-Eガラス、熱貫流率2.33W/(m²・K)に変更してみます。アーキトレンドZEROには断熱材やサッシを変えて断熱性能をシミュレートする機能がありますので、今回はその機能を使用して変更パターンを作っています。

ZEH住宅断熱計算表2

計算結果はUA値0.64W/(㎡・K)。ZEH住宅に求められる性能である0.60W/(㎡・K)に近づいてきました。

ただ、まだZEH住宅に求められる数値であるUA値0.60W/(㎡・K)には届きませんから、今度は壁の断熱性能を上げてみます。
壁の断熱材をグラスウール10Kの100㎜から、グラスウール16Kの105㎜にします。断熱材は下記の組み合わせになります。

断熱箇所 断熱材料 断熱厚さ(㎜) 熱抵抗値(m²・K/W) 熱貫流率(W/m²・K)
グラスウール16K 105 2.8 0.40
天井 グラスウール10K 200 4.0 0.34
グラスウール16K 80 2.2 0.45

計算結果はこうなりました。

ZEH住宅断熱計算表2

これで断熱性能はUA値0.59W/(㎡・K)になりましたので、ZEH住宅ラインをクリアしました。

この説明でどのくらい伝わるのかはわかりませんが、断熱性能の観点だけからすると、実はZEH住宅をつくるのはそれほど難しいことではなかったりします。ZEH住宅のような高断熱住宅をつくれる我が社はスゴイ!みたいな住宅チラシをよく散見しますが、ちょっと宣伝過剰かなあって気がしないでもありません。

ZEH住宅の肝というか厄介というか問題というか、そういうのは実は断熱性能よりも、この次のステップに出てくる一次エネルギー消費量計算の方だったりします。
その辺は次回以降のブログで説明したいと思います。