今や当たり前になった「高気密・高断熱の家」
それを実現する素材の一つに『断熱材』が有ります。
断熱性能が高いと過ごしやすいだけでなく、外からの外気温の影響も受けにくくなるので、冷暖房費も抑えることができ、光熱費の節約につながるという特徴もあります。
では断熱材とはどのようなものがあるのか知っていますか？
本日は「高気密・高断熱の家」の「高断熱」について詳しくご説明します。
断熱方法には大きく分けて 「外側から断熱をする外張り断熱」と「内側から断熱施工をする内断熱」があります。では外張り断熱と内断熱の違いは何でしょうか。
外張り断熱と内断熱の違い
外張り断熱と内断熱は断熱されるラインが異なるので、断熱性能としての得意不得意が異なってきます。
外張り断熱は構造躯体と外壁の間に断熱材を入れ、家全体を包み込むので、構造躯体の外側が断熱ラインとなります。
内断熱は、構造躯体の柱と柱の間に断熱材を入れるので、構造躯体の内側が断熱ラインとなります。
どちらの断熱を選択するか迷われている方へメリットとデメリットをまとめました。
外張り断熱
外張り断熱は文字通り、家の柱の外側から家を包み込むように施工する断熱方法のことを指します。
赤い点線が外張り断熱の断熱ラインになります。
こちらは構造躯体の柱と、外壁との間に家を包みこむように断熱層が来るので、躯体から熱が逃げにくく、高い断熱性能があるため室内で暖められたり冷やされたりした空気が外部へ流出する量を抑えることができます。一度躯体が暖まる・冷やされると、室内の温度変化が少なく、光熱費を抑えられるというメリットもあります。
デメリットは断熱層の中にある躯体全体まで暖めなければいけないので、家全体が温まるのに時間がかかるという点です。
躯体全体を包み込むので、外気の熱を伝えやすい鉄骨造の家などでは外張り断熱のメリットが最大限に発揮されるので鉄骨造の家を検討している方は特に、外張り断熱があるかを確認してみても良いかもしれません。
内断熱
内断熱は構造躯体の間に断熱材を施工する断熱方法を指します。
内断熱は昔からの一般的な断熱工法なので、施工に慣れている職人さんが多いので、どんな建築会社を選んでも基本的には施工が可能だという点はメリットの一つです。
なにより内断熱は外断熱よりもコストが安く、外壁の厚さに影響を与えません。
また外断熱と比べ、冷暖房をした際には比較的すぐに部屋を暖める・冷やすことができます。
内断熱のデメリットは外周の柱やなどの構造部分が外気に面しているため、熱を蓄える量が少なく、熱橋となってしまうことです。
熱橋とは建物の中で熱を伝えやすい部分の事を指します。
熱を伝えやすいので、外気を断熱境界の内側(室内空間)に橋渡しのように伝えてしまうので、熱橋（ヒートブリッジ)と呼ばれています。
せっかく性能の良い内断熱を取り入れても、熱橋を伝わって外部の熱が室内に入ってきてしまっては期待通りの断熱性能は発揮されません。
性能が発揮されなければ、夏・冬ともに快適な室内空間にすることはできません。
外張り断熱として使用する断熱材は発泡プラスチック系の断熱材が主流となります。
対して、内断熱にはさまざまな材料や工法があります。
内断熱として使用されているのはグラスウールや羊毛などを外壁と建物の間に敷き詰めたり、吹き付け断熱と言ってスプレーで吹き付けをして液体を硬化させる断熱材を施工することもあります。
住宅展示場に足を運んだことがあれば、100倍にモコモコと膨らむ吹付断熱を一度は見た事があるくらい、現在はこちらの断熱が主流になってきています。
断熱材の選び方
これまで、外張り断熱と内断熱の違い等をご説明してきましたが、その中でも一体どんな断熱材を選べばいいのでしょうか。
外張り断熱と内断熱はそのどちらにもメリットとデメリットがあり、何を選ぶかということももちろん重要です。
しかし、いくら良い断熱材や断熱方法を選んでも、きちんと施工されていなければ、その断熱材の本来の性能を発揮することはできませんので建物を建てる際には以下の3点にも注意しなければなりません。
・どの断熱方法を選ぶか。
・どの部材をどのくらい使うか。
・どう施工するか。
「せっかく性能の良い部材を選んだのに、施工した厚みが足りずに性能を発揮しない」
「厚みは基準をクリアしていたけれど、上手く施工できておらず、性能が発揮できない」
なんてことになったら目も当てられません。
内断熱材の「グラスウール」「100倍発砲の吹付断熱」「硬質ウレタンフォーム」の3種類の断熱性を例にご説明したいと思います。
グラスウール
グラスウールの原料はガラスです。
固体のガラスを高温で溶かし細かい繊維状に加工後、成形したもので、その形状がウール素材に似ていることから「グラスウール」と呼ばれています。
身近にある物質で最も熱を伝えにくいとされるのが空気です。
グラスウールは、ガラス繊維が複雑に絡み合って空気層を無数に形成し、空気を固定することで、熱を伝えにくくし断熱性能を発揮します。
またグラスウールは断熱性だけではなく防音性にも優れていることから、住宅の断熱材としてだけではなく、音楽ホールや高速道路などで防音材としての用途でも使われています。
グラスウールのメリット
グラスウールの持つ大きなメリットとしては価格の安さがあります。
再生品のガラス材を原料としているため、比較的安く手に入れることができるのです。
「グラスウール」と後述の「吹付断熱」では施工にかかるコストはグラスウールのほうが安価となります。
グラスウールのデメリット
湿気に弱い
グラスウールの数少ない素材上の弱点は、湿気などの水分に弱い点です。
グラスウールの繊維自体に吸水性はりません。
しかし繊維の間にある空気層に湿気を保水してしまうことがあり、水濡れを起こすと断熱性能が失われてしまうだけではなく、結露が溜まりカビや腐食を引き起こす原因にもなってしまいます。
グラスウールの施工をする際には防湿フィルムなどの水分対策を万全に行う必要があります。
施工難易度が高い
もう一つのデメリットは施工難易度の高さです。
施工時に隙間が生じてしまうと素材の断熱性能に見合った効果が発揮できなくなります。
グラスウールを選ぶ場合はグラスウールの厚みや施工技術にも注意する必要があります。
断熱性能が高いグラスウールを選択しても、断熱材の厚みが薄かったり、きちんと施工できていなかった場合は結果として断熱性能や防音性能も低くなってしまい、その性能が半分以下になってしまうこともあります。
吹付断熱
今回はウレタン式の断熱材の2種類の構造を比較しながらご説明します。
連続気泡構造
吹付断熱で有名な物に「100倍発泡」と呼ばれる断熱材が「連続気泡構造」のウレタン式の吹付断熱です。
こちらはその名の通り、スプレーで吹付けをすると吹き付けられた泡が100倍に膨らみます。気泡が連続している構造（連続気泡構造）のため空気や水を通しやすくなっています。「連続気泡構造」は空気が多く含まれているので大きく膨らみ、コストも抑えることができます。
食器を洗うスポンジをイメージするとわかりやすいかもしれません。
表面の膜（スキン層）が水や空気を防ぐ最重要部分になります。
そのため、表面のスキン層が割れてしまうと断熱性能は下がってしまいますし、湿気を通してしまいます。確かに指で押すだけで割れてしまうので、地震などで家が揺れた際には剥がれてしまうこともあると思います。
もしスキン層割れた時の対策として、メーカーとしては防湿シートを施工するように、施工マニュアルがあります。
独立気泡構造
硬質ウレタンフォーム「エアクララ」は独立気泡構造という構造で100倍発泡が空気を多く含むのに対し、樹脂を多く含むので30倍にしか膨らみません。
樹脂は湿気・空気を通しませんので、吸水性が少なく防湿シート等を貼らなくても防湿層を形成することができます。
独立気泡構造のエアクララって何？
「エアクララ」とは、ファース工法専用の硬質ウレタンフォームの現場発泡スプレー式断熱材で、内断熱にあたります。
断熱性能と密着力が強く、経年劣化もしにくいことから断熱と気密を同時に施工できるのが特徴です。
エアクララは熱伝導率が低く、難燃性・接着性・高い防湿性効果によって湿気をシャットアウトします。
内外ダブル断熱工法
エル・ティー・ホームズのオススメする「ファースの家」では、内側の断熱と外側の断熱双方のメリットを、できるだけ多く取り入れられるよう、外内のダブル断熱を標準にしています。
こうすることで、内張り断熱のデメリットである熱橋からの熱の出入りを防ぎ、外張り断熱メリットである高断熱の性能を最大限取り入れることができます。
また、外張り断熱のデメリットである家の温まりづらさも内側の断熱と併用することで断熱層が構造躯体よりも内側にくるので、光熱費の削減にもつながります。
外張り断熱は断熱性能の最も高いと言われるウレタンに湿気対策と遮熱対策を施した断熱材として「ファースの家専用の部材」である「ファースボードK」を採用しています。ファースボードは、ウレタンボードにアルミ箔が施工されている熱伝導率0.021W/(m・k)の断熱材です。
これによって、アルミ箔により太陽熱を遮蔽しつつ、ウレタンの断熱によって室内の温度を外に逃がさないため、外気によって室内の温度が影響を受けにくくなります。
外断熱の最大の敵は湿気です。湿気によってウレタンボードは劣化をし、断熱性能が落ちてしまいます。そのため湿気を通さないアルミ箔が表面に施工されています。
それと合わせて、こちらも「ファースの家専用の部材」となる断熱材「エアクララ」を採用しています。
もともとは市場などで使われる大型冷蔵庫として使われていた断熱材を住宅用に改良したもので、断熱材であると同時に気密材としての役割も果たしてくれます。
エアクララを継ぎ目のないシームレス状に家全体をしっかりと包み込むように吹き付けることで、耐久性や耐震性も強化してくれます。
当然台風や豪雪にも強い威力を発揮いたします。
地震発生後、ファースの家に住んでいたオーナーさんたちに「揺れに対する体感」を聞き取りしてみました。
みなさん口をそろえて「そんな大きな地震だったと思わなかったので驚いた」と言っていました。
構造や断熱材含めて地震に強い家であれば、万が一の災害時にも自宅が一番の避難場所になることもあるかもしれませんね。
こちらの記事でもエアクララや地震対策等について触れていますのでよければご覧ください。
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