マイホームガレージ DIYライフ

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　ここ何年かかけマイホームの窓に内窓を取付、始めは木製の自作、そしてプラマードUをDIYで取付、少しづつの断熱性を高めてきました。
　部分的には、隙間スポンジを使ったり、ツインポリカやアクリル板を使ったりと色々工夫することも楽しいですよね。
　最近も、2Fの二部屋をYKKの内窓プラマードUを取付二重窓化しました。



　ふと最近思うのは、住宅の断熱性は高めれば高めるほどいいのですが、ライフスタイルに合った住みやすさは違うのではと思うようになりました。

「熱容量」と「比熱」

　熱容量とは何かについて調べてみました。
　「熱容量とは、ある物体の温度を一℃上げるのに必要な熱量(エネルギー)」のことです。　
　単位は・・・とか書いてしまうとこんがらがるので省略
　
　熱量(エネルギー)ですから、たとえば、6畳の部屋は3畳の部屋の温度を一℃上げるのに2倍の熱量(エネルギー)が必要になります。
　
　「比熱（ひねつ）とは、物質1g の温度を1℃（K）上昇させるのに必要な係数」のことです。

　「熱容量」とは、単に物体を一℃上げるのに必要な熱量(エネルギー)の総量なのに対して、「比熱」とは一定量の物体又は物質を1℃上げるための熱量なので、物質によって異なります。

　住まいでは、壁やフローリングや部屋の空気1g を1℃上げるには、それぞれの比熱が異なるので、その熱量も変わるに違いありません。

「熱伝導率」と「比熱」の関わり。

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　一方熱に関する言葉として、温度伝導率、熱拡散率，熱拡散係数，温度拡散係数、何れも同じ意味の言葉です。、
　温度伝導率は「物質の熱伝導率 k ，密度を ρ ，比熱 Cとした場合、a＝k/ρC で定義される量で・・・・・・。」
　
　通常、断熱材では、主に熱伝導率だけで性能を表され、熱の通しにくさを表します。
　サッシのアルミニウムの熱伝導率は、約200(W/m K)、ウッドファイバーやグラスウールの熱伝導率はほぼ同じ0.038(W/m・K)と、断熱材とは雲泥の差です。

　一方、「温度伝導率」は温まった熱、断熱材(物体)などがどの程度の比率で放出されるのかを表す係数です。

　言い換えれば、金属やコンクリートは温度伝導率がとても高いので、蓄えた熱を短時間で放出してしまうので断熱材には向かないということになります。

　ウッドファイバーやグラスウールの熱伝導率は同じ0.038(W/m・K)なのに対して、温度伝導率は、0.0017、0.0031と約2倍近くです。
　
　このことは、同じ熱容量を持つとすれば、半分の時間で熱を放出してしまいます。

　性能の良い断熱材とは、熱伝導率と温度伝導率が低い物ということになります。

マイホームの快適さ

　一言で言えば「一定の温度を保てること」ではないかと思います。
　書くのは簡単ですが、実際に生活実態の中でこれを実現するにはとても難しいことがあります。

　住宅には、色々な部屋があり、色々な生活のリズムがあります。
　リビングや寝室、キッチン、廊下やトイレやお風呂。仕事で誰も居ない時間、就寝時間、くつろいだり寝る時間。

　これらの空間や時間を常に「一定の温度や湿度を保つ。」ことはとても難しいのです。

断熱材にも必要な熱容量

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　とここまで色々書きだしましたが、住宅の断熱材の性能もさることながら、体積あたりの熱容量がとても大事なのではないかと思い始めました。

　前項では、「性能の良い断熱材とは、熱伝導率と温度電動率が低い物」と書きましたが、もう一つ大事な要素があります。

　それは、断熱材の熱量です。

断熱材等の熱容量

　断熱材の蓄えられる熱量とは、単位体積あたりの熱容量から導くことができます。
　1㎥の断熱材は、10cmの厚さなら10�uほどの断熱材になります。

・グラスウール24�sの熱容量
　　比熱は、1,000J/(kg・K)　
　　24kgのグラスウールの熱容量は24,000J(ジュール)

・ウッドファイバーの50�sの熱容量
　　比熱は、2,000J/(kg・K)　
　　50kgのウッドファイバーの熱容量は100,000J(ジュール)

　ウッドファイバーは、グラスウールの約4倍の熱容量があります。
　断熱材は住宅の6面を覆えば、6 対 24　となり熱容量の差は格段に広がります。

　さて、この熱容量は何に影響するかと言えば、どちらも放熱量が同じとすれば、グラスウールが6時間で温度が均衡し熱移動がなくなるのに対し、ウッドファイバーは、24時間放熱し続けることになります。

　さらに、先に書きましたが、温度伝導率は約2倍近く差があるので、グラスウールに対して、ウッドファイバーは、48時間放熱し続けることになります。

　もし仮に、室内だけを見るなら、グラスウールより8倍壁に保った熱が放出されることになります。

まとめ、断熱材の善し悪しは熱伝導率だけでは無い。

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　断熱材の善し悪しは多方面からの性質の違いはあるが、大事なのは、熱容量と温度伝導率ではないのかと思います。

　熱容量が高く温度伝導率の低い断熱材は、断熱の壁自体にエネルギーを蓄え、冷暖房を切った時でも、室内の温度変化が少なく、快適な住宅になるのではないかと思います。
　
　住宅には、色々な部屋があり、色々な生活のリズム。
　リビングや寝室、キッチン、廊下やトイレやお風呂。仕事で誰も居ない時間、就寝時間、くつろいだり寝る時間。



　木材、ウッドファイバー、セルロースファイバー、動物性繊維など熱容量が高く温度伝導率の低い断熱材がクローズUPされていくだろうと思います。

　建築関係の仕事や、技術者でもありませんが、ネットで調べ組み立てて色々書いてみた記事です。誤りやご意見等ありましたら教えてください。

　

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　断熱材と言えば、これまでグラスウールやスタイロフォームなどが一般的な断熱材かと思います。

　ところが、親族がマイホームをけんちく新築するらしく、聞いてみたところ発泡ウレタンだそうです。
　ちょっと意外だなと思いましたが、どの位吹くのか尋ねたところ、60mmだそうです。

　「エェーッ!!・・・・」って思ってしまいました。

　だぶん、在来工法や2×4工法にしても、壁の厚みは100mmはあるはずです。

　だのに、60mmですよ。

現場発泡ウレタンがなぜ60mmになるのか。

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　そもそも、色々ハウスメーカー等や工務店に相談したと思うのですが、一番の問題は、限られた建築価格でのローコスト住宅だということのようです。

発泡ウレタン60mmってどうなんだろ?

　断熱抵抗値から推察すれば、60mmで足りるってことなんだと思います。

　壁の厚さが100mm以上有るのに対して、60mmの断熱材は、壁内に空洞ができることになり、結露の原因にもなりかねません。
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発泡ウレタンの種類と性能

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■硬質 現場発泡ウレタン

　現場発泡で、泡が独立しているため通気性や吸水性はありません。
　30倍膨張の硬質ウレタンと100倍膨張の硬質ウレタンがあります。

　性能的には、高性能グラスウール48キロ以上の性能があります。

　高性能とはいえ比較するとすれば、重さ密度というのは、1㎥の重さで、それが48kgです。
　60mmの厚さなら約25kgの重さです。

　一方、グラスウールのように100mmの断熱材は24kgで、硬質ウレタンフォームとほとんど変わらないことがわかります。
　

■軟質 発泡ウレタン

　気泡が繋がっいて、給水・吸湿します、よって透湿防水シートや気密シートが必要になってくると思います。
　車のシートやソファーのスポンジになりますので、家全体に使うことはあまりないかと思います。
　

■ 発泡ウレタンの施工

　発泡ウレタン、元の原材料から膨張していくので、均等に吹くにはそれなりの経験が必要なので専門業者の施工が必要なようです。

　よって、ある程度、性能の安定性の担保はあるのかなと。

　グラスウールやロックウールは大工さんの施工なので、ばらつきが心配です。

発泡ウレタンのメリット・デメリット

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■ 発泡ウレタンのメリット

　一言で言えば断熱性能が良いということがあります。
　
　さらに、壁や屋根裏に密着するため、気密性も高いことの様です。　
　

■ 発泡ウレタンのデメリット

　施工単価がグラスウールより高いことは致し方ないことですね。

　一番気がかかりなのは、燃えるといこと、それも、火災が発生すると、火のまわりが早い様です。

　最近では、2018年7月 多摩市内の建築工事現場で火災が発生し、黒煙にまかれ5人が死亡したことは耳新しいニュースです。

　火のまわりが早い、燃焼速度が速く、有毒物質を含む煙を発生します。

　二つ目は、気密性が高い、壁や柱との密着性が高いことによるデメリットのようです。

　密着が高いため、地震などによる家屋のゆがみで、発泡ウレタンにヒビが入ることが予想されること。

　または、木材との接着面が剥がれる可能性もありこれも問題です。

　雨が降るたびに浸透した水分は、発泡ウレタンの加水分解により隙間が大きくなります。
　溜まった水分により木材だけ腐っていくんだそうです。

　そのため、雨漏りの痕跡が表に出て来て確認できた時には手遅れ、もしくは酷い状況になるようです。

まとめ 自分なら発泡ウレタンを使いません。

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　確かに断熱性能等は良いかもしれないですが、科学物質の塊。

　材料評価するならば、メリットがデメリット以上の評価を得られるのかと言えば、自分としては妥協できない材料です。
　火災のまわりが早いことと、燃焼によって有毒物質を発生することが気にかかります。

「発泡ウレタン工業協会」のHP

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　こんなに狭い玄関ドアの「開口幅」で紹介していますが、マイホームの、玄関ドアは、YKKAPのヴェナートです。



　戸建用のドアとしては、どちらかと言えば、スタンダードタイプではないかと思います。
　仮に注文住宅として、いろいろなデザインや色などを検討しますが、玄関ドアも悩む一つです。　
　でも、玄関ドアのデザインも大事ですが、もっと大事なのは性能なのではと思う。



　そこで、YKKAPのヴェナートの断熱性能について調べてみました。



　このドアの断熱性能等は、上の画像のとおりで、3種類あります。

　違いは、

　・扉の縁部分表面の金属が、熱を遮断する構造かどうか。
　・枠の室内側の金属に熱を遮断する構造かどうか。
　・ドアガラスが、low-E複層ガラスかどうかの違いです。

　主にこの違いによって、熱還流率　4.65〜2.33W ／ �u・K　と変わってきます。
　この、熱韓流率の数値が良いかどうかは別として、窓の熱還流率とほぼ同じ数値になっています。
　言い換えるなら、玄関ドアがリビングにあった場合は、当然結露確実に結露するか、なんとか結露しないかどうかという断熱性能ということにもなります。

　窓、アルミサッシの場合の価格差は断熱性能により大幅に変わってきますが、玄関ドアの場合、本体が価格が35万円〜　なのに対し、熱還流率の違いによる価格差は2〜3万程度です。

　このことから、玄関ドアを選ぶ時には、一番断熱性能の良い「D2仕様」を選んだほうが良いと思います。
　玄関ドアの場合、窓のように、カーテンや二重窓で性能を補完するというわけにはいきませんよね。
　また、断熱性能を良くする玄関ドアの選び方としては、親子扉ではない、1枚ドア。ガラス面はあまり大きくないシンプルな形のほうが熱損失は少ないとも言えます。

　ちなみに、YKKAPの「ヴェナート」　のドアの厚さは42mmですが、ドア厚60mmとより断熱性能を高めた「デュガード」というシリーズもあります。

　こちらの方の「D1仕様」を選ぶのもありですよね。
関係記事
　玄関ドアの断熱性能UP

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