livedoor2005年03月25日
住宅の熱性能 〜ヒートブリッジと鉄骨造
熱についてもいろいろと書いてきました。大学の授業で習っていて、なかなか面白いなと思ったことが、やはり住宅メーカーの中にいて役立つものです。そういう話題のひとつに、ヒートブリッジと言うのがあります。まさに直訳で「熱橋」と書かれます。その名の通りに、熱の橋渡しとなるもので、建築的には、忌み嫌われることです。いかにしてこのような収まり画発生しないかと言うことが、とても大切です。特に、鉄骨造においては、鉄そのものが熱の伝導率が高くて、まさに代表的なヒートブリッジの見本となりますので注意が必要です。
では、何故このヒートブリッジが怖いかと言うと、結局は結露を呼ぶと言うことにあります。冷たいものに暖かい空気が触れたときに結露を起こすと言うのは、日常的にも良く見かけることです。要は、空気中にはある程度の水の分子を含む余裕があります。その余裕の限度を飽和と言います。ここまでは一般的だとは思うのですが。その飽和状態は、結局空気の温度によって変わります。温度が高いと余計に水分を含むことができるのです。
冷たいもののまわりと言うのは、当然空気も冷たくなります。普通の空気の状態では飽和に達していなかった水蒸気も、その冷たいものの近くでは飽和を超えてしまうので、コップの水滴を見て分かるように空気中の水分がコップについて結露が発生します。
ヒートブリッジの収まりになってしまうと、ヘタをするとこれと同じ状態を生み出しかねないのです。そして、その周りの断熱材や、木材に水分が含まれるようになり、腐食や形状変化、落下などの問題を起こして家の性能を失ってゆきます。
では、何故このヒートブリッジが怖いかと言うと、結局は結露を呼ぶと言うことにあります。冷たいものに暖かい空気が触れたときに結露を起こすと言うのは、日常的にも良く見かけることです。要は、空気中にはある程度の水の分子を含む余裕があります。その余裕の限度を飽和と言います。ここまでは一般的だとは思うのですが。その飽和状態は、結局空気の温度によって変わります。温度が高いと余計に水分を含むことができるのです。
冷たいもののまわりと言うのは、当然空気も冷たくなります。普通の空気の状態では飽和に達していなかった水蒸気も、その冷たいものの近くでは飽和を超えてしまうので、コップの水滴を見て分かるように空気中の水分がコップについて結露が発生します。
ヒートブリッジの収まりになってしまうと、ヘタをするとこれと同じ状態を生み出しかねないのです。そして、その周りの断熱材や、木材に水分が含まれるようになり、腐食や形状変化、落下などの問題を起こして家の性能を失ってゆきます。
例えば、鉄骨造の大きな柱は良いですが、その柱が外部と内部に接するように作られているとします。何度も申しているように、鉄は熱伝導率が高いですからどんどん熱は流れてしまいます。これが冬場であれば、外に面しているところは外気が一生懸命熱を奪い取り冷たくなり、逆に内側は人間の力で一生懸命温めます。そうは言っても大自然の力である、冬の寒さと言うのが勝つのは当然のことです。そこで鉄柱が結果的に冷たくなると言うのは簡単に想像ができるでしょう。この鉄から、どんどん熱は逃げてゆきますから熱の性能は悪くなりますが、それ以上の深刻な問題が結露なのです。それらの柱も内側から見ると内装材に隠れて見えないので、なんとなく問題はなさそうに思えますが、その内装材がもし水分をシャットアウトしていなければ、室内側の水分の飽和状態の高い空気が、その柱に冷やされることで飽和を超えて結露を起こすのです。
その結露は、例えば内装材に吸い込まれることになります。内装材が木であったり、有機材のノリが使われていたりすると裏側で、カビが生えてくることになります。また、近くに断熱材があればそこで吸収されます。断熱材の機能と言うのは、熱伝導率の低い空気が断熱をし、比較的伝導率が高い水は役立ちません。つまり断熱としての性能を失うことになります。こうして、ヒートブリッジで落ちる熱量以上に性能が落ちる可能性があるのです。さらに水分を含むことで断熱材は重たくなり、施工が悪ければ落ちてしまいます。こうなったら既に通常の住宅の機能は失われます。もちろん長い年月を経てのことでしょうが、重篤な事態を招きかねないことに変わりはありません。
断面系での収まりを見て、このヒートブリッジになっていないかどうかを知っておくことはとても大事なことです。でも、鉄骨メーカーの多くの場合が、さすがにこのことについては検証をしています。構造の鉄骨の外側に断熱材が来るように作られているのです。カタログなどを見れば、簡単に確認ができますから、知っておいて損はないでしょう。
さて、とは言いながらこの問題は平面的な断面だけではすみません。と言うのは、結局、基礎と構造体との接続を考えると、さすがにこの部分を断絶するわけにはいきません。それこそ免震住宅のように、宙に浮かせてその上で床を断熱でもしない限りは、基礎と構造体は一体となるのが普通です。基礎はもちろん外部に属するものですから、そこに接続している鉄骨はどんどん冷やされますので、断熱材をどんなに使っていても、この部分だけはヒートブリッジを起こしてしまっているのです。
もちろんあんまり厳密なことを言うと、例えば木材はそれだけでも断熱材にと同等のものですが、そこに長い釘を打ってしまえばそれはヒートブリッジになります。当然結露も起こし、それが木に染み入って腐っても来るでしょう。木造だからと言って、簡単に安心できるものではありません。ましてや今は、単純な木造ではなく、金具をふんだんに使った工法が多くなっているのですから。いずれにしろ、住宅などの組立て施工の分野の仕事は、こうした異質なものの取り付け様に気が配られているかで、本当のプロフェッショナル度がわかると言うものです。
その結露は、例えば内装材に吸い込まれることになります。内装材が木であったり、有機材のノリが使われていたりすると裏側で、カビが生えてくることになります。また、近くに断熱材があればそこで吸収されます。断熱材の機能と言うのは、熱伝導率の低い空気が断熱をし、比較的伝導率が高い水は役立ちません。つまり断熱としての性能を失うことになります。こうして、ヒートブリッジで落ちる熱量以上に性能が落ちる可能性があるのです。さらに水分を含むことで断熱材は重たくなり、施工が悪ければ落ちてしまいます。こうなったら既に通常の住宅の機能は失われます。もちろん長い年月を経てのことでしょうが、重篤な事態を招きかねないことに変わりはありません。
断面系での収まりを見て、このヒートブリッジになっていないかどうかを知っておくことはとても大事なことです。でも、鉄骨メーカーの多くの場合が、さすがにこのことについては検証をしています。構造の鉄骨の外側に断熱材が来るように作られているのです。カタログなどを見れば、簡単に確認ができますから、知っておいて損はないでしょう。
さて、とは言いながらこの問題は平面的な断面だけではすみません。と言うのは、結局、基礎と構造体との接続を考えると、さすがにこの部分を断絶するわけにはいきません。それこそ免震住宅のように、宙に浮かせてその上で床を断熱でもしない限りは、基礎と構造体は一体となるのが普通です。基礎はもちろん外部に属するものですから、そこに接続している鉄骨はどんどん冷やされますので、断熱材をどんなに使っていても、この部分だけはヒートブリッジを起こしてしまっているのです。
もちろんあんまり厳密なことを言うと、例えば木材はそれだけでも断熱材にと同等のものですが、そこに長い釘を打ってしまえばそれはヒートブリッジになります。当然結露も起こし、それが木に染み入って腐っても来るでしょう。木造だからと言って、簡単に安心できるものではありません。ましてや今は、単純な木造ではなく、金具をふんだんに使った工法が多くなっているのですから。いずれにしろ、住宅などの組立て施工の分野の仕事は、こうした異質なものの取り付け様に気が配られているかで、本当のプロフェッショナル度がわかると言うものです。
