太陽熱利用で地球温暖化阻止!

【省エネ住宅】輻射熱対策(遮熱)を考慮しない建築はインチキである。

2019/10/04
 
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nonofho
健康で穏やかな生活がテーマです。省エネの方法やDIY、家庭菜園、健康になるための方法などを書いています。1952年生まれ。栃木県在住。

 

とちぎエネットです。

 

これから家を建てられる人も多いと思いますが、どのような家を望まれるのでしょうか。

間取りや材料にばかり気をとられていませんか。

 

建売や注文住宅のチラシを見ると良いことばかりが書いてあります。

しかし、高気密高断熱などと謳っているもので遮熱材を使っているケースを私は知りません。

 

自然界の移動は、対流、伝導、輻射(反射)です。

【熱中症対策】太陽熱(輻射熱)を理解しブロックしよう!

 

その内70%以上とも言われる輻射熱に、きちんと対応していないのでは本当の省エネ住宅とは言いません。

 

  1. 熱貫流抵抗とは
  2. 太陽熱は輻射熱である
  3. 遮熱材の使い方にはコツがある
  4. まとめ

 

1 熱貫流抵抗とは

 

建築用語に熱貫流抵抗値というのがあります。

これは、建築材料の熱を通しにくい度合いを数値化したものです。

 

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ねつかんりゅうていこう 熱貫流抵抗 resistance of overall heat transmission

熱貫流率逆数で熱の伝わりにくさを示す数値。この値が大きいほど熱が 伝わりにくく、断熱性がよい。(h・℃/kcal)。

熱伝導率

読み方ねつでんどうりつ
【英】Thermal conductivity熱伝導率とは、ある物質について、熱の伝わりやすさが示された値のことである。一個物質において温度差がある場合温度の高い部分から低い部分へと熱の移動現象が生じる。この熱移動のおこりやすさが熱伝導率として表される。単位長(厚み)当たり 1度温度差がある場合に、単位時間単位面積移動する熱量係数となる。具体的には、物質両面1度温度差があるとき、1平米当たり1時間に伝わる熱量が熱伝導率として表現される。この熱伝導率の値が大きければ大きいほど、移動する熱量大きく、熱が伝わりやすいことになる。熱伝導率は金属ガラスプラスチックセメント木質材など、材料種類密度によって異なる。ちなみに、熱伝導率を物質厚さで割った数値を「熱伝導係数」というが、この熱伝導係数逆数が「熱抵抗値」となる。

なんだ、それを較べれば一目瞭然で理解できるじゃないかと思われるかもしれません。

しかし、世の中はそう単純ではありませんし、理論よりも見た目が優先されることの方が多いのです。

例えば、厚さ5cmのグラスウールと0.2mmのサーモプロテクトSを較べて、あなたならどちらを使いますか。

 

 

たった0.2mmで断熱ができるはずがないと思いませんでしたか。

 

下の表をご覧ください。

一般的な断熱材であるグラスウール(10K)の熱の伝わりやすさの程度を示す数値(λ)は0.05(w/㎡・K)となっています。

もちろん、この数値が大きければ大きいほど熱を通しやすいわけです。

 

そして、この逆数が熱抵抗値(R)で、熱の伝わりにくさになります。

 

断熱に関する数字〈出典:住宅省エネルギー 技術講習会 HP〉

 

ちなみに、グラスウール(10K)の熱の伝わり難さ(R)は、0.05m/0.05=1.00

 

一方、サーモプロテクトSの熱の伝わり難さ(R)は3.80。

つまり3.8倍熱を通しにくいことになります。

 

2 太陽熱は輻射熱である

 

下の実験はカタログに載っているものです。

ストーブを使って輻射熱をどれだけ遮ることができるかをサーモグラフィーで表しています。

 

ストーブによる遮熱実験

 

サーモプロテクトSは、ストーブの熱をほとんど反射して内側に熱を通していません。

グラスウールではこの1/4くらいの抵抗ですから、かなり赤くなってしまうはずです。

 

太陽の熱も輻射熱です。

輻射熱は電磁波のようなものなので反射させると熱が発生しません。

 

例えば、太陽の下に銅とアルミの板を置くと、銅の方は熱くて触れないくらいになりますが、アルミはさほどでもありません。

 

これは、アルミの反射率が高いために熱を帯びないことによるものです。

厚みは対流とか伝導では重要ですが、輻射熱に関してはほとんど関係がないのです。

 

従って、住宅建築では、遮熱と断熱の両方を対策していないと十分な快適性は得られないことになります。

現在行われている建築の大半は断熱工法ですから、インチキとは言わないまでも片手落ちなわけです。

 

3 遮熱材の使い方にはコツがある

 

ただし、遮熱材の使い方には注意が必要で、グラスウールのように単純に貼るだけでは効果が出ません。

十分な効果を上げるためには背後に「空気層」を持たせることが必要です。

 

その理由は、熱を伝導をさせないためです。

 

このように説明してもまだピンとこないかもしれません。

私も最初は良く分かりませんでしたが、何度か実験していくうちに理解ができました。

 

【保冷実験】サーモプロテクトをトロ箱の内側に貼ると保冷効果が抜群に向上する

 

外側にサーモプロテクトSを貼っても効果なし

 

上の写真は外側に遮熱材を貼ったものです。

外からの熱を遮断できるようにと思い、プラダンにサーモプロテクトSを貼ってからトロ箱に貼っています。

 

結果は、保温効果に全く影響がありませんでした。

 

なぜ効果がないのか?

 

下の写真は別なトロ箱ですが、中に保冷剤を入れて、蓋から冷気が逃げていることを確認したものです。

サーモプロテクトの表面が曇っているのが分りますでしょうか。

 

冷気が逃げる様子

 

外側に貼っても少しくらい効果がありそうですが・・・

 

難しい!

 

そのため、こんどは内部に貼ってみました。

 

内部に貼ったサーモプロテクトS

 

すると、今度は驚異的な保温効果が確認できました。

 

なるほど、こういうことか。

 

遮熱材の使い方は、これまでの断熱材と同じように考えていては全く効果がなく、「静止空気層」が背後に必要なことが理解できました。

 

4 まとめ

 

自然界における熱の移動は、「対流・伝導・輻射」です。

その7割以上が輻射熱と言われますので、家を作るときに断熱性能だけを語るのは片手落ちどころか、残りの3割にしか対応していないわけです。

 

もちろん断熱材でも全く反射しないわけではありませんが、サーモプロテクトのような高い反射は望めません。

遮熱材は、開発されてからかなりの年数が経っていますが未だに一般的になっていません。

使い方に難しい面もあるのでしょうが、自然界に存在する輻射熱を考える時、断熱だけでは対応できないことは明らかです。

 

技術の世界は、前例があまり無いことに対しては非常に慎重で、大きな会社になればなるほど新しい技術を取り入れるのは困難です。

それは設計基準や取引先の都合、そしてコスト。

 

顧客の方を向いて仕事をしているとは到底思えないと私は思います。

 

私は新築1回、リフォームを2回やりましたが、いずれも満足のいくようにはできませんでした。

満足のいくようにするためには、太陽熱をいかにコントロールできるか。

 

それが問題です。

 

 

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