カテゴリー: 木造建築

ここ10年来、私はドイツから省エネ建築を紹介してきました。

総エネルギー消費の3割から４割を占める建物でのエネルギー使用量を減らすことは、気候変動防止に大きく貢献しますし、やらなければならないことです。

でも私の心には、絶えずいくつかのわだかまりがありました。

「シートやテープで密閉した、24時間換気装置が回っている家に住みたいか」
と自分に問うと、正直な答えはいつも「No」でした。

「断熱」「気密」「防湿」という言葉にも、正直、親近感を持てませんでした。断つ、密閉する、防ぐ….と何か悪いものに「対抗」「対峙」するようなスタンスだからです。

私の専門は森林で、フライブルク大学の森林学部で、自然に「対抗」するのではなく、自然を「生かし」て、自然と「共に」に行う「合自然的な森づくり」を学びました。その合理性を心から理解し推進している私としては、省エネ建築の分野でも、「対抗」ではなく「共に」の原則でのやり方があるはずだ、と思っていました。

そしてここ2年くらいの間で、一般常識や業界の傾向に捉われずに、革新的なことをやっているエンジニアや事業家に出会い、コンセプトを聞き、その事例を見たことで、答えが見えてきました。

その原則は「蓄熱」と「調湿」です。

蓄熱と調湿性能が高い自然のマテリアル（土や木）を構造、内外装、断熱層にも使うことで、シートもテープも機械換気も必要のない、健康で快適な省エネ建築が可能になります。熱を「断つ」のではなく、冬は太陽光や人の熱放射をマテリアルが「蓄え」て、ゆっくりと放射する、夏は部屋の中で生じた熱を、蓄熱マテリアルが吸収し、室内を涼しくする、という方法です。

カビや建物劣化の原因になる湿気に関しては、湿気の侵入を「防ぐ」のではなく、湿気に「協調性」がある吸湿・放湿性能の高いマテリアルがバッファ機能を発揮し、室内を一定の快適な湿度に保ちます（=調湿）。

自然のマテリアルで、蓄熱、調湿重視の建築をすれば、機械換気の必要性はなくなります。有害物質や湿気が室内にこもることがないからです。人の呼吸に必要な新鮮な空気は、窓のスリット換気や人による窓の開け閉めで取り入れることができます。

このコンセプトで建物をつくっているスイスのある工務店のモデルハウスを昨年訪問しました。その家に実際に住み、一階の半分を事務所としても使用している会社のオーナーが「営業のため、ミネルギープラス（スイスのパッシブ基準）を取得するために機械換気をつけたけど、デモ用で、普段は使っていない。朝と夕方とそれぞれ5分くらい、窓を全開にして換気すればいい」と説明してくれました。「冬でも、このやり方で、熱の損失は問題はない。木がたくさん蓄熱して、その熱放射で暖かかさが保たれているから」と。お客さんにも、機械換気は必ずしも必要ないことを伝えているそうです。

スイスの山岳地域で、蓄熱と調湿の原則で、太陽光を十分に取り入れて、暖房も機械換気もない革新的な建物も存在しています。

蓄熱と調湿、これは別に新しいものではありません。何百年も維持されている昔の建築は、この調湿と蓄熱の原則で成り立っています。シュバルツヴァルトで20年以上、古建築を改修しているスッター社という建設会社があるのですが、古いマテリアルである木や石や土とその蓄熱と調湿の利点を十分に生かし、機械換気が必要ない、快適で省エネの建物を実現しています。

スッター社で一つ興味深い事例があります。ホテル、レストランとして使用されている改修された古建築物。もともと分厚い石壁と土の壁の建物で、その呼吸性能を維持するために壁断熱はしておらず、建物エネルギー証書では年間熱需要が平米あたり100kWhなのですが、実際の熱消費量は約30kWhと、理論的な計算値の3分の1で済んでいます。パッシブハウスに近い性能です。エネルギー需要が高いホテル、レストランで！。

このエネルギー証書上の理論計算値と実際の数字の開きは、スッター社の他の建物でもあるようです。社長のスッターさんは「エネルギー証書は、古建築改修の補助金をもらうために取得している」といい、あまり信用していない様子です。「実際のエネルギー消費は、信じられないくらい低い数字になるから」と。その理由は、数名の建築物理の専門家の見解によると、建物エネルギー証書が、断熱と温度差を主要な基準とした熱力学の理論で計算されているからで、主に量子力学の理論で機能する蓄熱と熱放射が、十分に考慮された計算式になっていないからです。

関連記事：

健康な省エネ建築①-⑤　
–機械換気を使わないソリューション
–蓄熱性能
–放射熱
–窓と太陽光
–調湿

中世のツンフト（同業者の組合）が取り仕切っていた手工業職人の養成においては、マイスター（親方）が唯一の教師であった。徒弟は、マイスターと一緒に仕事をしながら、職人試験に必要とされる技能を学んでいた。それだけでない。徒弟の多くは、修行期間中、マイスターの家族の一員として、寝食を共にしていた。マイスターは、仕事でもプライベートでも、徒弟の師匠であった。

今日においては、企業と学校が二元的に見習生（徒弟）を養成するデュアルシステムがあるが、企業で、「現場の教師」として実践的な職人養成を担当するマイスターは、依然としてドイツの職人養成の中核的な存在である。手工業会議所と国が定める職種別の「職業養成規則」に書かれている養成プランに応じて、普段の仕事のなかで、見習生に適切に課題を与え、個々人の特性と性格を見極め、的確にサポートし、見習生が自己学習能力と問題解決能力を身につけるよう促していく。相手は大半が17歳前後の難しい年頃の若者である。教育者としての資質とノウハウが必要とされる。

1800時間のマイスター養成コース

マイスターになるには、ゲツェレ（職人）の資格を取得したあと、最低2年間の職業経験を積んだのち、手工業会議所や国（州）が開催するマイスター養成コースに通い、国家試験を受け合格しなければならない。マイスターコースは、1年から1年半の集中コースや、週末メインの数年に渡るコースなどあるが、授業（講義・実習）時間は、木大工マイスターコースで合計1800時間。技術の理論と実技から経営学、組織マネージメントまで、最高峰の技術者、経営者になるための養成を受けるが、教育者としての知識とノウハウを身につける授業も120時間（5〜6週間）、しっかりと組み込まれている。

マイスター称号は誇りであり、会社の品質表示

「マイスターは空から落ちてくるものではない」という言葉があるが、素質がある優秀な職人が、相当な勉強とトレーニングをし、取得するものである。マイスターは、職人の最高資格者、経営者、教育者として、ドイツの社会では、今日でも高く評価されている。どこの会社でも、経営者や幹部職員が取得した「マイスター証書」が、目立つ場所に誇らしげに掲げてある。会社とその商品、サービスのクオリティを保証し、顧客に信頼感を与えるものであるから。

私は、日本からの視察団とドイツの会社を訪問する機会が多いが、ドイツの経営者が「私の会社には、従業員20人のうち、マイスターが3人いて、見習生が6人います」といった会社紹介をすることがよくある。それは「自分の会社の技術と経営レベルは高く、同時に若い世代の育成もしっかり行なっている健全な会社です」ということを暗に伝えている。

ドイツ政府はマイスター復権で手工業職人の増加を目指す

ドイツの手工業職は130以上あり、そのうち、会社を設立する際にマイスター称号を所有していることが法律で義務付けられている職業が41職種ある。消費者保護と安全の観点からそうされている。木大工職やパン職人などがそれに属する。2003年以前は94職種あったが、EUが目指す自由競争と価格安の政策により、当時のドイツ政府は、53職種をマイスター義務から外した。それによって建設業では、規制緩和されたタイル貼り職や内装職で、マイスター称号なしで独立する事業者が増加した。一方で、それらの職種で「仕事の品質が低下した」「見習生を受け入れられる会社が少なくなった」という意見を手工業業界からよく聞く。

ここ10年あまりで手工業職の人手不足が続いている。ドイツ政府は昨年から、一度マイスター義務を緩和した職種のいくつかを、もう一度義務化し、手工業職の知名度と品質を向上させ、見習生を増加させることを目指す政策提言している。「再び規制をかけることは経済に逆効果」という経済界の声もあるが、高い品質と人材養成を重視するドイツ手工業連盟（ZDH）は、これを歓迎している。

「聡明な人は、旅を通して最高の自己形成をする」

ドイツの有名な作家ヨハン・ヴォルフガング・フォン・ゲーテの言葉である。

ドイツの手工業職人の世界には、中世のころから続いている伝統的な風習がある。「Walz（ヴァルツ）」と呼ばれる「放浪の旅」である。職人は、ゲーテの言葉どおり、旅を通して自分の腕と心を磨く。

旅職人の伝統と規則

旅をするのは、3年間の職業養成を終了し、ゲツェル（職人）の称号を取得したものである。中世のツンフト（=同業者の組合）制度では、放浪の旅は、マイスターの試験を受けるための義務であった。現在では、放浪の旅は、職人の自由意志に基づくものであるが、主に大工や建具職人など建設業関係の職人たちが、昔からの伝統を継続している。

職人の放浪の旅には昔から、前提条件と規則がある。ゲツェルの称号を持った職人で30歳以下、未婚であること。負債や前科を持っていないこと。旅の期間は通常3年間と1日、その期間中、基本的に故郷の50km圏内に戻ってきてはいけない。移動は基本的に徒歩とヒッチハイクで、公共交通の利用は禁止ではないが、好ましくない。遠い外国に行く際の飛行機の利用は許可されている。旅の最中は、職種別にある伝統的な作業着を身につけていなければならない。大工の場合は、黒い帽子、襟のない白いシャツに黒のコードジャケットとズボン。木製の杖を持ち、それに「シャルロッテンブルガー」という身の回り品が入った巾着袋を結びつける。一般の人が、一眼で「旅職人」と認識できる装いでなければならない。というのは、彼らの移動や寝泊まりは、旅先の他人の好意に頼ることになるからである。見ず知らずの人に安心感を抱かせなければならない。「誠実」であることは、旅職人の世界では、放浪の旅という伝統を継続するための大切なことであり、そのために、負債や前科がないという前提条件を満たした職人が、伝統的な衣装を身につけ、誠実な振る舞いに心がける。放浪の旅をする職人は、通常「シャフト」と呼ばれる同友会のメンバーになる。複数の同友会があり、それぞれで、細かなルールやしきたりがある。旅をするのは伝統的には男の職人だけであったが、戦後は、女性の旅職人も許可をするシャフトもできた。

ユネスコ無形文化財に登録された「放浪の旅」

旅職人は、見しらぬ場所に行って、建設現場などに飛び込み、仕事がないか問い合わせる。または、シャフトのネットワークで、仕事を探していく。基本無償で労働を提供し、そのかわり雇い主に住まいと食事を提供してもらう（最近は報酬をもらって働く場合が多くなっている）。１箇所にどれだけいるかは、その現場の仕事量や本人の意思次第。放浪の旅の意義は、自分の生まれ故郷とは風土も文化も違う場所で、異なる技術や仕事の仕方、考え方を学んで自分の技能を高めること、そして苦労をしながら冒険的な旅をすることによって人間性を養うことである。ツンフト（=同業者の組合）で、マイスター試験を受けるための前提として放浪の旅を義務付けていた中世の時代は、親方（マイスター）が、自分の将来の競合を自分のエリアの外に追い出す、という意味合いもあったようだ。

ドイツにおける職人の放浪の旅（ヴァルツ）は、2015年、ユネスコの無形文化財に登録された。現在でも、大工を中心に、推定600人くらいの職人が、旅をして腕と心を磨いている。日本の宮大工のもとに修行にくるドイツの大工職人もいるようだ。旅をした職人は、雇い主からの評価が高い。好んで雇用される傾向がある。苦労と冒険の旅をして、知識と技術と人間性が豊かになっているので。特に地域密着で営業をしている小さな工務店では、顧客とのコミュニケーション能力、信頼関係は、大切なベースであるから。

「木」の職業は人気

「今の若者の多くが、体を使う、汚れる仕事でなく、机に座ってやる仕事に就きたいと希望している」とシュヴァルツヴァルトの職業学校で木材工学を教える私の友人のシュラッター先生はいつも残念そうに話す。ドイツでは、長い間大学進学率が30％前後であったが、10年くらい前から急に上昇し、2011年以来、50％を超える数字で推移している。石大工や金属加工、左官の職の見習生の数は、ここ数年減少の一途を辿っているようだが、木大工や建具職人など、「木」に関わる職業の見習い生は、一定のレベルを保っており、手工業職の中でも人気があるようだ。

ドイツ木大工マイスター連盟の統計によると、木大工の見習い生の数は、2013年の6903人から2017年には7280人と、毎年2％前後の上昇傾向にある。雑誌や新聞などのインタビュー記事によると、「木が好きだから」「小さいころから木工が趣味で」といった、木というマテリアルに対する愛着によって、多くの見習い生がこの職業を選んでいるようだ。

自ら仕事を計画し、実行し、検査できる職人を養成

ドイツでは、早くて16歳から職業見習いとして手工業職の養成コースに進むことができる。期間は通常3年間、見習生は、自分が就きたい職業分野の企業を自ら見つけ、見習い（徒弟）契約を結び、それをもって職業学校に入学手続きをする。職業養成は、時間的には企業での実践的な訓練が6〜7割、残りが学校という配分になる（=デュアル職業養成システム）。見習い生といっても、実際に企業で労働を提供するので、一定の給料も支給される。木大工の場合は現在、1年目で平均月給が650ユーロ、2年目で900ユーロ前後、3年目になると1200ユーロ前後が相場である。

養成の枠組みと内容は、手工業職の場合、手工業会議所と国が定める職種別の「職業養成規則」に基づいている。この規則の第三条に、職業養成の「目的」が記されているが、そこで「とりわけ重要」だと明記されているのが、「自ら仕事を計画し、実行し、検査する」ことができる人材を養成することである。これは、ドイツの教育全般に共通することで、これができる「自立」した人材がブルーカラーでもホワイトカラーでも養成されていることが、ドイツの企業の高い問題解決能力、応用力、イノベーション力、労働生産性を根底で支えている。計画・実践・検査の能力は、同じ現場がひとつもない、全て個別事情の仕事をする木大工職人には、とりわけ重要なものである。

職人（ゲツェレ）になるための包括的な卒業試験

「職業養成規則」には、職業別に3年間の養成枠組みプランが書かれている。そこには、複数のテーマ（項目）があり、項目ごとに、具体的な習得内容の箇条書があり、何年目で、どのテーマにどれだけの時間を費やす、ということが具体的に明記されている。例えば、木大工の職では、最初の1年目で「雇用契約」「会社組織」「作業安全」「環境保全」「受注から計画、実践」「作業現場の準備」「資材の確保と保管」「設計図面の解釈とスケッチ」「測量」「木材加工」「断熱材の施工」「ファザード施工」など基本的な知識と技術を学び、2年目になると、「受注、仕事量の推定とプラン、工程表の作成」「資材の選択と準備保管」「基礎地盤の確認、検査」「品質管理のための作業日報の作成」といったものが加わる。3年目になると「基礎工事と外壁施工」「木材加工機械の操作とメンテナンス」「既存の構造材の維持メンテナンス」が加わり、それまで学んだことの復習と補強が行われる。

1年半目で中間試験、そして3年目の終わりに卒業試験がある。卒業試験は、8時間の実技試験と、「木構造」「建築資材」「経済・社会」の3分野の筆記試験（それぞれ60〜180分）から成り立っている。実技では、受験者は、屋根の構造材や階段の模型作成の課題が与えられ、その課題内容に応じて、自ら設計し、工程計画を立て、完成品の検査を行う。そのなかで、労働安全や作業者の健康、環境保護の側面も考慮しなければならない。組手や加工の機能性と精度など技術的側面から、労働法や環境規制を踏まえた上での複合的な仕事の計画・遂行・検査能力が試験される。この実技試験と３分野の筆記試験に合格すると、一人前の職人（ゲツェレ）としての称号がもらえ、正規の従業員として企業で働くことができる。

建物内の湿気は、カビや躯体腐れを発生させる原因であり、しっかりとしたマネージメントができていないと、人間の健康被害や建物の損傷を生みます。

湿気は、空気中の水蒸気です。空気が含有することができる最大水蒸気量は、温度によって変わります。温度が高いほど、空気はより多くの水蒸気を含有することができます。例えば、気温が20度の時は、空気は1ｍ3あたり、最大17.3ｇの水蒸気を含有できます。０度になると、それが4.8ｇになります。この最大値を飽和点といいます。この気温によって異なる飽和点を基準値にした湿度を「相対湿度」といいます。同じ水蒸気量でも、気温が低いほど相対湿度は高くなります。水蒸気の量が飽和点を越えると（相対湿度が100％を越えると）、余剰分が水滴になります。例えば冬場、建物内の暖かい空気が、外に移動する際に冷やされると、飽和点を超えた余剰水分が水滴になり、建築マテリアルに付着します。これが「結露」と呼ばれる現象です。

湿気（水蒸気）は熱と同様に移動します。移動の原則は、下記の3つがあります。

1）拡散

水蒸気は、外部からの力が働かなくとも、水蒸気圧（相対湿度）が高いところから低いところに移動し、平衡状態に近づいていきます。この現象を拡散といいます。これは気体と個体間でも起こります。

ただし個体には、水蒸気を透しやすいものと透しにくいものがあります。この性質は、

水蒸気拡散抵抗係数μ=空気の透湿率（kg/msPa）/個体の透湿率（kg/msPa）

で表されます。μ値が低いほと、その個体（建材）は水蒸気を透しやすいと言えます。例えば、麻や綿や羊毛のμ値は1-5 、木質繊維材や石膏ボードも5-10と低く、これらは水蒸気を透しやすい建材です。無垢の木材はμ値=40と空気の40倍の水蒸気拡散抵抗値あります。レンガは50-100、コンクリートは70-150あります。

湿った建材が、空気の流れがなくとも、時間が経つと乾いていく現象は、この拡散の法則に基づいています。

2）対流

空気は温度差によって流れが発生しますが、この空気の流れによって湿気は移動します。

代表的な例が、「隙間風」です。建物の気密性が低い箇所で起こります。隙間風（対流）は、拡散より遥かにたくさんの湿気を移動させます。例えば、暖かい室内の空気が、建物の隙間箇所での対流で外部に移動する際、建材の温度が低いと、相対湿度が高くなり、飽和点に達すると水滴となり、内部の建材を湿らせ、腐れ損傷の原因になります。また、寒い地域では、湿った内部建材が、冬場凍結することもあり、そうなるとひび割れが起こったり、氷によって湿気の拡散が遮断されてさらに水分が溜まり、さらなる損傷をもたらすこともあります。

３）毛管現象

水は、狭い隙間や細い管に、重力に逆らって引きつけられる（吸着し吸収される）性質を持っています。

多くの建材には微細な孔があり、建材の表面にある孔は外気に向けて開かれています。孔の直径が0.1mmより小さく、それらが管路で繋がっているものを「毛管」と呼び、毛管が豊富な多孔性のマテリアルほど、水分を吸着させ吸収する力が高くなります。毛管による湿気の移動は、基本的に拡散のそれより遥かに大きいです。

吸湿と放湿による調湿

室内の建材は、室内の相対湿度が高いときに、拡散と毛管現象に基づいて、室内空気から水蒸気を吸収し（=吸湿）、室内の相対湿度が低くなると、室内に向けて水蒸気を放出（=放湿）し、室内の湿度を調整（=調湿）する機能をもっています。基本的に、拡散抵抗係数が低く、毛管現象が起こりやすい多孔なマテリアルほど、その調湿機能は高くなります。下記は、フラウンホーファーIRB出版（2012年）の書物のなかの各マテリアルの吸湿性能です。室温21度の状態で、相対湿度を50%から80％に上げた際の、24時間後の吸湿度を示しています。伝統的なマテリアルである土や木が高い調湿機能を持っていることがわかります。

土（粘土質）：　　　　　　　　　210 g/m2

トウヒ材（表面かんな仕上げ）：　70 g/m2

土塗り壁（Illit-Semektit）：　　　 65ｇ/m

気泡コンクリート　：　                  55g/m2

石灰-セメント塗り壁：                    45g/m2

石膏塗り壁：　                                35g/m2

コンクリート B25、レンガ：　       25ｇ/m2

湿気による建材のカビや腐れの問題は、断熱と気密に偏重した省エネ住宅や省エネリフォームの普及の発展段階で助長されてきました。

蓄熱性の低い断熱材の利用、透湿、調湿性能の異なるマテリアルの組み合わせ、気密、防湿シートやテープの使用、ヒートブリッチを起こす設計ミスや施工ミスから来ているものです。問題を解決するために、機械換気（強制換気）が導入されましたが、その使用がさらなる健康上のリスクも生み出しています。

解決策のヒントは、数百年、もしくは数千年実証されている伝統建築の中にあります。蓄熱と調湿に重きをおいたマテリアルの組み合わせです。気密テープもシートも使用することなく、機械換気も使用することなく、蓄熱と調湿性能の高いマテリアルの組み合わせで、現代に求められる断熱と気密性能、空気交換機能を達成している事例があります。

ドイツ/オーストリア視察セミナー　「木と土と藁の建築」

建物の窓の第一の機能は、室内に光（太陽光）を取り入れることです。

太陽光は、人間の健康にとって欠かせないもので、セロトニン（幸せホルモン）とメラトニン（睡眠ホルモン）の生成、分泌、調節作用に働きかけ、脳と体の覚醒、精神の安定に寄与します。

窓は、省エネの観点では、太陽の熱エネルギーを取り入れる機能もあります。窓から入る太陽放射によって、壁や建具が熱を帯び、それらが室内に熱を放射（輻射）します。冬場の自然の熱源で、これをうまく生かすことで暖房コストを抑えることができます。夏は、部屋を涼しく保つため、太陽放射を室内に入れないように、庇（ひさし）やブラインド、シャッター、カーテン等で、遮光を行わなければなりません。

ただし、断熱の観点では、窓は、壁材より断熱性能が低く、室内の熱が外に出て行きやすい弱点の箇所でもあります。だからこそ、ここ数十年、窓の断熱性能をより高くする商品開発とその普及が進みました。ダブルやトリプルガラスのユニットで、断熱性能強化のために、密閉構造の中間層（ガラスとガラスの間）にはアルゴンなどの希ガスが注入され、遮熱性能を高めるためにガラスには特殊な金属膜コーティングがされた、高断熱窓です。省エネ住宅のスタンダードになっています。

高断熱窓の普及はしかし、窓の第一の機能である、太陽光の取り入れを一部制限してしまっています。

太陽光は電磁波ですが、人間の目が知覚できる波長は、380 nm（ナノメーター）の紫外線の領域から、紫、緑、黄色、オレンジ、赤の領域と来て、780 nmまでです。

複層ガラスで、間に希ガスが注入され金属膜コーティングされている高断熱窓は、従来の1枚ガラスの窓に比べ、10％から20％くらい、光透過性能がそもそも落ちます。そのなかで、できるだけ「明るく」するために、人間の目の感度が一番高い、可視光線領域の真中である550 nm（黄緑の部分）の波長の光をもっとも取り入れるように製造開発されたガラスが、ほとんどの高断熱窓で使用されています。

太陽光は、人間の脳と体の覚醒と、精神の安定に大きな影響を与える、健康上大切な要素です。人間の目の感度が一番高い部分の波長の透過に照準をあてたガラスを使用することは、最適な解決方法のように思えます。しかし、最新の医学の研究から、可視光領域の低い波長の部分、波長460 nm（青色）領域の光が、セロトニン（幸せホルモン）とメラトニン（睡眠ホルモン）の生成、分泌、調節作用に大きな意味をもっていることが判っています。高断熱窓の多くは、紫外線から青色の波長の光の透過性能が低く、それが、特に日射量が少ない冬場、鬱症状や集中力不足など、健康障害の原因の一つになっていることが論じられています。また紫外線は浴びすぎると肌によくないですが、紫外線がバクテリアや菌を殺す殺菌作用があり、適度に室内に取り入れることの重要性も指摘されています。

また、高断熱窓が必要かどうかについて、物理の原則に基づく重要な指摘もあります。

普通のガラスマテリアルは、室内の壁や家具や人から放射（輻射）される熱（赤外線や遠赤外線）を透過させない性質を持っています。よって、対流式ではなく放射式の暖房システムの家であれば、高断熱窓は必ずしも必要ではありません。複層断熱窓が市場に出て来た80年代以前に中央ヨーロッパで普及していた、箱型二重窓や、ダブルフレーム複合窓（一枚ガラスのフレームが2つ組み合わされ一体になったもの）が、とりわけ古建築の修復や健康住宅で、見直されてきています。これら伝統的な窓は、現代の技術で断熱性能も高まり、静かなルネッサンスが起こっています。断熱性能や遮熱性能を上げるための希ガスも入っていない、金属膜のコーティングもしていないので、人間の心身のバランスにとって大切な紫から青い波長の光も十分に取り入れます。また、ガラスとガラスの隙間が大きい箱型二重窓やダブルフレーム複合窓は、多くの場合、遮音の観点で、高断熱窓より優れています。

ドイツ/オーストリア視察セミナー　「木と土と藁の建築」

省エネ建築の中心的な課題は、「熱」をうまく効率的にマネージメントすることです。

では「熱」とは一体なんでしょうか？

熱とは、物理学的には、簡単に言うと、「分子の運動エネルギー（=分子の振動)」のことです。

熱は、物質間で伝達されます。そのプロセスには、「伝導」「対流」「放射」の3種類があります。

「熱伝導」とは、

個体内部、もしくは接触している個体間、さらには個体と静止している流体（液体・気体）間で熱が伝わる現象です。

熱伝導とは、個体において、分子の位置自体は移動することなく（静止）、分子の振動（=熱エネルギー）だけが隣接する分子に伝搬されていくことです。

断熱材の性能の基準になっている熱伝導率（W/m・K）は、この現象における断熱材内の熱の伝わり度合いを示しています。

「熱対流」とは、

分子が自由に動くことができる水や空気のような流体（液体・気体）において、分子の移動によって熱が運搬される現象です。流体は熱を持つと膨張し軽くなり上昇し、熱を失うと収縮し重くなり下降します。この流体の温度差によって起こる対流を自然対流といいます。一方、外部からの動力（風など）によって起こる対流を強制対流といいます。

「熱放射（輻射）」とは、上の2つは全く違う次元と性質のものです。

それは、熱エネルギーを持った物質が放つ電磁波のことです。電磁波とは、空間の電場と磁場によって形成される波（波動）で、代表的なものは光やX線、レーザー、テレビやラジオの電波などが挙げられますが、熱放射もこれと同類です。電磁波は、物質のない真空でも移動します。放射による熱伝達とは、電磁波が分子にあたり、分子に運動エネルギー（=熱）を与えることです。

放射の代表例は太陽光です。超高温の太陽は強力な電磁波を発していますが、それが真空の宇宙空間を通って地球に降り注ぎ、人間の体の細胞に吸収され、分子の運動が起こり、人間は熱を感じます。

熱エネルギーを持った全ての物質は放射熱（赤外線）を発します。人間の体も、壁も家具も。

伝導と対流は、温度差と媒介となる物質の接触と移動によって起こります。熱力学の理論です。

一方、放射は、温度差は必要とせず、放射するマテリアルの絶対温度（K）に由来し、媒介となる物質を必要としません。こちらは量子力学の理論です。

室内の熱のマネージメントの重要な部分を担う冷暖房機器。その多くは、対流と放射の両方の原理を同時に活用していますが、どちらの比率が高いかによって、対流式か放射式に分類されます。

対流式の代表例は、エアコンや放熱器（ラジエーター）です。エアコンは、外部動力（ファン）と温度差による自然対流を、放熱器は自然対流を利用しています。

放射式の暖房システムとしては、壁暖房、蓄熱ストーブ、赤外線ヒーター、床暖房などが挙げられます。ただし床暖房は、室内の上下で温度差を生じさせてしまうので、対流の割合も比較的多く（40%）、放射式のカテゴリーに含めない場合もあります。

人間の健康、快適さ、省エネの観点でこの2つを比べる、放射式が明らかに優っています。

空気という媒体を使って、温度差で熱を移動させる対流式においては、空気が動くので、室内の埃や有害物質が舞い立てられ、また室内の温度差が生じ、人間の健康に悪影響を与えます。

一方、電磁波（遠赤外線）で体の内部を温める放射式の場合は、熱の移動に空気という媒介を必要としないため、低い室内温度で高い体感温度をもたらし、壁暖房や蓄熱ペチカストーブなどのような横からの放射熱の場合は、空気はほとんど動かず静かで、室内の空気の温度差もほとんど生じません。

空気を温める必要がある対流式のラジエーターには60～70度の温水が必要ですが、その必要性がない放射式の壁暖房は25度前後の温水で足りるので、省エネの観点からも有利です。

放射熱は、暖房だけではありません。太陽の日射も放射熱です。これもうまく取り入れることができれば、さらに省エネにつながります。この太陽と暖房の放射熱をうまく効果的に活用するための前提は、躯体の外側にも内側にも蓄熱性能の高いマテリアルが使用されていることです。

ここ数十年、省エネ建築においては、「断熱性能」を中心的な指標として、技術開発と設計、建築が行われてきました。

断熱性能を表す指標はU値（熱貫流率）

単位は、U値=W/m2・K

定義は「室内外で1度の温度差があるときに、対象になる躯体（壁や窓や屋根）1平米あたり1時間に通過する熱量」です。

U値は、躯体システムを対象にしたものですが、躯体システムの構成要素になっている個々のマテリアルの断熱性能は、λ値（熱伝導率）= W/m・K　で表されます。

U値やλ値が低いほど、その躯体システムやマテリアルが「熱を伝えにくい(=断熱性能が高い)」ということが言えます。例えばパッシブハウス認定を受けるためには、壁のU値が0.15 W/m2・K　以下、窓は0.8 W/m2・K　以下でなければいけません。

U値が低い（=断熱性能が良い）建物は、冬場、中で暖まった空気が外に逃げにくく、夏場、外の熱気が中に侵入しにくいので、冷暖房の需要を抑えることができます。

しかし、U値（断熱性能）以外に冷暖房の需要に大きな意味があるものがあります。

それは「蓄熱性能」です。これには「容積比熱」という専門用語が用いられますが、

単位は、容積比熱=kJ/m3・K

定義は、「1ｍ3の物質の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量」です。

容積比熱が高いほど、蓄熱性能が高いと言えます。

蓄熱性能が高い建材が使われている建物は、「冷えにくく、暖まりにくい」と言えます。冬場は、日射や暖房で一度暖まった蓄熱建材が、暖房を切ったあとでも室内にゆっくりと熱を放射し、冷えるのを抑え、夏は、蓄熱建材が、暖かい室内の熱を吸収し、室内の温度上昇を抑え涼しく保ちます。蓄熱建材は、温度の上下変化を緩やかでゆっくりにし、冷暖房の需要を抑え、省エネに繋がります。

建材のなかには、

①断熱性能が高いが、蓄熱性能が低いものがあります。グラスウールやロックウール、EPSなど、軽量の断熱材です。

②逆に、断熱性能は低いが、高い蓄熱性能があるものがあります。代表的なものはコンクリートやレンガ、粘土など、重量のあるものです。

③断熱性能が高く、ある程度の蓄熱性能も持ち合わせているものがあります。セルロースファイバーやウッドファイバー、麻断熱材です。

④比較的高い断熱性能を持ち、尚且つ蓄熱性能が高いものがあります。それは木材です。

省エネ建築の熱のマネージメントにおいては、断熱、蓄熱をどのようなバランスで組み合わせるかがポイントです。

例えば、軽量の断熱材を使った躯体と、重量の蓄熱断熱材を使った躯体で、U値が同じであっても、蓄熱性能が高い後者が「冷えにくく、暖まりにくい」ので、実際の熱需要は低くなります。

ここ数十年、省エネ建築の世界では、断熱性能（U値）を中心的な指標とし、それに重きを置いた建築が推進されてきました。

省エネ建築推進の代表格であるドイツパッシブハウス研究所のウェブサイトでは、パッシブハウスの５大原則として、①躯体の断熱　②断熱窓　③熱交換式の機械換気　④気密　⑤ヒートブリッチがないこと、が謳われています。

「蓄熱性能」は挙げられていません。

一方、伝統建築物の多くは、蓄熱性能が高い部材で躯体が作られています。

断熱性能（U値）に偏重した省エネ建築が普及するなかで、忘れられていた伝統建築物の良さを、エネルギーだけでなく、総合的な観点で見直し取り入れる動きも増えています。

住宅建設においては、本来、エネルギーを節約することが第一の目的ではありません。

住宅は人間の生活空間。住む人の健康と快適性が優先されるべきです。その上での省エネです。

よって、エネルギー性能だけでなく、無害なマテリアル、人間の体に優しい放射（輻射）熱、調湿性能、遮音性能、消臭性能、殺菌作用、有害電磁波防護作用、可視光の取り入れなど、総合的に考慮して建材を選び組み合わせることが大切です。そのヒントの多くは、蓄熱性能の高い自然のマテリアルを適材適所に使用している伝統建築の中にあります。

ドイツ/オーストリア視察セミナー　「木と土と藁の建築」

ここ数十年、省エネ建築において「高断熱」「高気密」が推進されていますが、これによって新たな課題が生じしました。それは「換気」です。

人間は、生きるために、絶えず「新鮮な空気（酸素）」が必要になります。また建物内での人間や動植物の呼吸で排出される二酸化炭素や、キッチンやバスルームで生じる「水蒸気」をしっかり外に出すことも必要です。室内で水蒸気濃度（相対湿度）が高くなると、結露が起こり安くなり、カビが発生し人間の健康を害するからです。さらには、室内の家具やフローリングや壁に一般的に使用されている塗料や接着剤などから人間の健康にとって有害な揮発性有機化合物（VOC）が放出されますが、それも換気によって外に出す必要があります。

上記のように、建物の換気には「酸素の補給」「水蒸気の外部排出」「有害物質の外部排出」という3つの目的があります。この目的と機能は、断熱・気密レベルが低い建物では、壁や窓の隙間からの自然換気と1日2回程度の窓の開閉で満たされますが、隙間がほとんどない高断熱、高気密の建物では、十分な換気をすることが難しくなりました。そこで登場したのが「機械換気（=強制換気）」です。今日の省エネ建築においては、熱のロスを少なくする熱交換式の換気装置をつけることがほぼあたり前になっています。

機械換気システムはしかし、装置内部、とくにダクト内に菌やバクテリアが発生するリスクを内包しています。いくつかのヨーロッパの国では、この問題意識から、プロによる年に一回の除菌作業が衛生上義務付けられています（これには普通の一軒家で年に1000ユーロ前後のコストがかかります）。高断熱と高気密に重点を置いた省エネ化が実践されるなかで、人間の健康上のリスクが高くなり、それを解決するために追加で機械が必要になり、しかし、その機械の使用において新たな健康上のリスクと追加コストが生じています。一つの問題を解決するために対策をしたことが、新たな問題を生み、さらなる対策が必要になっています。

機械換気の是非、メリット、デメリットに関しては、様々な議論や意見がありますが、まず最初に私が問いたいのは、省エネ建築において、機械換気を使わずに健康で省エネな住環境を創出できるシンプルな解決策はあるのか、ということです。一番いい解決策は、問題を内包していることをやらずに済ませることだからです。

全体のなかで少数ですが、解決策は既に存在しています。

それは、防湿気密シートやテープ等を使用せず、躯体調湿機能が高い「木材」や「土」「植物繊維」「羊毛」といった自然のマテリアルを使う、有害物質を含む塗料や接着剤を使用していない家具や建具を揃えるというソリューションです。換気は、窓のスリット換気や、窓の自動ドレーキップ機能などで、ドイツ工業規格で定められている「最低限の換気（普通の1世帯住宅で換気率0.15-0.2回/h）」の基準は満たされてます。

スイスアルプスの麓で、機械換気も暖房も要らない建物！

例えば、スイスのマッターホルンの麓、標高950ｍのZweisimmen村で2014年に建築家Schär氏によって建設された５階建の木造オフィス+住居。構造壁として、金具も接着剤も使用しないオーストリア・トーマ社の分厚い無垢材クロスパネル「Holz100（ウッド100）」を使用し、床天井は、木の梁とコンクリートプレートとコルクと圧縮粘土プレートという組み合わせです。冬寒いスイスアルプス地域であるにもかかわらず、この建物には、暖房設備も機械換気もありません。防湿シートや気密シートは一切使わず、クロスパネルの組み方と自然マテリアルの充填材で気密性をしっかり確保し、断熱性と同時に高い調湿性と蓄熱性を持ったマテリアルの組み合わせ、冬場の採光と夏場の遮光を緻密に計算した設計で、不可能と思えることを実現しています。これまでの計測で、室内の気温が冬場18度を下回ったことも、夏に25度を超えたこともない、ということです。建設費は、延べ床面積520平米で85万ユーロ、平米あたり1634ユーロと、普通の省エネ住宅よりだいぶ安価です。人件費がドイツの1.5倍はあるスイスで！

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