自然循環性の最高な快適性の住居を都市部でつくる【シリーズ９/１０】
Ⅱ．冬場の暖房：《伝統的な萱ぶき屋根》ではし
★３０ｃｍ厚の萱髄を乾燥させて，中に暖気を保有して，断熱・暖房
★囲炉裏を常時焚いて，萱を乾燥，除虫する．
冬場・早春・晩秋はその上昇暖気を２階の蚕室に持っていく．
現代技術で→《太陽光熱取り込み管》と床下の《温水放熱タンク》，あるいは，《放熱管シート》
仕掛け； ①受光面は黒体で，最も高い熱取り込み
②管内側に熱反射膜を被覆して，取り込んだ熱を逃がさない．
★新築の場合は，これまで通りに《循環熱媒体を水で行う水製管》を勧めるが，改築の場合は，床下暖房をするときは，床下の高さ構造がいじれないので，放熱タンク方式では出来ない．屋根裏も同様である．既存の構造･造作そのままで，《熱媒体をオイルにした太陽光熱取入れ黒体管》を使って行う．このオイル製ならば，夏場で８０℃，冬場でも７０℃を確保できる．これも，ドイツ製で既に製品化されている．
ただしこのときは，屋根上でつくられた温熱水を夏場･春秋の期間，風呂等の給湯用に使えないので，屋根上搭載パネルを専用で，もう１台設置する必要がある．
★ビル・工場，多人数集合場所では，このオイル製でやればいい．既にドイツではこれが拡がっている．さらに，これを使って，地中海の対岸のアフリカで発電して，ヨーロッパに送電するプロジェクトが始まっているという．
Ⅲ．室内気の湿度調整：《伝統的な萱ぶき屋根》では萱の層と多様な設置窓の開閉，漆喰壁によって,吸湿・調湿．更に囲炉裏で弱火を常時焚いて，室内気を乾燥
現代技術で→《輻射冷却・乾燥管》
仕掛け； ①夜間の輻射冷却・乾燥化させた空気を，屋内に引き込む．
②Ⅱの使用と同じ器具《ドイツ製黒体パイプ》を使って，中の水を抜いてそのまま使用すれば，昼間乾燥，夜間天空冷輻射を取り込んで，乾燥冷気をつくりだすことができる．
③設置は，北側屋根全面でなくてもいい．
Ⅳ．家屋内に柔らかい風の路をつくる；自然との交流をなす家設計
多くの住宅建築会社のコンセプトは，温湿環境については，’家屋を断熱して，部屋を完全密封して，その中で，エアコンを使って温湿環境をつくる‘というものである．これが本当に，住まう･営む人間にとって心地よい快適性といえるのか．
これとは根本的に異なり，和の住居建築は，自然の素材を生かし，自然の原理を巧みに使って，大変驚くべき快適な住空間を成してきた．この長い歴史の中で培ってきた優れた伝統を，全て生かすことが大事だ；
ここでは，家屋の中に優しい風が通るということの大事さを例としてあげる；
家屋の窓・間取りの設計；
住まいにそよぐ，優しい風をつくる，その路を日本の伝統的な家屋は，巧みにつくっていた．
★南窓は大きく，北窓は小さく．
★出口がなければ風は通らない；浴室，あるいはトイレの窓の作り方
★北側の下窓の効用，土間の効用
★厨房，あるいは階段の吹き抜けの効用
★養蚕ﾖｳｻﾝ農家の屋根・２階構造と吹き抜け・窓の採り方を研究する．
★軒の長さ･高窓の設定，縁側的な空間を使った夏場冷室･冬場温室の効果を生かす．
Ⅴ．自然を生かす・自然素材を生かす家設計
★家屋内部の周囲面を壁はポア珪藻土・漆喰塗りにして，床・天井は天然木板を使うなど，自然の素材を巧みに生かした建築にする．
★窓・部屋周囲面・土台等外との接触空間はすべて，完全な断熱にする．
★断熱，冷気，あるいは暖エクセルギーを取り込む，湿気の調整をする等，温熱湿気調整の仕組みを細部まで徹底して工夫をする．
住居は，ハウスメーカ‐が作って与えれば，済むというものではなく，住み手自身が何十年も掛けて住みやすく，作り直していくということが大事である．住居設計も，住み手が，住まいながら，そういう手を加える余地を持ったフレキシブルな設計こそ，住まうことで進化することである．住居家屋が一つの生命体として考える，エクセルギーハウスの思想である．日本の住居家屋の年齢は，３０年一世代で，４周期１２０年が最小単位である．年輪を重ねるごとに，ますます美しくなる，そういう家でありたい．そうするには，住み手自身が，住まいを大事にして育てることである．
例えば，京都町屋でやっていたような，シーズン仕様の模様替えは，住むという営みを楽しむということである．ささやかだが，次のような工夫を紹介する．
★雨戸も，鋼板だけではなく，内側に断熱材を貼り付ける．
★西日の入る小窓は，内側戸をつける．
★二階南･北ともに，窓には簾を垂らす．
★夏場，一階南窓はグリーンカーテンを全面にする．
★西壁，西窓には，ワイヤーネットを一面に張って，蔓性の樹木を植えて，何年かかけて覆うといい．
★北下窓の庭には，アジサイなどを植栽して，葉っぱの裏の蒸散気化熱による冷気を取り入れる．
建材・用材の選択
ポア珪藻土壁，自然木の適材適所の仕様
庭・外回りとの複合
京都町屋の中庭設定の意味
東京多摩地方の農家庭樹木の植え方
南庭にビオトープを作ると，夏冷気･冬反射光が利用できる．
そして街もまた，住居にとって，重要な環境なのだ．
★家を樹に街を森に；ビルの壁も，道路面にも植栽をして，街に風の路を設計する．
※上記Ⅳ，Ⅴの内容の詳細は，レポート「建築士黒岩哲彦設計エクセルギーハウスの全てを見せます」をご覧下さい．
自然の循環性を活かして快適住空間を創ることで大事なことは，基本の循環性創出と同時に，機能を総体的に作ることである．自然はトータルで，かつ複合エナジーで作用を為しており，それを生かすには，全ての細部に渡って，トータルで為し，複合エナジーな仕掛けが優れた果実をもたらす．
自然な最高の快適性住居を都市部でつくる【シリーズ８/１０】
《気化促進絨毛シート》の製造方法
※以下の「「 」」内は，特許申請事項に付き，このブログでは掲載できません．
金属･プラスチィック加工メーカ‐様で，実際に製造を試みてみたいと思われる方は，直接に著者にご連絡下さい．
「「
アルミニウムＡｌの表面加工について
Ｃ；冷エクセルギー家屋内取り込みの鋼板条件
実際の製造方法
《気化促進シート》を貼り付けたシートの用途は広い
」」
ここで開発したこの《気化促進シートを貼り付けた鋼板》の使い道について述べてみる．
シート気化冷却方式は，何も波鋼板形状にこだわる必要ない．熱伝導性のあるシートに，気化促進の絨毛を生やして，そこに水を滴下し，風を当てるという仕掛けである．新しく開発したこの建築材料は，我々のエクセルギーハウスの建築材としてだけではなく，広く，夏場の冷却に必要な場所で使うことができる；プラットホーム･工場，養場，街路，競技場等の多人数集合の屋外施設など，既に波板屋根でやっているところは，この《気化冷却波鋼板》で行い，それ以外にも屋外で屋根のあるところは，全てこの《気化促進シート》を貼ったものを使って，それに水を滴下すれば，その空間を冷涼化できる．
鋼板裏側の温度は，現状の鋼板屋根では，真夏で，６０℃ぐらいの高熱になって素足では歩けないぐらいになっているが，それを２５℃ぐらいまで下げることができる．原理的には，クーリングタワーと同じで，水の蒸発気化熱の採集によって冷却するというものである．後者は，局所的に水をシャワーにして，それに強制風をあてて気化熱を利用するというものであるが，それとはことなり，気化シート鋼板の利用は，広大な面積に水を薄く敷いて，蒸発させようという仕組みである．
※現在，日本においては，現在大きな施設で，ドンスカと電力を使ってガンガン冷房することも当たり前になっている．工場では，クーリングタワーや，水冷ファンによる冷却も普通であるが，《気化促進シート貼り方式》は，これにも劣らない．そして屋根だけでなく，さらには，ガラス窓にも貼って，その裏面を冷却化できる．
この《水気化冷却シートの利用》は，ローテク･ローエネで，大気熱･風を使って，２４時間働かせることができる優れものであり，自然環境に負荷がない･居住環境の快適性をつくりだすことができる．
この造作は，すべて開放型であり，大気に蒸気を放出するだけで済む．まさに，これは，草木葉っぱの蒸散による冷却と全く同じ仕掛けである．樹木緑の蒸散の働きをこの気化促進シートで街の建造物を覆って，水を蒸発させるというものである．
道路面自体も緑化をするなどのことも合わせれば，都市のヒートアイランドも，解消できる．東京地方の密集地における巨大な積乱雲の発生成長と，短時間集中豪雨は，この夏にも何度もアチコチで発生しており，この問題の解決は，待ったなしである．冷却のための気化の水量は，緑の植物と変らず，気化冷却性能も植物の緑と同程度を確保でき，都市を緑の樹木で覆おうと同じであり，都市のクールアイランド化が可能となる．
★となると，この素材とそれを貼り付けた《気化促進シート張り波鋼板》，あるいは《気化促進シート》は，大きな社会的ニーズとなる開発であるといえる．これを製造しようとするメーカ‐も巨大な需要の開発となることを心してほしい．
※この製造をメーカ‐に急かせる圧力で一番いい方法は，これを特許にして売り込むことであろう．
この《気化促進シート》素材が開発できない期間は
貼り付けるシートは，今ある既製品で代替えする．
第１案；
東レ社製長繊維不織布製品名《アクスター》
第２性能ﾚﾍﾞﾙを為す素材である．
１）ポリエステル１００％のＰＥＴボトルと同じ素材でできた，強度，耐熱性，耐久性を備えた不織布で，
形状は，細かい繊維間の隙間をつくり，吸水性･水伝え広がり性が，自然繊維並みにある．
気化実験では，給水･濡れ広がり･気化等，気化促進に必要な機能は，当研究所の気化シート実験では，ガーゼ等の自然繊維並みの成果が得られている．
２）繊維間隙方向が現行のような広がりに平行ではなく，縦にして不織すれば，吸水性，及び先端蒸発によって，気化促進を高めることができる．だから，布面方向の通水能ではなく，縦厚さ方向の吸水能がほしい．
３）この素材を絨毛化して，それに，親水性コーティングをすれば，かなりの成果が期待できる素材が出来上がる．
以上のようなコンセプトで，改変した新たな製品の開発が求められる．
※東レには，この外に，植物由来で環境に優しい《エコディア》を原料にした長繊維不織布もある．
第２案；
《グラスウール》；現行のエクセルギーハウスで使用している最も簡単な素材
第１性能ﾚﾍﾞﾙを為す素材である．現行のエクセルギーハウスで使用して，実績実証済みである．
萱ぶき屋根の家原理で，エアコンなしで自然快適性の住居を都市部につくる【シリーズ７/１０】の
《気化促進絨毛シート》の素材
凄くいい材料が既に開発されているのだ！
《気化促進絨毛シート》の素材条件と形状，及び製造工法
蒸発気化熱の採集でもっとも大事なことは，その現象過程の核心に，フィットした設計をすることである．鋼板に貼り付ける気化促進シートの素材条件と素材の仕様は次の通りである．
Ａ；水接触面の広大化と風吹き付け形状
水接触面積を広くすることである．その上で，よく風が当たる･吹き抜けて気化を促進できることが大事だ．だから，その鋼板に貼り付けるシートの表面は，絨毛形状が一番いい．
何故に絨毛か
気化冷却促進シートの表面を絨毛にすることの狙いを考えてみよう．
絨毛にして水をそこに濡れ伝い（毛細管現象と同じで水の表面張力による）させることによって，空気との接触面積を倍増させることができる．謂わば，蒸発面の平面から空間化するということである．
※電気自動車に搭載して活躍している《電気二重層キャパシタ》の開発での核心の一つは，この接合面の空間化であった．その一つが，高機能性の活性炭の開発であり，そのポア細孔のサイズの生成設計であった．絨毛の代わりに，熱伝導性を持つこうしたポア細孔素材で，薄いレンガ状の壁をつくり，そこに水を滴下して気化させる方法もありうる．実際に山梨県の開発企業が，この方式の火山岩スレートを造って発売している．素材が火山岩であり，熱伝導性も高いし．水に対するポアサイズの合致，耐久性等素材条件はそろっている．
同時に，水の性質で，先端結露があるが，それと同じように，《先端蒸発》という現象がある．これは，蒸発するという水の張力関係で生じる現象である．この現象もまた重要である．絨毛形状にするとき『ウィッセル』ことで，この現象を生かすこともできる．
素材条件は，気化量を増やすために，水の表面張力による濡れ伝い性が高く，空気の接触面積が広くなる素材であることを求める．それには，素材表面の親水性が重要である．これを考究してみる．
親水性コーティング剤Ａ
親水性コーティングは，最近は，基板素材表面に吹き付けて塗布して，曇らない･セルフクリーニング･着氷雪防止等，カー用品などの用途で，広く使われだしている．商品も，丸昌産業社製【セルフェイスコート】など，多くの製品が市場に出されている．ナノ構造技術では，産総研，ＩＨＩ社製などもある．素材候補を既製品素材の中から選ぶと；一番の候補は，私が見るに，２００９年に発表された富士フイルム社製の【ハイブリッド超親水膜】であろう．そのサイト記事では；
★高親水性ポリマーをコーティングする発想での製法である．最表面に親水基を分子架橋構造で成型したものである．
★親水性がもたらす効果として１０項が上げられ，その中で用途として，《倉庫屋根，アスファルトなどの冷却効果》とうたっている．
※アルミニウム付着性はあるので，問題は，耐久性である．風通しのいい屋根上日陰で，少なくとも１０年間は持つかどうかである．これはメーカー実験をしてみないと分からない．
気化現場での冷エクセルギーの分離
水気化冷却装置で，性能の成否を握る大事なことは，気化現場で，冷却されて，残された側の水･媒体の冷エクセルギーを損失なく，採集するかである．気化熱の利用は，この冷暑エクセルギーの分離が核心である．そのためには，熱伝導性の高い素材を配置することが素材設計上で大事となる．
絨毛形状の場合，この素材の芯Ｂは，熱伝導性が高いことが素材条件となる．これによって，気化熱を奪い取られたその表面から，冷エクセルギーが，鋼板に伝わり，取り出すことができる．
熱伝導性芯素材Ｂ
熱伝導率は幾つかの関連する素材では，次の通りである；単位はＷ・ｍ－１・Ｋ－１
銅３９８，アルミニウム２３６，ステンレス鋼１６．７～２０．９，ガラス１，水０．６，
ポリエチレン０．４１，シリコーン（Ｑゴム）０．１６，木材０．１５～０．２５，羊毛０．０５
この表から選ぶと；アルミニウムＡｌが第１候補である．熱伝導性･形状成型可･軽量･安全性･廉価等の条件がそろっている．※熱伝導性は，ガラス１（Ｗ/ｍ･ｋ）の２３６倍である．
※水の熱伝導性が低いということは，冷熱採集の現場で，水が蒸発現場と採集素材との間に入り込んでは，効果が落ちるということである．だから，絨毛の芯を熱伝導性の高い素材で造り，それが採集鋼板に直接に接合している状態がほしい．
従来の屋根概念を変える． 《波鋼板屋根造り･気化冷却方式》【シリーズ６/１０】
従来の屋根概念を変える．
《波鋼板屋根造り･気化冷却方式》の有利四点
Ｍ１；効果量増倍
この《波鋼板屋根滴下方式》の方が，現行のエクセルギーハウス《平鋼板天井滴下方式》よりも，家屋２階建坪の面積を丸々この気化面積とすることができ，加えて正三角形図形形状から，面積は２倍になり，その上で吸気口･排気口の風の道がついているので，冷エクセルギーの取出しには，効果的である．さらに，これにファンで強制送風してもいい．加えて，《気化促進絨毛シート》を貼り付けるのであり，おそらく従来の《ガラスウールを貼った鋼板の天井滴下方式》と較べて，冷エクセルギーは，総合すると４倍ぐらいに成果量は多くなろう．
Ｍ２；除湿フィルター併用可
現行の《平鋼板天井滴下方式》エクセルギーハウスでも，鋼板天井の気化によって得られる冷気は，湿っぽくて，天窓を開けて除湿する，あるいは夏場でも，１階屋根の軒下に布団を出して乾かすなどの工夫が必要であった．《波鋼板屋根滴下方式》では，屋根裏の冷気を天井に除湿フィルタ‐を張って，そこに通して降ろすことで，これを解決することができる．天井鋼板滴下方式では，部屋に直接接して稼動させており，除湿機能を持たすことは，新たな発明が必要である．
Ｍ３；工法の簡便さと建築単価
《波鋼板屋根方式》は，《平鋼板天井方式》のように，屋根裏に，南北窓をつけ，高くて大きくする必要がなく，屋根そのもので蒸発気化冷却をなすのであり，構造が特殊でないので屋根･天井の張替え改修でも可能で，一般普及しやすいだろう．そして，波板屋根造作は，波板自身が梁となっていること，及び屋根裏が必要としないということで，工場屋根や鉄道ホーム屋根と同じく，工法も簡単であり，建築単価も安く造作できる．
Ｍ４；４種類の機能性パネルを設置しやすい
《波鋼板屋根方式》は，屋根そのものが梁であり，構造枠である．となると，従来のように，屋根の上にいろいろの機能性パネルを載せる工法ではなく，合体して設置する工法となる．屋根が，四層で一体の設置工法ができる．こうして屋根工法は簡単となり，より広く･容易に機能性パネルを設置できることになる．太陽光発電パネルは，その寿命が２０年ぐらいと言われている．この２０年間隔ぐらいの屋根パネルの葺き替えでも，パネル一体型の《波鋼板屋根方式》ならば，現行の太陽光発電パネルのような，屋根の上に架台を設置するという大変な施工，したがってその張替え工事の大変さとも違って，容易に，合理的に，安価に，張替え工事が可能となる．
気化熱の威力，及び屋根に降り注ぐ雨，太陽光エネルギー量の計算【シリーズ５/１０】
【参考資料】
気化熱の威力，及び屋根に降り注ぐ雨，太陽光エネルギー量の計算
(エクセルギーハウス技術開発研究所２０１４．９．６計算)
詳しくは，『我が家の屋根には年間どのくらいの太陽光と雨が降りそそいでいるのだろうか．そのエクセルギーはどのくらいなのか，計算する』※を参照してほしい．以下にその要点を述べる；
※このレポートは，ＢＳ朝日の番組『緑のコトノハ』で，２０１４年１０月上旬に放映された番組のために作成された資料の要点である．
◇雨，太陽光を受ける屋根の広さ
以下は２階屋根の広さの概算；２階の建坪で，５×６間＝３０帖分；９９㎡の家屋での計算である．
◇一軒の屋根の降雨量
東京都年間降雨量(１９８１～２０１０年平均１５２９ミリ＝１．５ﾒｰﾄﾙ∴１．５ｍ×９９㎡＝１４８．５トン
◇水の気化熱
《萱ぶき屋根の家》の仕組みと同じ原理で，水の気化熱を利用して，家屋の冷房をするエクセルギーハウスの場合，エアコンと能力を比較してみる．
１)気化熱量は，１ｃｃ(１ｇのこと)当り５３９．８cal(１００℃の沸点での蒸発熱)であるが，気温３５℃（夏場猛暑日）のときは，５７７cal となるので，水の蒸発熱１ｃｃ５８０cal＝０．５８ｋcal として計算する．
２)消費電力５００Ｗのエアコン稼動と同じ冷房能力は，どのくらいの水の気化熱と等しいのか
計算してみる．
①消費電力と冷房能力の比率は，機器ごとに《成績係数ＣＯＰ》として表示されているので，それを一応ＣＯＰ＝５としよう．そうすると，２．５ｋＷの冷房能力となる．これをカロリーに直すと，１cal=４．１８Ｊより，
１時間の冷房性能は，１ｋＷ＝８６０ｋcalなので，２．５×８６０ｋcal＝２１５０ｋcalとなる.
②しかし，それを常時稼動させているわけではなく，センサー管理によって稼動は１/２～１/４ぐらいという．
そうすると，エアコン稼動は１２時間，その１/４として３時間分の稼動冷房量は，６４５０ｋcalとなる．これは，１）の換算式より，水の気化熱量としては，１１Lの水量蒸発分となる．
③気化方式のエクセルギーハウスは，２４時間稼動であるので，この冷却カロリーと等しい気化量は，１時間当りの気化水量は，０．４６Lになる．ペットボトルの４分の１ぐらいを１時間で蒸発させる性能があればいい．
性能比較すると，エクセルギーハウスでは，１時間１平米当り４６０ｃｃ/９９㎡≒４．６ｃｃ，１日では１平米当り，１１０ｇを気化させれば，２４時間で，消費電力５００Wのエアコンと同等の冷却効果となる．
◇大気熱･風水の気化に対する凄さ
大気熱，及び自然風が，水の気化に対する性能はどれくらいなものかを計ってみる．それは，何のことはない．日常的にやっている家事である洗濯物で分かる．サイズ７６cm×３３cm＝０．２５㎡（この面積の裏表両方分としてみることになる．）のタオルで，水にぬらして脱水した重さは，２１０ｇで，それを乾燥させると１３０ｇとなった．その差８０ｇが真夏日の日中，半日陰４時間ぐらいで，乾燥してしまうということになる．
《伝統的な萱ぶき屋根》では夏場の冷房として，雨を萱の髄まで染み込ませて，保水し，それを暑い晴天時に，蒸発させて気化熱で家屋内部に冷気を落とす仕組みを造っているが，その物理的な根拠がここにある．
ナンと水は偉大なことか．戦前において既に，ブルーノ･タウトは『日本美の再発見』（岩波新書１９３９年刊）において，《和の伝統的な建築》の素晴しさを絶賛したが，萱ぶきの屋根における雨水の働きを巧みに使う建築技術の素晴しい知恵に驚嘆したものであった．日本建築は，自然素材を生かして，自然の循環性との共生の建築として，その機能性を進化させた結晶である．タウトは，桂離宮の美しさを賞賛したが，その美しさの本質は，ここにあると言えないか．自然との共生･交流，その機能化，機能の究極形としての美である．
現代技術では，これを《波鋼板》を屋根梁に張り，その上側に，《気化促進絨毛シート》を張った屋根を造って行う．それがエクセルギーハウスの仕掛けである．
この気化能力は，直射日光が当たらない風通しのいい屋根上，あるいは，屋根裏での１平米当りの気化量では，どのくらいなのであろうか．２４時間行うと，８０ｇ×６倍時間×（１平米はタオル面積の片面分の８倍）＝３８４０ｇである．しかし，暗室であり，夜は気温も低くなろう．気化量は，タオルの半分ぐらいとして，さらに，タオルと異なって，水でぬらしたグラスウールを鋼板に敷いて気化させるのであり，性能が落ちて，１/４として，併せて，１日４８０ｇぐらいになろう．
大気熱･風もまた，大した威力である．上記の家屋気化で必要な冷熱量の，およそ４倍に当たる．面気化方式において，親水性･熱伝導性素材を生かして，熱採集の技術を高めれば，この機能レベルまでは，実現できるということである．
◇太陽光とエネルギー量
『ＮＥＤＯ日射量データベース』「年平均全天日射量の平年値」より
年間では，１㎡当りで，１２ＭＪ/㎡・日＝１２ＭＪ/㎡×３６５日
これをｋＷに変換すると ＝１２×３６５×０．２７７８ｋＷｈ＝１２１５ｋＷｈ
我が家では １２１５ｋＷｈ×９９㎡＝１２０３２９ｋＷｈ＝１２万ｋＷｈ ･･･（Ｈ）
★一般の住居屋根には，年間電力使用量のおよそ５０倍の熱エネルギーが降り注いでいることになる．
★原発と比較すると，１基最大出力１００万ｋＷの場合，
電力量は年間７５％稼動６５００時間で，６５００００万ｋＷｈ････（Ａ）
Ａ／Ｈ＝６５００００÷１２＝６５０万所帯屋根（千代田区の面積相当）に降り注ぐ太陽光エネルギーとなる．
別のデータでは，『東京都環境局；ソーラ‐屋根台帳』の，地点別で「府中の年次発電量」を読み取ると；
４ｋＷ発電パネル(２００ｗｈ性能を２０枚)を載せると年間発電量３８４１ｋＷｈ/年
※上記発電量は，我が家に降り注ぐ太陽光へ津伝エネルギーの１２％相当である．
；一般家庭の年間の使用電力量をおよそ２４００ｋＷｈとすると，その１．６倍となる．
以上の計算で自然の循環性に生きるエクセルギーハウスの根拠が分っていただけると思う．
雨，そして雪
風
太陽光
大気熱
環境輻射熱
これらの自然エネルギー･物質は大量に降り注ぎ，大量に家屋に当たっているのである．これらの自然エネルギー･物質の利用；交流と共生は，萱ぶき屋根の養蚕農家に建築の進化の典型が見られる．それを現代の技術に用いて，都市部でも実現できないのか，探究され，模索試行がなされている．エクセルギーハウスは，その一つの提案である．
夏場の冷房：《伝統的な萱ぶき屋根》と 現代技術の《気化冷却波鋼板屋根》【シリーズ４/１０】
Ⅰ．夏場の冷房：《伝統的な萱ぶき屋根》では雨を萱の髄まで染み込ませて，保水し，
それを暑い晴天時に，蒸発させて気化熱で家屋内部に冷気を落とす．
仕掛け；①工場の屋根で使う《波鋼板》を屋根梁に張り，その上側に，《気化促進絨毛シート》※を張って屋根を造る．
※この《気化促進絨毛シート》は，機能条件，及び製造方法も含めて，次頁で改めて考究をする．
★実際にはこの《気化促進絨毛シート》を貼った波鋼板を，メーカ‐で事前に製造してもらうことになる．
②現在のエクセルギーハウスで行っている‘２階天井に鋼板を張って屋根裏部屋で気化させる方式’ではなく，この《気化冷却波鋼板》を使って，屋根の梁に設置して，この屋根に．水を滴下して，蒸発気化熱を生み出す．屋根裏空間すべてをこれで冷やして，家屋全体に配る．
《気化促進絨毛シート》について，現行の製品化技術では，３つの気化性能レベルがある．
それらの建築材料の開発完成にしたがって選択･使用することになる；
第１気化性能レベル；現行のエクセルギーハウスで既に使われている《グラスウール》
気化性能は，夏場の外気温よりも，２階室内を５℃下げられ，高断熱の家屋全体が，冷やされ，猛暑日外気温３５℃以上のとき，４３０Ｗのエアコンを補助として使えば，充分である．
第２段階性能レベル；既にメーカ‐によって製品化されている素材を加工して使う．
屋根全面が気化冷却パネルとなっている設計で，猛暑日でも，エアコンの補助なしでも家屋の住空間が，快適性維持をできる性能レベルを狙ったもの．
第３段階性能レベル；全く新たに，提起した製品を開発して使用するもの
気化冷却が，冷エクセルギーの分離であるという原理の過程の核心を捉えて，全く新たに，素材設計を提起して開発する．この開発製品は，汎用であり，広範囲な建造物に適用ができる．
冷空気から除湿して部屋に降ろす．
③２階の天井を《除湿フィルターすだれ》※にして，冷気を家屋全体に降ろす．
★この冷気から，湿気を抜くために，萱ぶき養蚕農家家屋では，《すだれ天井》でやっていたが，機能が不十分なので，《除湿フィルターすだれ》にする
※製品化されている《ゴアテックス生地》のような，通気・除湿機能を繊維シートでつくったものである．
付帯設備について；これは施工の重要な留意事項である．
大事なことは，蒸発気化を促進するには，その蒸発現場での飽和性の迅速な除去である．『湿り空気線図』をみると，これが一目で分る．このことを線図から読み解いてみよう；
気化冷却装置の性能成果を示す数値は《湿球温度計の温度が，その時の気化鋼板の温度である．》
猛暑日外気温３５℃のとき（乾球温度温度），
相対湿度６０％では，湿球温度は２６℃となり，同湿度で８０％弱では，３０℃となる．
気化蒸発現場で，この２０％の湿度差をつくりだすには，この現場に，風を当てて，つくることである．これは，我々が既に体験済みで，衣類を干す時の大事なコツであったはずだ．
ということで，次の付帯設備を重視してほしい．
１．必ず，軒下側に吸気，屋根天辺側に排気口をつけること．
★横一列に並んだ全ての口をまとめて開閉する自動開閉装置がいい．既に高窓の開閉機が作られているので，それを使う．
２．三角形屋根の天辺の排気口には，自然風利用の風力回転ファンを取り付け，排気促進を図ると，さらにいい結果が出る．
★これは，今までのエクセルギーハウスでは設備してなかったが，長筒型の大変優れたプロペラファンが開発されている．自然風力利用ということで，夏場の気化促進の排風と，同時に，それ以外のシーズンでは，発電用に使うことは，大変おもしろいと思う．晴天でなくても，夜間でも稼動する．特に，冬場において，風が強いシーズン（あるいは地方）では，自然エネルギーの利用としては，大変有効である．
★これは屋根の天辺にそのまま，萱ぶき屋根の腰屋根の代わりに取り付けるというものである．見た目もそんなに大げさでなく，家屋景観も悪くはない．一般家庭で風エネルギーの利用の形態は，この屋根天辺横筒ファンが一番いい方法と思えないか．住居における風の利用は，気化促進と，家屋内の優しい微風と排気に併せて，その電力化がいいだろう．これによって，エクセルギーハウスの自然循環性エネルギーの利用，制御と調整は，太陽光，風と雨，大気熱，環境輻射，気化熱と，多様にして完結する．
※雪の利用は，住居家屋ではどうするのか，まだ未解決である．住居にとって，雪は除雪を強いる厄介者であるのだろうか．それとも，雪もまた，素晴しいエクセルギーとなりうるのか，雪の女王となるようにさせる知恵ある騎士の登場を期待している．
萱ぶき屋根養蚕農家の造作原理を生かして 現代技術でもって更に高い機能性の自然快適性住居を造る【シリーズ１/１０】
エクセルギーハウス技術開発研究所 ２０１４．９．８
エクセルギーハウス完璧仕様レポート完成２０１４．９．１7
萱ぶき屋根養蚕農家の造作原理を生かして
現代技術でもって更に高い機能性の自然快適性住居を造る
萱ぶき屋根の機能とその造作原理に基づいて機能を現代技術で再現する
関東・東北，飛騨，北陸など，必ずしも年間で温暖でもない土地においても，養蚕農家は，お蚕さんの繭を，一年間で三毛作も為せる驚異的な技術を持っていました．それを支えていたのが，お蚕さんの住環境たる萱ぶき屋根の家屋だったのです．もちろんのことそこでは電気・エアコンも使わず，夏は涼しく，冬は温かい住環境を造っていたわけです．そこには，自然の素材を巧みに生かした，優れた知恵がギッシリと詰まっていました．それを，現代の科学技術で解明して，工業製品化して，再現したい，ということで，提案するものです．
その建築設計のコンセプトは；
住居の温熱環境には，系統電力を使わないで，
太陽光･輻射熱，大気熱･風，
さらには雨水も利用して蒸発気化熱を生み出すなど，
住まうその場所で，エネルギー・物質の自前供給をして
自然原理を生かしたローテクで，
自然の循環性を活かした，最も快適な住空間を創出する．
住居家屋も，環境の中で交流して生きる生命体として扱った設計こそ，
生きて生活を営む人間にとって，最高の快適性となる．
都市部家屋の従来からの屋根造作を代えて，《機能性の屋根》に張り替える．
屋根は，現代の住居のような防風雨だけでなく，住居の温熱･調湿環境の調整･制御において，重要な役割を持っていた．天空より降り注ぐ冷暑熱エクセルギーの統御，夏冷房･冬暖房，そして四季を通して調湿機能を持つ大事な機構である．伝統的な和の建築，特に養蚕萱ぶき屋根の家は，この屋根に４機能を総合的に持たせて，家屋の温熱湿環境を自然に自動調節をさせて，お蚕さんだけでなく，人間にとっても，快適な住空間を創出してきたものである．我々も，これに学び，この萱ぶき屋根養蚕農家の造作原理を４領域で，現代の科学技術で再現，高機能化をなさしめようというものである．
この方式の住居は，建築士黒岩哲彦氏によって，‘自然の循環性を活かした機能性の高い現代の家’ということで，「エクセルギーハウス」と命名され，２００７年に（世界で）始めて，一般住居として建築され，その後，現在までに１２棟が関東を中心に建築されている．このエクセルギーハウスのコンセプトとなっている建築指針は，日本という温帯多雨･夏季猛暑地帯において，電気エネルギーを使わないでも，快適な住居を建築できることを示したものである．
※黒岩哲彦著『エクセルギーハウスをつくろう』（コモンズ出版２０１４．５．１刊１８００円）をご覧くさい．
この提案レポートでは，エクセルギーハウスにおける夏場の家屋冷却機能を中心に検討し，これまでの気化冷却方式の仕掛けを進化させることとしたい．
これまでのエクセルギーハウスの気化冷却方式は，《平鋼板天井滴下方式》であった．これは，平鋼板を２階部屋天井に張り，屋根裏で，この鋼板に張ったグラスウールに，定期的に水を滴下させて，気化熱を取り，冷エクセルギーを鋼板から部屋に取り入れるという方式である．気化推進と屋根裏の湿気を溜まらせないために，５０×１２３㎝の広さの窓を屋根裏南北２枚ペアで，１間に１組取り付ける造作にしている．この方式によって，後述【参考資料】で示したように，エアコン性能を越える家屋全体の冷却がなされ，部屋周囲面の冷却輻射によって，人体には負荷の少ない快適な住環境を創りだすことができるようになっている．
このレポートは，こうしたエクセルギーハウスを改良して‘さらに効果を増倍させ，合理的な･シンプルな仕掛けで為せるようにしないと，広く普及させることはできない’と考え．構想を練り，ここに提案するに至ったものである．その改良の焦点は，屋根造作における気化熱採集方法の仕掛けについてである．
このレポートを読まれ，エクセルギーハウスの住居建築を試みてみたいと思われる方；
ご一緒にやれる建築士，施主，ハウスメーカ‐，工務店，素材メーカ‐の
ご連絡をお待ちしております．
モデルハウス公募申請の評価基準は，次のように考えております．
；エクセルギーハウスは，次の評価基準を実績に基づいて最高の成績で為せます．
★系統電力を使わずに，その住居のある場所で得られる自然再生エネルギーだけで；自所性
大量電気エネルギー使用でない，ローテク･ローエネで；エネルギーと技術のエクセルギー指針
最も高い居住性，最高の快適性住居の確保が為されること；住居の最高の快適性確保
★自然環境･地域街環境に負荷をかけないで，むしろその向上に寄与できる
持続可能な社会への貢献をなせること；公共性･環境負荷なし･持続可能社会への貢献性
★電力等社会必要エネルギーの生産に寄与できること；積極的公共性
★一般家庭でも，実現できる費用での建築が為せること；普及経済用件
提案者連絡先；
エクセルギーハウス技術開発研究所（ＮＰＯ準備） 略名【ＥｘｅＨｏｕラボ】
〒183-0042 東京都府中市武蔵台１－３０－５ ℡０４２-３２５-６４４２（川上）
設計支援を行います；
黒岩哲彦一級建築士事務所； 所名《ｋ．ｋエクセルギー建築設計》；旧名《アルキテクタ》
〒181-0011 東京都三鷹市井口３－１８－５３－３０１ ℡０４２-２３１‐３７６１
エクセルギーハウス建築ワークショップ ；計画予定
モデルハウス建築公的コンペ ；申請希望
音楽を奏でる風鈴作り
風鈴のパイプの長さをどうするの？
音階って何に
風の音楽は，どんな音階がいいのだろうか
人間が音楽を奏でるとき，それは音階を利用します．メロディーは音階によって表現されるからです．音階は，《平均律》だけではありません．それはやっと近代になって創られ，西洋音楽で基調としたものです．人類は,長い数千年，いや数万年の歴史を経て，それぞれの民族は，その音階をいろいろ工夫してつくってきました．ピタゴラスの音階をはじめ，沖縄音楽の音階などです．日本の演歌も，現代は，基調は平均律ですが，元は，朝鮮歌謡のルーツと同じ，ヤマトの独自の音階であったはずです．
それで《音楽を奏でる風》にあたって，最も相応しい音楽は何だろうかと考えます．それは，風の民たるそれぞれの民族の音階であっていいのです．ここでは，最初ですので，平均律の基となっている《純正調音階》で，風鈴パイプを設計してみます．この音階は，共振；和音と属音，階調；完全５度の跳躍，転調の自由度最大等の性質があり，「神が創った」といわれるほどです．人間が近代になって理想とした《平均率》は，これを基にして創られたものです．両者の誤差は，千分の八～０の差です．
※ＰＣサイト記事【音階】検索で【神の作った？音階＝純正調音階について】を参照しました．
この記事は，大変面白いので，是非お家でも開いて読んで見てください．お勧めします．
３音の音階で風鈴を創るときのパイプの長さ
和音：共振の最も基調となる音階１音階の連続３音，例えばドミソでつくります．１本のパイプから３人分をとることにしたいので，そのパイプの長さの比率と切断の長さは次の通りです．
※これ以外の音階を取り入れたい方は，上記のサイト記事をご覧下さい．
３音合計のパイプの長さ１８２０÷３＝６０６．７→３音の合計３７で割って，１単位１６．４ミリ
ド；基準の長さ １ 整数比率は １５ パイプの長さ ２４６ミリ
ミ；基準の長さの ４/５ １２ １９７ミリ
ソ；基準の長さの ２/３ １０ １６４ミリ
風鈴の制作進化をさせると
★《沖縄音楽の音階》にすると，森山良子『サトウキビ畑』が奏でられ，
《インドネシヤ・バリ島音階》でやると，バンブー風鈴を奏でることになる．
★１オクターブ分の８音階で，奏でたいときは，その長さは，上記のサイトを見てください．このときは，ステンレスパイプでは重いので,音は小さいのですが，アルミパイプをお勧めします．
