■太陽エネルギーを採り込む
私たちの家の屋根には、毎日、燦々と太陽が降り注いでいます。そして、誰もが一度は、晴天の空を見ながら、ふと、「この恵みを何かに活かせないものか」と、思った経験があることでしょう。このソーラーシステムは、大規模な機械装置を用いず、建築的な工夫によって、太陽の熱を、上手に家の中へ採り込もうと考えられた、パッシブソーラーシステムの1つです。「太陽熱」と「空気」を利用することから、「空気集熱式ソーラーシステム」とも呼ばれています。

■屋根で集熱、床下に蓄熱
さて、そのしくみですが、実に、単純です。軒下から取り入れられた新鮮な外気は、屋根に降り注ぐ太陽の熱で温められながら、空気の通り道である集熱通気層をゆっくりと上昇していきます。強化ガラス製の集熱パネルで、さらにその温度が高められた空気は、屋根の最頂部にある棟ダクトに集められます。この熱い空気を小さなファンの力を借りて床下に送り込みます。空気は、床を温めながら（床暖房）、床下の土間コンクリートに、その熱を奪われ、余った分は、床吹き出し口から室内に流れ出ます。やがて夕方になると、室温の低下とともに、昼間、土間コンクリートに蓄えられた太陽の熱が、ゆっくりと床下から放熱を始めます。足元から温めるこのゆるやかな暖房手法は、頭寒足熱で、部屋と部屋の温度差のない、健康的で心地よい室内環境をつくりだすシステムとして、北は北海道から南は鹿児島まで、すでに16,000以上のご家族に利用されています。

■四季を通して利用できる多機能ソーラー
太陽の熱と空気を利用して床暖房をするこのソーラーシステムは、また、一年を通じて働く多機能ソーラーでもあります。夏の昼は、屋根裏の熱い空気を屋外へ排出します。夜は、屋根が夜空によって冷やされることを利用した、涼風を家の中に取り込みます。冷房とまではいきませんが、自然の心地よさを活かした採涼法です。また、春から夏・秋にかけては、太陽の熱を利用して、たっぷりのお湯が採れます。お風呂やシャワーでお湯をたくさん使う日本人にとっては、たいへんうれしい機能です。さらに、システムが稼動していれば常に新鮮な外気が室内に取り込まれているため、床暖房をしながら、換気も行います。つまり、このソーラーシステムは、「フォーシーズン多機能ソーラー」として、一年を通して利用することができるのです。ただし、天気はもちろん、晴天ばかりでなく、曇りや雨の日もあります。そのような日は、太陽エネルギーが得られませんので、他の暖房機器で補います。このソーラーシステムには、システムと連動して運転する、補助暖房機能も備わっています。

■穏やかな温熱環境をつくる
居間だけでなく、廊下や洗面所・トイレなど、家全体を足元から暖める間接暖房で、日本の春や秋のような穏やかな室内環境をつくります。また、新鮮な空気を室内に取り入れているため、換気効果もあります。

■体にやさしい
家の中における温度差が小さいため、「熱のバリアフリー」を実現します。特に高齢者の身心にとっては、やさしい暖房手法です。また、第二の心臓といわれる足の裏から体を暖めることで、血液の循環を良くします。

■熱源が太陽エネルギーだから安全
このソーラーシステムの基本的なエネルギー源は「太陽」です。したがって、他の暖房機器のような、灯油・ガス・電気による熱の発生がない、安全なシステムと言えます。床吹き出し口から出て来る暖かい空気も、20℃から23℃程度ですので、小さなお子様や高齢者にとっても、安全です。

■小型ファン1つで経済的
このソーラーシステムの中で、唯一機械的なものは、屋根に降り注ぐ太陽エネルギーで温められた熱い空気が集められたハンドリングボックスから、その熱を床下に送り込む、小型のファン1つです。

■お湯がたっぷり採れる
春から夏・秋にかけて、地域によって差はありますが、30℃から50℃程度のお湯が、約300リットル程採ることができます。雨が降ったりして、温水貯蔵タンクの温度が低い時には、給湯ボイラーを可動させて補います。タンク内の水温は低いといっても一定の温度には達していますので、燃焼エネルギーが少なくて済みます。

■暑さを防ぐ、涼を採る
夏の昼間、屋根に伝わってくる暑さを、軒下から入る空気に熱を奪わせ、強制的に排熱・排気します。また、床下にこもった空気を誘引し外へ排気します。一方、夏の夜は、屋根が夜空によって冷やされることを利用します。冷房とまではいきませんが、自然の心地よさを活かした採涼法（地域によっては、利用できない場合もあります）です。

■設計段階で温熱環境を予測する
パッシブソーラーシステムは、環境と建物との応答を基本に考えられたシステムです。「空調設備のような機械」ではなく、「自然と呼応しながら、よりよく住まうための住宅建築」と言い換えることができましょう。このバックアップ技術として開発されたのが、「コンピュータ・シミュレーション」です。地域の気候特性を正確に捉え解析するとともに、建築材料の熱的データをプログラム化。気象データと熱的データをシミュレーションにかけ、住宅の性能を予測します。このシミュレーションによって、設計段階において、室内環境を検討することができます。

■消費エネルギ−量の比較
コンピュータ・シミュレーションでは、地域の気候特性や家族構成、設計条件、建築材料などをもとに、設計段階で、室内の温熱環境やCO²の削減量、省エネルギー率などの性能を予測できます。ここでは、このコンピュータ・シミュレーションを使って、【1】「次世代基準並の在来工法住宅」、【2】「【1】+空気集熱式ソーラーシステム」、【3】「【2】+アモルファス太陽光発電」の3つにおける年間消費エネルギー量を比較してみました。【1】に対して【2】は、約50％の消費熱エネルギーの削減が、太陽光発電との併用の【3】では、さらに約70％の消費電気エネルギーの削減が、予測できます。

実際に、OMソーラーを利用したさまざまな施設・住宅例を、いくつかご紹介しています。

近年、ＯＭソーラーを利用した公共施設や民間の施設が増えてきました。未来を担う子供たちが一日の大半を過ごす幼稚園や学校、多くの人たちが利用する郵便局や病院、コミュニティ施設など、実に様々な施設で利用されています。自然エネルギーを利用した環境共生建築は、そこに集う人々に、自然の大切さ、共に生きていくことの素晴らしさを教えてくれます。今後も日本各地の公共・民間施設で取り入れられていくことでしょう。ＯＭソーラーはあらゆる用途の建物に装備可能なシステムです。