【秘訣】真夏の超高断熱『低湿度環境の実現。全熱交換換気扇なし。エスネル式換気空調設計。』サーモ・冷房費紹介。case.中野のエスネル
ゆうです^ ^
エスネルの真夏の室内湿度をまとめました。
2021夏の中野のエスネルの実測値をご紹介します。
『全熱交換換気扇なし。』
『窓は多め（＝日射熱多め）』
そこには驚きの低湿度環境が実現していました。
中野のエスネルは
UA=0.27、q=68.9、耐震等級3(雪1.3ｍ)、延床面積約28坪
の『超高断熱の小さな木の家。』
街中に建つ1階リビング＋庭が魅力の家です^ ^
完成時の写真や記事はこちら。
【中野のエスネル‐14】築10か月『杉板のシルバーグレー化とグリーンの成長。』 - 住宅設計エスネルデザイン
【中野のエスネル‐13】プロ撮影による完成写真たち。 - 住宅設計エスネルデザイン
【暮らし】Daily Lives Niigata掲載『緑に囲まれた超高断熱の小さな木の家。』case.中野のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン
【前提説明】................
エスネルデザインでは『全熱交換換気扇を標準採用していません。』
※全熱交換換気扇
＝排気する空気の温度と湿度の一部を給気する空気に移せる機能を持った換気扇。
室内の温度と湿度の安定に寄与する。
採用していない理由を端的にまとめると
・経済性が高くない。
（イニシャルコストの回収は難しい）
・環境負荷低減のパフォーマンスはほどほど。
（換気扇電気代≒エアコン運転代）
・新鮮空気の質の確保に懸念あり。
（ダクト内の清掃難、熱交換エレメントの交換等）
・配置にスペースを取る。
（本体スペース、点検スペース、ダクトスペース）
・機能維持に手間やコストがかかる。
（エレメントの交換手間、交換コスト）
・多機能設備は避けたい。
（運用知識必要、故障、入れ替え時にリスクあり）
・他の設備で代替が可能。
（温度調整はエアコン、湿度調整も加湿器除湿器で可能）
（設備の機能を分散させたほうが運用、入れ替えが容易で故障もしにくい）
また将来換気扇は『個室毎設置のフルオートデマンド換気扇』になることを想定している。
パフォーマンスを考えると「自邸では採用しないな」という判断があり、建て主様にも標準的には提案していません。
※全熱交換換気扇を否定するわけではありません。
上記の項目がクリアされるようであれば推奨します。
（予算がある。運用理解があり管理が出来る。等）
【秘訣】換気扇の未来『フルオートデマンド換気扇の各室設置。』壁付換気扇を採用する理由。－未来を見据えた設計を－ - 住宅設計エスネルデザイン
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全熱交換換気扇ならではのメリットもあります。
僕が考える『全熱交換換気扇のメリット』は夏場の除湿能力が高いという点。
エアコンで除湿するよりも何倍も費用対効果が高い。
それは全熱交換換気扇の大きなメリット。
家が大きくなればなるほど、除湿費用削減効果は増すでしょう。
しかし『そのメリットを得るために上記の懸念点を無視できるか』と言われれば「うーむ、」となります。
検討のポイントは
・全熱交換換気扇がなくても夏に心地良い低湿度環境は実現できるのか。
・その際のコスト（冷房除湿費）は許容範囲内か。
ということになります。
上の2点がクリアできるならば、いよいよ『全熱交換換気扇は不採用で問題ない』と結論づけても良いと考えていました。
※立地条件によってはそれでも全熱交換換気扇採用のほうが好ましいケースもある。
※冬場の乾燥が強いエリアは全熱交換換気扇による均等に加湿する効果を優先するのもあり。
（乾燥対策は「着衣、クリーム、換気量を抑える」等の対策もあり）
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................
さて、ここまでが前提でした。
ここからは
・全熱交換換気扇がなくても夏に心地良い低湿度環境は実現できるのか。
・その際のコスト（冷房除湿費）は許容範囲ないか。
について解説します。
『全熱交換換気扇がなくても夏に心地良い低湿度環境は実現できるのか。』
結論：出来る。
（ケースバイケース）
中野のエスネルでは全熱交換換気扇なしで低湿度な室内環境が実現していました^ ^
中野のエスネル（2020）。
伺ったのは2021.7.25。13時頃。
日差しが強い真夏日だった。
中野のエスネルは庭を臨むためや開放感のため「窓は多め」。
しかも南～西に向いた窓が多い。
（上の写真は西向き）
伺ったのは窓から直射が入る午後。
正直に言うと「今はさすがに室内は暑いかな、」と想像していました。
しかし、入ってみると驚きました。
「むしろ涼しい！空気がさらっとしていて快適！」
「室温は高めだけど暑くはない。不快な寒さもない。」
「すごい！」
と想像を超えた低湿度環境でした。
そして、O様の温湿度計を見て驚きました。
室温は27.8℃。
この時期にしてはむしろ高い！
驚いたのが湿度が50％程！
（左器：48％、右器：52％）
人間（大人4人）や湯沸し等の放湿もあるのにとても低い！
この『高温・低湿』環境が心地良い涼しさの理由。
高原の涼しさというような。
室温を下げて（24℃とか）得られる涼しさとは全く異なる快適さがありました。
（室温を下げるとエアコン吹き出し温と室温や周囲との温度差により不快感が増す）
また、全熱交換換気扇がないのに低湿度環境が実現していることに驚きました。
（1階と2階の温度差・湿度差が非常に小さい点も素晴らしい）
エアコンは「設定温度27℃、冷房」。
再熱除湿はしていない。（除湿器も無し）
6帖用エアコン1台運転のみ。
「通常は27.5℃設定で冷房しています。今日は来客を想定して0.5℃下げていました。」
（人が増える＝熱負荷が増える＝室温が上がる）
「相対湿度はいつも50%程ですね。」
とO様。
汗だくで遊ぶお子様たち。
子供の育成には「汗をかくこと」もとても大切。
（汗腺の発達を促進）
................
とは言えこれだけでは
「その日たまたまそうだったのかも。」
ということに成りかねません。
なので後日、O様から諸々のデータを頂き分析しました。
2021.8.2-8.31の「室温」と「湿度」の推移グラフ。
グラフを見ると
・室温は27.5℃前後で推移。
（＝エアコン設定温度。変動は日射の影響）
・湿度は50％台で推移。
（室温と逆相関）
していることが分かる。
（→低湿度環境は伺った日だけではない）
また『相対湿度は温度が上がると下がる』ため、
室温が上がる日中はより低湿度環境になっている。
（8月上旬で50％前後）
※温湿度計は南側窓辺に設置されていた。
→日射熱の影響を受けて温湿度の上下動が大きくなっている。
→室中央の温湿度はグラフより安定していると思われる。
同時期の「外気」の温湿度。
（気温は8月上旬は例年より高め、中旬は例年より低め）
日中の相対湿度はおよそ80％以上。
室内と外気の「絶対湿度」比較。
※相対湿度は温度によって変わるため単純比較は難しい。
絶対湿度比較であれば空気中にある水分を定量的に比較できる。
外気の絶対湿度（＝空気の湿っぽさ）は室内と大きく差があることが分かる。
また、外気の絶対湿度は変動が激しいが室内は安定している様子も読み取れる。
※「換気で入って来る外気の湿気＋室内で発生する湿気」を「除湿」することで「室内の絶対湿度」になる。
絶対湿度は定量的な観測が出来る。
しかし「涼しさ」は感覚的なもの。
湿度と涼しさの関係については環境系研究の中でもまだ結論づけられていない。
僕の経験では『涼しさは相対湿度に依存する割合が高い』と感じている。
（皮膚の発汗（→皮膚温低下）は相対湿度に主に依存）
具体的には『相対湿度50％台の空間は涼しい。』
『相対湿度が60％を超えるとムシっとしてくる。』
（室温26℃以上の時）
（不快指数も26.5℃、65％以上で「75（やや暑い）」を超える）
中野のエスネルの「不快指数」を示したグラフ。
（不快指数の変数は室温と相対湿度）
概ね快適範囲上限75で安定している。
この結果は興味深い。
・不快指数でカテゴライズすると「暑くない～やや暑い」だが、実際は相対湿度が低く涼しくて快適。
→相対湿度が涼しさに与える影響が大きいだろうという推測が出来る。
・不快指数の変動が少なく安定している→快適性〇
・快適範囲の上限に近い（75前後）。
＝快適性を確保しつつ冷房費を最小限に抑える運用〇
ということが見えてくる。
外気の「不快指数」。
快適範囲を大きくはみ出る。
→通風では快適な環境を得られないことが分かる。
また外気は変動が激しいので窓を開けて寝ていると朝方冷え過ぎてしまうことも。
【秘訣】夏の「通風」は有効？それとも空調したほうがいい？ - 住宅設計エスネルデザイン
................
さて『なぜ全熱交換換気扇がないのに湿度50％台の環境が実現しているのか』について解説します。
そこに『エスネル式換気空調設計』の秘訣があります^ ^
結論から。
換気で入れる新鮮空気をすぐにエアコンに入れることで効率の良い除湿が行われるよう設計しているから。
『エスネル式換気空調設計』の要点をまとめると
①パフォーマンスに難があるため「全熱交換換気扇」は勧めていない。
↓
②熱交換換気扇なしの場合、居室に暑い（寒い）外気が直接入ってくるのは不快のため対策が必要。
↓
③換気経路を逆転させ「ホールから給気→居室から排気」とすることで②の課題をクリア。
↓
④給気扇はエアコン近辺に設置し、外気を即冷暖房＋除湿して各室へ配る。
要約すると
「新鮮空気の経路（換気経路）」と「冷暖房空気の経路（空調経路）」を同じ経路で計画することにより、快適で新鮮な空気を居室に配ることが出来るということ^ ^
しかも
・低コスト（イニシャルもランニングも）
・省スペース（大きな専用設備不要）
・シンプルな仕組み（運用が容易）
・汎用的な設備（メンテナンスも将来の入れ替えも容易）
→最高♪
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詳細は下の記事をご覧ください。
【秘訣】エスネル式換気空調設計。『換気と空調の経路を揃える。』－シンプルな設計で快適性を得る－ - 住宅設計エスネルデザイン
【秘訣】『冷房設計の要点。』リターン経路の必要性。結露リスク。入れ替え。－冷房設計の難しさ－ - 住宅設計エスネルデザイン
【サーモ】真夏の超高断熱①『温度差のない空間と空調換気設計。』case.網川原のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン
エスネル式換気空調設計で除湿が捗る理由は
『外気（高温多湿）をすぐにエアコンに入れているから。』
＝外気をすぐに冷えた冷媒管に触れさせることで除湿効率を高めている。
逆に「給気扇は2階の個室、排気扇はトイレ、エアコンは1階のリビング」設置だと、給気に含まれる湿気は家中に拡散してしまいその数割がゆっくりとしか除湿されない（エアコンに入らない）。
→ムシっとしやすい。
そしてこれは全熱交換換気扇ありの場合であっても同様。
全熱交換換気扇ありでも「個室に給気」「エアコンは別の場所」だと除湿は促されにくい。
その場合、中野のエスネルよりも高湿度な環境になる可能性もある。
建築の設計は分業である場合は少なくない。
プラン、構造、設備、インテリア、、、
しかし、コストパフォーマンスが高く快適な家を建てたい場合
『それぞれを深く理解している設計士』に出会う必要がある。
................
また、中野のエスネルで低湿度環境が実現した理由として
『窓が多いため日射熱負荷が大きい』
点も考えられる。
1.窓から入る日射熱が大きい。
（日射熱＝湿気のない顕熱）
2.エアコンが室内を冷やそうとして頑張る。
（冷媒管がより冷たくなる）
3.除湿量が増える。
（冷媒で結露しやすくなる）
4.しかし室内は冷えすぎない。
（日射熱が室温を上げる）
ということが起こる。
言うなれば『日射熱を利用した再熱除湿』。
【『夏場の日射遮蔽の必要性』の再考】................
・超高断熱の家は日射熱がある程度入ってきてもエアコンで十分室内は冷やせる。
・日射熱が入ることによって除湿が捗る（日射熱による再熱除湿）。
上記を考慮すると超高断熱の家では「日射遮蔽し過ぎなくて良い」と考えることも出来る。
これまでの常識は「日の入る窓は外側で日射遮蔽したほうが良い」というもの。
しかし「簾は取り外し手間に難あり」「簾を設置するために必要な引き違い窓は気密性に難あり」なため、エスネルデザインでは「窓の内側での日射遮蔽」をお勧めしてきた。
（遮熱ロールスクリーン等）
中野のエスネルの実態を知り上記の提案に自信を深めることが出来た。
実測を繰り返すと常識が変わることを学ぶ。
（採用しているサッシはトリプルガラス、日射遮蔽型）
（換気空調設計やプランニングにもよる）
【秘訣】夏のロールスクリーンの遮熱効果調査①「実験概要。反射・吸収・透過。」 - 住宅設計エスネルデザイン
【秘訣】夏の日射熱調査④「ロールスクリーン有り無しによる室温差の比較。」 - 住宅設計エスネルデザイン
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そして『中野のエスネルが涼しく感じた理由』は他にもあります。
それは壁や床などの周囲の温度が低いこと。
これは室温や湿度や不快指数などからは読み解けない点。
涼しさ、暖かさは「気温」「湿度」「気流」「放射」「代謝量」「着衣量」に依存しています。
（周囲の温度は「放射」に属す）
※中野のエスネルは気流はほぼ無かったが、サーキュレーター等で気流を作るのも涼しさに有効に働く。
（風の温度が低くないのでエアコンと異なり直風でも不快感は少ない）
中野のエスネルのサーモ画像を紹介します^ ^
1階壁温（南面（直射中））：約26.5℃。
室温より低い。（室温約28℃）
これが室温計に表示される温度より涼しく感じる理由。
中野のエスネルは『全館空調＋24h連続空調』。
壁や床が冷やされる（温度差もない）ため快適性が上がる。
（オンオフを繰り返す空調運用はその逆となる）
1階床温（東南。日射影響あり）：約26.3℃。
2階壁温（南-西面（直射中））：約26.5℃。
2階天井温（南-西面（直射中））：約26.5℃。
壁、床、天井に温度差がほぼ無い。
2階壁温（西面（直射中）、給気扇あり）：約29.3℃。
スポット5が給気扇。
当該部の表面温度はほぼ外気と等しくなっている。
（熱交換なし換気扇）
分かりやすく赤く表示しているが局所的な29℃に不快感はない。
相対湿度が低いため暑いとは感じなかった。
（不快であればエアコン設定温度を下げる）
（この時のエアコン設定温度：27℃）
2階壁温（南面（直射中））：約28.7℃。
当該室は子供室。今はまだ仕切り壁を設けておらず廊下と一体となっている。
1階よりも壁温が高いのは「室に空調空気を送るための循環ファンがついていないため」。
仕切り壁を設ける際に循環ファンを設置する予定。
床下床温：約24.1℃。
夏でも地面の中は涼しい。
（およそ15-17℃程）
そのため夏の床下は空調なしで快適な場所になる。
また、床下に送風することで涼しい空気を上階へ循環させることも可能。
（ファンや床下エアコンを利用）
外壁（西面）：約41.3℃。
土間コンクリート：約45.7℃。
【サーモ】真夏の超高断熱②『日中の室温と日射熱の影響。』case.網川原のエスネル - 住宅設計エスネルデザイン
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最後に『冷房費』について^ ^
「低湿度で快適な環境になるのは分かった。」
「でもそれを叶えるにはかなり冷房費がかかるんじゃないの？」
と思われた方もいると思います。
僕もそう思いました。
除湿は「水（気体）を水（液体）に変化（凝縮）」させる作業。
形態の変化には大きなエネルギーが必要になります。
さて、中野のエスネルの冷房費はいくらだったのでしょうか？
O様から電気代を教えて頂き分析しました。
8月の冷房費は約5,435円。
（除湿コスト含む）
（冷房エアコンCOP＝5.5）
毎日24時間、全館空調でです。
常に涼しくて家中の温度差がなくてです。
やすー！
この額は「家の大きさ（容積、表面積）」「断熱性」「空調換気設計」等によるもの。
（2021年の8月中旬は例年より気温が低かったため、来年以降はもう少しかかる可能性あり）
（2020年8月の網川原のエスネルの冷房費は約6,600円）
【秘訣】『超高断熱の小さな家の光熱費。』-網川原のエスネル実測値紹介-【蓄熱床下暖房】 - 住宅設計エスネルデザイン
................
長くなりましたが夏の室内湿度についての解説は以上です^ ^
『室温、湿度』
『快適感（体感）』
『冷房費』
『O様の感想』
を総合的にみて、現時点での結論としては
『エスネル式換気空調設計』で問題なし。
（全熱交換換気扇なし）
と結論づけたいと思います。
（冬場に問題ないことは検証済み）
換気空調設計にこだわる理由は
『シンプルで、低コストで、簡単に、誰でも、将来に渡って、快適で低コストな暮らしが得られる』ことを目的としているため。
『エスネル式換気空調設計』などと仰々しく言いましたがなんてことはありません。
市販品を使って誰でも実践可能です。
僕もまだまだ試行錯誤の途中。
建て主様と共に一歩一歩進んでいます。
これからも自分自身がより良いと思える設計を突きつめていきたいと考えています。
－「超高断熱の小さな木の家」escnel design－
【今回の検討の冬バージョン】................
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