ZEBの相談をいただくと、話はたいてい設備から始まります。「高効率の熱源に替えれば届きますか」「太陽光は何kW載せればいいですか」。もちろん重要ですが、その前の段階 ― 建物の平面と断面、そして窓の位置が決まった時点で、その建物が背負う熱の量はおおむね確定しています。今回は「設備を選ぶ前に決まってしまうこと」を整理します。

熱は「外皮の面積」についてくる

建物が外気とやりとりする熱は、外壁・屋根・窓といった外皮(がいひ/建物の外周部)を通って出入りします。したがって、同じ延床面積でも、平面に凹凸が多い建物や棟が分かれた建物は、外皮の面積が増え、その分だけ熱の出入りする経路が増えます。意匠上の意図があっての形であれば構いませんが、「なんとなくの凹凸」は負荷だけを増やします。

外皮の性能は数値で確かめられます。省エネ基準では、外周部の年間熱負荷を表すPAL*(パルスター)という指標があり、その設計値を基準値で割ったものがBPIです。1.0以下であれば基準適合、ZEBを目指す場合は用途ごとに定められたより厳しい外皮基準を満たす必要があります。基本設計の初期にこの目標値を設計者と共有しておくと、後の議論がぶれません。

南は制御できる、西は難しい

窓は、方位によって性格がまったく違います。南面の日射は夏の太陽高度が高いため、庇やルーバーといった水平方向の対策が効きます。一方、西面に差し込む夏の午後の日射は高度が低く、庇ではほとんど遮れません。西向きの大きな窓は、竣工後に内窓や縦ルーバーで手当てすることになりがちです。

窓面積そのものも、採光や眺望と天秤にかける対象です。全面ガラスの外観は魅力的ですが、性能面での埋め合わせは設備側に回り、後から窓を小さくすることはまずできません。

熱の当たる側に「使わない部屋」を置く

もう一つ、費用のかからない工夫があります。階段・便所・倉庫・エレベーターといった、長時間人がいない諸室を西面や日射の強い面に寄せ、執務室や教室は熱的に安定した側に配置する ― いわゆるバッファゾーンの考え方です。図面上で室を入れ替えるだけなので、基本設計の段階なら追加費用はほぼ発生しません。

これは既存建物の改修でも使えます。改修の予算がつかない年でも、「西日の強い部屋を会議室に、執務室を反対側へ」といった使い方の割り付け変更だけで、体感と空調負荷の両方が変わることがあります。

変えられるもの、変えられないもの

設備は、更新のたびに効率の良い機種へ入れ替えられます。しかし建物の形と窓の配置は、一度建ってしまえば大規模改修まで手が付けられません。だからこそ、ZEBの目標は実施設計ではなく基本設計の前半に、外皮(BPI)と一次エネルギー消費量(BEI)の数値目標として置いておくことをお勧めします。

なお、他の建物がどのあたりの性能で成立しているのかは、弊社のZEBナレッジ「ZEB技術の分析」で、用途・延床面積別に実例の外皮性能や省エネ性能を確認できます。自分の計画の目標が現実的かどうかを測る目安としてご活用ください。


想定読者:建物オーナー、自治体の営繕・環境ご担当者、設計者

参照元:環境省「ZEB PORTAL」用語集(https://www.env.go.jp/earth/zeb/terms/index.html)、同「ZEBパンフレット」(https://www.env.go.jp/earth/zeb/link/pdf/zeb_pamphlet_web.pdf)。強化外皮基準の具体値は用途・地域区分により異なるため、本コラムでは数値を記載していません。個別の計画については最新の公的資料および評価機関の運用をご確認ください。