前回は、環境・設備を「音・熱・光・空気・水・電気」といった大きな箱に分けて、全体像を整理しました。
今回は、その中でも音・熱・光・空気という、建物の中で起こる目に見えにくい現象を見ていきます。
細かな公式や数値を覚える前に、まずは「何がどう動いているのか」をつかむことが目的です。
環境工学は「見えない現象」を扱う
環境工学では、音が伝わる、熱が移動する、光が届く、空気が入れ替わる、といった現象を扱います。
最初は次のように考えるだけでも十分です。
- 音は伝わる
- 熱は移動する
- 光は届く
- 空気は入れ替わる
このイメージを持ったうえで用語を見ると、知識を整理しやすくなります。
音は「吸音」と「遮音」を分ける
音の分野で最初に区別したいのが、吸音と遮音です。
吸音は、室内で反射する音を減らして響きを整える考え方です。一方、遮音は、隣室や外部へ音が伝わりにくくする考え方です。
音楽室やホールでは「室内でどう響くか」が重要なので吸音を考えます。共同住宅やホテルでは「隣へどれだけ伝わるか」が重要なので遮音を考えます。
吸音＝響きを減らす、遮音＝音を通しにくくすると分けておくと整理しやすくなります。
熱は「高い方から低い方へ移動する」
熱は、温度の高い側から低い側へ移動します。
夏は外の熱が室内へ入りやすく、冬は室内の熱が外へ逃げやすくなります。断熱は、この熱の移動を小さくするための考え方です。
断熱は熱を完全に止めるものではありません。熱を伝わりにくくして、室温の変化を緩やかにします。
結露は湿気だけの問題ではない
結露は、水蒸気を含んだ空気が冷たい窓や壁などに触れ、表面で水滴になる現象です。
そのため、結露は「湿気が多いか」だけでなく、表面温度がどこまで下がるかも関係します。
断熱性能を高めて表面温度が下がりにくくすることは、結露対策にもつながります。
光は「出る・届く・見える・色味」で考える
光の分野では、似た用語が多く出てきます。
最初は、次の4つに分けると理解しやすくなります。
- 光束：光源から出る光の量
- 照度：面に届く光の量
- 輝度：目に見える明るさ
- 色温度：光の色味
特に色温度は、「高いほど暖かい色」ではありません。色温度が低いと赤みのある暖かい印象、高いと青白い印象になります。
空気は「どれだけ入れ替えるか」で考える
室内では、人の呼吸、におい、湿気などによって空気がよどみます。換気は、室内の空気を外気と入れ替えて環境を整える仕組みです。
ここで区別したいのが換気量と換気回数です。
- 換気量：一定時間に入れ替える空気の量
- 換気回数：部屋の空気が一定時間に何回分入れ替わるか
同じ換気回数でも、部屋が大きければ必要な換気量は増えます。「量」と「回数」を同じものとして覚えないようにしましょう。
音・熱・光・空気はつながっている
実際の建物では、これらの現象は完全に独立していません。
例えば、日射は明るさだけでなく室温にも影響します。換気は空気をきれいにしますが、外気を取り入れることで冷暖房負荷にも影響します。
最初から用語をばらばらに暗記するより、いま何の現象を見ているのかを意識することが重要です。
まずはここまで分かれば十分
最初の段階では、次のポイントを押さえてください。
- 吸音と遮音は目的が違う
- 熱は高温側から低温側へ移動する
- 断熱は熱を伝わりにくくする
- 結露には湿気と表面温度が関係する
- 光は「出る・届く・見える・色味」で分ける
- 換気量と換気回数は別の指標
次は、空調・給排水・電気・防災といった、建物を実際に使える状態にする設備を整理します。