98 第4 章 建設コストと省エネ性能の試算 4.1 復興住宅例 A の省エネルギー効果の試算 4.1.1 復興住宅例 A の熱損失係数（Q 値）の算出 (1) 熱損失係数（Q 値）の定義 熱損失係数は、その取り扱いの容易性と直感的理解が可能なことから、住宅熱性能評価では最 も多用されている。温度差があると熱（エネルギー）は移動するが（Fourier の法則）、その熱の 移動具合は断熱性能（熱貫流率U 値：W/m2K）、すなわち 1℃の温度差で、部位面積 1m2あたり 何W の熱が逃げるか、で決まる。この値が大きいほど、熱を逃がす（つまり断熱性能が低い）こ とになる。こうした部位は住宅各部位に存在するので（図4.1）、これらを全て足し合わせること によって全体の逃げる熱量（熱損失量）を見積もる。総熱損失量は(1) 式になり、これを実質延 べ面積S で割った値（単位床面積あたりの熱損失量）が熱損失係数Ｑ値（W/m2K）となる（（2） 式）。 ただし、Q：熱損失係数（W/m2K）、QW：壁からの熱損失量（W/K）、QD：階間部からの熱損失量（W/K）、 QR：天井・屋根からの熱損失量（W/K）、QF：床まわりからの熱損失量（W/K）、QG：開口部からの熱 損失量（W/K）、QV：換気熱損失量（W/K）、S：延床面積(m2)
Q
R：天井･屋根からの熱損失Q
W：壁からの熱損失Q
F：床まわりからの熱損失Q
D：階間部からの熱損失Q
G：開口部からの 熱損失Q
RQ
V：換気熱損失 図 4.1 住宅の熱損失 V G F R D W n Q Q Q Q Q Q Q ＋
･･･(1) S Q Q
n ･･･(2)99 (2) 計算条件 「3.1.1 復興住宅例の躯体性能」で示した断熱仕様 a～d に基づき熱損失係数を算出する。各仕 様には屋根と天井および基礎断熱工法と床断熱工法とで選択肢があり、そのバリエーションの組 み合わせを考えると１つの断熱仕様で12 パターン（4 仕様なので計 48 パターン）になるが、現 実的にありうる組み合わせとして表4.1 のように 3 パターンに設定し、合計 4 仕様で計 12 パター ンの計算を行う。 表 4.1 部位仕様の組み合わせ 天井または屋根 外壁 床まわり ① 充填＋基礎断熱 ＧＷ充填 ＧＷ充填 基礎断熱 ②外張＋基礎断熱 発泡プラスチック系 発泡プラスチック系 基礎断熱 ③天井断熱＋床断熱 ＧＷ天井断熱 ＧＷ充填 ＧＷ床断熱 なお共通条件として、各部位の断熱仕様は3 章、表 3.3 の値を用いた。換気は第 3 種集中排気シ ステムで算出しており、また基礎断熱の熱貫流率の算出は(3)式に示す簡易岩前式・外断熱の場合 の式を利用、土の熱伝導率は 1.0W/mK とした。そのほか各部位は、省エネルギー基準の解説書 に準拠した計算を行っている。 基礎断熱工法の床まわり熱損失量QF 基礎外断熱の場合 (3) 算出結果 断熱仕様毎にＱ値と各部位の熱損失を棒グラフ（図 4.2～4.5）で示す。すべての仕様において 表3.1 で示す等級 4 のレベルをクリアしている。内訳をみると、開口部の熱損失比率が断熱仕様 a では 30％程度、断熱仕様 d では 50％弱にものぼる。実際、躯体断熱仕様は性能のバリエーショ ンが小さい一方で、開口部は性能バリエーションが大きいことによる。復興住宅例A の開口部面 積比率は25.5％であり、寒冷地では比較的大きい割合であるが、それが全体熱性能に大きく影響 を及ぼす結果になっており、改善の余地が大きい部位である。また、換気方式は第 3 種集中排気 方式を選択しているため暖房負荷に占める割合は大きいが、第 1 種熱交換換気システム等が採用 できるのであれば、この結果よりも負荷は減るであろう。なお注意点として、床断熱仕様が基礎 断熱仕様よりも熱損失が少なくなっているが、これは熱計算上、床断熱が有利になっているから であり、実際の部位仕様選択には定常計算で反映されない性能にも気を配る必要があるだろう。
A
UF
L
UL
Q
F
i
2
014
.
0
001
.
0
1
05363
.
0
1
00152
.
0
005
.
0
31868
.
1
D
T
2T
W
T
UL
075
.
0
UF
･･･(3) ･･･(4) ･･･(5) 但し、UL:土間床等の外周 1m あたりの熱貫流率（W/mK）、UF:土間床等の中央部（外壁の壁芯から 1m の床周辺部を除い た部分）の単位面積あたりの熱貫流率（W/m2K）、D：断熱埋め込み深さ（cm）、T1：基礎外側の断熱材厚さ（cm）、W： 土間 外周の断熱厚さ（cm）、T2：土間外周の断熱材の厚さ（cm）100 0.483 0.535 0.483 0.069 0.052 0.069 0.136 0.159 0.128 0.258 0.258 0.156 1.277 1.277 1.277 0.42 0.42 0.42 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 d_充填・基礎 d_外張・基礎 d_天井・床 熱損失量（W/m2K) 外壁 階間部 屋根 床まわり 開口部 換気 Q=2.64 Q=2.70 Q=2.54 0.307 0.313 0.307 0.042 0.032 0.042 0.114 0.1 0.087 0.204 0.204 0.126 0.499 0.499 0.499 0.42 0.42 0.42 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 a_充填・基礎 a_外張・基礎 a_天井・床 熱損失量（W/m2K) 外壁 階間部 屋根 床まわり 開口部 換気 Q=1.59 Q=1.57 Q=1.48 0.483 0.535 0.483 0.069 0.052 0.069 0.136 0.159 0.128 0.204 0.204 0.126 0.499 0.499 0.499 0.42 0.42 0.42 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 b_充填・基礎 b_外張・基礎 b_天井・床 熱損失量（W/m2K) 外壁 階間部 屋根 床まわり 開口部 換気 Q=1.81 Q=1.87 Q=1.73 0.483 0.535 0.483 0.069 0.052 0.069 0.136 0.159 0.128 0.258 0.258 0.156 0.958 0.958 0.982 0.42 0.42 0.42 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 c_充填・基礎 c_外張・基礎 c_天井・床 熱損失量（W/m2K) 外壁 階間部 屋根 床まわり 開口部 換気 Q=2.33 Q=2.38 Q=2.24 図 4.2 断熱仕様 a（Ⅱ地域・等級 4 超）の熱損失 図 4.3 断熱仕様 b（Ⅱ地域・等級 4、Ⅲ地域・等級 4 超）の熱損失 図 4.4 断熱仕様 c（Ⅲ地域・等級 4、Ⅳ地域・等級 4 超）の熱損失 図 4.5 断熱仕様 d（Ⅳ地域・等級 4）の熱損失
101 4.1.2 HDD 法に基づく復興住宅例 A の年間暖房負荷の算出 (1) HDD 法の概要 復興住宅例 A について、HDD 法に基づく年間暖房負荷の計算を行った。この計算法の概略を 説明する。まず、窓種類・方位ごとに開口部面積（m2）を算出し、これにガラスの日射透過率と 方位ごとの冬期平均日射量を乗じて日射取得熱量（W）を算出する。また室内における人体・機 器発熱は、ここでは省エネルギー基準解説書に準じて床面積1m2あたり4.65W を想定する。これ らの取得熱量（W）を総熱損失率（Q 値に床面積を乗じたもの；W/K）で除すると、自然温度差 （K）が算出される。 設定した日平均室温（ここでは18℃に設定）から自然温度差を差し引くことで、暖房設備で供 給すべき温度（K）が決定し、その温度に応じたデグリーデーDD から暖房負荷を算出する。例え ば平均室温18℃、自然温度差が 8℃の場合、デグリーデーDD を計算するための温度は 18-8=10℃ となる。 なお暖房期間は、外気温度を移動平均して短周期成分を除いた日平均温度が15℃になる時期で 判断し、そのときの設定温度と外気温度との差を外気温度15℃以下の期間で積分したものが暖房 負荷算定用デグリーデーDD（以下、計算 DD と略す）となる。 以上のプロセスを経たのち、下式を用いて、単位床面積あたりの暖房負荷 E（MJ/m2）を算出 する。 E ：単位床面積あたりの暖房用エネルギー消費量（MJ/m2） Q ：熱損失係数（W/m2K） DD ：デグリーデー （K・day） なお、気象データには拡張アメダス気象データ1981-2000の岩手県(13地点)、宮城県（18地点）、 福島県（29 地点）の標準年データを用いた。 (2) 年間暖房負荷の算出結果 躯体仕様a～d について、4.1.1 で計算した 3 つのパターン、すなわち『充填断熱＋基礎断熱』、 『外張断熱＋基礎断熱』、『天井断熱＋床断熱』について計算を行った（換気仕様として第3 種換 気の場合の Q 値を用いた）。結果の表示は後々利用することを念頭におき、自然温度差によって 変化する計算DD ではなく DD18-18（固定値）とし、南鉛直面期間平均日射量（12～3 月）（W/m2） をX 軸に、暖房負荷算出結果を Y 軸にして表示する。計算地点は省エネルギー基準の地域区分（Ⅱ 地域、Ⅲ地域、Ⅳ地域）に当てはまる地点を対象とするが、「１. 東北地方における気候特性」で 設定した、より詳細な気候特性 A～J が識別できるようにマーカーを区別して結果を表示する。 なお、定常計算であるので、基礎断熱と床断熱の熱特性の違いなどは基本的に反映できない。し たがって、断熱工法の差は、部位に使用する断熱材の種類と厚みの差に集約されることから、基 本的にグラフに示される傾向はすべて類似したものとなるため、図示は等級4 超・充填断熱_基礎
DD
Q
E
0
.
0864
…(6)102 断熱仕様のみとする（図4.6、4.7）。さて、図 4.6 をみると、DD18-18と年間暖房負荷はほぼ比例 関係にあることがわかる。ただⅡ(C)地域やⅡ(F)地域はややばらつきが大きい。気候特性 I に属す るⅠ(I)（福島県鷲倉）は冬の寒さが極めて厳しく日射熱利用のできない地域であるので、非常に 負荷が大きくなる。一方、それ以外の地域は次世代省エネルギー基準の基準値（Ⅱ地域：390MJ/m2、 Ⅲ地域：460MJ/ m2）をクリアし、地域によってはこれら基準値の1/3 程度の地点も存在する。 図 4.7 では、南鉛直面日射重量（すなわちその地域の日射量）が大きくなると、負荷が小さくな る様子が確認でき、年間暖房負荷の低減に日射熱量が大きく関係することがわかる。 図 4.6 DD18-18 と年間暖房負荷の関係（充填断熱+基礎断熱仕様：目標水準 A） 図 4.7 冬期平均南鉛直面日射量と年間暖房負荷の関係（充填+基礎：目標水準 A） 0 100 200 300 400 500 600 40 60 80 100 120 140 年間暖房負荷 (M J/ m 2) 冬期平均南面日射量(W/m2) Ⅰ(C) Ⅰ(I) Ⅱ(B) Ⅱ(C) Ⅱ(D) Ⅱ(E) Ⅱ(F) Ⅲ(B) Ⅲ(C) Ⅲ(F) Ⅲ(G) Ⅲ(H) Ⅳ(A) Ⅳ(B) 充填断熱_基礎断熱仕様（等級4超） 0 100 200 300 400 500 600 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 年間暖房負荷 (M J/ m 2) DD18-18 Ⅰ(C) Ⅰ(I) Ⅱ(B) Ⅱ(C) Ⅱ(D) Ⅱ(E) Ⅱ(F) Ⅲ(B) Ⅲ(C) Ⅲ(F) Ⅲ(G) Ⅲ(H) Ⅳ(A) Ⅳ(B) 充填断熱_基礎断熱仕様（等級4超）
103 (3) モデルプラン A における年間暖房負荷予測のための重回帰分析 年間暖房負荷は、躯体断熱性能や非定常的な伝熱特性の影響（例えば躯体熱容量）のほかに、 外気温、日射量など外部気象要素の影響を受ける。ここでは定常計算上における簡易式を作成す ることを目的として、HDD 法に基づく暖房負荷計算結果から、デグリーデー、冬期南鉛直面日射 量、Q 値をパラメータとする重回帰分析を行い、暖房負荷予測式を作成する。また、この回帰式 は線形関数であるので、例えば年間暖房負荷をある値に固定し、その計算地点のDD18-18と冬期期 間平均南鉛直面日射量の情報が得られれば、設定した年間暖房負荷を実現するためのQ 値を算出 することも可能となる。まず、H11 年基準Ⅱ地域を対象とした重回帰分析結果を(7)式に示す。重 相関係数、自由度調整済決定係数ともに非常に高く、当てはまり具合がよい。また、重回帰式に よる予測値と HDD 法によるシミュレーション値を図 4.8 に示す。リニアではあるものの、回帰 式からやや外れるのはⅡ(E)（冬の寒さが厳しく、積雪量が極めて多いが、季節風は弱く、日射熱 があまり期待できない地域）であるが、全般的によく当てはまっていることがわかる。 H11 年基準Ⅱ地域を対象とした重回帰式 重相関係数R=0.9950、 自由度調整済決定係数 adjusted R2=0.9898 図 4.8 重回帰式による予測値と HDD 法によるシミュレーション値の比較（Ⅱ地域）
551
.
366
835
.
246
6926
.
1
094148
.
0
1818
,
D
J
Q
E
southaverage …(7) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 100 200 300 400 H D D 法に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 値 重回帰式による予測値 Ⅰ(C) Ⅱ(C) Ⅱ(D) Ⅱ(E) Ⅱ(F) Ⅲ(B) Ⅲ(C) Ⅲ(G) H11年基準 Ⅱ地域 adjusted R2=0.9898104 H11 年基準Ⅲ、Ⅳ地域を対象として重回帰分析を実施した結果を(8)式に示す。また、重回帰式に よる予測値と HDD 法によるシミュレーション値との比較を図 4.9 に示す。Ⅱ地域に比べるとば らつきが大きくなっており、Ⅲ(B)やⅢ(C)はほぼ当てはまり具合はよいものの、Ⅱ(C)やⅡ(F)など は、重回帰予測式からはやや外れて勾配が急になっているのがわかる。 H11 年基準Ⅲ・Ⅳ地域を対象とした重回帰式 重相関係数R=0.9728、 自由度調整済決定係数 adjusted R2=0.9457 (3) 重回帰式を用いた暖房負荷からの Q 値の算出 以上の重回帰式より、暖房負荷を条件として与えてQ 値を算出する式を誘導する（Ⅱ地域：(9) 式、Ⅲ・Ⅳ地域、(10)式）。 例えば、宮古市はⅢ地域に属し D18-18 =2966(K･day)、Jsouth_average=130.4(W/m2)であるので、 これを入力条件として暖房負荷E として E=80 MJ/m2を目標とすると、Q 値は 1.275 W/m2K に する必要があることがわかる。
683
.
175
242
.
109
8518
.
1
12067
.
0
1818
,
D
J
Q
E
southaverage …(8) 図 4.9 重回帰式による予測値と HDD 法によるシミュレーション値の比較（Ⅲ・Ⅳ地域）835
.
246
551
.
366
6926
.
1
094148
.
0
1818
,
E
D
J
southaverageQ
…(9)242
.
109
683
.
175
8518
.
1
12067
.
0
1818
,
E
D
J
southaverageQ
…(10) Ⅱ地域 Ⅲ・Ⅳ地域 0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 400 500 H D D 法 に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 値 重回帰式による予測値 Ⅰ(I) Ⅱ(B) Ⅱ(C) Ⅱ(F) Ⅲ(B) Ⅲ(C) Ⅲ(F) Ⅲ(H) Ⅳ(A) Ⅳ(B) H11年基準 Ⅲ・Ⅳ地域 adjusted R2=0.9457105 (4) 各計算地点の算出結果 基本的に復興住宅例A の年間暖房負荷は(7)、(8)式、また、その応用として(9)、(10)式を利用す ればよい。その計算根拠として各々の負荷計算結果を以下に示す。 表 4.2 Ⅱ地域の計算地点における年間暖房負荷 Ⅱ地域・等級 4 超（躯体性能 a) Ⅱ地域・等級 4（躯体性能 b) 気候特性 充填 ＋基礎断熱 外張 ＋基礎断熱 天井 ＋床断熱 充填 ＋基礎断熱 外張 ＋基礎断熱 天井 ＋床断熱 山形 202.43 196.82 172.59 263.74 280.7 241.04 Ⅰ(C) 二戸 188.12 183.11 160.83 244.19 259.63 223.64 Ⅱ(C) 盛岡 147.08 142.32 121.62 199.31 214 180.02 Ⅱ(D) 北上 176.57 171.81 151.25 228.54 242.89 209.59 Ⅱ(C) 遠野 185.37 180.16 157.47 242.65 258.75 221.52 Ⅱ(C) 川渡 176.4 171.85 150.84 228.87 243.63 209.53 Ⅲ(C) 新川 184.94 180.02 158.38 239.29 254.5 219.36 Ⅲ(B) 喜多方 164.94 165.3 144.63 221.63 236.21 202.61 Ⅱ(F) 飯館 126.46 122.1 102.97 175.93 189.9 157.73 Ⅱ(C) 西会津 190.68 185.89 164.58 243.67 258.38 224.11 Ⅱ(F) 猪苗代 191.82 186.64 164.05 248.69 264.66 227.73 Ⅱ(D) 金山 215.46 210.26 187.77 271.8 287.37 251.21 Ⅱ(E) 若松 162.76 158.28 138.76 211.87 225.37 193.79 Ⅲ(G) 只見 230.24 225.01 201.23 289.31 305.37 267.64 Ⅱ(E) 白河 99.68 96.14 80.06 141.57 153.41 126.1 Ⅱ(C) 桧枝岐 260.25 254.24 226.99 328.09 346.93 303.17 Ⅱ(E) Q value 1.59 1.57 1.48 1.81 1.87 1.73 表 4.3-1 Ⅲ地域の計算地点における年間暖房負荷 その 1 Ⅲ地域・等級 4 超（躯体性能 b) Ⅲ地域・等級 4（躯体性能 c) 気候特性 充填 ＋基礎断熱 外張 ＋基礎断熱 天井 ＋床断熱 充填 ＋基礎断熱 外張 ＋基礎断熱 天井 ＋床断熱 宮古 120.06 131.82 104.92 162.46 172.37 145 Ⅲ(B) 釜石 155.34 167.72 139.3 211.34 221.8 192.88 Ⅲ(C) 大船渡 183.92 197.9 165.1 245.92 257.96 224.82 Ⅲ(B) 一関 236.04 250.85 216.58 317.69 330.16 295.59 Ⅱ(C) 気仙沼 152.86 165.45 136.4 206.14 216.74 187.4 Ⅲ(B) 築館 193.97 207.69 175.97 261.96 273.39 241.72 Ⅲ(C) 米山 163.76 176.52 146.69 220.26 231.19 200.87 Ⅲ(B) 志津川 152.66 165.06 136.58 206.62 216.96 188.03 Ⅲ(B) 古川 170.46 183.13 153.76 230.46 241.13 211.27 Ⅲ(B) 大衡 176.78 189.8 159.61 238.49 249.78 219.09 Ⅲ(C) 鹿島台 155.37 168.21 138.53 209.58 220.37 190.45 Ⅲ(B) 石巻 116.66 127.94 102.24 157.72 167.21 141.2 Ⅲ(B) 塩釜 145.07 156.88 129.53 196.07 206.33 178.39 Ⅲ(B) 江ノ島 98.55 108.45 85.83 134.86 143.06 120.21 Ⅲ(H) 仙台 117.96 128.27 104.22 160.1 168.98 144.41 Ⅲ(C) 川崎 202.94 216.77 184.68 274.39 285.8 253.52 Ⅲ(C)
106 表 4.3-2 Ⅲ地域の計算地点における年間暖房負荷 その 2 Ⅲ地域・等級 4 超（躯体性能 b) Ⅲ地域･等級 4（躯体性能 c) 気候特性 充填 ＋基礎断熱 外張 ＋基礎断熱 天井 ＋床断熱 充填 ＋基礎断熱 外張 ＋基礎断熱 天井 ＋床断熱 白石 138.45 149.8 123.39 187.87 197.54 170.77 Ⅲ(B) 亘理 128.35 139.42 114 174.6 183.84 158.01 Ⅲ(B) 丸森 135.4 147.06 120.15 183.23 193.04 165.87 Ⅲ(B) 茂庭 200.7 214.67 182.62 271.03 282.69 250.39 Ⅲ(C) 梁川 146.74 158.43 131.65 199.24 208.89 181.89 Ⅲ(B) 桧原 357.68 377.44 331.7 478.88 495.21 449.53 Ⅲ(F) 福島 116.77 126.98 103.15 158.49 167.27 142.97 Ⅲ(C) 相馬 98.04 108.03 85.05 133.28 141.87 118.36 Ⅲ(B) 鷲倉 416.67 439.1 387.18 556.5 575.05 552.68 Ⅰ(I) 二本松 137.91 149.75 122.62 186.9 196.87 169.52 Ⅲ(B) 船引 153.98 166.83 137.05 206.92 217.82 187.61 Ⅱ(B) 浪江 104.64 114.84 91.28 142.54 150.96 127.2 Ⅲ(B) 郡山 143.29 155.22 127.88 194.01 203.76 176.19 Ⅲ(B) 川内 161.21 174.66 143.86 216.34 227.53 196.23 Ⅱ(C) 南郷 281.16 297.59 259.16 376.62 390.71 352.01 Ⅱ(F) 湯本 261.29 278.11 238.92 350.07 364.08 324.86 Ⅱ(C) 小野新町 181.76 195.59 163.51 244.38 256.24 223.67 Ⅱ(C) 田島 280.86 297.52 258.84 377.13 391.02 351.78 Ⅱ(F) 石川 148.88 161.25 132.69 200.91 211.31 182.5 Ⅲ(B) 上遠野 88.67 98.08 76.57 120.73 128.67 106.75 Ⅳ(B) 東白川 142.36 154.57 126.18 191.12 201.27 172.87 Ⅲ(B) 小名浜 74.63 82.72 64.37 101.39 108.09 89.48 Ⅳ(A) Q value 1.81 1.87 1.73 2.33 2.38 2.24 表 4.4 Ⅳ地域の計算地点における年間暖房負荷 Ⅳ地域･等級 4 超（躯体性能 c) Ⅳ地域･等級 4（躯体性能 d) 気候特性 充填基礎断熱 外張基礎断 熱 天井床断 熱 充填基礎断 熱 外張基礎断 熱 天井床断 熱 広野 146.49 154.79 132.11 198.85 209.3 181.58 Ⅳ(B) Q value 1.59 2.38 1.48 1.81 2.7 1.73 このうち、代表的な地点の相互比較を行いやすくするため、岩手県、宮城県、福島県の県庁所 在地（盛岡、仙台、福島）および沿岸地域（宮古、大船渡、釜石、気仙沼、志津川、石巻、塩釜、 亘理、相馬、浪江、小名浜、広野）の計15 地点の充填断熱＋基礎断熱仕様プラン（復興住宅例 A） の年間暖房負荷を図4.10 に示す。なお、各地域に 2 本の棒グラフが表示されているのは、各々の 地点における等級4 超、等級 4 の 2 種類を示していることによる。等級 4 超は等級 4 と比べて、 地域に寄らず約25～26％の負荷削減になることがわかる。 なお参考までに、重回帰分析に用いた各地点のデグリーデーDD18-18の値および南鉛直面冬期平 均日射量（W/m2）を表4.5 に示す。
107 表 4.5 各地点のデグリーデーDD18-18および南鉛直面冬期平均日射量（W/m2） 岩手県 宮城県 地点 DD18-18 南面日射量 (W/m2) 地点 DD18-18 南面日射 量(W/m2) 地点 DD18-18 南面日射量 (W/m2) 山形 3650 93.0 川渡 3109 81.1 石巻 2699 129.5 二戸 3271 85.2 新川 3215 82.1 塩釜 2713 110.8 盛岡 3189 105.0 気仙沼 2928 117.8 江ノ島 2491 119.1 北上 3037 80.2 築館 2929 94.4 仙台 2480 116.1 遠野 3446 94.6 米山 2897 115.5 川崎 2972 90.4 宮古 2966 130.4 志津川 2832 109.0 白石 2612 107.8 釜石 2803 99.7 古川 2791 98.1 亘理 2538 112.1 大船渡 3153 122.7 大衡 2893 101.9 丸森 2678 119.2 一関 3076 83.9 鹿島台 2878 115.0 福島県 地点 DD18-18 南面日射量 (W/m2) 地点 DD18-18 南面日射 量(W/m2) 地点 DD18-18 南面日射量 (W/m2) 喜多方 3022 84.4 梁川 2557 98.8 南郷 3420 77.6 飯館 3164 120.5 桧原 4014 69.1 湯本 3595 94.2 西会津 3032 70.7 福島 2416 114.9 小野新町 3096 110.4 猪苗代 3391 91.6 相馬 2491 128.3 田島 3472 78.3 金山 3190 67.1 鷲倉 4615 71.9 石川 2804 114.7 若松 2870 80 二本松 2659 110.6 上遠野 2420 130.1 只見 3299 64.4 船引 2985 120 東白川 2852 125.8 白河 2781 115.3 浪江 2504 120.2 小名浜 2222 134.4 桧枝岐 3883 77.6 郡山 2673 111.2 広野 2478 124.7 茂庭 2975 89.3 川内 3140 123.3 4.1.3 まとめ 復興住宅モデルプラン A の省エネルギー効果の試算を行った。3.1.1 で設定した部位仕様のも とでは、熱損失係数Q 値は目標（等級 4）を達成することがわかった。また、年間暖房負荷の試 算について行い、復興住宅例 A に限定して、地域条件（DD18-18 、南鉛直面冬期平均日射量）と Q 値、年間暖房負荷の関係を明らかにした。この方法によれば、気候特性に応じた熱性能設計に も対応できるため、年間暖房負荷を指標とする復興住宅例A の性能・仕様検討も可能である。 図 4.10 代表的な地点の年間暖房負荷比較 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 盛 岡 宮古 釜石 大船 渡 気 仙 沼 志 津 川 石 巻 塩釜 仙台 亘理 福島 相馬 浪江 小名 浜 広 野 年間暖房負荷（ M J/ m 2) Ⅱ地域（等級4超） Ⅱ地域（等級4） Ⅲ地域（等級4超） Ⅲ地域（等級4） Ⅳ地域（等級4超） Ⅳ地域（等級4）
108 4.2 イニシャルコスト試算 各地域の断熱性能を確保した住宅又は住まう地域のワンランク上の断熱性能を有した住宅のコ ストを試算した。 試算するにあたって、一般工務店が施工できる範疇での目安となる金額を把握し客先に提示出 来るような施工表示単価、またワンランク上の快適な空間を得るためにイニシャルコストと暖冷 房、その他生活するためにかかるライフサイクルコストの対比などの目安と考え試算した。しか し、あくまでも参考としての試算であって工事内容を指示保証するものではない。 【試算条件】 （1） 断熱仕様は下記表Ⅳ．の断熱仕様から扱いやすく工法的にも適応し易いことを鑑みグラス ウールを主体とした構成で試算した。 （2） 共通の構造体仕様から各断熱仕様に変化した場合の金額を算出。 （3） 屋根部・壁部の断熱仕様で GW24K90mm とあるのを同等性能の高性能 GW100mm 袋入 に変え試算した。 （4) 防湿気密シートは断熱仕様ｄは窓部先張りのみに使用、断熱仕様ｃは防湿気密シートを 梁・土台・窓部の各部先張りのみ使用し袋入り断熱材との防湿気密連続性を確保するように試算、 断熱仕様ｂ、断熱仕様ａは屋根・壁全て全面張りとし試算した。 表 4.6 試算条件一覧 断熱仕様 屋根 壁 土間 断熱仕様ａ （Ⅱ地域等級４超） GW24K120mm+120mm A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 25mm + GW24K100mm 外気：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 100mm 他：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 35mm 断熱仕様ｂ （Ⅱ地域等級４及 びⅢ地域等級４超） GW24K90mm+90mm GW16K100mm 外気：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 100mm 他：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 35mm 断熱仕様 C （Ⅲ地域等級４及 びⅣ地域等級４超） GW24K90mm+90mm GW16K100mm 外気：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 50mm 他：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 15 mm 断熱仕様ｄ （Ⅳ地域等級４） GW24K90mm+90mm GW16K100mm 外気：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 50mm 他：A 種ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 3 種 15 共通構造仕様 基礎 ： ﾍﾞﾀ基礎/立上がり幅 150mm 垂木：38x235 （断熱仕様ａ） 土台 ： ｶﾗ松集成材防蟻処理材 3.5 寸 上記その他の地域 38x184 柱 ： ｽﾌﾟﾙｽ集成材 3.5 寸 梁材 ： 米松 KD 材 3.5 寸 耐力壁： 構造用合板 9mm ＋ 筋交い
109 表 4.7 復興住宅例 A 断熱仕様別価格 (税別） 復興住宅例 A （延べ床面積 101.84 ㎡ 30.74 坪） 断熱仕様 d （基本Ⅳ地域等級 4） 共通躯体・建材等含 金額：以下に掲げる断熱 要素部材含 1,450 万円 基本本体内訳 表 4.9 に記載 断熱仕様 断熱仕様 d （Ⅳ地域等級 4） 断熱仕様 c （Ⅲ地域等級 4 及び Ⅳ地域等級 4 超） 断熱仕様 b （Ⅱ地域等級 4 及 びⅢ地域等級 4 超） 断熱仕様 a （Ⅱ地域等級 4 超） 上記断熱材差額 （ ）内の金額は基本本 体に含まれている金額 （38 万円） 0 円 6 万円 45 万円 開口部仕様 金属製ｻｯｼ＋普通 ｶﾞﾗｽ、玄関ﾄﾞｱ金 属性 金属製熱遮断ｻｯｼ ＋普通ｶﾞﾗｽ、玄関 ﾄﾞｱ U 値 3.49 以下 樹脂ｻｯｼ+低放射 複層ｶﾞﾗｽ、玄関ﾄﾞ ｱ U 値 2.33 以下 樹脂ｻｯｼ+低放射 複層ｶﾞﾗｽ、玄関ﾄﾞ ｱ U 値 2.33 以下 上記開口部差額 （ ）内は同上 （96 万円） 15 万円 33 万円 33 万円 24 時間換気仕様 第 3 種換気 第 3 種換気 第 1 種熱交換型 換気ダクト方式 第 1 種熱交換型 換気ダクト方式 上記換気差額 （ ）内は同上 （10 万円） 0 円 30 万円 30 万円 気密部材・気密断熱 手間差額 （ ）内は同上 （6 万円） 12 万円 32 万円 32 万円 工事合計金額（税別） 1,450 万円 1,477 万円 1,551 万円 1,590 万円 断熱要素部材差額 0 円 +27 万円 +101 万円 +140 万円 上記差額/坪 ― +8,780 円/坪 +32,800 円/坪 +45,500 円/坪 別途工事：ｶﾞｽ工事、給排水公共上下水接続工事、ｶｰﾃﾝ、照明器具、ｴｱｺﾝ及び暖房器具、 間仕切り家具、瑕疵担保保険料、設計費用及び確認申請手数料 本体工事含み：地盤調査費 50,000 円、現場管理費として 250,000 円 ※家本体のローンの返済を一般的な 35 年とした場合、本体の断熱性能をワンランク上の断熱仕様 にすると、断熱仕様 b で月 2,400 円、断熱仕様 a で月 3,333 円支払い額が UP となる（金利含まず）。
110 表 4.8 復興住宅例 B 断熱仕様別価格 (税別） 復興住宅例 B （延べ床面積 90.25 ㎡ 27.24 坪） 断熱仕様 d （基本Ⅳ地域等級 4） 共通躯体・建材等含 金額：以下に掲げる断熱 要素部材含 1,280 万円 基本本体内訳 表 4.10 に記載 断熱仕様 断熱仕様 d （Ⅳ地域等級 4） 断熱仕様 c （Ⅲ地域等級 4 及び Ⅳ地域等級 4 超） 断熱仕様 b （Ⅱ地域等級 4 及 びⅢ地域等級 4 超） 断熱仕様 a （Ⅱ地域等級 4 超） 上記断熱材差額 （ ）内の金額は基本本 体に含まれている金額 （32 万円） 0 円 5 万円 40 万円 開口部仕様 金属製ｻｯｼ＋普通 ｶﾞﾗｽ、玄関ﾄﾞｱ金 属性 金属製熱遮断ｻｯｼ ＋普通ｶﾞﾗｽ、玄関 ﾄﾞｱ U 値 3.49 以下 樹脂ｻｯｼ+低放射 複層ｶﾞﾗｽ、玄関ﾄﾞ ｱ U 値 2.33 以下 樹脂ｻｯｼ+低放射 複層ｶﾞﾗｽ、玄関ﾄﾞ ｱ U 値 2.33 以下 上記開口部差額 （ ）内は同上 （96 万円） 15 万円 33 万円 33 万円 24 時間換気仕様 第 3 種換気 第 3 種換気 第 1 種熱交換型 換気ダクト方式 第 1 種熱交換型 換気ダクト方式 上記換気差額 （ ）内は同上 （10 万円） 0 円 30 万円 30 万円 気密部材・気密断熱 手間差額 （ ）内は同上 （6 万円） 12 万円 32 万円 32 万円 工事合計金額（税別） 1,280 万円 1,307 万円 1,380 万円 1,415 万円 断熱要素部材差額 0 円 +27 万円 +100 万円 +135 万円 上記差額/坪 ― +9,900 円/坪 +36,700 円/坪 +49,600 円/坪 別途工事：ｶﾞｽ工事、給排水公共上下水接続工事、ｶｰﾃﾝ、照明器具、ｴｱｺﾝ及び暖房器具、 間仕切り家具、瑕疵担保保険料、設計費用及び確認申請手数料 本体工事含み：地盤調査費 50,000 円、現場管理費として 250,000 円 ※家本体のローンの返済を一般的な 35 年とした場合、本体の断熱性能をワンランク上の断熱仕様 にすると、断熱仕様 b で月 2,380 円、断熱仕様 a で月 3,124 円支払い額が UP となる（金利含まず）。
111 【建物試算結果】 各復興住宅例の各々の断熱仕様坪単価差額は上記表に示す結果となった、試算プランは小規模 住宅なので表記断熱仕様が変わらなければ坪当たりの差額としては最大値と考えられ、建物の床 面積が大きくなれば各断熱仕様の坪当たり単価も下がる。 今後依頼者に提出する復興住宅プランに合わせ適宜修正し、復興を目指す依頼者に良好な生活 空間を提案する目安とされたい。 表 4.9 復興住宅例 A 本体工事内訳（H23 年 11 月作成）（図面参照・参考資料 4） NO 工 事 名 称 金 額 NO 工 事 名 称 金 額
1
仮設工事 660,00024
給水、排水、給湯工事 800,0002
土木及び基礎工事 1,130,00025
住宅設備機器工事 1,010,0003
木材費 構造材１ 2,370,00026
内部金物 110,0004
構造材２27
断熱気密換気 480,0005
造作材[建物本体価格小計] 14,200,000
6
大工工事（断熱材施工 含み） 1,530,0007
構造用金物28
本体以外の工事8
建材 床、壁 150,00029
既存住宅分9
銘木関係、天井 50,000[本体以外の工事小計]
10
11
30
気密化工事12
既製造作材,建具 1,440,00031
断熱化工事13
既製建具32
暖冷房工事14
外壁工事 1,220,00015
左官工事及び塗装工事 250,00016
屋根板金工事 740,000[特殊工事小計]
17
外部建具工事 960,00018
40
設計料及び諸経費、 官公庁手続き費用 300,00019
内部建具工事[工事費以外の費用小計]
20
タイル工事 100,00021
内装クロス工事 550,00022
電気工事 650,00023
合 計 \14,500,000112 表 4.10 復興住宅例 B 本体工事内訳（H23 年 11 月作成）（図面参照・参考資料 4） NO 工 事 名 称 金 額 NO 工 事 名 称 金 額
1
仮設工事 560,00024
給水、排水、給湯工事 800,0002
土木及び基礎工事 940,00025
住宅設備機器工事 1,030,0003
木材費 構造材１ 2,020,00026
内部金物 110,0004
構造材２27
断熱気密換気 450,0005
造作材[建物本体価格小計] 12,500,000
6
大工工事（断熱 材施工含み） 1,300,0007
構造用金物28
本体以外の工事8
建材 床、壁 150,00029
既存住宅分9
銘木関係、天井 33,000[本体以外の工事小計]
10
11
30
気密化工事12
既製造作材,建具 1,050,00031
断熱化工事13
既製建具32
暖冷房工事14
外壁工事 1,100,00015
左官工事及び塗装工事 227,00016
屋根板金工事 620,000[特殊工事小計]
17
外部建具工事 960,00018
40
設計料及び諸経費、 官公庁手続き費用 300,00019
内部建具工事[工事費以外の費用小 計]
20
タイル工事 110,00021
内装クロス工事 410,00022
電気工事 630,00023
合 計 \12,800,000113 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1 日平均温度 [℃] 外気 ＬＤＫ 洋室 トイレ（非暖房室） . -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1 日平均温度 [℃] . 4.3 省エネ効果試算 4.3.1 数値計算概要 熱負荷計算ソフトSMASH Ver2.0 を用いて、復興住宅例 B 案を対象に室内温度と暖冷房 負荷の計算を行った。計算ケース概要を表4.11 に示す。対象地域は盛岡（気候区分Ⅱ）と仙 台（気候区分Ⅲ）とし、それぞれ等級4 を満たすものと、等級 4 を超える躯体性能について モデルを作成した。全ケースにおいて自然換気回数は0.5 回/h とする。なお、暖冷房は LDK と洋室においてエアコンで行うものとし、エアコンは COP が暖房：4.0、冷房：3.8 のもの を想定した。 4.3.2 計算結果 図4.11 に①（盛岡/等級 4 超）と③（仙台/等級 4 超）における年間室内外日平均気温を示 す。両ケースにおいて冬期では、非暖房室のトイレの温度が暖房室である LDK、洋室に比べ 5℃前後低く推移していることが分かる。 ① ② ③ ④ 対象モデル 躯体性能 等級4超 等級4 等級4超 等級4 Ｑ値 1.56（W/㎡K） 1.74（W/㎡K） 1.74（W/㎡K） 2.21（W/㎡K） 対象地域 暖冷房機器 家族構成 復興住宅例B案 (延床面積：90.25m2) エアコン（LDK、洋室） 暖房スケジュール 朝晩暖房＜設定温度22℃＞ 5：00～10：00、16：00～23：00 盛岡（Ⅱ地域） 仙台（Ⅲ地域） 冷房スケジュール 6：00～9：00、12：00～14：00、16：00～23：00在室冷房＜設定温度28℃、湿度60％＞ 4人家族 表 4.11 計算ケース概要 図 4.11 年間室内外平均気温（上段：①/下段：③）
114 図4.12 に最寒日 1/16 前後の①（盛岡/等級 4 超）と②（盛岡/等級 4）における LDK（暖 房室）とトイレ（非暖房室）の室内温度比較 を示す。また図4.13 には、両ケースにおける 暖冷房負荷の比較を示す。なお、1 月～5 月、 10 月～12 月を暖房期間、7 月～9 月を冷房期 間として設定している。 ①と②では、LDK とトイレ両者とも室内温 度にほとんど違いは見られなかった。暖冷房 負荷の結果では、①は②に比べ冬期の各月で 500（MJ/月）前後の暖房負荷削減となり、一 方、冷房負荷では①が②を若干ではあるが上 回っている。 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 暖冷房負荷 ｢MJ / 月 ] 洋室 ＬＤＫ 図 4.13 ①と②における暖冷房負荷の比較（右：①/左：②） 次に、図4.14 に最寒日 1/16 前後の③（仙台/等級 4 超）と④（仙台/等級 4）における LDK （暖房室）とトイレ（非暖房室）の室内温度比較を示す。また、図4.15 に両ケースにおける 暖冷房負荷の比較を示す。③と④を比較すると、LDK において④の方が夜間最大で 3℃程度 温度が低くなっているが、日中ではさほど違いはない。また、トイレにおいては③と④でそ れほど大きな差は見られなかった。暖冷房負荷の結果では、③が④に比べ冬期において各月 で1000（MJ/月）以上の暖房負荷削減となっており、一方、冷房負荷では③が④を若干では あるが上回っている。 図4.16 には全ケースにおける年間暖冷房負荷の比較を示す。暖房負荷において各ケースの 合計を見ると、①では 290.0（MJ/年 m2）、②では 333.6（MJ/年 m2）、③では 290.6（MJ/ 年m2）、④では371.8（MJ/年 m2）となった。これより、躯体性能等級4 から等級 4 超への 変更で盛岡のケース（①と②）では43.6（MJ/年 m2）、仙台のケース（③と④）では81.2（MJ/ 年 m2）の暖房負荷削減となっている。一方、冷房負荷では躯体性能の高い等級 4 超のケー ス（①と③）の方が、等級4 のケース（②と④）よりも盛岡、仙台とも負荷が大きいという 図 4.12 盛岡における最寒日(1/30)前後の①と②の 室内温度比較（上段：LDK/下段：トイレ） -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 1/29 1/30 1/31 室内外温度 [℃] ① ② 外気 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 1/29 1/30 1/31 室内外温度 [℃ ] -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 1/29 1/30 1/31 室内外温度 [℃] ①/等級4超 ②/等級4 外気
115 結果となったが、暖冷房負荷全体でみると非常に小さい差だと言える。なお、先に示す復興 住宅A 案における暖房負荷計算とは、設定条件（主に室内設定温度、使用した気象データ） が異なるため、こちらの結果の方が暖房負荷は大きくなっている。 -10 -5 0 5 10 15 20 25 1/15 1/16 1/17 室内外温度 [℃] ③/等級4超 ④/等級4 外気 -10 -5 0 5 10 15 20 25 室内外温度 [℃] ③ ④ 外気 -10 -5 0 5 10 15 20 25 1/15 1/16 1/17 室内外温度 [℃] ③ ④ 外気 -10 -5 0 5 10 15 20 25 1/15 1/16 1/17 室内外温度 [℃] 図 4.14 仙台における最寒日(1/16)前後の③と④の室内温度比較（左：LDK/右：トイレ） 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 暖冷房負荷 ｢MJ /月 ] 洋室 ＬＤＫ 図 4.15 ③と④における暖冷房負荷の比較（左：③/右：④） 290.0 333.6 290.6 371.8 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 ① 盛岡/等級4超 ② 盛岡/等級4 ③ 仙台/等級4超 ④ 仙台/等級4 年間暖房負荷（ M J/ 年・ m 2） 16.5 14.8 15.1 12.4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 ① 盛岡/等級4超 ② 盛岡/等級4 ③ 仙台/等級4超 ④ 仙台/等級4 年間冷房負荷（ M J/ 年・ m 2） 図 4.16 全ケースにおける年間暖冷房負荷の比較（左：暖房負荷/右：冷房負荷）
