Home
快适な建物のあり方を探り、建筑×エネルギー问题を研究する。
建筑物や设备の観点から快适空间の创造と省エネルギーを考える。
私の専门分野である建筑环境工学は、幅広い建筑にまつわる学问の中でも、人间にとって最も身近な环境としての建筑空间を考えるものです。目标とするのは、『快适な空间の创造』。住宅のほか、学校や店舗、ビルディングなどの非住宅まで建筑物全般に対して、热?空気?音?光?建筑设备などをどのように扱うのがよいかを研究しています。中心的に取り组んでいるのは、建筑に関连するエネルギーの问题です。
最初に、その建筑におけるエネルギーについてお话しをしましょう。建筑には思いのほか、大きなエネルギーが使われています。エネルギーというと、自动车をはじめとした运输関係が多くを占めるように思われがちですが、人间は一日の中で约9割の时间を建物内で过ごすため、家庭や业务用の建筑物で多くのエネルギーが消费されているのです。2020年10月の菅首相の所信表明演説で「2050年カーボンニュートラル宣言」が出されました。カーボンニュートラルとは、排出される二酸化炭素と吸収される二酸化炭素が同じ量であるという概念ですが、発电をどうするかというエネルギー供给の话だけではなく、需要の侧でいかに省エネルギーに取り组んでいくかということも、今后ますます重要になってくると思われます。
こうした课题に向けて、私がおこなっているのが、「空调システムの省エネルギー化」や「未利用エネルギーの热的活用」に関する研究です。
快适な空间を実现するには、工学的にどのように设计するかということが大変重要です。风をどう取り入れて空気の流れをどのようにするか、あるいは採光や断热といった「设计上の工夫」をまずは図らなければなりません。それに加えて大きな要素となるのが、「空调などの设备机器の力」です。より良い空気环境を実现するためには、空调や换気のための设备やシステムを取り入れる必要があります。しかも、そこには前述したような省エネルギーの视点が不可欠です。今后は、近年注目されている「再生可能エネルギーの活用」や地中热をはじめとした「未利用エネルギーの活用」が进められることでしょう。私のグループでは、それらのエネルギーを効率良く利用する方法などをさまざまな视点から研究しています。
地中热ヒートポンプの导入をサポート。ため池などの未利用热への応用も。
空调に関する研究ではこれまでに、「地中热ヒートポンプ」をテーマのひとつとしています。ヒートポンプというのは、空気中などの低温の热を移动させることで暖房や冷房を行う技术ですが、室外机の冻结等の问题により、従来エアコンの设置が难しかった寒冷地で、二酸化炭素の排出を减らす方法として评価されているのがこの「地中热ヒートポンプ」です。寒冷地で重宝されてきたこの技术を、温暖地でいかに上手く活用できるか、というところが研究の着眼点になっています。温暖地では冷房の需要が大きいため、运用开始后に年々排热が地中に贮まり、地盘温度が上昇してしまうことが悬念されています。
環境配慮の先進国スウェーデン発祥のホームファニッシングカンパニー イケアでは地中熱ヒートポンプを、日本のいくつかの店舗でも取り入れていて、私の研究室でも運用面でのお手伝いをさせていただいています。こういう大きな建築物の場合は、空調もオーダーメイドですから、建物完成時に導入して終わりではなく、その後も継続して運用をサポートする仕組みづくりが必要になっています
さらにここから派生して、瀬戸内地域に多く存在する调整池などの贮留水を热源として利用する方法も考えています。水には自然対流があるため、ヒートポンプの排热を土よりも上手く逃がしてくれます。现在はこの「未利用热ヒートポンプ」の実用化を目指して、さまざまな実験や解析をおこなっているところです。
こうした空调などにかかる建物エネルギーの効率化というのは、私の研究の大きな柱のひとつになっています。
温暖地の建物性能の向上を図り、子ども达がいい空间に暮らせる可能性を拡げたい。
私は2012年に広岛大学に赴任しました。北海道生まれの私が温暖地の広岛に来て感じたのは意外にも、「家の中が寒い」ということで、北海道と本州では断热习惯がかなり异なるということを肌で感じることが度々あります。北海道では寒さをがまんすることはしませんが、温暖地の皆さんは结构がまんされているなという印象です。最近は断热材を入れるなど温暖地の建物性能も上がってきましたので、冷暖房も変わっていく可能性があります。建物性能が上がれば、エアコン1台での全馆空调も可能になります。温暖地でもがまんをしたりエネルギーを増やしたりすることなく、快适な空间で过ごせるようになればよいなと思います。特にこちらで亲となった私は、子ども达にはそういう経験をして欲しいと强く愿うようになりました。温暖地の住宅や学校なども、建筑的にもう少し性能が欲しいと思いますし、温暖地の风习に合った全馆暖房、セントラルヒーティングができないかと考えて、これも研究テーマのひとつになっています。
一方、これまで研究を続けていて难しいと感じるのは、建筑は人に非常に近いものであるけれども、一般の人に向けて、なかなか细部まで伝えられないということです。例えば、最近は换気の话がかなり取り沙汰されますが、多くの人がいまは、窓を开けながら空调を使っています。そのせいもあって、电気使用量は大きく跳ね上がって、电気の安定供给が胁かされかねない事态になっているようです。しかし、エネルギーを増やすことなく换気量を増やせる可能性というのはまだまだあります。换気に窓を开ける以外の选択肢があることを、もっと一般の人に伝えられるとよいなと、最近特に感じています。
最后に、建筑に兴味を持っている皆さんへ――。
私のいる工学部第四类の建筑の学生さん达は、一级建筑士国家资格の合格率が全国でもトップレベルですし、大半が建筑业界に就职しています。これは非常に夸れることであるとともに、建筑に兴味を持ち続けたまま就职してくれるということ自体を大変ありがたいことだと思っています。优秀な学生さん达と一绪に研究を进めていく时间はとても楽しいですし、学生さん达の成长を目の当たりにできることは大きな幸せです。そして、皆さんも彼らに続いて建筑を学びたいと思ってくださるなら、ベースとして物理现象を理解して理系的な考え方ができること、さらには、さまざまな制约の中で新たな提案ができるような学习を心掛けてもらいたいと思います。皆さんが研究室の扉を叩いてくれる日を待っています。
Sayaka Kindaichi
建筑环境学研究室
北海道大学大学院 工学研究科 修士課程修了
北海道大学大学院 工学研究科 博士課程修了
2004年10月～2006年3月 北海道大学 大学院工学研究科 寄附講座教員
2006年4月～2007年3月 北海道大学 大学院工学研究科 特任助手
2007年4月～2007年9月 北海道大学 大学院工学研究科 特任助教
2007年11月～2009年9月 東京大学 大学院工学系研究科 特任助教
2012年6月～2018年1月 広島大学 大学院工学研究院 助教
2018年2月～2020年3月 広島大学 大学院工学研究院 准教授
2020年4月～ 広島大学学術院（先進理工系科学研究科） 准教授
