連日の猛暑が続きますが、夜明け前の外気は昼間よりずっと涼しいものです。この「夜の涼しさ」をうまく取り込めば、冷房のエネルギーを減らすことができます。今回は、ZEB（ゼブ／ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）づくりの現場でも使われる、ナイトパージと外気冷房という二つの手法をご紹介します。

建物は昼間の熱をため込んでいる

コンクリート造の建物は、日中の日射や室内の発熱で躯体（くたい＝床や壁などの構造部分）に熱をため込み、夜になってもゆっくり放出し続けます。朝に冷房を立ち上げるとき、大きなエネルギーが必要になるのは、この「ため込まれた熱」まで冷やさなければならないからです。

そこで、夜間から早朝の涼しい外気を建物内に通し、躯体にたまった熱をあらかじめ排出しておくのが「ナイトパージ（夜間換気）」です。朝の冷房立ち上がりが軽くなり、始業直後の電力の山を抑える効果も期待できます。

外気が涼しいなら「そのまま」使う ― 外気冷房

春や秋の中間期、あるいは夏の夜間など、外気が室内の設定温度より涼しい時間帯には、冷凍機を動かさずに外気を多めに取り入れるだけで冷房の代わりになります。これが「外気冷房」です。人や機器の発熱が大きく、季節を問わず冷房が必要になる建物――サーバー室や電算室などでは、特に効果を発揮しやすい手法です。

なお、換気の省エネでおなじみの全熱交換器（排気の熱を回収して外気に移す装置）は、外気冷房をしたい場面では熱回収がかえって邪魔になります。多くの機種には熱交換を一時的に休止するバイパス機能があるので、切り替え設定を確認しておきましょう。

始めやすく、ただし湿気に注意

この二つの手法の魅力は、大がかりな設備投資を必ずしも必要としない点です。既存の空調・換気設備の運転スケジュールや制御設定の見直しから始められる場合も多く、BEMS（ビル・エネルギー管理システム）で外気と室内の状態を比べながら自動制御すれば、効果が安定します。

一方で注意したいのが湿気です。日本の夏は夜間も湿度が高く、涼しいからと湿った外気を取り込みすぎると、除湿の負荷が増えて逆効果になることがあります。温度だけでなく湿度も含めた熱量（エンタルピー）で導入の可否を判断するのが定石です。窓を開けて行う場合は、防犯や虫、雨・強風への備えも忘れずに。新築や改修の際には、外気を通しやすい窓の配置や換気経路をあらかじめ設計に織り込んでおくと、効果は一段と大きくなります。

省エネというと設備を「足す」工夫に目が向きがちですが、自然の涼しさを「借りる」工夫は、運用の見直しから今日にでも始められます。建物のエネルギー計画や運用改善のお悩みは、お気軽にご相談ください。

想定読者：建物オーナー、自治体の公共施設・脱炭素ご担当者、設計者

注：本コラムは一般に公開されている公的情報に基づく概説です。ナイトパージ・外気冷房の効果は、地域の気象条件や建物の構造・用途・設備構成によって異なります。

出典・参考リンク

  • 環境省「ZEB PORTAL（ゼブ・ポータル）」 https://www.env.go.jp/earth/zeb/