風大地プロダクツ 自然を活かして暮らす

家模型ワークショップ〈実験キット〉

「夏涼しい住まい」「冬暖かい住まい」が、実験でよくわかる

住環境教育教材
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この実験キット1セットで、遮光・断熱・風通しの3つの基本実験と、いろいろな応用実験ができるので、自然を生かした「快適な住まい方」の要点をしっかり押さえることができます。
組み立ても実験も簡単で、短い時間でも、体験を通した記憶に残る授業が行えます。

自然を生かした「快適な住まい方」の重要ポイントをしっかり押さえる

この実験キットを使うと、「快適な住まい方」の要点、「夏の3つのポイント」と「冬の3つのポイント」を、家模型の実験で確かめることができます。

自然を生かした「快適な住まい方」について、体験的に学ぶには

さらに、この実験キットを使った家模型の実験に、熱を知る体感実験を合わせて行うと、いっそう記憶に残る楽しい学習が行えます。

熱を知る体感実験

 
 

この実験キットを使った遮光・断熱・風通しの3通りの実験

遮光…カーテンとすだれの実験

夏の日射しの有効な遮り方を考える実験です。

内側にカーテンを掛けて日射しを遮っている家模型と、外側にすだれを掛けて日射しを遮っている家模型とを比べます。太陽光に当てたり当てなかったりした時の家模型内部の温度変化をグラフに表します。

窓ガラスを通って室内に入った光は、物に当たって熱に変わりますが、その熱は今度は窓ガラスから出て行きにくくなります。夏に、どこで日射遮蔽すると涼しさが保てるのか、がよくわかる実験です。

屋外で日なた・日陰に置いて実験する方法と、太陽の代わりに、室内で電球で照射して実験する方法があります。

家模型の組み立て方(PDF)

実験の進め方(PDF)

断熱…断熱材が入っている家、入っていない家の実験

断熱材が入っているとどのような効果があるのか、がわかる実験です。

断熱材が入っている家模型と、入っていない家模型、それぞれの中にカイロを入れて、家模型内部の温度変化をグラフに表します。

十分に断熱された家では、少しのエネルギーで暖かさを保てることがわかります。
夏にはカイロの替わりに氷を入れて、冷房効果を確かめることもできます。

このように家模型の内部に熱源を入れて保温性の違いを観る実験のほか、窓から太陽光を入れて内部の温度変化を観る実験も行うことができます。

この断熱の実験と合わせて、熱伝導の違いを体感する実験を行うと、断熱材がどういうものか、さらにインテリア素材の選択についても理解が深まります。

家模型の組み立て方(PDF)

実験の進め方(PDF)

熱を知る体感実験 > 木や金属の温かさ・冷たさを調べよう

風通しの実験

風には入口と出口があることが、目で見てわかる実験です。

風センサーを作って家模型の中に入れ、扇風機で風を当てます。
窓が一つ開いている時と二つ開いている時では、空気の流れが大きく異なることがよくわかります。
このほかにも、家の向きや窓の開け方をいろいろと変えて、風センサーの動きを観察してみましょう。

家模型の組み立て方(PDF)

実験の進め方(PDF)

 

ほかにも、この実験キットでできる実験、応用方法はいろいろ

蒸発冷却…濡れた日よけの実験

蒸発冷却で涼しさをつくってみる実験です。
正面の窓と後ろの小窓が開いた風通しのよい家模型で、その一つに水を吸う材料で日よけをつけます。太陽光に当てて家模型内部の温度変化をグラフに表します。

日よけがあるだけでも暑さを避けることができますが、そこに水と風が加わると劇的に涼しくなることがよくわかります。

この家模型の実験と同時に、蒸発冷却の体感実験を行うと、涼しさづくりを数値と体感の両方で確かめることができます。

熱を知る体感実験 > 霧吹きで蒸発冷却を感じてみよう

採光…大きな窓と小さな窓の実験

採光面の大きさの違いによる中の暖かさの違いを比べてみる実験です。

断熱材の入った家模型で、中に黒い色画用紙を貼って温度の違いがよくわかるようにし、太陽光に当てたり当てなかったりした時の家模型内部の温度変化をグラフに表します。

窓枠に紙を差し込むことができるので、採光面をいろいろに変えてみましょう。

家模型の組み立て方 > 色画用紙の型紙(PDF)

すきま風の実験

すきま風のマイナスの効果がわかる実験です。

断熱材が入っている家模型の中にカイロを入れて、家模型内部の温度変化をグラフに表します。一つの家模型は、ラップで包んですきま風が入らないようにします。もう一つの家模型は、左右の窓が開くようにしておきます。

家の中が十分に温まって温度が安定してから実験を開始し、二つの家模型を平等にうちわで強く扇ぎます。その途中で、一つの家模型の左右の窓をほんの少し開けて、すきま風を送ります。

家模型の組み立て方(PDF)

色と温度の実験

光と色と温度の関係を考えてみる実験です。
中に黒い色画用紙を貼った家模型と、貼っていない白い家模型の内部の温度変化を比較します。

家模型の組み立て方 > 色画用紙の型紙(PDF)

敷地も合わせてデザインしよう

快適な住まいにするには、家の周りも大切です。
太陽の光や熱、植物や水などを生かして、庭やエクステリアをデザインしましょう。
方角を印した敷地の上に、いろいろな材料を使って作ってみましょう。

 
 

家模型ワークショップ〈実験キット〉…1セットの内容と価格

 

価格 ¥2,600
(消費税別)

1セット2軒分入

※棒温度計は含まず

1セットの内容

  • 家型の箱 (約12㎝角の大きさ) ☓ 2箱 (2柄が1箱ずつ入っています。)
  • 断熱材 ☓ 2組 (壁用・床用・屋根用の7点組み、材料:スチレンペーパー、厚み:5㎜)
  • 窓材料 ☓ 4枚 (材料:透明PET板、厚み:0.2㎜)
  • 棒温度計の補助材 ☓ 4枚 (2種類が2枚ずつ)
    ※棒温度計(50℃)はご用意ください。
  • 「家模型の組み立て方」「実験の進め方」説明書
    付録:熱を知る体感実験、グラフ用紙、色画用紙の型紙
 

オプション:実験用電球スタンド

 

価格 ¥4,500
(消費税別)

200Wシリカ電球1個付き

ON/OFFスイッチ付き

四隅穴開きで、吊るすこともできます。

 

オプション:棒状温度計(50℃、2本組み)

 

価格 ¥1,400
(消費税別)

アルコール棒状温度計 30cm 赤 0~50℃

棒状温度計の精度は、メーカー出荷品は+-1℃ですが、実験しやすいように精度の近いものを2本組みにしています。

 

製作:有限会社 風大地プロダクツ
開発協力:こどものためのオープンハウス YKK AP株式会社  監修:宿谷昌則(東京都市大学 教授)

 
 
 

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