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エコロジーレポート

日本館には省エネの知恵がいっぱい 伝統工法と新技術で涼しさ実現

 エアコンによる冷房はたくさんの電力を使うため、地球温暖化の一因となっています。また、空調にともなう排熱が都市部の気温を上げ、さらに強い冷房が必要になるという悪循環を招いています。

 「エアコンを使わなくても涼しい家が、あったらいいよね」

 そんな夢をかなえる知恵を、長久手日本館、瀬戸日本館で見つけました。


冷房需要が電力消費を大幅押し上げ

 左のグラフを見ると、エアコンが普及していなかった1965年度は電力使用量が1年を通してほとんど同じです。わずかに暖房需要で冬にピークがありましたが、その後は夏に年間最大需要を記録しています。

 真夏の1日の電力需要推移を見ても、一番暑い時間帯にピークを迎え、冷房需要の大きさを示しています。

 現在では年間需用に大きな格差が生まれ、夏場の電力不足が心配される一方、春と秋には発電設備が遊んでしまう不経済が問題となっています。【写真1】【写真2】


【図1】1年間の電気の使われ方の推移

1年間の電気の使われ方の推移

【図2】真夏の1日の電気の使われ方の推移

真夏の1日の電気の使われ方の推移

夏を旨としていた日本の木造建築

 暑さの感じ方は、気温だけで決まるわけではありませんが、エアコンのなかった時代だって、夏は30度以上になりました。昔の人はどうやって夏を過ごしていたのでしょうか。

 長久手日本館、瀬戸日本館の設計に携わった建築家で環境デザイナーの彦坂裕(ゆたか)さんは、日本古来の建築について次のように話します。

 「日本は温帯モンスーン気候ですから、日本のかつての木造建築は『夏を旨とすべし』と考えられていました。高温多湿に耐えられるよう『日当たり、風通し、水はけ』に、徹底してこだわってつくられてきました」

 「日本古来の建物は、自然の建築素材の持つ特質や、地形、気候などの環境を考慮に入れながら、構造や建築法が考えられていました。自然を遮断するのではなく、自然のエネルギーや仕組みをうまく活用しながら共生してきたのです」


【写真1】建築家・環境デザイナーで政府出展事業クリエイティブ総括ディレクターの彦坂裕さん

建築家・環境デザイナーで政府出展事業クリエイティブ総括ディレクターの彦坂裕さん

伝統建築工法に学んだ新技術

 長久手日本館、瀬戸日本館では、周辺の自然環境に配慮するとともに、「エアコンを使わなくても涼しい家」を実現する、さまざまな工夫を取り入れて、パビリオン建築を行いました。日本の伝統的な建築工法から学び、新しい技術に発展させています。

 日本館には、自然の力を利用する省エネの新技術や工夫が、数多くとり入れられています。


【写真2】長久手日本館全景。巨大な竹のかごで覆われた 繭(まゆ)のようなユニークな外観が特徴的です

長久手日本館全景。巨大な竹のかごで覆われた 繭(まゆ)のようなユニークな外観が特徴的です

長久手日本館の省エネ工夫

巨大竹かごが「すだれ」効果

 長久手日本館は長さ90メートル、幅70メートル、高さ19.5メートルの世界最大級の竹かごで覆われています。この竹かごづくりには、日本各地のマダケ2万3000本が使われています。

 竹の網目が日射をさえぎり、かつ風通しが良いため、建物の温度が低く抑えられ、冷房の電力使用が少なくてすみます。

 日本で昔から使われてきた、よしずやすだれと同じ効果です。

【写真3】日射を遮る竹かご

日射を遮る竹かご

【写真4】水を流し屋根の温度を下げる

水を流し屋根の温度を下げる

ハイテク処理で打ち水効果アップ

 鋼板屋根に水を流すことで、打ち水効果を生み出します。しかも、この鋼板表面には光触媒である「酸化チタン」というハイテク素材加工が施されています。

 このハイテク処理により、流している水が屋根全体に均一に薄く行き渡り、水玉をつくることもありませんので、水がより蒸発しやすくなります。

 水が蒸発する時に熱を奪う打ち水効果で、屋根が熱くなりません。夏に日が当たると60度近くになる屋根が、水の蒸発によって気温と同じくらいまで下がります。

 このほか、光触媒には紫外線によって屋根表面についた汚れを分解する効果もあります。


壁にササを植え込み気温引き下げ

 壁に植え込まれた植物(コクマザサ)の蒸散作用で、周りの温度を下げています。かつては家の周りに緑や水辺がたくさんあり、気温を下げていたように、都市での緑の復活を試みています。


【写真5】ササを植え込んだ壁

ササを植え込んだ壁

瀬戸日本館の省エネ工夫

温度差利用の自然通風システム

 昔の建物はすき間から自然に空気が出たり入ったりしていました。現在のすき間の少ない建物は、人工的な換気が必要となりました。

 瀬戸日本館では、再び自然の力による換気に挑戦しています。建物中央の大きな筒「風の塔」(ソーラーチムニー)で暖まった空気と、館内の空気の温度差が、自然な通風システムを生み出します。

 風の塔に日が当たると、空気が暖められて上昇気流をつくり、下からの空気を吸い上げて換気します。建物の中に入ってくるのは、地中4.5メートルに打ち込んだパイプを通り、冷たくなった空気です。

 30度を超える夏の外気も、この地下パイプを通すことで、26度から28度程度まで冷やすことができます。夏でも縁の下がひんやりしている、自然のクーラー効果を利用したものです。

 長久手日本館、瀬戸日本観のこうした試みは、「エアコンを使わなくても涼しい家」実現への確実な一歩として期待されています。

【写真6】瀬戸日本館外観。屋根の緑化も、省エネ効果があります

瀬戸日本館外観。屋根の緑化も、省エネ効果があります

【図3】暖まった空気が上昇気流を起こし、矢印のように空気の流れをつくります

暖まった空気が上昇気流を起こし、矢印のように空気の流れをつくります

【写真7】建築中の風の塔

建築中の風の塔