大宮小ワークショップ
熱の勝手な出入りを断つのが断熱
断熱のチカラ実感して理解して
学校を涼しくしよう!
東京大学工学部建築学科
前真之
前真之のプロフィール
東京大学大学院工学系研究科
建築学専攻 准教授
専門 建築環境工学
学生時代から25年にわたり
ずっと住宅・建築物の
エネルギー・温熱環境を
研究してきました
夏の暑さは毎年
厳しくなっている!
猛暑日 日最高35℃以上
1920年代0日→2020年代13日
13日増加
8月最高気温
1920年代34.8℃→2020年代37.2℃
2.4℃アップ
8月平均気温
1920年代26.1℃→2020年代28.3℃
2.2℃アップ
夏の暑さはどんどん厳しくなっている(東京 10年ごとの推移)
熱帯夜 日最低25℃以上
1920年代3日→2020年代28日
25日増加
学校の教室の暑さは
もはやガマンの限界を超えて
健康を害するレベルに達しています
公立小中学校への空調(冷房)設備設置状況
出展:文部科学省 公立学校施設の空調(冷房)設備の設置状況について(令和4年9月1日現在)
普通教室での
冷房設置率は95.7%
それでも教室の暑さは
解決していない!
エアコン冷房は
絶対に必要
だけど設備だけでは
涼しくならない!
夏の暑さは
ガマンできるレベルを
はるかに超えている
エアコンをつけても
室内は涼しくならない!
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
外気が高温で
窓開けができず
換気不良
エアコンをつけても
室内は涼しくならない!
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
エアコンをつけても
室内は涼しくならない!
外気が高温で
窓開けができず
換気不良
エアコンをつけても学校が暑いままなのは無断熱が原因
熱の勝手な出入りを防げない!
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
外気が高温で
窓開けができず
換気不良
エアコンをつけても
室内は涼しくならない!
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
無断熱・無換気の教室は危険な暑さで空気も汚れている!
エアコン電気代の負担も大きくCO2もいっぱい出しています
外気が高温で
窓開けができず
換気不良
エアコンをつけても
室内は涼しくならない!
熱の勝手な出入りを断つ
断熱が必要!
熱の伝わり方は3つ
伝導
対流
放射
夏の最大の敵は太陽と外気!
断熱されていない
屋根からの日射熱が
天井の表面温度を上げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
室温・湿度を上げる
遮蔽されていない
窓から日射熱が侵入して
室温を上げる
窓を閉め切ると
空気質が
悪化する!
教室の環境基準
文部科学省 学校環境衛生基準
温度:18℃以上 28℃以下が望ましい
CO2濃度:1500ppm以下が望ましい
建築物における衛生的環境の
確保に関する法律(ビル管法)
床面積8000㎡以上の学校に適応
温度:18℃以上 28℃以下が望ましい
CO2濃度:1000ppm以下が望ましい
夏の最大の敵は太陽と外気!
断熱されていない
屋根からの日射熱が
天井の表面温度を上げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
室温・湿度を上げる
遮蔽されていない
窓から日射熱が侵入して
室温を上げる
窓を閉め切ると
空気質が
悪化する!
CO2濃度
1500ppm
以下
温度 28℃以下
湿度 70%以下
文部科学省 学校環境衛生基準で望ましいとされるレベル
さいたま市 教室の温熱環境計測
サーモ撮影
07/14 (最高31.8℃)
07/18(最高38.2℃)
温度・CO2濃度計測
07/19(最高34.7℃)
07/20(最高32.5℃)
07/21(最高32.3℃)
学校A 教室1
最上階
未改修
学校B 教室2
最上階
未改修
学校B 教室3
最上階
断熱改修済
期間
3教室ともエアコン有
学校A 教室1(未改修)
学校A 教室1 07/18(外気温最高38.2℃)
遠赤外線画像
表面温度を色で可視化
学校A 教室1 07/18(外気温最高38.2℃)
学校A 教室1 07/18(外気温最高38.2℃)
天井の表面温度
白いので40℃以上
最高で42℃に達している
学校A 天井
天井が無断熱
屋根の表面温度
45℃
学校A 屋上 07/18 最高気温38.2℃
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
熱の伝わり方は3つ
伝導
対流
放射
学校A 教室1 07/18(外気温最高38.2℃)
天井の表面温度
42℃
屋根からの太陽熱が、断熱のない天井から侵入している
超高温の天井からの遠赤外線で
頭が加熱されて暑さにクラクラ!
学校A 教室1 07/18(外気温最高38.2℃)
熱の伝わり方は3つ
伝導
対流
放射
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽されていない窓からの日射熱は危険!
07/18 最高気温38.2℃ (学校A 教室1)
17℃設定でエアコン冷房しても熱侵入が多すぎて部屋が冷えない
エアコン吹出温度は約10℃
学校A 教室1(未改修) 室内環境の計測
天井温度
天井からの
熱流量
室温
CO2濃度
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
外気温度
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
エアコン吹出温度
暑い室内をなんとか冷やそうと、エアコンはフルパワーで約10℃の冷風を吹いている
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
教室の空気温度(室温)
夏の最大の敵は太陽と外気!
断熱されていない
屋根からの日射熱が
天井の表面温度を上げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
室温・湿度を上げる
遮蔽されていない
窓から日射熱が侵入して
室温を上げる
窓を閉め切ると
空気質が
悪化する!
CO2濃度
1500ppm
以下
温度 28℃以下
湿度 70%以下
文部科学省 学校環境衛生基準で望ましいとされるレベル
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
冷房しても
室温の下がりが遅い
文科省基準の
28℃に到達していない
28℃
エアコンがフルパワーで運転しても、教室への熱侵入が大きすぎて室温が下がらない!
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
天井の温度
天井の温度が室温より高く、頭からの暑さの原因に!
07/19 最高34.7℃
07/20 最高32.5℃
07/21 最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
天井からの熱侵入
07/19 最高34.7℃
07/20 最高32.5℃
07/21 最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
天井からの熱侵入
最大 18W/㎡
無断熱の天井から室内に大量の熱が侵入している!
外気が高温で
窓開けができず
換気不良
エアコンをつけても学校が暑いままなのは無断熱が原因
熱の勝手な出入りを防げない!
07/19 最高34.7℃
07/20 最高32.5℃
07/21 最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
室内のCO2濃度
窓を閉め切って冷房せざるをえないため、室内空気がひどく汚れている!
夏の最大の敵は太陽と外気!
断熱されていない
屋根からの日射熱が
天井の表面温度を上げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
室温・湿度を上げる
遮蔽されていない
窓から日射熱が侵入して
室温を上げる
窓を閉め切ると
空気質が
悪化する!
CO2濃度
1500ppm
以下
温度 28℃以下
湿度 70%以下
文部科学省 学校環境衛生基準で望ましいとされるレベル
07/19 最高34.7℃
07/20 最高32.5℃
07/21 最高32.3℃
学校A 教室1(未改修) 07/19~21
室内のCO2濃度
文科省基準
1500ppmを大幅超
最高
3300ppm
窓を閉め切って冷房せざるをえないため、室内空気がひどく汚れている!
1500ppm
天井が無断熱なので
屋根の太陽熱が
そのまま室内に侵入
日射遮蔽がないので
窓への日射が
そのまま室内に侵入
無断熱・無換気の教室は危険な暑さで空気も汚れている!
エアコン電気代の負担も大きくCO2もいっぱい出しています
外気が高温で
窓開けができず
換気不良
エアコンをつけても
室内は涼しくならない!
子供たちが
耐え難い暑さに
苦しんでいる!
子供たちが
かわいそうです
なんとか
なりませんか?
これは
見過ごせませんね
我々建築のプロに
おまかせあれ!
夏の最大の敵は太陽と外気!
最上階では
屋根・天井の断熱は
絶対必要!
日射遮蔽と断熱を
同時に強化する
内窓設置がおすすめ
日射遮蔽は夏に有効
ただし冬の寒さには
効果がない
デマンド換気で
空気質維持に必要なだけの
換気を確保
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
断熱されていない
屋根からの日射熱が
天井の表面温度を上げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
室温・湿度を上げる
遮蔽されていない
窓から日射熱が侵入して
室温を上げる
窓を閉め切ると
空気質が
悪化する!
天井を断熱して
屋根からの日射熱を
防ぐ
内窓や付属物で
窓への日射の
室内侵入を防ぐ
デマンド換気で
換気量を確保し
キレイな空気と
涼しさと
を両立
天井を断熱して
屋根からの日射熱を
防ぐ
57
学校B教室3 断熱改修
58
天井・壁に断熱材を敷設
熱の伝わり方は3つ
伝導
対流
放射
60
「熱の勝手な移動を断つ」
断熱の効果を実感しよう!
61
62
内窓や付属物で
窓への日射の
室内侵入を防ぐ
日射遮蔽なし
外付スクリーン
内付カーテン(黒)
内付カーテン(白)
日射遮蔽は外付けが効果大!
窓に日射遮蔽を追加
デマンド換気で
換気量を確保し
キレイな空気と
涼しさと
を両立
CO2濃度を基準値内に維持するよう
換気ファンを制御する
デマンド換気コントローラー
換気扇にデマンド換気コントローラーを追加
天井を断熱して
屋根からの日射熱を
防ぐ
内窓や付属物で
窓への日射の
室内侵入を防ぐ
断熱改修で教室を涼しく空気もキレイにできます
エアコン電気代も節約できCO2も減ってすごくお得です
デマンド換気で
換気量を確保し
キレイな空気と
涼しさと
を両立
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
外気温度
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
エアコン吹出温度
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
教室の空気温度(室温)
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
冷房すると
室温がすぐに下がる
文科省基準の28℃には到達していないが・・
28℃
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19
最高34.7℃
07/20
最高32.5℃
07/21
最高32.3℃
天井の温度
断熱のおかげで天井の温度が室温と近い温度に保たれているため、暑さが和らぐ
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19 最高34.7℃
07/20 最高32.5℃
07/21 最高32.3℃
天井からの熱侵入
最大 2W/㎡
天井の断熱改修のおかげで、熱侵入が無断熱の5分の1以下に!
学校B 教室3(断熱改修済) 07/19~21
07/19 最高34.7℃
07/20 最高32.5℃
07/21 最高32.3℃
デマンド換気のおかげで空気をキレイに保ちながら冷房ができている!
室内のCO2濃度
文科省基準
1500ppm以下を維持
1500ppm
無断熱・換気設備なしの夏の教室
無断熱の屋根天井
日射遮蔽のない窓から
日射熱が侵入して暑い
窓を開けると
暑すぎるので
窓を閉めると
空気質が悪化
屋根天井・壁の断熱 + 窓の日射遮蔽 + デマンド換気
冷房がよく効いて
教室が健康快適な
学びの場に!
キレイな
空気で
安心!
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
教室2(未改修)
教室2(未改修)
教室3(断熱改修済)
教室3(断熱改修済)
教室2(未改修)
教室3(断熱改修済)
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
天井・壁の断熱
窓の日射遮蔽
デマンド換気
天井壁の断熱・窓の日射遮蔽・換気装置 3点セットの効果は絶大!
82
断熱ワークショップの効果
断熱後の体感
残暑厳しい9月初旬
埼玉県芝川小学校
4年1組の児童に
アンケートを実施
「キーン!」と冷えて
とっても涼しく
学校に行くのがたのしみに
木のきれいなかべのほうがじゅぎょうがしやすい
参加してみたい
他の人にもよろこんでほしいから
集中できる
木のにおいがとてもいいにおいですてき
無断熱・換気設備なしの夏の教室
無断熱の屋根天井
日射遮蔽のない窓から
日射熱が侵入して暑い
窓を開けると
暑すぎるので
窓を閉めると
空気質が悪化
屋根天井・壁の断熱 + 窓の日射遮蔽 + デマンド換気
冷房がよく効いて
教室が健康快適な
学びの場に!
キレイな
空気で
安心!
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
電気代も安く
エアコンも
小型で済んで
コストカットに!
天井を断熱して
屋根からの日射熱を
防ぐ
内窓や付属物で
窓への日射の
室内侵入を防ぐ
断熱改修で教室を涼しく空気もキレイにできます
エアコン電気代も節約できCO2も減ってすごくお得です
デマンド換気で
換気量を確保し
キレイな空気と
涼しさと
を両立
断熱ワークショップ@大宮小 23/08/28
23/08/28 日最高気温 33.3℃
屋根
40℃以上
無断熱の天井
無断熱の天井
38.7℃
断熱改修で
EPS25mmを追加
照明周りは改修なし
断熱改修で
25mmEPS
34.3℃
無断熱
36.8℃
断熱改修で
EPS25mmを追加
無断熱
無断熱
断熱改修で
EPS25mm追加
34.3℃
無断熱
36.8℃
断熱改修で
EPS 25mmを追加
34.3℃
無断熱の天井
38.7℃
無断熱
36.8℃
天井を断熱して
屋根からの日射熱を
防ぐ
最上階の教室では屋根・天井の断熱が超大事!
冬の最大の敵は外の低温!
断熱されていない
屋根や壁から熱が逃げて
室内の放射温度を下げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
空気温度・湿度を下げる
断熱されていない窓から
室内の熱が逃げて
空気・放射温度を下げる
無断熱・換気設備なしの冬の教室
無断熱の
屋根天井・壁・窓から
熱が逃げるので寒い
窓を開けると
寒すぎるので
窓を閉めると
空気質が悪化
屋根天井・壁の断熱 + 窓の断熱 + デマンド換気
暖房がよく効いて
教室が健康快適な
学びの場に!
キレイな
空気で
安心!
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
電気代も安く
エアコンも
小型で済んで
コストカットに!
100
長野県 白馬高校、上田高校、岩村田高校など7校
岡山県 津山市、倉敷市、岡山市など3校
藤沢市立小糸小学校
他、全国各地で有志が実行
仙台市市立幸町南小学校
全国の有志による教室の断熱改修の動き
https://sites.google.com/maelab.arch.t.u-tokyo.ac.jp/
最上階の天井断熱
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
全ての教室で必ず行うべき断熱改修
窓の日射遮蔽・断熱
デマンド換気
できるだけ多くの教室で行うべき断熱改修
壁まで断熱
熱交換換気
1教室 約150万円で十分な対策が可能です!
断熱改修を全国に広げて
みんなをハッピーに!
104
屋根が弱い
床が弱い
窓が弱い
←夏の弱点
←夏・冬の弱点
←冬の弱点
リフォーム
新築
暮らし創造研究会
で検索!
108
109
静かで暖かい
内窓最高!
冬の最大の敵は外の低温!
断熱されていない
屋根や壁から熱が逃げて
天井の放射温度を下げる
断熱されていない窓から
室内の熱が逃げて
空気・放射温度を下げる
換気のため開けた窓から
外気が侵入して
空気温度・湿度を下げる
床の断熱・気密強化
天井の断熱追加
ストーブをやめて
エアコン暖房に
内窓設置
熱交換換気の新設
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/shoene_shinene/sho_energy/pdf/037_01_00.pdf?fbclid=IwAR1EAnoUWeKizIUL1k9CAtPRr01upjSgDMTDqYbTl9YqRETckKfGxg_PQDY
133
https://www.mlit.go.jp/report/press/house04_hh_001119.html?fbclid=IwAR3Xd9oBfJ4uIRbG52A2DXUMilyV6rQiGiNYoEFnPE6tBQrZq02k1PTkuys
窓の断熱補助
1000億円
給湯機の補助
300億円
リフォーム
新築
暮らし創造研究会
で検索!
熱の勝手な出入りを断つ
断熱が必要!
137
長野県 白馬高校、上田高校、岩村田高校など7校
岡山県 津山市、倉敷市、岡山市など3校
藤沢市立小糸小学校
他、全国各地で有志が実行
仙台市市立幸町南小学校
全国の有志による教室の断熱改修の動き
https://sites.google.com/maelab.arch.t.u-tokyo.ac.jp/
ありがちな間違い
いやいや 学校の省エネは進んでますよ
ゼロエネルギービル ZEBの新築とか改修とか
ちゃんとやってますよ?
日本の全ての教室が
健康になることが
一番カンジン
今のペースで
全ての教室が
改修されるのは
いつになるのやら?
期限のない「やってます」では子供たちは救えない!
エアコンは
2035年までに
交換が必要になる
2035年までに
全ての教室100%を
断熱改修できるよう
計画・実行しよう!
無断熱のままでは
エアコン更新費も高額に
断熱改修すれば
エアコンも小型で済み
電気代も安くなる
そうはいっても
断熱改修なんか
予算を全然
とっていないぞ
断熱とか設備とか
新しく追加すると
だれが管理するか
面倒なんだよな
そうはいっても
断熱改修なんか
予算を全然
とっていないぞ
断熱とか設備とか
新しく追加すると
だれが管理するか
面倒なんだよな
断熱も設備もなし
工事不要で
お金もかからない
簡単な対策を
ボランティアで
やってもらえばOK!
147
断熱は面倒 でも効果が絶大だからやるしかない
教室2(未改修)
教室3(断熱改修済)
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
天井・壁の断熱
窓の日射遮蔽
デマンド換気
「天井壁の断熱」「窓の日射遮蔽・断熱」「「換気装置」3点セットは絶対不可欠!
オイルショックから
半世紀
ずっと研究した結果
断熱・換気設備は
他で代えがたい効果が
実証されている
断熱改修にかかわる
工務店や
市民団体の人たちも
日々のお仕事で忙しい!
ボランティア前提は
ダメ絶対!
最上階の天井断熱
CO2濃度
1000ppmを
維持するよう
ファンを制御
全ての教室で必ず行うべき断熱改修
窓の日射遮蔽・断熱
デマンド換気
できるだけ多くの教室で行うべき断熱改修
壁まで断熱
熱交換換気
1教室 約150万円で十分な対策が可能です!
しっかり
予算を確保して
学生の健康快適に
責任をとれる
体制を整えて
キチンとした
お仕事として
断熱改修を発注
子供たちの健康を守ることは国と地方の義務です
学校の断熱改修を国と自治体が進めるべき理由
前真之@東京大学
日本中の学校で学ぶ子供たちが、夏の暑さ・冬の寒さに苦しんでいます
「天井・壁の断熱」「窓の日射遮蔽・断熱」「換気設備」断熱改修3点セットは不可欠
現状の学校の新築・更新計画では日本中の全教室が断熱改修される見通しはありません
学校の断熱改修を国・地方の責務として、具体的な改善の計画と実施をお願いします