室内空気環境
まとめ
快適・健康住宅の家づくりポイントは?

空気ってすごいね。タマチャンさー、あったかいとか寒いとかは感じてたけど、結構奥がふかいね。深すぎだよね。解ったつもりでいたけどあんまり沢山あったので、全部覚えているかどうか、あんまり自信ないな。一生涯で口に入れるものの半分以上が空気ってのがショックでさー、空気がなければ生きてられないんだから当然大切なのは解るけど、もっと魚の量を増やしてくれー。

タマチャン、ほかの事はおぼえてないの?

覚えてますよーだ。「効果温度」が快適・省エネの決め手なんだよね。

室内環境では、温熱4要素といって、気温・湿度・気流速度・周壁面温度 の4つ の組み合わせで快適さを感じているんだ。効果温度というのは周壁面温度と気温をたして2で割った温度だったよね。気流速度とは、空気の移動する速さのことで、風と思えばいいね。強い風は不快だけど、そよ風は気持ちいいよね。同じ温度環境でも風の有無で快適さは変化するんだよ。じゃータマチャンまとめてみてよ。

1.室温と周壁面温度の差を小さくするため思い切った断熱工事をする。


   断熱力の違いと暖房温度比較      室温:20度   外気温:0度  Kは℃のことです。

 
壁構成材料
材料厚み 断熱抵抗値
断熱抵抗値合計
各層温度分布 効果温度 20度に感じる暖房温度
W/mK
W/u
石膏ボード
0.0125
0.0568
4.0530
19.1768
19.5884
20.8232
発泡ウレタン
0.1000
3.8462
0.1974
外部通気層
石膏ボード
0.0125
0.0568
2.1299
18.4336

19.2168

21.5664
壁内空気
0.1000
外部発泡ウレタン
0.0500
1.9231
0.3754
石膏ボード
0.0125
0.0568
2.4290
18.6265
19.3132
21.3735
GW16K品
0.1000
2.2222
0.3293
外部通気層
石膏ボード
0.0125
0.0568
1.3179
17.4685
18.7342
22.5315
GW16K品
0.0500
1.1111
0.6070
外部通気層

                                断熱抵抗値合計 には内外部の熱伝達抵抗値を含みます。

壁厚を10センチとしたときの断熱材の違いにより壁の表面温度を割り出し、効果温度をもとにどの構造でも同じように20度に感じる暖房温度を計算して表にしたら、こんなになったよ。やっぱずいぶん違うよね。見えなくなってしまい、あとから取り替えることができにくい断熱材の選び方でこんなに違っちゃうんだね。当然性能の良いものは値段が高いんでしょ。悩むよね。でもボスがいってたけどさー、これから建てる住宅は、60年以上も耐久性があるからその間ずっと高い光熱費を支払い続けることを考えれば、とっても安い投資だってさ。月に1万円の差があるとすると、1年で7万円、10年で70万円、60年で420万円、ヒィエーすごい金額になるね。これなら簡単にもとが取れておつりがきちゃうよね。


(A)は、ボスの造っているFP工法の例です。 (実際のウレタンの厚みは軸組み工法では10.5センチ、2X4工法では、8.9センチです。)

(B)は、ウレタン5センチの外断熱工法

(C)は、グラスウール(16kg/立方メートル)10センチ  普通のグラスウールは10kg/立方メートル品で断熱性能は比重に比例します。

(D)は、グラスウール(16kg/立方メートル) 5センチ 

(D)は問題外だね。壁の表面温度が17.5度にしかならないから、20度に感じるためには22.5度の室温にしないといけないんだよ。上下の温度差も大きくなるし、断熱抵抗値も(A)の1/3しかないので熱が逃げ放題だよね。とても全室冷暖房なんてできないよね。

(B)(C)はだいたい同じ程度の性能だよね。これがW地区(東京)の省エネルギー基準合格の仕様なんだって。壁の表面温度と暖房温度の差が3度もあるし、もし隙間相当面積が3cu程度以上なら、隙間風による換気でやはり全室冷暖房にはコストがかかりすぎるよね。(詳細は隙間と隙間風の項参照)隙間相当面積が1cu程度まで気密がとれれば、なんとか全室冷暖房が可能になるかもね。ただ相当光熱費が掛かることを覚悟しなきゃね。快適・健康住宅というからには、断熱抵抗値4.0W/uぐらいの断熱力がないとだめみたいだね。今検討している建物の断熱抵抗値がいくらぐらいか営業の人にきいてみたら?そんなに必要ないって言うかもね。でも温度1度上昇で東京電力管内の電力需要が170万キロワット増えるっていうんだよ。原子力発電1基分だよね。原発に反対するなら(A)の工法と同じ性能で家づくりしなくっちゃね。地球温暖化を遅らせるためにもね。

2.気密はC値=0.7を目標とし、1.0cu/u以下とし、必ず計画換気を設置する。

隙間は百害あって一利なし。中気密はありえない。必要ならば窓を開ければ良いことだよね。開ければ低気密、閉めれば高気密になる家が一番だよね。換気システムは第3種システムで、気密試験と風量測定を必ずすること。計画通り換気にするんだったよね。そうすれば、室内の二酸化炭素濃度が睡眠中に1000ppmを超えるようなことがなく、他の化学物質や、湿気などでよごれた空気を常時きれいにしておけるわけよ。

3.全空間冷暖房

室内の温度差は不快のもとだよね。また部屋間の温度差は健康に害があるんだったよね。それを防ぐためにも全空間冷暖房がいいのよ。これは全室に冷暖房器具を取り付けろということではなくて、計画換気で設定されたとおりに冷暖房された空気が流れることにより結果的に、廊下、WC、浴室ばかりか物入れの中にいたるまで居室と同じ環境にできるということだよね。40坪ほどの家なら冷暖房の運転費が1万円/月を越えない程度ですむんだったよね。効率良く運転するためにも、冷暖房器具は温度設定したらあとはサーモセンサーにまかせて、スイッチは入れっぱなしにするんだよね。断熱の性能の高い家の場合は、室内の仕上げ下地材(主にはプラスターボード)の蓄熱作用により、室温の変化がとても緩やかなのよ。だから一旦下げすぎや上がりすぎた壁面温度を快適温度にするのには、とても時間がかかってしまうし、その間フル運転してるときは、とてもエネルギーの消費が多いんだってさ。だから、季節の変わり目に温度設定して運転開始あとはセンサーまかせってのが一番省エネルギーなんだって。高気密・高断熱の家では、除湿が十分にできるので、扇風機の風がとても気持ちよく感じるんだよ。吹き抜けの天井に天井扇をつけてゆらぎのリズム(自然に吹く風のように強弱のリズムがある)でそよ風が吹いて来た日にゃ、タマチャンおもわず、ごくらく、ごくらくっていっちゃうよ。タマチャンはおじいちゃんに拾われたので言うことが結構古いのよ。

4.汚染化学物質対策

とにかく汚染化学物質を発生しない材料を使用することに尽きるんだけど、全部自然素材というのもコストの問題があるので、材料メーカーから製品安全データーシート(MSDS:Material Safety Data Sheet)を入手して安全確認するんだよね。でもいくら頑張って安全な建材を使用しても、家具や日用品からの発生ってことも考えて、絶対に計画換気をするって事を忘れちゃいけないんだよね。それでも有害物質が発生した場合には、特殊な除去処理で低減させることが可能なので安心してよね。

どーよ、ボス。タマチャンすっごく勉強したでしょ。

そうだね。これなら安田先生も合格点をくれるとおもうよ。ただね、タマチャン。性能を数字で言うのはいいんだけれど、数字の中に隠されていることもあるので、一概に数字が同じだから性能も同じとは考えないほうがいいんだよ。

なによ、散々計算とか、表とか作らせておいてそれはないでしょ。

そういう訳じゃないよ。あの表や数値は本当に大事な比較データーだよ。ただね、高気密・高断熱工法は寒冷地で発展してきた考え方なんだよ。世界的には北米、北欧だし日本では北海道が先駆者なんだ。スウェーデンの部材や技術にずいぶん助けられているんだよ。でも、でもだよ、北欧・北米・北海道ってすべて寒冷地と言っていいよね。梅雨はないよね。冷房もほとんどいらないよね。ここに大きな問題がかくれているんだよ。暖房と冷房をした時の室内と外部の温湿度環境はまったく逆だよね。高温多湿の空気(水蒸気)が温度の低いほうに移動するんだよね。ということは、水蒸気が移動すると壁の中で冷やされて結露してしまうので高気密住宅ではベイパーバリヤー(防湿層)を設けて水蒸気が移動しないようにしているんだよ。

いいじゃん。水蒸気が移動できないんならさー。

そー、いいんだよ移動しなきゃね。ところが一般的な高気密・高断熱の工法は冬のことしか考えていないんだ。室内側に防湿層を取り付け、グラスウールを断熱材として使用すると、寒冷地では何の問題もなく、比較的安くできるのでいいんだけど、東京の夏はどうするの?冷房をいれなければ問題はないけど、地球温暖化・都市気候と年々暑くなっているのに、私は冷房が嫌いだからってクーラーを使用しないで頑張れるかな?東京都内で熱中症により救急車で運ばれた人の数は90年代後半には80年代の2倍に増えたんだってよ。だから冷房をすることを前提に話をすすめるね。冷房時には外部の高温多湿の空気(水蒸気)が室内に入り込み、冷房で冷やされて結露する可能性があるんだね。えらい先生の中には、夏の平均気温が何度で、湿度が何%だから、何度以下に冷房しなければ、夏型結露は起こらない。なんて言ってたけど、年々暑くなっているのに過去の平均気温を持ち出すことさえナンセンスなのに、何度以下に冷房しなければ、なんて笑っちゃうよね。冷房時の室温とエアコンの噴出し温度は全然ちがうし、冷房温度が守れたとしても外気温が上がれば結露の可能性はより高くなるんだよ。それにね、もっと大変なことは空気の中の水蒸気の量は冬の室内より夏の外部のほうがより沢山含まれているということさ。だから夏型結露は一旦おきると、結露水の量が冬より多くなり、木材腐朽菌の活動環境も冬よりも適しているので大きな被害につながり易いんだよ。

だったらさー、外側にも防湿層をつければいいじゃん。

タマチャン本当に賢くなったね。中から通さない、外からも通さない。これなら完璧だね。でもね、グラスウールや構造材(柱や梁)には工事中の湿気や乾燥材といっても残っている水分があるんだね。それにね、気密とかいってもゼロではないでしょ。C値5の隙間風の量には驚いたよね。いくら頑張っても入り込む水蒸気があるとしたらどうしたらいいかな?

タマチャンなら逃がしてやるー。逃げ込んだネズミが中で死んじゃうより、逃がしてやって後でまた遊ぶほうがいいもん。

そうだね、中から通さない、外からも通さない。これでは逃げ道がないよね。それで、最近では通気層工法といって外壁側に水蒸気の逃げ道を作っておくようになったんだよ。これにより構造材が常に乾燥状態でいるので、耐久性が飛躍的に向上したんだよ。だから外側に貼るのは防湿層ではなく、防風透湿といって、風は通さないけど、湿気は透すという特殊なシートなんだよ。

じゃーさー、東京ではグラスウールは使えないとしたら何にすればいいのさ?

構造材の湿気は外部の通気層から逃がしてやる。その上で中から通さない、外からも通さない。これを両立させるには、水蒸気の透らない断熱材を使って、断熱材と構造材の接合部分の気密をしっかり施工することだね。

水蒸気の透らない断熱材ってどんなものがあるの?

代表的なのがうちでも使っている硬質発泡ウレタンだよ。泡が独立気泡になっているので中に閉じ込められた空気が移動できないので、とても透湿抵抗がたかいんだ。ほかには同じく発泡系プラスチックでポリスチレン、ポリエチレンなどがあるんだよ。なかでもウレタンは断熱性能が一番たかく、熱にも比較的強く、施工後の経年変化に対しても安定しているんだよ。

解ったよ、ボスがウレタンを選んだ訳が。ほかには東京で注意することないの?

そーだね。寒冷地型ではない東京スタイルの高気密・高断熱住宅にすることは大事なことだからね。たとえば、その4 計画換気の項で建物の部位別の熱損失の比較をしたよね。後でみておいてよ。その表をみると、ドア・窓から逃げる熱が壁から逃げる熱より多いんだね。あの時窓の性能を上げればもっといい性能になるっていったよね。ここにも問題があるんだよ。窓の性能を高くするには、その大部分の面積を占めているガラスの性能を上げればよいことだとはすぐ解るよね。寒冷地では、そのためLow-Eガラスという金属膜をコーティングした高断熱のペアガラスを使用しているんだね。外国製では、それのトリプルガラスなんていうのもあって、窓からの熱損失をうんと低くおさえているんだ。

そりゃーよさそうだね。うちでも使えばいいじゃん。

それがね、いいことばかりじゃないんだよ。太陽の光は熱エネルギーだというのはわかるよね。

しってるよ。タマチャンひなたぼっこは大好きさ。

そうだったよね。それがね、このLow-Eガラスを使うと熱を逃がさないかわりに、外からも入れないんだよ。だから冬室内に日がさしてもそれほど暖かさをかんじないんだ。当然室温も上がらないよ。寒冷地は雪も多いので日中の日差しで室温を上げるなんてことは全然考えないから、とにかく逃がさないことを考えているんだ。それと比べると東京では冬でも日中日差しがあれば暖房はいらない時が結構あるよね。ということは、Low-Eガラスやトリプルガラスを使用している建物は、冬お日様の恩恵がうけられないんだ。夏は暑さが入りにくくていいんだけどね。

やだよー、タマチャンそれいやだよー。部屋の中で安心しながら、ひなたぼっこしたいよー。

そうだね、特に東京は冬の間の晴天率が高いから、この日差しを利用しないてはないよね。それにね、窓の断熱不足は、カーテンで補えるし、夏の日差しは庇やブラインドでカットできるから、大きな弱点にはならないんだね。それよりも、高性能な窓を使用しているのに、Q値が同じくらいということは、その分壁や床の断熱性能が悪いということだよね。だとすると、同じQ値の建物でも、壁の表面温度は違うということになるね。ふつうのペアガラスでカーテンをとりつけたほうが、より快適ってことになるかな。こういったことが数値だけでは解らなくて、東京には東京の高性能住宅があるはずだ。というわけさ。

タマチャン、タマチャン 寝ちゃったのー

ひなたぼっこができると解ったらさー、安心して急に眠くなっちゃたのよー。ひと区切りついたでしょ、頭の中まで疲れちゃったのよ。ボスー・・・
おやすみなさい・・・