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これからは付加断熱でしょ!

2009 - 05/19 [Tue] - 18:55

今日は断熱材をまにあっくしましょう。
断熱材には大きく分けて繊維系プラスチック系があります。

繊維系の代表がグラスウール(GW)というもの。
吸湿性が高いために湿気には要注意!
そこで中にはボロクソにこき下ろす業者もいますが、
正しく防湿シートを施工すれば良いだけの話です。

最も大きいシェアを占め、なんだかんだいっても断熱材の王様でしょう。
何より価格が安いのは魅力的ですし、
壁の中の 空洞 を利用するにはうってつけの断熱材だと思います。
グラスウールを頭から馬鹿にする業者の方がお馬鹿さんです。

プラスチック系の利点は、
湿気に強いということと熱伝導率(λ値)に優れる点に集約されるでしょう。
しかしそれも”もの”次第です。
プラスチック系の中でもフェノールフォーム(PF)は湿気に弱いですし、
中にはグラスウールより熱伝導率の劣る”代物”もあります。
プラスチック系だから高性能といっている業者は嘘付きさんです。 

何より、昨日の話しを思い出してください。

断熱材の断熱性能=熱伝導率÷断熱材の厚さ

この単純な【式】を忘れてはいけません。
そこで実際に比較してみましょう。

 グラスウール(10K)×100mm

【10K】というのは密度が10kg/㎥という意味です。
グラスウールの中でも最も性能が低く熱伝導率はわずか0.050――
”悪い断熱材”の見本みたいにいわれていますが、
これだって100mm(0.1m)も施工すれば……

  0.050÷0.1=0.5(W/㎡K)

 押出法ポリスチレンフォーム(1種)×50mm

押出法ポリスチレンフォーム(XPS)なんていってもピンとこないでしょう。
ダウ化工のブランドである「スタイロフォーム」がその代表で、
有名な(一部だけかな?)カネカの「カネライトフォーム」もこの仲間です。
1種から3種まであり、最もグレードの低い1種の熱伝導率は0.040――
これを50mm施工しても……

  0.040÷0.05=0.8(W/㎡K)

ほらね。
数字が小さいほど性能は better ですから、
グラスウール10K×100mmの方に軍配が上がるんです。
もちろん防湿シートが正しく施工されていることが大前提ですが、
「プラスチック系の断熱材を使ってるから高性能」なんていう業者がもしいたら……

ちょっと怪しいな~(=_=)――そう身構えた方が賢明です。

【化学】は非常に単純明快で、嘘をつくこともありません。
自然の摂理にのっとって”仕事”をします。
逆にいえば、性能以上の”仕事”もしてくれないってわけ。

断熱材の断熱性能=熱伝導率÷断熱材の厚さ

この【法則】から外れることは絶対にありません。
たとえ太陽が西から昇ろうともね。 

そこで引き続き、代表的な断熱材とその熱伝導率(λ値)を紹介することにしましょう。

図をクリックすると拡大します
主な住宅用断熱材

実にいろんな断熱材があり、熱伝導率も多種多様だってわかるでしょ?

【高性能グラスウール】というのは、
ガラス繊維の径を細くして同じ密度でも熱伝導率をUPさせた断熱材です。
ピンク色をしているので普通の住宅用グラスウールと一目で区別ができます。

プラスチック系の断熱材で【A種】という記号が付いているのは、
製造する際に発泡剤としてフロン類を使用していないという意味。
いまだに「フロンが使われてる」なんて批判を耳にしますが、
それこそ的外れで時代遅れな意見です。
だって全廃の方向に向かっているフロン類なんか使ってたら、
その企業に”明日”はないでしょ?
早々にノンフロンに切り替えています。 こういう対応は早いのです

アキレス外張り工法で有名な「アキレスボード」は硬質ウレタンフォーム(PUF)です。
「FPの家」が使用するFPパネルも同じ。 ただ厚さが違います! 
硬質ウレタンの強みは熱伝導率=0.023という低さ!
つまり熱をより伝えにくいということで、
断熱材としてうってつけの性質を持っているのです。

これを上回るのが旭化成の「ネオマフォーム」です。
これはフェノールフォーム(PF)の断熱材で、
熱伝導率のカタログ性能は0.020以下となっています。
ただし最初に紹介したように、水に弱いという点には注意が必要です。

ところで……
【次世代基準】の「設計及び施工の指針」には、
熱貫流率(U値)とは別に断熱材だけの断熱性能の基準も併記されています。
みなさんの家の断熱材は、この基準を満たしていますか?

 木造軸組工法-充填断熱

  Ⅰ地域→→→天井(0.18)、外壁(0.30)、床(0.30)
  Ⅱ地域→→→天井(0.25)、外壁(0.45)、床(0.30)
  Ⅲ地域→→→天井(0.25)、外壁(0.45)、床(0.45)
  Ⅳ地域→→→天井(0.25)、外壁(0.45)、床(0.45)
  Ⅴ地域→→→天井(0.25)、外壁(0.45)、床(0.45)
  Ⅵ地域→→→天井(0.25)、外壁(0.45)、床(―)

 木造-外張り断熱

  Ⅰ地域→→→屋根(0.18)、外壁(0.34)、基礎(0.26)
  Ⅱ地域→→→屋根(0.25)、外壁(0.59)、基礎(0.26)
  Ⅲ地域→→→屋根(0.25)、外壁(0.59)、基礎(0.40)
  Ⅳ地域→→→屋根(0.25)、外壁(0.59)、基礎(0.40)
  Ⅴ地域→→→屋根(0.25)、外壁(0.59)、基礎(0.40)
  Ⅵ地域→→→屋根(0.25)、外壁(0.59)、基礎(―)

【補足】
「設計及び施工の指針」の中で実際に示されているのは、ここに紹介した数字の 逆数 です。
これは 厚さ÷熱伝導率 で求められる数値で 熱抵抗値( R値 ) といいます。
ただし性能値の出し方をあれもこれも紹介すると混乱するでしょうから、
ここでは 熱貫流率( U値 ) と同じように 熱伝導率÷厚さ で求められる数値に換算してあります。


ここでも外壁にしぼって考えていきましょう。
充填断熱と外張り断熱を比較すると、外張り断熱の方が基準値が大きいでしょ?
これは柱が熱橋にならないという利点を考慮に入れているからです。
充填断熱の場合より断熱材の厚さが薄めでも、
外壁全体では同程度の断熱性能が確保されるのでご安心ください。

さて、ここからが今日の本題
昨日もお話したように、

外壁の断熱性能は次世代基準の 1.5倍 が妥当――だといえます。

これはとりもなおさず断熱材の断熱性能を 1.5倍 にすることですから、
Ⅳ地域の【断熱材の断熱性能】は充填断熱で 0.303 が目安になります。
外張り断熱なら 同じく 0.392 です。

それでは 1.5倍 にレベルアップするために、
各断熱材の厚みを何mmにしなければいけないのでしょうか?
答えは次の【式】から求められます。

  0.303(W/㎡K)=熱伝導率(W/mK)÷厚さ(m)

外張り断熱の場合は左項の値を「0.392」にすれば良いわけで、
【表】の中に書かれているのはこうして得られた値です。

 充填断熱の場合

グラスウール16Kを使うと149mmの厚さが必要になります。
そこで 150mm 断熱と呼んでいるわけですが、
他の断熱材を使えば【必要厚】は当然異なってきます。
熱伝導率の低い硬質ウレタンフォームを使用すれば厚さ80mmで十分。
そうすれば柱は 3.5寸 のままでOKという計算になります。

ただし実際には限りなく不可能(>_<) 
悪いことに、木造軸組工法の壁の中は”ただの空洞”ではありません。
耐震補強のために筋交いが入っています。
配管や配線も結構ごちゃごちゃしてる……
こんな中にボード状の断熱材を隙間なく詰め込むのは”神業”です。

そこで木造軸組工法と相性がいいのは”ふかふか”したマット状の断熱材――
名前の後ろに ※印 が付いているのがそれです。
その代表がグラスウールですが、
同じグラスウールでも密度が32K以上になると硬いボード状になります。
こうした点を総合的に判断すれば、
充填断熱にはグラスウール24Kや高性能グラスウール16Kが妥当な選択でしょう。
しかし【必要厚】は126mmとなり、やっぱり3.5寸では足りません。

さあ、どうする?

 外張り断熱の場合

充填断熱とは反対に、外張り断熱にはボード状の断熱材が適しています。
そうなれば、熱伝導率の高いプラスチック系の出番です。
押出法ポリスチレンでも2種や3種を使えば100mm以下、
硬質ウレタンやフェノールなら50~60mmの厚さでなんとかなりそうです。
ただし、無闇に厚くするのはやっぱり怖い! 外壁のズレ落ちが心配(>_<)

外張り断熱は、柱と重い外壁材の間に強引に空洞を作っています。
だからあまり無茶はしない方がいい。
厚さは50mm以内にとどめておく方が無難です。
そうなると、こちらも【断熱材の断熱性能】が心もとない……

さあさあ、どうする?

 天然断熱材の場合

ここで天然断熱材も紹介しておきましょう。
ただし、
自然素材なら安全で環境にも優しい――こういう発想はいただけません。
余計な価値観は捨てて断熱材は断熱性能で勝負すべきです。

断熱材の断熱性能=熱伝導率÷断熱材の厚さ

断熱材の価値はそれ以上でもそれ以下でもありません。

最も普及していると思われる羊毛(ウール)の熱伝導率は0.04程度。
図抜けて性能がいいわけではありません
充填断熱の【必要厚】は120~130mmほど必要になります。

中には熱伝導率がもう少し良い商品もあるようですが、
多くはポリエステル繊維を混ぜています。
そうなると……

天然っていいながら、結局プラスチックに頼るわけ(*_*)

そう疑問に感じないでしょうか?

そうはいっても高性能グラスウールと比べて遜色ないのは事実ですから、
後は価格の問題だと思います。
”天然物”は絶対量が少ないので、どうしても割高になります。 当たり前
それだと万人に行き渡らないので、
安くて高品質の商品を供給するために”人工物”は生まれました。

天然物は偉い、人工物はペケ――なんて勘違いしてる人がペケです。

最悪なのは、木を”断熱材”だと称するケース。
たとえばスギ板の熱伝導率はわずか0.12であり、
これで 150mm 断熱相当の性能を得ようとしたら……

  0.12(W/mK)÷0.303(W/㎡K)=0.396(m)

ナンと396mmもの厚さが必要なんです。
これはもう”断熱材”じゃなくてログハウスじゃないですか?
たかが数十mm施工したところで”驚くような効果”なんてありっこない

結局のところ……
現在出回っている断熱材では、150mm 相当の断熱性能は確保できません。
そうなれば、
充填断熱は壁の中から飛び出さなくっちゃいけない――
外張り断熱が壁の中の空洞を利用しないのはもったいない――
充填断熱は外張り断熱の力を借り、
外張り断熱は原点である充填断熱に回帰する必要があるのではないでしょうか?

つまり充填断熱と外張り断熱のコラボレーションであり、
ドッキングすることで双方のメリットも活かされます。
壁の中に断熱材をフル充填すれば、
外張り断熱の厚さは30mmもあれば十分です。
たとえば一つの組み合わせとして、
グラスウール16K(100mm)押出法ポリスチレンフォーム3種(30mm)を合体

  (0.045×0,028)÷[(0.1×0,028)+(0,03×0.045)]= 0.304

どうですか?
ちゃ~んと 150mm 断熱相当の性能がクリアできました\(^o^)/

実は、こうした断熱手法は寒冷地ではすでに当たり前
付加断熱と呼ばれています。
付加断熱

木造軸組工法が生き残ろうと思っても充填断熱では無理。
そうかといって、外張り断熱はもっとどん詰まり。
狭い【井戸の底】で誹謗中傷しあうのはもう止めた方がいい。

相手の短所ばかり槍玉にあげていてもいいことは何もない。
相手の長所に目を向けることで活路は開かれます。
2つの断熱手法を上手にミックスすれば、
木造軸組工法はさらなる省エネ住宅に進化できるんです。

ただし、「FPの家」の戦略は少し違っています。

充填断熱の更なる性能 を目指す
その準備は着々と進行しています。
「FPの家」も決して現状に甘んじてなんかいないのです。 日々進歩です



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