新築したので実験しよう!

35年ローンで実験装置✕ 自宅◎を作ったので、実験したい! (2023年9月以前の投稿に、一部、試しに入れたアフィリエイトリンクが残ってますが、その広告収入を目的とした記載内容の記事はありません。)

はじめての半日以上無人の新居

新築に2020年9月に入居して1年半近く。
ず〜っと、家の中に人がいました。
もちろん、誰もいない時間はありましたけど、半日誰もいない時間さえありませんでした。
光熱費・電気代も多めにかかるわけです(^^ゞ


さて、最近、初めて1日以上誰もいない日がありましたので、ここぞ!とばかりに色々測って見ました\(^o^)/


これまでこのブログで測ってきた
温度
湿度
CO2(二酸化炭素):濃度高いと頭痛など起きると言われる。
          それ以外の呼気濃度の基準ともされ、新型コロナ対策にも用いられる。
HCHO(ホルムアルデヒド):シックハウスの原因と言われる
PM2.5(非常に小さな粉塵):呼吸器によくないと言われる
などです。


並行して、過去のデータから、使っている測定器の信頼性の検証も少ししました(*^^*)
下記の順に説明します(#^.^#)


☆1・2・3階の室温の変化
☆全館の様々な場所の温湿度
☆外気の温湿度の正確さの検討
☆1階と床下の温湿度
☆1・2・3階の温湿度
☆天井裏と3階の温湿度
☆在宅時と不在時の1日あたりの消費電力・電気代
☆時間あたりの消費電力・電気代の旧居との比較
☆二酸化炭素(CO2)モニターの正確さの検討
☆二酸化炭素(CO2)の各階での変化
☆換気扇の風量について
☆ホルムアルデヒド(HCHO)センサーの変化
☆PM2.5モニターの変化
☆PM2.5モニターの信頼性について


調子に乗ってグラフだらけになりましたので、コメント少なめでサクサク進めたいと思います!??


画像ファイル50枚以上…


☆1・2・3階の室温の変化
まず温度暖房停止前と、暖房開始後の1階寝室と2階リビングの温度は同程度の21℃近辺で、安定してますね(*^^*)


暖房は1階寝室エアコン1台だけを24時間運転です。

一方、3階書斎の温度は、新築1年目の前回の冬の、全館暖房開始後よりも、低くなっている気がします(^_^;)


この家は吹き抜けが2つあるためエアコンでの全館暖房には有利で、

昨年、既にされてる方々にも教わりながら、手動でうまく1~3階を安定化させてました。

この冬の方がその時よりも3階の室温が低め。


その理由は、


・今回の冬の方が寒い


・今回はエアコンの温度設定を手動でなくアレクサで、2階に置いた温度計つきechoで自動調整している(2階に合わせすぎ)


・最近、引き戸が閉まっていることが多い(引き戸の上に全て通気口開けてるとはいえ、効きが…)


を考えています。


でもいいんです。家族のだれも気にしてないみたいなので(#^.^#)


もし、3階の温度を上げたければ3階のエアコンつければ良いですし、前回の冬と違って誰も不満を言わないから、私も全く手動で温度調整しなくて良くて楽だし、妻か学校で扉を閉めるように習ったのを、私が口うるさく逆のことを言い続けるのもアレですし…


本当は仕組み理解して、その場所や場合ごとに使い分けてほしいですけど(^^ゞ


↓大工さんの力作のドア上通気口


そして。
この1〜3階の温度差よりも、この家の何が良いって、サーモグラフィーで同じ部屋の壁や床、天井を測っても、1〜3階のどれでも、ほぼ同じ温度で、壁や天井や床が室温と同じか、むしろ、室温より1〜2℃高いことが多いんです(笑)


なので、室温が19〜21℃辺りで寒くなく、裸足で快適です(*^^*)
まさに「冬寒くなく夏暑くない家」にできています。


ただしもし、あなたが「冬あたたかく夏涼しい家」にしたければ、この家よりもさらにもう一歩か二歩踏み込んで、家への投資か工夫が要るかもしれません。


↓こんな感じで、人か窓か換気扇か家電をいれないと、温度が均一すぎて、わけわからない画像しか取れないことも多いです(*^^*)


エアコン暖房が一部屋でも充分効かずに家族でコタツに集まっていた旧居から考えると、本当に贅沢な話ですね(*^▽^*)


人がいるとこう


いないとこう。


この窓と天井が

こう

 

この窓と床が


こう、

です。引違い窓は、前回の冬の隙間テープDIYも効いてますね。


そして、既に出だしで、予定より大幅に文字数多いですけど、今回、初めて検証できるのは谷の部分。
もう一度見てみましょう(*^^*)

意外と複雑ですよね(^_^;)


外気温(バルコニーの温度)も入れて、暖房を止めた前後を拡大してみると

2.5日間、暖房を止めたわけですけど、かなり複雑です(・・;)


より細かく順に見ていきます(^o^)
まず、朝8時頃に暖房を止めて出発!
外気温はずっと2〜4℃ですけど、室温は1〜3階のどれも、夜中の0時まで17℃以上に維持できていますね。中にいれば少し寒く感じると思いますけど、こうしてみると、12時間以上、かなり室温が維持できることがわかります(*^^*)

それは断熱がいいから?


もちろん以前の家と比べると、それもありますし、熱交換換気扇をつけているのもあると思います。
しかし、断熱材だけ見ると、うちは高断熱か微妙なところ。
なにせ、壁断熱は袋入り高性能グラスウール85mmの詳細計算のUa値0.5(自分で計算)のHeat20 G1、公的には簡易計算のUa値0.7以上の断熱等級4ですから。
最近の高断熱住宅の方々と比べると、かなり薄い方らしいです(^^ゞ


それでも、良いのは、壁の中をサーモグラフィーで透視して、中の構造が見てみても、


これや

これのように

温度差が1℃くらいしかない!こと(*^^*)


これは、断熱欠損の無さと、ボード気密+シート気密により隙間風のない高気密(中間C値0.3)おかげ、つまり、大工さんの丁寧な施工のおかげです(*^^*)
大工さん、ありがとうございます\(^o^)/


こっちの方がわかりやすいかも?
これが

こう

(右上の黄色いのは換気、窓の下の黄色いのは、物が色々ある影響です。他は壁も3階の天井も赤い。)


そして、決して無視できないのがお日様の力、日射取得です(*^_^*)


これですね
東京の狭小地とは言え、周りの建物の隙間や、空を額縁で切り取るように窓を配置すると、冬にこのくらい、日射を入れることもできます(*^_^*)

これは11月の写真ですが、今回の冬は11月28日まで無暖房でした。


11月25日早朝まで全居室24時間20℃以上


28日に一時的に寝室が19℃切り、29日に室温は充分上がらず全館をエアコン1台で暖房開始


した流れです(*^_^*)


ただし、むりやり日射入れてるということで、
夏の冷房代が冬の暖房代より高いです(^_^;)
カーテンもしてない、つまり、日射遮蔽してないからですけど。


窓あけもしないので、残暑が厳しかった昨年の秋、冷房停止したのは、10月19日でしたし…


また、日射取得をしてるとはいえ、室温が維持できただけで、どんどん上がるほどのデータではなかったですよね?


それは、
・日中、マジックミラーになってカーテンを閉めなくてもよいように、あと紫外線遮るために、遮熱タイプのブルーの窓ばかりにしているから
と、やはり、
・南全面に窓があるわけでもないから、
だと思います(^^ゞ


そして、夕方を過ぎると日射もありませんので、無暖房だとやはり、純粋に室温が下がります

初日の夜は12時間で2.5℃程度の低下ですね〜


そして次の日

やはり前の日よりも室温は低下していますけど、無暖房でどの階も、15℃以上に維持できています(*^_^*)


しかし、やはり、夜は落ちます…

今度は12時間で1.5℃くらい。
落ち方が前の日よりも、なだらかになりましたね。


そして、夕方まで、今度は14℃まで下がってきましたけど、曇の日でもそこそこは室温を維持できました。

16時30分に遠隔で寝室のエアコン暖房をオン!


寝室の室温は一気に上がりましたが、2、3階まで安定してくるのは4〜8時間はかかることもわかりますね(*^_^*)


逆にいうと、これだけ時間かけて暖房してるから、1階の床も3階の天井も温まって、快適になるのでしょうね(*^^*)


3.5時間後の20時頃に帰宅したときは、外が寒かったので、暖まり途中でも、特に気にはなりませんでした(^o^)


本当は、遠隔で熱交換換気扇の熱交換のオンオフを試そうとも考えていたのですけど、上記のように、意外と複雑な変化をしていて、まともな比較ができそうになかったので、熱交換のままにしました。


また、この種の無暖房実験、ブログやツイッターでされてる方が結構いて、比較してみたいとも思ってましたけど、実際測ってみると、意外と複雑で比較が難しいですね(^^ゞ

でも、他のお家との比較はともかく、この家で暮らしていく良い参考データは取れました(笑)


☆全館の様々な場所の温湿度
このように1〜3階の温度を見てきましたけど、まだほんの序の口、実は他にも色々な場所や、温度以外も測っているわけですね…


温度だけでこれだけ

湿度も…

多すぎてわかりにくいので、分解して順に見ていきます(^_^;)


☆外気の温湿度の正確さの検討


まず、外気温もnetatmoの屋外用(屋外)と、switchbot(バルコニー、屋内用の製品なので、いつ壊れるか…)の2種類で測っています


温度は、その2つを比べてみると、ほぼ一緒、どちらも信頼できますね(*^_^*)

念のため、そらまめ君の、近隣の測定局の気温も入れてみましたけど、それよりは我が家の外気温の方が低めなのがわかります

そしてやはり、外気温も日中、日射で上がってますね(*^_^*)


次に、相対湿度

こちらの方がブレが大きいですね。
netatmoの方が湿度が上に張り付きやすいですね。
結露しやすいのかも…


switchbot(バルコニー)で見たほうが今回はわかりやすそう。


そして、温度と相対湿度から絶対湿度も求めました。
こちらの方がブレは少ないですけど、温度よりは誤差が大きいと捉えましょう
屋外は2〜6 g/kg だったことははっきりわかります。


上記の検討から、とりあえず屋外はバルコニーのデータだけに減らした、温湿度です↓

まだこれでも見づらいので、さらに順に分解して見ていきます。


☆1階と床下の温湿度
屋内を床下と1階に限定!

床下が安定しています。
暖房のオンオフも、もろともしない圧倒的な安定感…
明け方に少し下がっているので外気の影響は少しは受けているようですけど


↓床下の様子


・暖房の影響を受けない理由:床の断熱(フェノバボード50 mm)がこの場所では充分であること
と、大工さんが1階の床の気密施工↓をしっかりしてくれたので隙間風がないこと、がわかりますね(^o^)


・外気の影響が小さい理由:コンクリートの蓄熱による温度が安定してるのと、地中熱の影響で平均的に外気温より温度が高いこととが考えられます(*^_^*)
(地中熱は地中のm 単位の深さの熱、地熱は地中のkm単位の深さのマグマの熱に、通常、用いられる用語です。豆知識(^^ゞ)


でしょうね(^o^)


最近、基礎断熱ばかり宣伝されてるけど、床断熱の床下も、温度安定してるよね、というブログを書かれてる方がいらっしゃいます。

雪国の床断熱なのに、やはり床下温度は外気温より高く安定してますね\(^o^)/


1階の室温については、やはり、玄関はエアコンのある寝室より温度は落ちてます。


玄関ドア、防火引き戸のコンコード(D3)で、光漏れを無くす調整もしてもらってるので、気密も問題ないはず。


玄関土間も、スタイロ20mmだけですけど断熱を追加してもらってるはず。


それでも、我が家で一番、断熱が弱い箇所ですので、他よりは温度は下がりますよね


でも、普段は、風呂上がりに通っても気にならない程度なので、大丈夫(^o^)


そうそう、もし、玄関ドアを閉めているときに、隙間をよ〜く見ると光が見える方!
新築でそれは、調整が甘くて隙間風や虫の通り道になりますので、建てた会社に調整お願いした方がいいですよ(*^_^*)


YKKAP やリクシルのドアの説明書に「光漏れの調整」の項目がしっかりありますので、普通はアフターサービスの対象だと思います(^o^)


例:


さて、今度は湿度です。

よくわからないですね、まあ、家の中は人がいてもいなくても40〜60%に保たれているということでOK!!!(笑)


絶対湿度に直すと…

暖房切ると、絶対湿度が下がってますね。
露点には達しないので結露はしないけど、室温が下がったため、屋内の壁・床・天井に吸湿されてるといったところでしょうか。


暖房つけで温度が上がると、絶対湿度もすぐに元に戻って、その後に帰宅して、風呂に入ると、さらに上がってます。


床下の絶対湿度は、温度とは異なり、外気にしっかり連動しつつ、外気より、日射の影響がない分、安定しているといったところ。


☆1・2・3階の温湿度

温度は既に見ましたね(*^_^*)


相対湿度

やはりまあ、40〜60%には、人がいてもいなくても、暖房しててもしてなくても、保てています。


絶対湿度。

1〜3階がきれいに連動してますね(*^_^*)
1階に浴室や洗濯機があるせいか、下にいくほど、やや高めではありますけど。


☆天井裏と3階の温湿度


こちらは、天井裏と言っても、今度は先程の、床下と違い、断熱材と防湿気密シートよりも屋内側です(*^^*)


↓天井裏の様子

天井裏点検口

屋根裏は155 mmの高性能GWが2層、計310 mm入っていて、その下に防湿気密シートが見えます。


さて、まずは温度。

やはり、天井裏と3階の温度は、暖房時も無暖房時も、ほぼ連動していて、床下や外気温(バルコニー)とは、違いますね。


次、相対湿度

湿度は、少し天井裏の方が下がるし、どちらも外気の影響も受けてますね。
ただ、湿度計の誤差も考えると、天井裏と3階はあまり変わらない、というべきかもしれません。


天井裏や不在時の方が人の出入りがない分、やや外気の影響が少ない程度でしょうか。


絶対湿度は?

こちらも同じですね(*^^*)


☆在宅時と不在時の1日あたりの消費電力・電気代


先日、年末年始にこんなことをしたばかりなので、電力も見てみました。

こちらが消費電力

こちらが電気代

エアコン代はエアコンのアプリから、全体の電気代は、電力会社のサイトから、空調は以前の記録から、算出してます。


↑の記事では、不在時は1日255円と見積もってますけど、200円を切り、安くなってます(*^^*)
手元スイッチやswitchbot プラグ↓での待機電力対策がしっかり効いた様です\(^o^)/


人がずっといるときは、やはりエアコン代は大きいし、その他(テレビや家電や照明もろもろ)も、人がいないと減りますね(^^ゞ


家族の人数や、どれだけ日中家にいるかを無視して消費電力を単純に比較しても意味ないことがよくわかりますね。


☆時間あたりの消費電力・電気代の旧居との比較

不在時には、電力が安定していること、旧居の1部屋の間歇暖房・24換気扇なし、と比べて、現在のエアコンでの全館暖房でも、電気代の最大も最小もあまり変わってませんね。


旧居も新居もLEDでしたので、夜間の照明の消費電力への影響も小さいようです。


☆二酸化炭素(CO2)モニターの正確さの検討


2階リビングには、異なるメーカー(netatmo と Temtop)のCO2モニターを置いています。どちらのも赤外線を利用したNDIR式で、アルコールなどには応答しないタイプです。


今回の不在時と在宅時で2台比べてみると、

不在時に、どちらも400 ppmまで下がっていますね(#^.^#)
他の挙動もおよそ同じですね。


数十ppm程度の差は、外気を400 ppmとして自動校正する仕組みである以上、仕方ないです。これだけ両方同じ挙動ということは、住宅で使う分には問題なさそうですね。
(netatmoは、温度変化が大きい場所では比較的不正確との論文での報告もあります。一読しましたが、専門的に校正された機器の結果と比べて、低温や高温でのズレが見られたとのことです。そのため、このような表現にしてあります。)


少し気になるのは、9日と10日の深夜0時にどちらも小さなピークがあることです。
温度に連動しているわけでもなさそうですし、家にいたのは金魚とヤドカリくらい。
どうしてでしょうね?


↓は以前、Temtopの方のモニターを屋外に一週間以上置いてみたときです。
人が近づくこともありましたので、ずっとではないですけど、やはり屋外だとほぼ400 ppmに張り付きますね。

☆二酸化炭素(CO2)の各階での変化

まあ、ご覧の通りです。在宅時も不在時も、各階のどのモニター(netatmo)同士も連動してますね。
1階の寝室が高めの傾向はありますけれども。


ここまで連動できているのは、吹き抜けやシーリングファン、サーキュレーターで空気を回している家だから、ということはあると思います。


ただし、3階の書斎(3.3帖)は、換気扇がないため、引き戸の上に穴が開いていてサーキュレーターもまわしていても、引き戸をしめ切ってWEB会議などで数時間話していると、さすがに2000 ppmを超えてくることがあります。
浴室も換気扇を消して入ると一気に2000 ppmを超えて高まります(^_^;)


☆換気扇の風量について


換気扇の設定は、第一種、風量弱(1)、熱交換、で不在中は固定しました。
普段は、風量弱〜強(1〜3)で、CO2濃度に応じて風量を自動制御しています。
自動化の簡単な説明はこちら


スティーベルLT-50Proの内側の標準フィルターを2枚重ねして使っていて、↓で測った結果から判断すると

この状態でのおよその換気回数は
風量1  5 m3/h 8台/2(吸排気併用)換気回数 0.06 回/h
風量2 15 m3/h 8台/2(吸排気併用)換気回数 0.17 回/h
風量3 25 m3/h 8台/2(吸排気併用)換気回数 0.3 回/h
程度です。


できるだけ1000 ppmを超えないように、CO2濃度 900 ppm 以上で3に上げ、800 ppm以下で2、600 ppm以下で1に下げる設定をしています。


やはり人が多い時間はCO2濃度が高まり、風量3になっていることが多く、無人だと、2、長時間だと1まで落ちているときもある、というところです。


☆ホルムアルデヒド(HCHO)センサーの変化


以前、↓の記事を書きましたが、これも測り続けています。
(普段はデータを吸い出してないので、消えてしまっていたりしますけど。)

こちらはよくある酸化物半導体式のTVOCセンサーと異なり、二酸化炭素には応答しない電気化学センサーです。しかし、どちらもホルムアルデヒド(HCHO)だけでなく、他のTVOC、例えばアルコールにも応答します。


結果↓はわかりやすいですね。不在時の方が料理や食事などもないため、センサーの値も安定して低いです。基準値よりも充分低いですね(#^.^#)
不在中は換気風量が落ちていたわけですけど、問題なさそうですね。

では、基準値より低い(上のグラフで30μg/m^3程度)のは良いとして、何も出てないのか?


↓同じセンサーを屋外に置いてみると、判断できます。
外に置いたときは、1か2程度の数値しか出ませんから、やはり屋内では何かを検出はし続けているようです。それが建物か、家具か、服か、食品か、何からかはわかりませんけれども(^^ゞ


☆PM2.5モニターの変化


最後にPM2.5
PM2.5を取り除く方法は、24時間換気扇を第一種換気扇にして、その標準フィルター2枚重ねすることで、換気で外から入る粉塵を減らしています。
また、気密施工をいただくことで換気扇以外の給気経路をつぶしていてい、それでも玄関や窓や、残った隙間から入ってくる分用に、空気清浄機(24時間自動運転。自動運転なので、普段は静かです。1,2,3階用+玄関用の系4台)もまわしています。


換気フィルターには真っ黒な粉の汚れが3カ月ごとの定期メンテ時に出てくる一方で、空気清浄機のHEPAフィルターは半年で、うっすら黒くなるだけなので、まずは、繰り返し使える標準フィルター(つまり、使い捨てのPM2.5専用フィルターではないです。)で良いので、換気でしっかりフィルターして、定期的に清掃することが大切と思います。


さて、今回の不在時はどうだったか?

しっかり、基準値より低くなっているし、以前に測ったとき↓よりも低くなっている気がします(#^.^#)

↑以前に測ったときは、外気の1/3に減らせていて、それでもフィルター性能ではなく建物全体の値としては、良い方、という話を書いていましたけれども。


今回はどうか、割合を見てみると…

3割になっている時間もありますけど、全体的に以前よりも低め。理由はわかりません。
以前と変えたのは、1台、玄関用に空気清浄機を増やしたことくらい。


在宅時と不在時の変化もよくわかりませんね。


ただ、出発時と帰宅時に、リビングにおいてるモニターにもかかわらず、ピコンと跳ね上がっているのは気になります。


もしかしたらこのピコンのピークが玄関の空気清浄機で多少抑えられている可能性はありますけれども、特に検証はしていないので、わかりません_(._.)_


ちなみに足した空気清浄機は、シャープ蚊取り空清 FU-PK50-Bの前の機種の型落ち品です。
↓よりも、もっと安く買ってたはず。
ネタ機種みたいな扱いですが、一応、試しに蚊が多い場所に置いたときには、それなりにとれてましたね。


空気清浄機は一気に揃えたわけではなく、子供が生まれてから数年ごとに1台、買い足してきた感じです。


☆PM2.5モニターの信頼性について


PM2.5用のセンサー、業務用に校正されたものではないので、どのくらい信頼できるのか、昨年ですが、1週間以上、屋外に置いてモニターして、近隣のいくつかの測定局のデータの平均と比較してみました。青が自宅屋外の測定。赤が近隣測定局平均です。


測定局のデータは↓から。


↓の比較、外気のPM2.5の濃度は日によって大きく異なることと、自宅屋外の測定データが測定局のデータと良く一致して、測定機のデータが信頼できることがわかりますね(#^.^#)

以上のように、新居に入居後、1年半近く経って、初めて、半日以上、誰もいない日があったので、思いついた限り、色々測ってみました。


本来は1年前に測れた予定の内容でしたが、それは誰も予想できなかった社会情勢から、仕方ありません。


今回、思いつく範囲ほとんど調べられたので、あとは、今回と同じことを夏にもできれば、この家の使い方がほとんど把握できそうですね(*^^*)


防備録代わりに書いたらかなりの量になりましたが、どなたかのご参考になれば幸いです(*^▽^*)


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