省エネルギー関連の法律は、1979年に施行された「エネルギーの使用の合理化等に関する法律」（省エネ法）があります。経済産業省（当時は通商産業省）と国土交通省（当時は建設省）が所管する法律です。施行当初は産業分野での取組みを求めるものでしたが、翌1980年には、一定規模以上の業務施設に「PAL」「CEC」の計算書提出が義務付けられました。
・「PAL」とは、Perimeter
Annual Loadの略で「年間熱負荷係数」のことです。
PAL（MJ/年m2）＝屋内周囲空間（外壁から5m）の年間熱負荷（MJ/年）÷ 屋内周囲空間の面積（m2）
値が小さいほど、外壁の熱負荷が少ない建物と評価されます。
値を小さくするためには、外壁の断熱材の厚さを増したり、性能の高い断熱材を使用したり等、外壁の断熱性能を向上させる、庇をつけて日射が直接外壁や窓に当らないようにする、窓を小さくしたり、二重サッシにしたり等、窓の熱的性能を上げる等々・・・。
・「CEC」とは、CoEfficient
of Energy Consumption の略で「エネルギー消費係数」のことです。
CEC（無次元数）＝年間エネルギー消費量（MJ/年）÷年間仮想エネルギー消費量（MJ/年）
計画した建物の年間のエネルギー消費量が、一定基準で算出したエネルギー消費量に対してどの程度の割合になるかで判断し、値が小さいほど効率の良いシステムであると評価されます。
「PAL」「CEC」の変遷を図3-1-1に示します。
2006年に、対象延べ床面積が2,000m2以上に拡大され、さらにそれまでは「新築」建物だけだったものが、「改修」建物も対象となりました。 2010年、対象延べ床面積が300m2以上（「改修」は2,000m2のまま）に拡大されました。図を見ると、「工場」用途の基準が甘いように見えますが、「工場」は経産省系の縛りがあります。それは、1993年に、原油換算で年間1,500kL以上の製造工場を対象に、エネルギー使用量の「定期報告書」提出が義務付けられ、また「毎年1%以上のエネルギー消費原単位の削減」の努力義務を課せられました。1999年、省エネルギー改修工事に関する5年間の「中長期計画書」も義務付けられました。2003年、対象事業所が、住宅を除く全ての建物用途に拡大されました。2010年、それまでの報告が「建物毎」だったものが、「事業者毎」に改訂されました。2014年、「年間エネルギー消費原単位」に加え、「電力需要平準化原単位評価」の報告が加わりました。2015年、昼間（8:00〜22:00）の電力量は、1.3倍に換算することになりました。（昼間と夜間の電力量を分けて計量できない場合、終日1.3倍）
平均的な業務建物の床面積の構成比率（用途別床面積比）を図3-1-2に示します。
延床面積当りの「オフィス専有面積」を「レンタブル比」（貸床比率）と言います。小規模の業務建物では「レンタブル比」は高くなりますが、大規模の業務建物では、1階に店舗や、ゆったりとしたエントランス（玄関）やトイレ等の関係でこの図程度の値か、それよりも低い値となります。高層や超高層の業務建物では、1階だけではなく最上階にも普通、店舗が入ります。
続いて、その用途別床面積毎のエネルギー消費割合を図3-1-3に示します。
「駐車場」のエネルギー消費は「照明」と「換気」程度のため、床面積比の割合に比べてエネルギー消費割合は少なくなります。「オフィス共有」（廊下、トイレ等）も同様の理由で少なくなります。「共用部」は熱源設備やその熱源の搬送動力が含まれるため、エネルギー消費割合は逆に多くなります。当然「オフィス専有」も多くなります。その「オフィス専有」のエネルギー消費割合では、「照明」「コンセント」「空調」が、各々1/3程度ずつを占めることがわかります。
業務建物の「用途別エネルギー消費割合」を図3-1-4に示します。
「熱源・空調」（43%）と「照明・コンセント」（42%）がツー・トップで併せて85%となります。
「CEC」の対象が、AC「空調」、V「換気」、「L「照明」であったことに納得がいくと思います。いっぽう、EV「搬送」は多くを占めないので何故CECの対象となったのか？HW「給湯」が業務建物では対象外である理由もわかると思います。
各々の項目の今後の展開を以下に記します。
図では多くを占めた「コンセント」ですが、エネルギー削減の評価方法が無いのが現状です。
バブルと呼ばれた時代は、パソコンの普及が目覚ましく、建物の電気容量（コンセント容量）がうなぎ上りとなった時期でした。しかしながら、パソコンが一人一台まで普及した後はCRTがLCDに変わり、CPU自体の効率も著しく向上したため、現在は減少傾向となっています。このように、コンセントのエネルギー消費削減には、「機器効率の向上」が最も効果をあげます。
「照明」に関しては、「CEC/L」の値の変遷を見てわかるように、業務建物はそもそも「蛍光灯」が主流であったため、大きな削減は望めないと思われていました。しかしながら「3.11」で「電力制限令」が出て室の照明を間引いたところ、その明るさでも十分だと気付きました。そのためJISの照度基準の見直しが行われており、今後、「CEC/L」の値は変わりませんが、「照明」のエネルギー消費割合は減少すると考えます。
また、高級ホテルやデパートの宝飾品売場等では「白熱灯」が多用されていましたが、白熱灯と同様に点光源で、かつ高効率なLEDに置き換わりつつあり、今後、エネルギー消費の削減が期待されます。照明のエネルギー消費削減も、これ以上の照度削減は望めないでしょうから、LED等の高効率照明が普及した後は、大きな削減は望めないと考えます。
「換気」に関しては、人の密度が高い状況下で、しかも窓が開かないことが多い業務建物では、エネルギーの削減はほとんど望めないと考えます。以前、アメリカでは省エネルギー対策として「換気量」が削減されたことがあります。そもそも日本に比べてオフィスの人口密度が低いアメリカですが、その際「シック・ビル」が問題となりました。日本では、「建築物における衛生的環境の確保に関する法律」（ビル管法）の規定に「炭酸ガス濃度は1,000ppm以下」があるため、換気量を極端に絞ることはできず、その結果「シック・ビル」は発生しませんでした。
業務建物のエネルギー消費量で多くを占める項目で残っているのは、「空調」となりました。
いっぽう、高級な事務所では、吹出し口は目立たず、吹出した風や音を感じることもありません。花粉等はフィルターで除去され、加湿されているため過度に乾燥することもありません。フィルター等のメンテナンスは執務空間に入ることなく行えます。
「空調」の中で最もエネルギーを消費するのは、「冷暖房」です。
「冷暖房」の原因となるものを「熱負荷」と呼びます。
建物の冷房・暖房用の空調機・熱源機の容量を決めるために、「熱負荷計算」を行います。その建物で最も大きいであろう熱負荷を算出し、それを賄える装置を決めるのです。
「＋」は、その熱負荷に加算される熱負荷です。
「（−）」とはその負荷から減じられる熱負荷です。冷房では、全ての項目が加算されます。暖房では各種の「熱取得」は「暖房負荷」から減じられますが、暖房は普通、朝、出勤前に温めておきますので、就業前の運転開始時に最大負荷が発生します。そのため、「（−）」の項目は「0」として扱います（照明や機器は停止。人間もいない。朝日が差し込む前または雨の日として計算します）。したがって出勤後、人が増えて、照明やパソコンの電源が入ると暖房負荷が減っていくことが想像できます。一方、冷房負荷は外気温が高く、人が活発に活動するにつれて大きくなります。
「隙間風」は、コンクリート造や鉄骨造等で気密性が高い建物では、普通、見込みません。ただし、1階等で人の出入りがある場合は見込みます。「換気」と同質の熱負荷であるため、「換気」に含めることもあります。
事務室の計算例
ある事務室を設定して計算を行いました。その結果のグラフを示します。事務室は東西に長く、南側と西側に窓面がある想定です。
最大負荷の各熱負荷の割合です。
日本は人口が多いのですが、土地が狭いため一人当りの事務室専有面積が少ない（床面積当りの人数が多い）のが特徴です。そして「ビル管法」により、一人当りの外気量が設定されているため、「換気による熱負荷」が大きな値を占めます（図3-1-5参照）。外気量が多いため、一昔前に外国で問題となった「シック・ビル」は日本では問題になりませんでした。「全熱交換器」を使用して、冷房した空気の冷熱を暑い取入れ外気に移すことで省エネルギーを図ります。全熱交換器の交換効率を50%とした場合の構成比を図3-1-6に示します。
日本の事務所は人が多いので、「人体」やそれに伴う「機器（パソコン等の）発熱」も多くなります。明るさ好きのため「照明発熱」も外国に比べて多かったのですが、3.11以降、外国並みになってきました。
「外壁や窓からの貫流熱」とは、温度差により外壁や窓から熱伝導等で室内に入ってくる熱負荷です。
「窓からの日射熱」は、「外壁や窓からの貫流熱」のほぼ倍となっています。
「外壁や窓からの貫流熱」と「換気による熱負荷」の2つとなります。
外気温と室温の差は夏期に比べて大きいので、図3-1-9、図3-1-10の「絶対量比較」を見てわかるように、2つだけですが大きな量となります。
省エネルギーには、「全熱交換器」と「断熱」が有効となることがわかります。
住宅の場合
住宅は、事務所に比べて「人体」「照明・機器」が少ないので、図3-1-9、図3-1-10で、黒い枠線で囲まれた部分の比較になり、住宅の場合「暖房負荷」の方が多くなります。
外国で問題となった「シック・ビル」が日本の事務所では問題となりませんでした。それは「換気量が多かった」ためと言われています。ところが、住宅では「シック・ハウス」が現在、問題となっています。内装材からの有害揮発性物質の放出が原因です。そのため、有害揮発性物質の放出量で内装材を等級化しましたがそれだけでは収まらないため、「住宅の24時間換気」がその後に義務付けられました。
住宅の換気の内、「排気」はトイレや台所からのものが多いため、匂いや油等の問題で「全熱交換器」は使えません。せっかく「断熱性」を向上させても、暖房負荷の削減は片手落ちです。
日本の住宅は、兼好法師曰く「夏を主（むね）とすべき」だったのですが、いつの間にか「高気密・高断熱」の「閉めきった空間」となってしまい、このような事態を招いています。夏や春、秋の間は窓を開け放して通風していれば、有害揮発性物質は蒸発してしまうとも言われているのですが、・・・・。
先に述べたように、暖房負荷は2つの要素で構成されます。これは住宅も業務（商業）系建物も同じです。
暖房負荷の１つは冷たい外気が室内に入る「外気（換気）負荷」です。窓を開けたり、換気扇を運転したり、隙間風が流入したりすることで、つまり室内に冷たい外気が入ることにより熱負荷となります。隙間風を無くす対策が「高気密化」ですが、通常のアルミサッシを用いれば、かなりの高気密化が達成できます。最近の建物、特に業務（商業）系の建物では1階の出入口を除き、気密性が高いため隙間風による暖房負荷の割合は小さく、熱負荷計算では無視します。集合住宅では、居室（居間や寝室）の外壁に「給気レジスタ」が設置されていて、換気扇を運転した時に、そこから外気が入ってきます。給気レジスタからの給気は普通、隙間風とは言いません。寒い風が入ってくるので給気レジスタを閉じてしまう家もあるようですが、気密性が高いため給気量が極端に減少し、台所等で換気扇を運転しても排気ができないことがあります。そのため台所やトイレ、浴室等の換気扇を全て運転すると、室内の気圧が下がり、極端な場合、玄関のドアが開かないことがあります。その対策として玄関ドア脇に給気口を設置している集合住宅もあります。それほど今の建物は「気密性が高い」のです。
暖房負荷のもう1つは、「貫流負荷」で、外壁や屋根（躯体）、窓（開口部）から逃げる熱負荷のことです。対策としては、熱が逃げないように「断熱」を強化することです。外壁や屋根であれば断熱材を入れたり断熱材を厚くしたりします。窓であればペアガラスにしたりやカーテン等を設置したりすることになります。
住宅の場合、「外気（換気）負荷」を無くすには、「換気」をしなければよいのです。室内の空気を燃焼に使用する「開放型の燃焼機器の使用」や「有害揮発性物質」の件が無ければ、在室人員の少ない住宅では積極的に「換気」する必要はないのです。トイレや台所では普通、臭い等の対策の必要から換気扇を運転するので、排気された分の「（冷たい）外気」は入ってきます。どうしても常時「換気」したい場合は、「熱交換型換気扇（全熱交換器）」を使用します（「外気（換気）負荷」を半分程度削減可能ですが、トイレや台所の排気と熱交換することはできません。それは「臭い」や「油」があるためで、熱交換した給気に「熱」と一緒に「臭い」や「油」も移ってしまうのです）。
建築基準法では、平成になった頃、24時間換気が義務付けられました。「シックハウス」対策のためです。「シックハウス」とは、「高断熱・高気密」の推進、特に「高気密」が進んだうえ、窓を開ける家が少なくなったため（と私は考えていますが）、新築住宅に使われる新建材から揮発性物質が室内に拡散し、目がチカチカしたり、気持ちが悪くなったり等々の化学物質過敏症の総称です。
前述しているように、1973年のオイル・ショック時、アメリカでは事務所等の換気量が極端に絞られました。その結果、頭痛、吐き気、めまい等の様々な症状が現われ「シックビル」症候群と呼ばれました。日本では「ビル管法」で必要換気量が定められていたため、「シックビル」とは無縁でした。しかしそれから四半世紀が経過して、日本では住宅で似た症状が出現し、「24時間換気」が義務付けられたのです。
ひと夏、窓を開け放しておけば、揮発性物質は飛んでしまうとも言われていますが、冷房が普及し、室内の温度が低く保たれたため、揮発性物質はゆっくりといつまでも室内に出てくるようです。
冷房が普及したから窓を開けないのでしょうか？
騒音、大気汚染、プライバシー（覗かれる）、雨が吹き込む、防犯、・・・・。ある意味で無秩序に建てられた都市内の建物（戸建・集合住宅）では、様々な要因で「窓を開ける気にならない」のだと思います。冷房が普及する前は、それでも暑いので「我慢して窓を開けた」のですが、冷房が普及すると「窓を開ける必要が無くなりました」。その結果、冷房負荷が急速に拡大すると同時に「シックハウス」が増加したと私は考えています。
住宅の暖房負荷（外気負荷）を今以上に減少させるためには、「高気密」の他に、「窓が開けられる環境」が必要だと思っています。
続いて業務系施設の場合です。
大規模の事務所等の空調方式では、導入する外気を専門に処理する「外調機」と、室内の熱負荷を専門に処理する「空調機」に分けて対応する場合があります（そのため、「外気負荷」を他の負荷と分けて熱負荷計算することがあります）。この方式の利点は、「外気取入れ口を集中」できることと、「加湿」への対応が良いことです。低い温度の空気に「加湿」するのは難しいのです。しかしながら、事務所等では誰もいない始業前には暖房負荷が発生しますが、始業以降に人が増え、パソコン等も起動し、日射が差し込むと「暖房負荷」は無くなり逆に「冷房負荷」が発生します。「外調機」は絶えず冷たい外気の「暖房負荷」に対応しますが、「空調機」は冷房負荷に対応します。外気を「空調機」で上手に処理することで「冷房負荷」と「暖房負荷」を相殺することができます。外気を部屋ごとに取り入れられる工夫ができれば、かなりの省エネルギーになります。（外観の設計に関わるため、デザイナ（意匠設計）が嫌がりますが）
b)貫流負荷
断熱材を厚く入れれば、その分の「貫流負荷」が減少します。厚さ10cmまでは比例的に貫流負荷は減少しますが、超えると効果の割合が鈍化するので一般的な地域では断熱材の厚さは10cmが経済的な範囲のようです。ではそれ以上に貫流負荷を減らす手段は？貫流負荷は外壁の面積に比例するので、外壁の面積を減らせば良いことになります。簡単に言うと、家の形で凸凹を減らす、つまり羊羹の箱のようなのっぺりとした単純な直方体、できれば立方体にすると、外壁の面積は最小になります（同じ容積であれば、直方体→立方体→球体と表面積が減少しますが、さすがに球体の住宅は無理）。また図3-1-14から、高層建物を低層建物とすることで、床面積当たり10〜15Mcal程度の削減が可能と推察します。
省エネの手法には載っていませんが、実はさらに外表面積を減らす手段があります。家同士を連結するのです。両側を隣の家と共有すれば、5面ある外壁のうち3面（南、北、屋根）だけに「外気に接する面」を制限できます。上にも家を持って来れば、2面だけになります。普通の集合住宅で8方を隣の家に囲まれていると、冬でも暖房なしでも過ごせます。
現状は、一軒の大きな家が無くなると、庭のほとんど無い1戸建（庭無1戸建）が5〜6件建つことが多いのではないでしょうか。大きな直方体が小さな直方体×5〜6になると、表面積は極端に増えます。省エネ法に則った住宅だったとしても数が増えると暖房負荷は減らないばかりか、増えてしまいます。
隣家と外壁を共有するのは、実は人間社会では面倒なのかもしれません。財産の区分、その壁の形をどうするか、建替えの時の対応、・・・・。しかし、「環境と共生」しようと考える「人類」が、「隣と共生」できないのでしょうか？
ヨーロッパの街並みは、普通、外壁は共有（？）ではないでしょうか？
日本の寒村では、あまり共有していないように思えます。日本人はそういうことが苦手なのかもしれません。
外壁を共有すれば「貫流負荷」は激減します。「庭無一戸建」や「高層集合住宅」等の「外壁の多い住宅」がこのまま増え続ければ、省エネ法で「高断熱」を普及しても焼け石に水になりかねないと思います。「貫流負荷削減」とは相いれない住宅なのだと思います。
「外壁の共有」は、技術論でありません。地方自治体が対処すべき問題と考えます。国に頼らず、地方に合った方法を考えて欲しいと思います。
