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パッシブデザインとは？メリット・デメリットや必要な5つの要素について解説
目次
カーボンニュートラルやSDGsへの関心が高い方は、パッシブデザインという家づくりの手法を耳にしたことがあるのではないでしょうか。
パッシブデザインは、自然エネルギーを最大限に活用しながら、快適な住環境を構築するための設計手法です。
この記事では、パッシブデザインとは何か、特徴やメリット・デメリット解説しますので、省エネ性能が高い家づくりに興味がある方は、ぜひご覧ください。
パッシブデザインとはどんなデザインなのか？
パッシブデザインとは、光・熱・風などの自然エネルギーを住宅の設計へ最大限に取り入れ、快適に過ごすための設計技術や手法を指します。
1991年に、ドイツの物理学者であったファイスト博士が初めて提唱したものです。
パッシブデザインを取り入れると、暖かさや涼しさを機械によって作り出すことなく、自然エネルギーの力のみで過ごしやすい住環境を構築できます。
パッシブデザインの例としては
・温度差を利用して室内を換気する「温度差換気」
・太陽エネルギーを冬場の暖房に活用する「パッシブソーラー」
などが挙げられます。
人工のエネルギーを使わないことで、冷暖房や照明などにかかるランニングコストを抑えられるだけでなく、地球に優しい家づくりが目指せるのです。
パッシブデザインとパッシブハウスの違いとは
画像引用元：一般社団法人 環境共生住宅推進協議会
パッシブデザインと似た言葉に、パッシブハウスというものがあります。
パッシブハウスとは、自然エネルギーと最小限のエネルギーで快適に過ごすための住宅省エネ基準であり、パッシブデザインと同じくファイスト博士が発案者です。
パッシブハウスに認定されるためには、以下の3つの項目において一定基準を満たす必要があります。
- 年間の冷暖房負荷
- 気密性能
- 住宅全体の一次エネルギー消費量
これらの基準を満たしたうえで、一般社団法人パッシブハウスジャパン研究所の省エネ建築診断士による設計管理が行われて、ようやく「パッシブハウス」と呼ばれるようになります。
日本国内では、まだ20棟程度しかパッシブハウスには認定されていないと言われるほど厳しい基準です。
画像引用元：吉備の国パッシブハウス – パッシブハウス・ジャパン 事務局
住宅の設計手法を指すパッシブデザインには、パッシブハウスのような性能基準はありません。
そのため、パッシブハウスよりもパッシブデザインの方が実現しやすく、環境問題が深刻化している日本でも注目され始めています。
パッシブデザインとアクティブデザインの違いとは
パッシブ（Passive）は、「受動的」「消極的」といった意味を持つ一方で、アクティブは「積極的」「能動的」などの意味を持ちます。
アクティブデザインとは、機械や設備などの先進技術を活用して、積極的に自然エネルギーを取り入れる手法のこと。
このアクティブデザインを実現するために、以下の設備が取り入れられることがあります。
- エネファーム・エコキュート
- 太陽光発電システム
- 高性能断熱材
- 高気密サッシ
- 全館空調システム
パッシブデザインは、家の建て方や設計を工夫して自然エネルギーを活用する手法ですが、アクティブデザインは設備の導入に高額な費用が必要となる場合があります。
住宅にパッシブデザインを取り入れるメリットとデメリットは？
実際に住宅にパッシブデザインを取り入れると、どのようなメリットやデメリットがあるのでしょうか。
パッシブデザインを検討するためには、それぞれの内容をしっかりと理解することが最初の一歩です。
パッシブデザインのメリット
パッシブデザインの導入により、夏は屋外の熱さが室内に伝わりにくくなり、室内の涼しさも逃がしません。
反対に、冬は室内の暖かさを外へ逃さず、室外の寒さを中に入れないようにするため、快適な温度を保てるようになります。
画像引用元：一般社団法人 環境共生住宅推進協議会
人工的なエネルギーをできるだけ頼らずに、自然の力で冷暖房効率を高めることで光熱費を削減できる点は、パッシブデザインの大きなメリットです。
パッシブデザインはCO2の排出量を抑える効果もあり、SDGsに貢献できるほか、冷暖房の当たり過ぎによる体への負担も軽減できます。
季節の変わり目には、朝晩の気温変化によって体調不良を起こしやすいほか、冬場はヒートショックの危険度も高まりますが、パッシブデザイン住宅ではこれらのリスクを抑えられるでしょう。
パッシブデザインのデメリット
パッシブデザインの大きなデメリットは、住宅の建築コストが高くなる点です。
住み始めてからの光熱費などは抑えられるものの、建築コストの回収には10年から15年ほどかかると言われています。
また、地域によって気候の特徴が異なったり、立地によっては太陽光の活用が難しかったりするため、オーダーメイドの設計が必要となる点も建築コストが高くなる要因のひとつです。
また、自然エネルギーを有効活用できるパッシブデザインの住宅を選ぶと、間取りやデザインに制限がかかり、選択肢が限られてしまいます。
思い描いている間取りやデザインがあっても、パッシブデザインでは実現できない可能性もあるでしょう。
どの程度まで希望の変更を受け入れられるか、代替案があるかなどを前もって考えておくと、スムーズに設計が行われます。
パッシブデザインに必要な5つの要素とは？
住宅設計にパッシブデザインを取り入れるためには、以下の5つの要素が欠かせません。
- 断熱性能
- 日射遮蔽
- 自然風の利用
- 昼光の利用
- 日射熱利用暖房
ひとつの要素に特化するのではなく、地域や立地に合わせて複数の要素をバランスよく取り入れながら、空間を設計していきましょう。
断熱性能
快適な住宅を設計するためには、高い断熱性能が必要不可欠です。
断熱性能を示す値としては「UA値（外皮平均熱貫流率）」があり、この値が低いほど熱が逃げにくく、断熱性能が高いと判断できます。
断熱性能が高いと、エアコンをつけている部屋とそうでない部屋の温度差が小さくなり、夏は涼しく・冬は暖かく過ごせるようになります。
また、建物の隙間を減らすと気密性も高まり、隙間風による熱の流出や外部からの空気の侵入も防ぐことができるため、建物全体の温度を一定に保持でき、適切な室温で過ごせるようになるのです。
関連記事：職人がコッソリ教える！断熱材の種類と選び方｜オオトリ建設
日射遮蔽
画像引用元：家づくり学校
日射遮蔽とは、窓ガラスを通して外からの日光が室内に入り込んでくるのを遮断するという意味です。
日射をコントロールして一年中快適に住める家にするための設計は、パッシブデザインに欠かせない要素の一つです。
日射遮蔽には次のような手法が効果的です。
- シェードや庇などを活用
- 窓に可動式のルーバーをつける
- 植栽や外構を使って日差しの入り具合を調整する
太陽光の量は、季節ごとに変わってくるため、日射遮蔽による日射角度の計算こそが設計の重要なポイントとなってくるのです。
自然風の利用
暖かい空気は天井近くに、冷たい空気は床近くにたまりやすい特性と、自然の風の力を活かし、建物の中に自然な風の通り道ができるように設計します。
この設計でエアコンの使用頻度を減らしながら、快適に過ごせる空間づくりを実現でき、春秋はエアコンをつけなくても、自然風の恵みを肌で感じられるようになるでしょう。
天井付近に窓を設置すると、暖かい空気やホコリが外に出やすくなりますが、窓の高低差をつけたり、対角線上に設置したりすることで対策できます。
昼光の利用
パッシブデザインにより、太陽光を室内に取り込める設計にすると、照明を使わなくとも室内の明るさを確保できます。
照明を使わなければ電気の使用量が減って省エネに役立つうえ、太陽が持つ暖かさを感じて居心地の良い空間になるでしょう。
太陽光を活用するには、日射遮蔽と同様に日照シミュレーションが必要で、特に生活の中心となるリビングやダイニングには太陽光を取り入れて、明るい空間となるような設計が必要です。
日射熱利用
パッシブデザインでは、建物が太陽のエネルギーを最大限に利用できるように計画します。
太陽の光と合わせて熱を室内に取り入れると、暖房の使用量を最小限に抑えて室内を暖かくすることができ、断熱性能を高めることで室内に入った熱が逃げにくくなります。
日射熱利用暖房の効果的な活用方法としては、コンクリートに蓄えた太陽熱を放熱して室内を温められる蓄熱暖房が挙げられます。
これによって日中と朝夜の気温差が小さくなり、自然エネルギーを効果的に活用できるうえに身体的負担も軽減できるでしょう。
まとめ
パッシブデザインは、自然エネルギーを活用した設計方法ですが、ご自身のマイホームプランに適しているかどうかを知るには、専門家のアドバイスが欠かせません。
住宅のプロに相談をしながら、自身の人生プランや価値観に沿った住宅を検討しましょう。
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