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環境共生住宅

  めざましい人類の発展とは裏腹に、地球環境の悪化、特に地球温暖化が世界的な問題になっています。こうした時代、住まいも環境への配慮が求められ、住宅というものへの新しい考え方や技術が盛り込まれるようになって来ました。
  ここでは環境に優しい住まいのための、省エネルギーの手法(断熱化・気密化)と自然エネルギーの利用法、そして最近注目を浴びている住宅廃棄物について取り上げてみます。

省エネルギー

  環境に負荷をかけない住まい
  20世紀前半までは、どの地域でもその土地の気候風土に合わせた住まいが作られてきました。高温多湿な日本では、湿気を逃がし、快適な居住性を得るために、様々な工夫がされてきました。藁葺きの分厚い屋根や、瓦の重い屋根で日差しを防ぎ、土壁で断熱・蓄熱性能や構造壁としての力も持たせ、庇で四季変わる日光の量をコントロールして、自然と密着した開放的な住宅を造ってきたのです。
  一方、欧米では湿度が低く、冬の寒さが厳しい環境で生き延びるため、開口部をできるだけ小さくしたシェルター型の住まいが作られました。また、暖房効率を上げるため、換気や蓄熱システムが進化しました。
  こうして、住宅はその地域の気候風土によってそれぞれ独自の進化を遂げて来たのです。
  しかし、近年の環境に対する意識の変化をうけて、住宅も「環境負荷にやさしい」という視点でのニーズが重要になってきました。そこでここでは住宅を「建てるとき」「使うとき」「廃棄するとき」について考えてみることにします。

建てるとき

  輸送技術が未熟だった時代は、地域で手に入る材料で家を建てたので、世界中から材料を集める現代よりも、輸送エネルギーが少なくて済みました。また、加工も人手によるため、現代のように電気などの生産エネルギーも使いませんでした。

使うとき

  以前は火を利用する以外、雨や風、日光などを上手に取り入れて、工夫した生活が行われていました。現代では、電化製品をはじめ冷暖房設備など、さまざまなエネルギーを一日中使っています。
  そのため、効率をよくするため、住宅も断熱化・気密化が進み、エネルギーロスの少ない、新しいタイプの住まいが主流となってきています。

廃棄するとき

  昔は自然の素材を用いていたため、家を解体してでた材料は、そのまま再利用されたり、火力として使われたり、また、そのまま自然に還ることのできるものでした。そのため、廃棄物となるものはほとんどでなかったのです。
  しかし近代では、廃棄の問題が深刻です。複雑に加工された材料は、簡単には再利用できません。プラスチック類などは自然に還ることもなく、燃やせばダイオキシンを発生させ、人体に悪影響を及ぼします。したがってこれらを処理するために新たなエネルギーが必要となり、またこれらを蓄積する負担も大きくなってきています。

エネルギーの節約

  住まいを建てるときに、自然に近い材料を選択するなど、生産から廃棄までを考えた設計を志すのも、長い目で見れば省エネルギーです。もっと具体的な、住まいの省エネルギー手法を考えてみましょう。

断熱化と気密化

  最近の住まいは、冬の寒さから逃れるために断熱化が進みました。断熱材を床や屋根、外壁などに施工することによって、外の寒さを室内に伝えず、また室内の暖かさを外に逃がさない工夫が施されています。
  一方で、気密化も図られています。空気を密閉することですきま風をなくし、冷暖房の熱を逃がさないようにするのです。密閉性の高いアルミサッシや壁体内の空気の流れを阻止するシートを貼るなどの工夫により、熱エネルギーのロスを押さえることができるのです。

住まいの今と昔

断熱化と気密化

  高断熱・高気密化は、省エネルギー型の住まいを実現したかに見えましたが、盲点もありました。
  高温多湿の日本では、寒暖の差により生じる結露のせいで、断熱性能が低下し、カビやダニの発生を助長する結果を生み出しました。また、気密化が進んだことで、住まいの換気量が減り、空気中の有害な化学物質の濃度が高まり、シックハウス症候群の一つの原因ともなってきました。
  結露を起こさず、湿気や有害化学物質を含んだ空気を、エネルギーのロスなく換気できればいいのですが、この問題は複雑です。理屈ではうまくいっても、実際の施工の仕方や間取り、住む人の生活習慣、そして経年変化などの要因を、すべて計算して住宅を造ることは至難のことになるのです。

自然エネルギーの利用

  自然のエネルギーを利用する方法には「アクティブシステム」と「パッシブシステム」の2つがあります。
  「アクティブシステム」とは、太陽光線などのエネルギーを機械設備によって利用するもので、「パッシブシステム」は建築的な工夫によって自然エネルギーをそのままの形で利用する手法です。

アクティブシステム
パッシブシステム

アクティブシステム

  機械設備を使って自然のエネルギーを取り入れるアクティブシステムには、俗にソーラーと呼ばれる太陽光発電や、風力発電などがあります。これらはすでに一般の住宅に広く使われ、それなりに実績を持っています。

ソーラーシステムで太陽の光を電気エネルギーに変える方法は、必要な機械設備を揃えれば利用することができます。  電力会社とつながっている「連係」タイプと、つながっていない「独立」タイプがあります。連係タイプは、発電力が不足したときは電力会社の電気を利用し、逆に余剰発電の場合は電力会社に買い取ってもらうシステムで、発電量に左右されず安定した電力利用が可能で、住宅で取り入れられている一般的なシステムです。一方独立タイプは、発電した分を自分で使うので、夜間や悪天候などにそなえて、電力を蓄える蓄電システムが必要です。このシステムは、電力供給が不便な僻地や、多少の電力不足でも影響の少ない外灯部分などに利用されます。  ソーラーシステムは、太陽エネルギーを利用するので、冬場の日照の少ない地域では発電量が少なくなります。また、取付角度や面積、さらに太陽熱による温度上昇などでも発電量が影響を受けます。また、太陽光を電気に変えるので、太陽熱をそのまま利用するシステムに比べれば、効率が若干落ちます。  一般的な住宅の屋根に設置できるシステムは、3キロワット程度で費用は260~300万円と言われています。設置には、国から補助金が出るほか、自治体によっても補助をしてくれるところがあるので、住んでいる自治体へ確認してください。  なお、システムの経年変化や故障も考えれば、設備費用を発電でカバーすると言うよりは、エネルギーの節約といった観点で設置を考える方がよいでしょう。

<< 太陽光発電 >>

太陽光発電のシステムイメージ

  ソーラーシステムで太陽の光を電気エネルギーに変える方法は、必要な機械設備を揃えれば利用することができます。
  電力会社とつながっている「連係」タイプと、つながっていない「独立」タイプがあります。連係タイプは、発電力が不足したときは電力会社の電気を利用し、逆に余剰発電の場合は電力会社に買い取ってもらうシステムで、発電量に左右されず安定した電力利用が可能で、住宅で取り入れられている一般的なシステムです。一方独立タイプは、発電した分を自分で使うので、夜間や悪天候などにそなえて、電力を蓄える蓄電システムが必要です。このシステムは、電力供給が不便な僻地や、多少の電力不足でも影響の少ない外灯部分などに利用されます。
  ソーラーシステムは、太陽エネルギーを利用するので、冬場の日照の少ない地域では発電量が少なくなります。また、取付角度や面積、さらに太陽熱による温度上昇などでも発電量が影響を受けます。また、太陽光を電気に変えるので、太陽熱をそのまま利用するシステムに比べれば、効率が若干落ちます。
  一般的な住宅の屋根に設置できるシステムは、3キロワット程度で費用は260~300万円と言われています。設置には、国から補助金が出るほか、自治体によっても補助をしてくれるところがあるので、住んでいる自治体へ確認してください。  なお、システムの経年変化や故障も考えれば、設備費用を発電でカバーすると言うよりは、エネルギーの節約といった観点で設置を考える方がよいでしょう。

<< 風力発電 >>

風力発電のシステムイメージ

  ソーラーシステムで太陽の光を電気エネルギーに変える方法は、必要な機械設備を揃えれば利用することができます。
  電力会社とつながっている「連係」タイプと、つながっていない「独立」タイプがあります。連係タイプは、発電力が不足したときは電力会社の電気を利用し、逆に余剰発電の場合は電力会社に買い取ってもらうシステムで、発電量に左右されず安定した電力利用が可能で、住宅で取り入れられている一般的なシステムです。一方独立タイプは、発電した分を自分で使うので、夜間や悪天候などにそなえて、電力を蓄える蓄電システムが必要です。このシステムは、電力供給が不便な僻地や、多少の電力不足でも影響の少ない外灯部分などに利用されます。
  ソーラーシステムは、太陽エネルギーを利用するので、冬場の日照の少ない地域では発電量が少なくなります。また、取付角度や面積、さらに太陽熱による温度上昇などでも発電量が影響を受けます。また、太陽光を電気に変えるので、太陽熱をそのまま利用するシステムに比べれば、効率が若干落ちます。
  一般的な住宅の屋根に設置できるシステムは、3キロワット程度で費用は260~300万円と言われています。設置には、国から補助金が出るほか、自治体によっても補助をしてくれるところがあるので、住んでいる自治体へ確認してください。  なお、システムの経年変化や故障も考えれば、設備費用を発電でカバーすると言うよりは、エネルギーの節約といった観点で設置を考える方がよいでしょう。

パッシブシステム

  パッシブシステムは、特に機械設備などを設置せずに、建築的工夫で太陽や風、水などをうまく利用して省エネルギーを実現することです。日本人が昔から取り入れてきた自然への智恵は、まさにこのシステムです。例えば庇の長さをうまく利用すれば、夏は直射日光による暑さを防ぎ、冬は低い日差しを部屋の奥深くまで入れることで暖かさを確保することができます。
  建築以外の方法では、樹木を活用して日差しをコントロールしたり、すだれを利用する方法もあります。落葉樹は、夏は葉が生い茂って日差しを防ぎ、冬は落葉して日の光を家に届けてくれます。また、夏の夕方に水まきをすると、気化熱の作用で涼しくなる、といったことも環境に負荷をかけない省エネルギーといえるでしょう。
  最近は水不足も深刻で、地下水の減少も問題になっています。雨水はすぐに排水溝に流さず、浸透升を利用して地中に返すのが理想です。雨水は溜めておけば撒水や洗車ぐらいには使えます。これらは水の有効活用だけでなく、雨水を大川へ流す前にいったん溜めることにより、都市型洪水を防ぐ有効な手段とも言われています。
  ただし、地域によっては酸性雨が問題となることもあるので、場合によってはその配慮は必要です。

季節に応じた工夫

アクティブシステム+パッシブシステム

太陽熱利用のシステムイメージ

  機械設備を使って太陽熱をそのまま利用するシステムです。探熱器で集めた太陽熱を暖房や給湯に利用するもので、水や空気を媒体にして熱を蓄熱体や貯湯槽に導きます。単純に熱を利用するため、エネルギー効率は上がります。このシステムを応用して様々な熱システムが開発されています。