概要
ηA値(イータエー値、平均日射熱取得率)は、住宅の外皮を通じてどれだけ日射熱が入るかを示す指標です。冷房期のηAC値と暖房期のηAH値の2種類があり、UA値(断熱性能)とあわせて住宅の外皮性能を評価する際に用いられます。
- ηAC値(冷房期の平均日射熱取得率): 夏に外皮を通じてどれだけ日射熱が入るかを示す。値が小さいほど日射遮蔽性能が高い
- ηAH値(暖房期の平均日射熱取得率): 冬に外皮を通じてどれだけ日射熱を取り込めるかを示す。値が大きいほど日射取得性能が高い
省エネ基準ではηAC値に基準が設けられており、5〜8地域で適合が求められます※1。ηAH値には法的な基準値はありませんが、冬の暖房負荷を左右する要素として設計上重要です。
ηA値の定義と計算式
ηA値は以下の計算式で求めます※2。
ηA値 = 各部位の日射熱取得量の合計 ÷ 外皮総面積 × 100
各部位(窓、外壁、屋根、床など)について、日射熱取得率に面積と方位係数を掛けたものを合算し、外皮の総面積で割ります。
ηAC値とηAH値では方位ごとの日射量の重み付け(方位係数)が異なります。ηAC値は夏の日射条件(太陽高度が高く東西面の日射が多い)、ηAH値は冬の日射条件(太陽高度が低く南面の日射が重要)に基づいて計算されます。
UA値との違い
| 指標 | 対象 | 値の意味 |
|---|---|---|
| UA値 | 外皮を通じた熱損失 | 小さいほど断熱性能が高い |
| ηAC値 | 冷房期の日射熱取得 | 小さいほど日射遮蔽性能が高い |
| ηAH値 | 暖房期の日射熱取得 | 大きいほど日射取得性能が高い |
UA値は室内外の温度差による熱の移動を評価するのに対し、ηA値は太陽の放射エネルギーによる熱の移動を評価します。UA値が低い(断熱性能が高い)住宅でも、窓の配置や日射遮蔽が不十分であればηAC値が大きく(夏に日射熱が多く入り)なることがあります。
ηAC値の基準値
省エネ基準では、地域区分ごとにηAC値の基準が定められています※1。暖房が主体の1〜4地域には基準値がありません。
| 地域区分 | 代表都市 | ηAC基準値 |
|---|---|---|
| 1〜4 | 旭川〜仙台 | — |
| 5 | つくば、宇都宮 | 3.0以下 |
| 6 | 東京、名古屋、大阪 | 2.8以下 |
| 7 | 宮崎、鹿児島 | 2.7以下 |
| 8 | 那覇 | 6.7以下 |
上記は省エネ基準(断熱等級4)の値です。5〜7地域では等級5〜7でもηAC基準値は同じです。UA値のように等級が上がるほど厳しくなる構造にはなっていません。
8地域(沖縄)のみ等級によって異なり、等級6では5.1以下に強化されます。等級7は8地域では設定されていません※3。
1〜4地域に基準がない理由
1〜4地域(北海道〜東北等の寒冷地)では冬の暖房負荷が支配的であり、夏の日射遮蔽よりも断熱性能(UA値)が優先されるため、ηAC値の基準は設けられていません。
8地域の基準値について
8地域(沖縄)の省エネ基準ηAC値は6.7で、5〜7地域(2.7〜3.0)に比べて大きい値が設定されています。沖縄は鉄筋コンクリート造が主流で窓の仕様が本土と異なるなど、住宅の実態を踏まえた設定です。
ηAH値に基準がない理由
ηAH値(暖房期の平均日射熱取得率)には法的な基準値がありません。冬の日射取得は暖房負荷を減らす方向に働くため、「最低限これだけ取得すべき」という規制になじまないことが理由のひとつです。
ただし、ηAH値は一次エネルギー消費量の計算には使用されます※2。冬に南面の窓から日射を多く取り込む設計はηAH値を大きくし、暖房エネルギー消費量を抑える効果があります。
ηA値を左右する要素
窓の方位と面積
ηA値に最も大きく影響するのは窓です。窓は壁や屋根に比べて日射熱の透過率が格段に高いため、窓の方位・面積・ガラスの種類がηA値を大きく左右します。
- 南面の窓: 冬は太陽高度が低く日射が多く入り(ηAH値↑)、夏は太陽高度が高く庇で遮蔽しやすい
- 東西面の窓: 夏の朝夕に低い角度から強い日射が入り(ηAC値↑)、庇での遮蔽が難しい
- 北面の窓: 直達日射が少なくηA値への影響は限定的
庇・軒の出
南面の庇や軒の出は、夏の高い太陽高度の日射を遮り、冬の低い太陽高度の日射は取り込むという選択的な日射制御に有効です。南面に適切な長さの庇を設けることで、ηAC値を抑えつつηAH値を確保できます。
一方、東西面は夏の朝夕の太陽高度が低いため、庇による遮蔽効果が限られます。東西面の日射遮蔽には窓の面積やガラスの種類による対策が中心になります。
ガラスの日射熱取得率
窓ガラスの日射熱取得率は、Low-Eコーティングの位置によって大きく異なります。
| ガラスの種類 | 特徴 |
|---|---|
| 日射遮蔽型Low-Eガラス | 日射熱を反射する金属膜を室外側ガラスに配置。ηAC値を下げる効果が大きい |
| 日射取得型Low-Eガラス | 金属膜を室内側ガラスに配置し日射を透過させやすい。ηAH値を確保しやすい |
南面には日射取得型、東西面には日射遮蔽型を使い分ける手法があります。
外付けブラインド・シャッター
外付けブラインドやシャッターは窓の外側で日射を遮るため、室内のカーテンやブラインドに比べて日射遮蔽の効果が大きくなります。ηAC値の計算では「付属部材」として方位係数に反映されます※2。
日射取得と日射遮蔽のトレードオフ
ηAC値(夏の遮蔽)とηAH値(冬の取得)にはトレードオフの関係があります。日射遮蔽を強化すれば夏のηAC値は下がりますが、冬のηAH値も下がり暖房負荷が増える可能性があります。
このトレードオフに対処する設計手法として、以下が知られています。
- 方位別の窓計画: 南面は日射取得を重視した窓計画、東西面は日射遮蔽を重視した窓計画とする
- 庇の活用: 南面の庇で季節による太陽高度の違いを利用した選択的な日射制御を行う
- ガラスの使い分け: 方位に応じて日射取得型・日射遮蔽型のLow-Eガラスを使い分ける
UA値による断熱性能の確保と、ηA値による日射の制御を組み合わせることが、住宅の外皮性能を総合的に高めるうえでの基本的な考え方です。
まとめ
ηA値は住宅の日射熱取得性能を示す指標で、冷房期のηAC値と暖房期のηAH値があります。省エネ基準ではηAC値(5〜8地域)に基準が定められており、UA値とあわせて外皮性能の適合判定に使われます。窓の方位・面積・ガラスの種類と庇の設計がηA値を大きく左右します。UA値で断熱性能を確保したうえで、ηA値による日射の取得と遮蔽のバランスを考慮することが、住宅の温熱環境の設計において重要です。
出典
- 国土交通省「建築物省エネ法の概要」https://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/jutakukentiku_house_tk4_000103.html
- 国立研究開発法人 建築研究所「住宅に関する省エネルギー基準に準拠したプログラム」— ηA値の計算方法・方位係数 https://house.lowenergy.jp/
- 国土交通省「住宅性能表示制度における省エネ上位等級の創設」— 断熱等級5〜7のηAC基準値 https://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/house/content/001424534.pdf
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