断熱 基礎知識

断熱基礎知識

住宅の温度環境を適切に維持することは、快適な生活のための重要な要素です。また、住まいの環境は人の健康に大きな影響を及ぼします。

健康で快適な住まいづくりのためには、住宅の断熱性能を高めることがポイントになります。

断熱という機能には、夏の暑さや冬の寒さといった外気温の影響を受けず、住宅内でのエネルギー消費を抑えて冷暖房費や光熱費を削減するという役割があります。

住宅の断熱は「夏は涼しく、冬は暖かい」住まいを実現する上で不可欠な機能です。

「断熱」の意味

「断熱」とは、その名の通り熱を断つという意味です。

熱という概念は、物理で言う熱力学の法則によって説明できますが、簡単に言えば、熱エネルギーは温度差があると移動します。住宅を例にとると、冬場は家の中から外へ熱が逃げて、夏は家の中に熱が入ってきます。

断熱されていない住宅は、冬場に暖房してもしばらくするとまた寒くなります。夏場に冷房しても、スイッチを切ればすぐ暑くなります。これは住宅の中と外で熱が移動しているということです。

この熱移動を断つことが「断熱」です。断熱性能が高い住宅は熱移動が起こりにくいため、冬場は熱が逃げず、夏場は涼しいまま、室内の温度を一定に保つことができます。

住宅の断熱 ここがポイント

断熱基礎知識

住宅の断熱を考える際の大きなポイントとして「住宅全体の断熱」、「開口部の断熱」、「室内の換気や空調」の3つがあります。

住宅全体の断熱

屋根や壁を含めた住宅全体のことを躯体と言います。熱エネルギーは躯体を通じて移動するので、まずは躯体全体を断熱することが必要になります。

躯体は外から見ると、屋根、外壁、床下の3つに分けられます。それぞれの場所に応じた断熱工法を組み合わせて躯体全体の断熱性能を高めるのですが、これには断熱に対する知識と経験が必要です。

一部分だけ断熱しても、他の部分から熱が逃げていくので躯体全体の断熱性能は低下します。また、断熱に対する知識や経験が不足していると、断熱材にすき間ができたり、施工不良で正しい断熱処理ができない場合があります。

開口部の断熱

開口部とは躯体に開いた口の部分で、窓や玄関などを指します。

開口部は躯体に比べるとはるかに熱を通しやすいので、開口部の断熱が躯体全体の断熱性能を大きく左右します。また、窓や玄関はすき間が生じやすく、そこから空気が漏れると、断熱性能は低下します。

そのため、断熱性能の高いサッシや窓を導入して、全体の断熱性能を高めることが必要になります。

室内の換気や空調

従来の住宅は断熱性能が低く、すき間も多いので換気装置は不要でしたが、高い断熱性能を持つ住宅は、その高い気密性ゆえに強制的な換気が必要となります。

冬場に石油ストーブやガスストーブを使うと、燃焼ガスが発生して室内に拡散し、空気が汚染されていきます。高断熱住宅は気密性が高いので、換気をしなければ一酸化炭素中毒になるかもしれません。

また、人間が室内で生活すると、炊事や洗濯、入浴などで必ず湿気が発生します。こちらも換気をしなければどんどん湿度が上昇し、結露の原因となります。

他にもタバコを吸えば煙とニオイが発生したり、布団や衣類からホコリが俟ったり、空気の汚染源はたくさんあります。

健康的な生活のためにも換気は必須です。シックハウス症候群や化学物質過敏症の原因となるVOC(揮発性有機化合物)は、断熱材や内装材、合板の接着剤などから発生し、室内の換気が不十分な場合に濃度がどんどん上昇していきます。そして、許容範囲を超えると突然発症します。

2003年に制定されたシックハウス法では、原則としてすべての家に換気が義務付けられましたが、高断熱住宅では室内の空気の流れまでを考えた計画的な換気が必要になります。

断熱材の種類と断熱工法

断熱材には大きく分けて3つの種類があります。

グラスウールやセルロースファイバーといった繊維系断熱材、ウレタンフォームやポリスチレンフォームなどのボード系断熱材、現場で吹き付けて作業する発泡ウレタンやフォームライト、アイシネンなどの発泡系断熱材が代表的なものです。

断熱材の種類

断熱材比較 繊維系断熱材
断熱材比較 ボード系断熱材
断熱材比較 現場発泡系断熱材

断熱材は住宅の断熱性能に大きな影響を及ぼす重要な部材です。また、断熱材は断熱性以外に、耐久性、不燃性、耐久性、防蟻性、施工性も要求されます。さらに近年では、環境負荷や省エネ性といったエコロジー面での性能も重視されています。

断熱材には種類によってそれぞれ一長一短があり、完璧な断熱材はありません。また、建物の断熱性能は断熱材単体だけで決まるものではなく、防湿、換気などの環境や、外断熱、充填断熱などの断熱工法を組み合わせた上で判断することが大切です。

断熱工法の種類

断熱工法は大きく分類すると、通称「内断熱」と呼ばれ、壁の内側に断熱材を充填する充填断熱と、通称「外断熱」と呼ばれ、壁の外側に断熱材を張る外張断熱の2種類があります。

また、鉄筋コンクリート造り(RC造)や鉄骨造、木造といった建物構造の違いによっても断熱工法は変わり、最近では内断熱と外断熱の両方を施工する「付加断熱」という工法も登場しています。

他には、各工務店や建築業者が展開するオリジナルの断熱工法もありますが、基本的な考え方は従来の断熱と同じです。

ヒートショックに注意 住まいの断熱化で健康な生活

住まいの環境は人の健康に大きな影響を及ぼします。特に室内の温度環境を適切に維持することは、快適な生活のための重要な要素です。

室内が寒かったり、部屋によって大きな温度差があると、脳卒中や心筋梗塞、神経痛、リウマチなどの原因になります。また、脳卒中の死亡率は、寒くなればなるほど上昇し、室内の温度差が大きいほど高くなるという傾向があります。

下の心筋梗塞と脳卒中の月別死亡者数を見ると、12月や1月といった寒い季節に死亡率が上昇していることがわかります。

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このように、脳卒中や心筋梗塞の死亡率は、寒さと密接な関係があるのです。

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住まいの温熱環境は、気温、湿度、輻射、気流の4つの要素で成り立っています。これらの要素は、住まいの断熱化によって向上させることができます。

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窓などの開口部や壁、床、天井をしっかりと断熱・気密施工し、室内の熱を逃がさない高断熱高気密住宅は、冬も夏も少しの冷暖房エネルギーで快適な室温を保てます。

一方、断熱していない住宅では、冷暖房をつけた部屋とつけていない部屋との温度差が大きくなります。同じ部屋の中でも、暖かい空気は天井付近など部屋上部に溜まり、冷たい空気が部屋下部に留まります。外気の影響が強い窓や壁付近と部屋の中心部でも同様に温度差が生じます。

温度計を見ると適正な室温なのに、実際には寒さ・暑さが気になるなど体感温度との差を感じることも。高断熱高気密住宅ではこうした室内の温度差が少なくなり、快適な温度の居住空間が生まれます。さらに熱の出入りが少なくなるので、冷暖房の効きが良くなり、室温の上昇・低下が起こりにくく、翌朝は楽に目覚めることができます。

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