モデル校

埼玉県立浦和高等学校

平成20年5月28日(水)

環境教育「箱模型実験」~建物内の熱の振る舞いを学ぶ








 浦和高校の2年の「総合的な学習の時間」では、生徒はアドバイザーグループ(以下AG)に属し、リーダー(担当教諭)の指導のもと論文作成を行っています。
 今年はその中の一つに「浦高エコ改修と環境問題」というAGが開設されました。5/14,28には、「建物内の熱の振る舞いを学ぶ」と題し、2回にわたって箱模型実験を行いました。以下は生徒が事後に書いた感想です。生徒達は楽しく実験を行いながら断熱材や蓄熱材、すだれやペアガラスの効果に気づくことができ、この夏に行われるエコ改修に期待を寄せていました。

夏実験(5/14)
わかったこと
夜に無風だと気温の下がり方は緩やかだった。毎日が無風で晴天が続くと、気温上昇が止まらないのではないだろうか。
室内で光を遮断するのと、外で遮断するときの温度変化率の差が大きいことがわかりました。外で遮断するととても良いです。断熱材や換気をすることにより、温暖な空気を外へ逃がし、適温にすることに気づきました。
すだれとカーテンの違いは大きいことがわかった。ペアガラスとシングルガラスの違いはすだれとカーテンほど大きくはないが、違いがあることがわかった。
すだれの方がカーテンより効果があることがわかった。光を室外で遮ることにより温度の上昇を抑えられることが結果から得られた。

感想
家の中のカーテンより、家の外のすだれの方が、気温が涼しいことがわかった。今年の夏はぜひ活用してみたい。
この実験でどうすれば夏を涼しく過ごせるかがわかったが、夜窓を開けるのは少し危ないと思った。
浦高エコ改修の設計が本当にしっかりと計算されていることを感じることができた。我々自身で建物の温度の下げ方を実験・体験したことは、エコ改修を有意義なものにするよい一歩目となった。
普段カーテンを閉めて遠出して帰ってきたときに家中が蒸し暑くなっているのと同じ結果がAでは見られた。やはり熱や光を室内で遮断すると温度が上昇することがわかった。
夜寝るときには、外が暑くなく風があれば、なるべくクーラーを避けていきたい。
何が温度を下げるのか少し分かっている気でいたが、これほど大きな差が出るとは思っていなかった。冷房ではなく、自然に頼ってもっと夏を涼しく過ごせることが分かった。

冬実験(5/28)
わかったこと
外気温は、上がり方は緩やかだが下がり方が大きい。ダブルガラスで蓄熱・断熱が施されていると、気温の低下は緩やかだが、気温の上昇はA,Bとほぼ同じだったので、これは冬に適していることがわかった。
C(断熱あり、ペアガラス、蓄熱材)は夜の下がる温度が一番少なかった。断熱材の効果だと思います。A(断熱なし、シングルガラス)とB(断熱なし、シングルガラス、蓄熱材)を比べるとAより蓄熱材がある分、下がり幅が低かったです。たかが窓ガラスでも効果はあるのだなと思いました。
蓄熱材のあるなしで、温度変化に大きな差が出た。断熱材があるとなお下がり幅が小さいことがわかった。
AとBの違いにおいて分かるように冬の場合は蓄熱材のあるなしの違いが夏と比較して大きく影響しない。しかし意味はある。B,Cを比較すると分かるように断熱材が大きな影響力を持つ夜の放熱を防いでくれる。

感想
冬でも蓄熱・断熱は施した方が、住み心地がよい空間を作り出せることがわかった。
熱をいかにためておき、逃がさずにいられるかが重要であるため、エコ改修で工夫されたひさしの効果で、より多くの日光を取り入れ、熱をためておくことができるということがわかった。
断熱や蓄熱があるかないかによって温度変化がこんなにも異なるとは思わなかった。このようなものを使うことでエアコンの使用も減らせると思った。
Aの方が昼あたたかくなるが、夜急に冷えるので体によくない。電球から20cm離れた状態(冬に近い)では夜気温の下がり方がゆるいCが適していると思った。断熱と蓄熱を組み合わせることで、よい効果が出るのだろう。
蓄熱材、断熱材、ペアガラスの3つをそろえれば日を重ねるごとに日中があたたかく夜も下がらない。逆に何もしないと温度差が激しくなる。設備で健康をくずすことも減ってくると思う。
Cの夜の気温変化の少なさに驚いた。断熱材、蓄熱材の効果の大きさを改めて知った。浦高も実験のような結果が出ることを期待したい。

埼玉県立浦和高等学校