床下の熱

地盤熱に関して!



地盤熱に関して!
地表面下(ちひょうめんした)5m(めーとる)以下には、「恒温層」(こうおんそう)と呼ばれる、「年中変わらない熱」が蓄積された温度層が形成されています。
弊社計測データでは、最も温度が下がる2月でも、5m下(した)の土中(どちゅう)センサー値は、19.3℃で、1日中変化しません。
そして、40℃を突破した猛暑の8月13日でも、地表面下5mの温度は、1日中19.3℃をキープ。
これが、地表面下5メートルに存在する、「恒温層」の温度です。

この熱は、マグマなどの熱ではなく、単純に太陽光の熱が長い時間をかけて蓄えられた熱だと言われ、エリアによって温度は上下しますが、地表面下5m以下に、膨大に蓄積されているそうです。
しかし、この熱を、地上に取り出す事は、現在のテクノロジーでは不可能とされています。
どんな方法を使っても、地上に取り出すときには、地上の温度になっているので、意味を成さないからです。
ところが、家が出来た基礎中央部分には、5m下に形成される温度層が、上昇している事が分かって来ました。
一般的に、地表面下5m以下に存在する恒温層ですが、家が出来ると、その下の地盤は、暑さ、寒さが伝わりにくくなるので、恒温層がせりあがってくるようです。

家が無い、地表面下1mの場合、1月は12.7℃、8月は25℃という温度になります。
それが、家が建つ事で、地表面下1mの温度が、冬季は16.1℃まで上昇、夏季は21.9℃まで下がる事が確認出来ています。

つまり、「5m下に形成される温度層」が、2m下に形成されている!と言った感じです。
実際のデータで説明します。
こちらは、Air断東京モデル、外気温が最低‐2.5℃まで下がる、1月25日のデータです。

この時、床下外周部分は、この様な温度推移です。
外気温度と似たような温度推移。
しかし、「恒温層」の影響を受ける、床下中央部分の温度がこちら。
平均すると13.5℃。
さらに、床下中央部分のその下1.5m。基礎工事前に、土中に埋め込んだセンサー値がこちら。
1日中変わらない16.1℃の熱が、家の中央部分1.5m下に眠っています。
5m下の19.3℃には及びませんが、真冬には暖かい温度。

そして夏、40℃に迫る8月4日、外気温度は39.2℃を記録。
この時、床下外周部温度は、この様な推移。
しかし、恒温層の影響を受ける、床下中央部分の温度がこちら。
平均すると、27.04℃
さらに、その下1.5m。基礎工事前に土中に埋め込んだセンサー値がこちら。
1日中変わらない21.9℃の熱が、家の中央部分1.5m下に蓄積されています。
こちらも、5メートル下の19.3℃には及びませんが、真夏としては、とても涼しい温度。

これは、極寒北海道でも、温度差はありますが、同様です。
−19℃、1日中氷点下を記録した日でも、基礎中央部分1.5m下、基礎工事前に埋め込んだセンサー値は、1日中変化しない、5℃を記録しています。
−19℃からすると、24℃も高い熱を、1日中、全くぶれる事なく、供給し続けます。
これが、床下の熱源ポイント。


この熱源ポイントを、正確に推測、効果的に活用する事で、近隣の暖房費5万円オーバーの極寒、Air断北海道2月を、18,822円で暖房、更に、Air断大阪、猛暑8月を、3,543円で冷房、更に、最新ロジックで建設した、東京同等の寒いエリア、Air断九州は、冬季2月を驚異の6,443円で暖房。圧倒的エコな冷暖房を可能にします。


建てるなら是非、Air断をご検討ください。

冬期に屋根で暖まった空気を床下で温めて、その熱を夜間活用することはできますか?



「冬、屋根で暖まった空気を、床下に送り込んで、床下を温め、その熱を夜間活用する仕組みをご存じですか?」
「その仕組みを取り入れると、さらに良くなるのでは?」
とご質問を受けました。

解説します。

屋根で暖まった空気を、床下に下げることが困難だと思います。
暖まった空気は、浮力により上昇こそしますが、下がることはありません。
下がる頃には、温度を失っていると思います。

更に、空気で、床下のコンクリートを温めるには、とても大きな熱量が必要になります。
屋根で温めた空気程度で、床下コンクリートが温まるとは考えられません。

聞いたことはありますが、理論的に間違っていると思います。

更に、弊社が計測した冬季の屋根裏温度は、過去10年間のデータを検証しても、30℃を超えることはほとんどありません。
2時間程度、最大でも25℃程度までしか上昇しません。

この熱量で、床下コンクリートを温めることなどできないと思います。
あくまでも、弊社計測データに基づく見解です。
参考になれば幸いです。

「なぜ床下に熱があるんですか?」



「なぜ床下に熱があるんですか?」
問い合わせがありました。

説明します。
まず、地盤面下5メートル付近には、一年中一定の、恒温層と呼ばれる、蓄熱温度層が存在していると言われています。
そこで、
地盤面下5メートルに温度センサーを埋め込んで、24時間365日計測した結果がこちらです。
確かに、真冬も、真夏も、20℃前後の、常に一定した温度が蓄えられていました。
しかし、地上に近づくにつれ、その温度は、地表温度の影響を受けるようになります。
要するに、地盤面下5メートルに存在する、20℃の熱は、活用できない!という事。
地上に移動する間に、温度が失われてしまうのが原因。
道路や駐車場の消雪に使えないか?など、様々な取り組みがされたようですが、
地盤面下5メートルの熱は活用出来ない事が知られています。
しかし、家が建った場合、地盤面下5メートルに存在していた蓄熱温度層が、上昇している事が、計測から分かりました。
家が断熱材の役目を果たし、蓄熱温度層自体が上昇。
家の床下中央部分には、夏25.6℃、冬13.4℃の熱源が蓄えられている事が確かめられました。
もちろん地域差があります。
こちらはAir断北海道モデルハウス、基礎中央部分の1.5メートル下に埋め込んだセンサー値です。
1月25日、外気温度は-18℃まで下がった日でも、家中央1.5メートル下の地盤には5.6℃の熱がある事を確認。
外気との温度差23.6℃にもなります。

こちらは、Air断東京モデルハウス、外気が-2.5℃まで下がった2023年1月25日、家中央1.5メートル下では、
16.1℃の熱が存在。外気との温度差は18.6℃にもなります。
さらにこちら、2022年8月9日、外気が45℃まで上昇した酷暑日、Air断東京モデルハウス、
中央1.5メートル下には21.8℃のヒンヤリした熱が存在していることを確認。外気との温度差23.2℃にもなります。

この、夏涼しく、冬暖かい熱が、家が建った後の床下に形成される事を、確認しています。
そして、この熱量は膨大!Air断がどれだけ、真夏に暑い空気を、真冬に冷たい空気を床下に送り込んでも、
1.5メートル下に蓄積された熱源の温度は、変化する事はありませんでした。

基礎断熱など不要、床下に蓄積された熱源こそ、有効活用すべき熱源だと私たちは判断しています。

床下に熱がある理由、お判りいただけたでしょうか?

少しでもお役に立てれば幸いです。

恒温層温度データ


床下のさらに下5メートル〜には恒温層と呼ばれる「低温温度地層」が存在していると言われます。

20度〜22度の温度層で、地盤下5メートル〜200メートルの間が「低温温度地層」と呼ばれているそうです。
この温度は、マグマなどの熱ではなく、太陽光の熱が蓄積された「蓄熱温度地層」だそうです。

この恒温層の熱を、そのまま取り出すことは、現時点では不可能と言われています。
(取り出す段階で温度が奪われる為)

ベタ基礎下の地盤は、外気の影響を受けにくく、
「冬温度が下がりにくく、温度の高い恒温層から温度を吸収しやすい」
「夏温度が上がりにくく、温度の低い恒温層に熱を逃がしやすい。」
恒温層と上手に熱交換する事が可能で、
真冬でも10〜14度
真夏でも24〜27度
で安定します。

実際の温度データは、こちらを参照してください。
2018年2月20日  土中400p温度 
をクリックすると、外気温0度でも、土中4メートルには17度ある事が分かります。
また
23018年3月2日からは
土中500p温度が追加されています。
土中500pの温度は、17.5度。0.5度ほど400pよりも高くなっていました。

(現在この温度センサーは、地盤下の水分で壊れてデータは見れません。
夏に向けて防水型の温度センサーと取り換える予定です)

夏涼しく冬暖かいベタ基礎の熱を上手に活用する事が、省エネに直結すると考えています。

床下の熱はどこから?


「床下は冷たい場所」
ではありませんでした。
床下は、
「夏一番涼しく、冬一番暖かい場所」
でした。

ベタ基礎の下の地盤のさらに下、5メートル以下には、平均20度をキープする「恒温層」と呼ばれる低温温度層があると言われています。

冬のベタ基礎は、この熱を吸収しています。
夏は逆に熱を放出しています。

この熱交換のおかげで、冬は暖かく、夏は涼しい温度がキープされています。

「冬暖かい」
と言っても、10度〜14度ほどしかありません。
決して暖かい温度ではありませんが、外気より確実に暖かい!
0度の外気を直接温めるのではなく、床下を通して吸い上げた外気を温める事で、エコな暖房が可能です。
夏は逆に、40度近い外気を冷やすのではなく、床下を通して26度前後に冷やされた空気を活用する事で、エコな冷房につなげます。