特許 5945127 建物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5945127

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年7月5日

(54)【発明の名称】建物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/76 20060101AFI20160621BHJP

   E04D 13/16 20060101ALI20160621BHJP

   E04B 1/70 20060101ALI20160621BHJP

   E04H 1/02 20060101ALI20160621BHJP

   F24F 7/08 20060101ALI20160621BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/76 200Z

   E04D13/16 N

   E04B1/70 B

   E04H1/02

   F24F7/08 101B

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-27716(P2012-27716)

(22)【出願日】2012年2月10日

(65)【公開番号】特開2013-163924(P2013-163924A)

(43)【公開日】2013年8月22日

【審査請求日】2015年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】508057069

【氏名又は名称】石原 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100114535

【弁理士】

【氏名又は名称】森 寿夫

(74)【代理人】

【識別番号】100075960

【弁理士】

【氏名又は名称】森 廣三郎

(74)【代理人】

【識別番号】100126697

【弁理士】

【氏名又は名称】池岡 瑞枝

(74)【代理人】

【識別番号】100155103

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 厚

(72)【発明者】

【氏名】石原 宏明

【審査官】 佐藤 美紗子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１５９２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０９８０２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／７０

Ｅ０４Ｂ １／７６

Ｅ０４Ｈ １／０２

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｆ２４Ｆ ７／０８

Ｆ２４Ｆ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋根の周辺に存在する外気を取り入れるための第一外気取入口と、
第一外気取入口から取り入れられた外気を建物内部へ供給するための第一外気供給流路と、
を備えた建物であって、
建物下部の周辺に存在する外気を取り入れるための第二外気取入口と、
第二外気取入口から取り入れられた外気を建物内部へ供給するための第二外気供給流路と、
建物内部に存在する内部空気を取り入れるための内部空気取入口と、
内部空気取入口から取り入れられた内部空気を建物外部へ排出するための内部空気排出流路と、
第一外気取入口及び第二外気取入口から取り入れられて建物内部へ供給される外気と内部空気排出流路を流れる内部空気との間で熱交換を行うための熱交換手段と、
第一外気供給流路を流れる外気の温度Ｔ_１を検知するための第一温度センサと、
第二外気供給流路を流れる外気の温度Ｔ_２を検知するための第二温度センサと、
建物内部に供給される外気を、第一外気供給流路を流れる外気と第二外気供給流路を流れる外気とで自動的に切り替えるための流路切替手段と、
を設け、
冬期において、
温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも高い場合には、屋根の周辺に存在する外気が第一外気供給流路を通じて建物内部へ供給され、
温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低い場合には、建物下部の周辺に存在する外気が第二外気供給流路を通じて建物内部へ供給されるようにするとともに、
夏期において、
温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも高い場合には、建物下部の周辺に存在する外気が第二外気供給流路を通じて建物内部へ供給され、
温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低い場合には、屋根の周辺に存在する外気が第一外気供給流路を通じて建物内部へ供給されるようにした
ことを特徴とする建物。

【請求項2】

内部空気排出流路を流れる内部空気の温度Ｔ_３を検知するための第三温度センサをさらに備え、
冬期において、
温度Ｔ_１が温度Ｔ_３よりも高い場合には、熱交換手段を通さずに外気を建物内部に供給し、
温度Ｔ_１が温度Ｔ_３よりも低い場合には、熱交換手段を通してから外気を建物内部に供給するようにするとともに、
夏期において、
温度Ｔ_１，Ｔ_２が温度Ｔ_３よりも低い場合には、熱交換手段を通さずに外気を建物内部に供給し、
温度Ｔ_１，Ｔ_２が温度Ｔ_３よりも高い場合には、熱交換手段を通してから外気を建物内部に供給するようにした
請求項１記載の建物。

【請求項3】

屋根が太陽光発電パネルによって覆われ、
第一外気取入口から取り入れられた外気を第一外気供給流路へ導入するための第一外気導入流路が太陽光発電パネルの下面と屋根の上面との隙間に設けられた請求項１又は２記載の建物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外気を利用することにより暖房や冷房に要するエネルギーを削減することのできる建物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、鉄板などの蓄熱しやすい屋根材で屋根を形成し、該屋根材の下側に空気導入流路を設けるとともに、該空気導入流路へ外気を取り入れるための外気取入口を屋根の軒先に設けた建物が知られている（例えば特許文献１，２）。この種の建物では、外気取入口から取り入れられた外気は、屋根材に蓄積された太陽熱により暖められながら屋根の棟周辺まで上昇した後、送風機などにより、床下などの建物内部へ供給される。このように、外気を太陽熱により暖めながら建物内部へ供給することにより、建物の暖房に要するエネルギーを削減することができる。しかし、この種の建物において、外気を建物内部へ供給するのは暖房の必要な冬期だけであり、暖房の必要がない夏期などにおいては、暖まった外気はそのまま棟周辺に設けた窓などを通じて建物外部へ送出される。このため、この種の建物では、冷房に要するエネルギーを削減することはできず、必ずしも省エネルギー化を十分に推し進めることができるものではなかった。

【0003】

ところで、平成１５年の建築基準法の改正を受けて、一定の住宅でいわゆる「２４時間換気システム」が義務化されたことなどに伴い、近年、換気に配慮した各種の建物が提案されるようになっている。その中には、熱交換器を用いることにより、建物外部から建物内部へ供給される外気（給気）と建物内部から建物外部へ排出される内部空気（排気）との間で熱交換を行うようにしたものもある（例えば特許文献３）。このように熱交換器を使用することにより、建物内部へ供給される外気と建物内部に存在する内部空気との温度差を小さくし、暖房に要するエネルギーだけでなく、冷房に要するエネルギーを削減することが可能になる。しかし、上記のように、外気を太陽熱により暖めながら建物内部へ供給する構造の建物において、熱交換器を使用して、建物内部へ供給される外気と建物外部へ排出される内部空気とで熱交換を行うようにしたものは見当たらなかった。このため、熱交換器を通過した後の外気の温度を建物内部の内部空気の温度に近づけるのにも限界があり、やはり省エネルギー化を十分に推し進めることはできなかった。熱交換器を使用する場合でも、熱交換器に導入される前の２種類の空気の温度差は小さい方が省エネルギー化には有利である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６３−１６５６３３号公報

【特許文献2】特開昭６４−０７５８５８号公報

【特許文献3】特開２００４−２８６３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、建物内部へ供給する外気と建物外部へ排出する内部空気とで熱交換を効率的に行うことができ、暖房に要するエネルギーだけでなく冷房に要するエネルギーを十分に削減することが可能で、季節や時間帯を問わず一年を通じて省エネルギー化を実現することのできる建物を提供するものである。また、この建物を低コストで提供することも本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、
屋根の周辺に存在する外気を取り入れるための第一外気取入口と、
第一外気取入口から取り入れられた外気を建物内部へ供給するための第一外気供給流路と、
を備えた建物であって、
建物内部に存在する内部空気を取り入れるための内部空気取入口と、
内部空気取入口から取り入れられた内部空気を建物外部へ排出するための内部空気排出流路と、
建物内部へ供給される外気と内部空気排出流路を流れる内部空気との間で熱交換を行うための熱交換手段と、
を設けたことを特徴とする建物
を提供することによって解決される。

【0007】

ここで、「建物内部」とは、建物の外壁、基礎及び屋根で囲まれた空間という意味であり、室内だけでなく、床下や天井裏などの空間も含む概念である。本発明の建物により、例えば、冬期日中時において屋根の周辺に存在する暖かい外気（建物内部に存在する内部空気との温度差が小さい外気）を熱交換器に導入することが可能になり、建物内部へ供給する外気を建物内部に存在する内部空気の温度にさらに近づけることが可能になる。したがって、暖房に要するエネルギーをさらに削減することが可能になる。

【0008】

本発明の建物において、屋根の構造は、第一外気取込口を有するのであれば特に限定されないが、以下の構造とすると好ましい。すなわち、屋根の上面を太陽光発電パネルによって覆い、第一外気取入口から取り入れられた外気を第一外気供給流路へ導入するための第一外気導入流路を太陽光発電パネルの下面と屋根の上面との隙間に設けると好ましい。これにより、例えば、冬期日中時において第一外気取入口から取り入れられた外気を太陽光発電パネルに蓄積された太陽熱によってさらに暖めながら第一外気供給流路まで導入することが可能になる。したがって、暖房に要するエネルギーをさらに削減することができる。

【0009】

また、本発明の建物においては、建物下部（建物における屋根より低い部分）の周辺に存在する外気を取り入れるための第二外気取入口と、第二外気取入口から取り入れられた外気を建物内部へ供給するための第二外気供給流路と、建物内部へ供給される外気（熱交換手段にて内部空気排出流路を流れる内部空気との間で熱交換される外気）を、第一外気供給流路を流れる外気と第二外気供給流路を流れる外気とで切り替えるための流路切替手段とを設けることも好ましい。これにより、状況に応じて、外気を取り入れる場所を屋根の周辺と建物の周辺とで切り替えることが可能になり、冬期と夏期、あるいは日中と夜間を問わず、建物内部に存在する内部空気の温度により近い外気を建物内部へ供給することが可能になる。したがって、季節や時間帯を問わず一年を通じて省エネルギー化を実現することができる。

【0010】

このとき、流路切替手段をどのように制御するかは特に限定されない。流路切替手段は、例えば、月日や時刻に応じて制御することもできるが、温度に応じて制御すると好ましい。具体的には、第一外気供給流路を流れる外気の温度Ｔ_１を検知するための第一温度センサと、第二外気供給流路を流れる外気の温度Ｔ_２を検知するための第二温度センサと、内部空気排出流路を流れる内部空気の温度Ｔ_３を検知するための第三温度センサとを設け、温度Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３に応じて流路切替手段が制御されるようにすると好ましい。これにより、建物のある地域の気候や天候などが異なっても、自動的に最適な条件で省エネルギー化ができるように流路切替手段を制御することが可能になる。

【0011】

ここで、第一温度センサは、第一外気供給流路を流れる外気の温度Ｔ_１と同じ温度、あるいはそれに近い温度を検知できるのであれば、必ずしも第一外気供給流路に設ける必要はない。例えば、第一外気導入流路の終端部近傍（第一外気導入流路における第一外気供給流路に接続される側の端部近傍）に第一温度センサを設けても温度Ｔ_１と同一かそれに近い温度を検知することができる。同様の理由で、第二温度センサは、必ずしも第二外気供給流路に設ける必要はなく、第二外気取入口の周辺の屋外などに設けることができるし、第三温度センサは、必ずしも第三外気供給流路に設ける必要はなく、室内などに設けることができる。

【0012】

上記のように、温度Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３に応じて流路切替手段を制御する場合には、流路切替手段は、暖房が必要な冬期と、冷房が必要な夏期とで異なる制御を行う。例えば、冬期の場合には、以下のように制御すると好ましい。すなわち、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも高い場合（日中にこのような状況となることが多い。）には、屋根の周辺に存在する外気が第一外気供給流路を通じて建物内部へ供給され、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低い場合（夜間にこのような状況となることが多い。）には、建物下部の周辺に存在する外気が第二外気供給流路を通じて建物内部へ供給されるように、流路切替手段を制御すると好ましい。これにより、建物内部に存在する内部空気の温度により近い外気（温度の高い外気）を建物内部へ供給することが可能になる。

【0013】

一方、夏期の場合には、以下のように制御すると好ましい。すなわち、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも高い場合（日中にこのような状況となることが多い。）には、建物下部の周辺に存在する外気が第二外気供給流路を通じて建物内部へ供給され、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低い場合（夜間にこのような状況となることが多い。）には、屋根の周辺に存在する外気が第一外気供給流路を通じて建物内部へ供給されるように、流路切替手段を制御すると好ましい。これにより、建物内部に存在する内部空気の温度により近い外気（温度の低い外気）を建物内部へ供給することが可能になる。冬期であるか夏期であるかは、温度Ｔ_１，Ｔ_２の絶対値や、温度Ｔ_１，Ｔ_２と温度Ｔ_３との差などから知ることができる。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明によって、建物内部へ供給する外気と建物外部へ排出する内部空気とで熱交換を効率的に行うことができ、暖房に要するエネルギーだけでなく冷房に要するエネルギーを十分に削減することが可能で、季節や時間帯を問わず一年を通じて省エネルギー化を実現することのできる建物を提供することが可能になる。また、この建物を低コストで提供することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の建物（住宅）における冬期日中時の空気の流れを示した図である。

【図2】本発明の建物（住宅）における冬期夜間時の空気の流れを示した図である。

【図3】本発明の建物（住宅）における夏期日中時の空気の流れを示した図である。

【図4】本発明の建物（住宅）における夏期夜間時の空気の流れを示した図である。

【図5】本発明の建物（住宅）における屋根の一例を破断して示した斜視図である。

【図6】本発明の建物（住宅）における屋根の他例を破断して示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

１．本発明の建物の概要
本発明の建物の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。本発明の建物は、屋根を有する各種の建物に適用可能であるが、なかでも、住宅として好適である。以下においては、本発明の建物を、住宅に採用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本発明の建物における冬期日中時の空気の流れを示した図である。図２は、本発明の建物における冬期夜間時の空気の流れを示した図である。図３は、本発明の建物における夏期日中時の空気の流れを示した図である。図４は、本発明の建物における夏期夜間時の空気の流れを示した図である。図５は、本発明の建物における屋根の一例を破断して示した斜視図である。図６は、本発明の建物における屋根の他例を破断して示した斜視図である。

【0017】

本発明の建物は、図１〜４に示すように、屋根１０の周辺に存在する外気１００を取り入れるための第一外気取入口２０と、第一外気取入口２０から取り入れられた外気１００を建物内部へ供給するための第一外気供給流路２１と、建物内部に存在する内部空気２００を取り入れるための内部空気取入口３０と、内部空気取入口３０から取り入れられた内部空気２００を建物外部へ排出するための内部空気排出流路３１と、建物内部へ供給される外気１００（又は外気１０１）と内部空気排出流路３１を流れる内部空気２００との間で熱交換を行うための熱交換手段４０とを備えたものとなっている。

【0018】

本実施態様においては、上記の構成のほか、図１〜４に示すように、建物下部の周辺に存在する外気１０１を取り入れるための第二外気取入口２２と、第二外気取入口２２から取り入れられた外気１０１を建物内部へ供給するための第二外気供給流路２３と、建物内部に供給される外気を、第一外気供給流路２１を流れる外気１００と第二外気供給流路２３を流れる外気１０１とで切り替えるための流路切替手段５０と、第一外気供給流路２１を流れる外気１００の温度Ｔ_１を検知するための第一温度センサ６０と、第二外気供給流路２３を流れる外気の温度Ｔ_２を検知するための第二温度センサ６１と、内部空気排出流路３１を流れる内部空気２００の温度Ｔ_３を検知するための第三温度センサ６２を設けている。屋根１０の上面は、複数枚の太陽光発電パネル７０と、複数枚の集熱パネル７１とで覆われている。

【0019】

２．屋根
本実施態様において、屋根１０は、図１〜４に示すように、勾配屋根となっている。屋根１０は、後述する第一外気取入口２０を有するのであれば、その具体的な構造は特に限定されない。本実施態様において、屋根１０は、図５に示すように、その勾配方向に沿う複数本の凸部１０ａが所定間隔で平行に設けられた形態となっており、隣り合う凸部１０ａの間の区間は、凸部１０ａよりも低い平板部１０ｂ（凹部）となっている。本実施態様においては、野地板１１の上面に防水シート１２を張り、その上に複数本の縦桟１３を固定し、さらにその上から上葺き材１４を張ることにより、上記形態の屋根１０を施工している。上葺き材１４は、一般的な住宅の屋根に使用される各種のものを使用することができる。本実施態様においては、金属（ガルバニウム）製の鋼板を上葺き材１４として用いている。上葺き材１４は、縦桟１３を覆うことができるように、縦桟１３に重ねられる部分で折り曲げられた形態を有している。縦桟１３に一致する箇所が上記の凸部１０ａとなる。

【0020】

本実施態様において、屋根１０の上面は、図５の破線で示すように、複数枚の太陽光発電パネル７０及び複数枚の集熱パネル７１で覆われる。太陽光発電パネル７０は、屋根１０の軒先から複数段に配し、集熱パネル７１は、屋根１０の最上段である棟付近に１段に配している。集熱パネル７１は、熱線透過性及び／又は蓄熱性を有するものであれば特に限定されない。本実施態様において、集熱パネル７１は、太陽光を透過することができるガラス板を使用している。この集熱パネル７１を透過してくる太陽光によって、屋根１０の軒先に設けられた第一外気取入口２０から取り入れられて後述する第一外気導入流路２４を棟付近まで上昇してきた外気１００を、さらに暖めることができる。太陽光発電パネル７０及び集熱パネル７１は、図示省略の金具などを介して、凸部１１ａの頂面に対して固定される。このため、屋根１０の上面と、太陽光発電パネル７０の下面及び集熱パネル７１の下面との間には、凸部１１ａで仕切られた複数の隙間２４が形成された状態となる。この隙間２４は、屋根１０の軒先に設けられた第一外気取入口２０から取り入れられた外気１００を第一外気供給流路２１へ導入するための第一外気導入流路となる。

【0021】

本実施態様において、複数本の第一外気導入流路２４は、図５に示すように、屋根１０の棟周辺に該棟と平行な方向に設けられた共通のダクト２５に接続されている。ダクト２５には、第一外気供給流路２１の上端部が接続されている。このため、それぞれの第一外気導入流路２４を登って来た外気１００は、共通の第一外気供給流路２１を通じて、建物内部に供給されるようになっている。図５の例において、ダクト２５は、屋根１０の幅方向略全体に亘って設けているが、このダクト２５は、図６に示すように、第一外気供給流路２１の上端部の周辺（例えば、屋根１０の幅方向中央部）のみに設けてもよい。この場合、屋根１０の上段部の凸部１０ａ（第一外気導入流路２４の仕切となる凸部１０ａ）は、ダクト２５に向かって傾斜（屋根１０の勾配方向に対して傾斜）して設ける。これにより、第一外気取入口２０から取り入れられた外気１００を第一外気供給流路２１まで案内することができる。この場合、集熱パネル７１は、ダクト２５の周辺のみに設ければよい。凸部１０ａを傾斜して設ける部分に使用する屋根材は、他の部分（屋根１０の下段部を形成する屋根材）とは別体のパネルとすることもできる。これにより、現場での施工作業を容易にすることができる。

【0022】

３．第一外気供給流路
第一外気供給流路２１は、第一外気取入口２０から取り入れられた外気１００を建物内部へ供給できるのであれば、その形態や経路などを限定されない。本実施態様においては、図１〜４に示すように、床下空間８０とを結ぶ配管により第一外気供給流路２１を構成している。第一外気供給流路２１の上端部（吸引側の端部）は、屋根１０のダクト２５に接続され、第一外気供給流路２１の下端部（送出側の端部）は、床下空間８０に配された熱交換手段４０に接続されている。第一外気供給流路２１の上端部近傍には、第一フィルター９０を設けている。これにより、外気１００を清浄にした後、建物内部へと供給することができる。本実施態様において、第一フィルター９０は、ファン付きのフィルターを使用している。このため、第一外気取入口２０から取り入れられて第一外気導入流路２４を流れる外気１００を第一外気供給流路２１へと吸引することができるようになっている。外気１００を吸引するためのファン（第一ファン）は、第一外気供給流路２１の他の場所、あるいは熱交換手段４０に設けてもよい。ところで、第一外気供給流路２１を構成する配管は、壁の中などに埋め込んで見えないようにすると、建物の室内をすっきりと見せることができる。また、この配管は、できるだけ曲がり角の少ない経路で配すると、その中で空気がスムーズに流れるだけでなく、使用する配管の本数を減らしてコストを削減できる。

【0023】

４．第二外気供給流路
第二外気供給流路２２は、第二外気取入口２２から取り入れられた外気１０１を建物内部へ供給できるのであれば、その形態や経路などを限定されない。本実施態様においては、図１〜４に示すように、建物外部と建物内部とを結ぶ配管により第二外気供給流路２２を構成している。第二外気供給流路２２の上端部（吸引側の端部）は、建物の一階部分の外壁から突出され、第二外気供給流路２２の下端部（送出側の端部）は、第一外気供給流路２１の中途部分に連結されている。第一外気供給流路２１と第二外気供給流路２３との連結部分には、熱交換手段４０に繋がる流路を切り替えるための流路切替手段５０を設けている。流路切替手段５０としては、各種の切替ダンパーや切替弁を使用することができる。第二外気供給流路２２の上端部近傍には、第二フィルター９１を設けている。これにより、外気１０１を清浄にした後、建物内部へと供給することができる。本実施態様において、第二フィルター９１は、ファン付きのフィルターを使用している。このため、第二外気取入口２２から第二外気供給流路２３へと外気１０１を吸引することができるようになっている。外気１０１を吸引するためのファン（第二ファン）は、第二外気取入口２２から熱交換手段４０までのいずれの箇所に設けてもよいし、外気１００を吸引するためのファンと共通のものとしてもよい。第二外気供給流路２２を構成する配管を壁の中などに埋め込んで見えないようにすると好ましい点や、その配管をできるだけ曲がり角の少ない経路で配すると好ましい点などは、第一外気供給流路２１と同様である。

【0024】

ところで、第二外気取入口２２を設ける場所は、建物下部における屋外であれば特に限定されない。しかし、第二外気取入口２２を設ける場所が高すぎると、第一外気取入口２０から取り入れる外気１００と、第二外気取入口２２から取り入れる外気１０１とで温度差が小さくなり、建物内部に取り入れる外気を切り替える意義が低下する。このため、第二外気取入口２２は、できるだけ第一外気取入口２０よりも低い場所、すなわちできるだけ地面に近い場所に設けると好ましい。具体的には、第二外気取入口２２は、地面から３ｍ以下の場所に設けると好ましく、２ｍ以下の場所に設けるとより好ましく、１ｍ以下の場所に設けるとさらに好ましい。ただし、津波などの水害が想定される地域では、外気１００と外気１０１とで温度差が確保される範囲内において第二外気取入口２２を高い場所に設けてもよい。

【0025】

５．内部空気排出流路
内部空気排出流路３１は、内部空気取入口３０から取り入れられた内部空気２００を建物外部へ排出できるのであれば、その形態や経路などを限定されない。本実施態様においては、図１〜４に示すように、室内８１に設けた内部空気取入口３０と建物基礎に設けた内部空気排出口３２とを結ぶ配管により内部空気排出流路３１を構成している。内部空気排出流路３１の中途部分には、第三ファン９２を設けている。このため、室内８１から内部空気排出流路３１へと内部空気２００を吸引することができるようになっている。内部空気排出流路３１を構成する配管を壁の中などに埋め込んで見えないようにすると好ましい点や、その配管をできるだけ曲がり角の少ない経路で配すると好ましい点などは、第一外気供給流路２１と同様である。

【0026】

６．熱交換手段
熱交換手段７０は、建物内部へ供給される外気１００，１０１と内部空気排出流路３１を流れる内部空気２００との間で熱交換を行うためのものとなっている。熱交換手段７０としては、各種の熱交換器を使用することができる。なかでも、全熱交換器を使用すると好ましい。熱交換手段７０として好適な全熱交換器としては、回転型全熱交換器や静止型全熱交換器が例示される。特に、回転型全熱交換器は、熱交換効率が高いために最適である。熱交換手段７０の熱交換効率は、７０％以上であると好ましく、８０％以上であるとより好ましく、９０％以上であるとさらに好ましい。本実施態様において、熱交換手段７０には、熱交換効率が９０％の熱交換器を用いている。

【0027】

７．換気方法
続いて、本実施態様の建物における換気方法について、図１〜４を参照しながら説明する。まず、冬期（図１，２）における換気方法について説明する。図１は、冬期の日中における空気の流れを示した図であり、図２は、冬期の夜間における空気の流れを示した図である。本実施態様の建物は、冬期においては、以下のように換気される。すなわち、屋根１０付近の第一外気取入口２０から取り入れられた外気１００の温度Ｔ_１が、建物下部の周辺の外気１０１の温度Ｔ_２よりも高い場合（日中）には、図１に示すように、屋根１０の周辺に存在する外気１００が第一外気供給流路２１を通じて建物内部（床下空間８０）へ供給される。日中は、第一外気導入流路２４を流れる際に外気１００が太陽熱により暖められるため、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも高くなる。一方、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低い場合（夜間）には、図２に示すように、建物下部の周辺に存在する外気１０１が第二外気供給流路２３を通じて建物内部（床下空間８０）へ供給される。夜間は、放射冷却により、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低くなる。

【0028】

このため、暖房が必要な冬期においては、より暖かい外気が熱交換手段４０を通じて床下空間８０に供給され、暖房に要するエネルギーをより削減することができるようになっている。ここで、温度Ｔ_１が温度Ｔ_３よりも高い場合には、図１に示す状態において、熱交換手段４０を通さずに外気１００を床下空間８０に供給してもよいが、温度Ｔ_１が温度Ｔ_３よりも低い場合には、熱交換手段４０を通してから外気１００を床下空間８０に供給すると好ましい。これにより、床下空間８０に供給される外気１００の温度を室内８１の内部空気２００の温度に近づけて、暖房に要するエネルギーを削減することができる。

【0029】

次に、夏期（図３，４）における換気方法について説明する。図３は、夏期の日中における空気の流れを示した図であり、図４は、夏期の夜間における空気の流れを示した図である。本実施態様の建物は、夏期においては、以下のように換気される。すなわち、屋根１０付近の第一外気取入口２０から取り入れられた外気１００の温度Ｔ_１が、建物下部の周辺の外気１０１の温度Ｔ_２よりも高い場合（日中）には、図３に示すように、建物下部の周辺に存在する外気１０１が第二外気供給流路２３を通じて建物内部（床下空間８０）へ供給される。上述したように、日中は、第一外気導入流路２４を流れる際に外気１００が太陽熱により暖められるため、温度Ｔ_１は温度Ｔ_２よりも高くなる。第一外気取入口２０から第一外気導入流路２４に取り入れられた外気１００は、屋根１０の棟周辺（ダクト２５）に設けられた窓２５から建物外部へと排出される。窓２５は、開閉ダンパー２５により開閉可能な構造となっている。一方、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低い場合（夜間）には、図４に示すように、屋根１０の周辺に存在する外気１００が第一外気供給流路２１を通じて建物内部（床下空間８０）へ供給される。夜間は、放射冷却により、温度Ｔ_１が温度Ｔ_２よりも低くなる。

【0030】

このため、冷房が必要な夏期においては、より冷たい外気が熱交換手段４０を通じて床下空間８０に供給され、冷房に要するエネルギーをより削減することができるようになっている。ここで、温度Ｔ_１，Ｔ_２が温度Ｔ_３よりも低い場合には、図１，２に示す状態において、熱交換手段４０を通さずに外気１００，１０１を床下空間８０に供給してもよいが、温度Ｔ_１，Ｔ_２が温度Ｔ_３よりも高い場合には、熱交換手段４０を通してから外気１００，１０１を床下空間８０に供給すると好ましい。これにより、床下空間８０に供給される外気１００の温度を室内８１の内部空気２００の温度に近づけて、冷房に要するエネルギーを削減することができる。

【0031】

上記の換気方法は、季節や時間帯を問わず一年中、駆動することが可能である。したがって、一部の季節、あるいは一部の時間帯のみしか駆動されない従来の換気方法では困難な、一年を通じての室内の快適温度の維持を、容易に行うことができる。また、一年を通じて、空気調節に要するエネルギーを削減することも可能である。

【符号の説明】

【0032】

１０ 屋根
１０ａ 凸部
１０ｂ 平板部（凹部）
１１ 野地板
１２ 防水シート
１３ 縦桟
１４ 上葺き材
２０ 第一外気取入口
２１ 第一外気供給流路
２２ 第二外気取入口
２３ 第二外気供給流路
２４ 第一外気導入流路（隙間）
２５ ダクト
２６ 窓
２７ 開閉ダンパー
３０ 内部空気取入口
３１ 内部空気排出流路
３２ 内部空気排出口
４０ 熱交換手段
５０ 流路切替手段
６０ 第一温度センサ
６１ 第二温度センサ
６２ 第三温度センサ
７０ 太陽光発電パネル
７１ 集熱パネル
８０ 床下空間
８１ 室内
９０ 第一フィルター
９１ 第二フィルター
１００ 屋根の周辺に存在する外気
１０１ 建物下部の周辺に存在する外気
２００ 内部空気

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】