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髙橋建築

BLOG  カテゴリー:断熱・気密

断熱・気密

住宅の熱の逃げる場所は壁や屋根、などの外皮 そして窓が多い。もちろん面積が大きいので逃げる総量もおおきいです。

高断熱になってくると、そのような部分はきちんと断熱されているので、土台の部分や、二階の桁の部分など面の継手の部分の木材などからとても熱が逃げます。そのような熱の逃げやすい場所を「熱橋」(ヒートブリッジ、サーマルブリッジ)と呼びます。

サーマルブリッジが0.01W/m以下ならさほど問題は無いとされるがそれでもかなり熱が逃げます。その検討がなされている家となされていない家では大きく性能差がでますね。

そして見落としがちなのが窓のインストールプサイ。これはサッシの取り付け方法によって熱の逃げが大きく異なるのでその熱の逃げを計算した値です。

APW430 インストールプサイ

これはサッシを躯体に取り付けた図面である。上が外気側、下が室内側です。
ピンクが付加断熱のネオマフォーム。緑色がウレタンフォーム。壁はU=0.145W/㎡Kの性能です。

普通の半外付けの取り付け方で検討しました。計算結果を載せます。

このモデルで内外温度差20℃の時熱流量は8.378W/m。0.419W/mKとなります。壁、サッシ枠、ガラスそれぞれの熱流量の合計は0.364W/mKなので、その差がインストールプサイですね。0.055W/mKとなる計算です。とても大きいですね。もう少し工夫が必要そうです。

これを家全体で計算するのとしないのとでは、大きく違います。パッシブハウスレベルの家では10%、20%違うこともあるくらいです。

低レベルな家の温熱計算では問題とならなかったところが大きく問題になりますね。きちんと性能が出せるよう、念密に計算しましょう

断熱・気密,日記・想い

今回の建築技術の中に宿谷先生のエクセルギーの話があった。
エネルギーではなくエクセルギー

かなり理解が難しい概念だ。私も10年くらい前にその概念に触れ勉強をさせてもらってきたが、なかなか理解できなかった。
毎月、宿谷先生の夕方から始まる勉強会に参加していた頃が懐かしい。渋谷まで通っていてのだから頑張っていたと思う。

今回改めて、エクセルギーの文章を読んで様々なことが思い起こされ少し反省した。
最近は、高断熱に突き進みエアコンの高効率運転をどのようにするかを主題に考えていた。
その方が確実に快適な空間を簡単に作り出せるからだ。

しかし、もっとエクセルギー的なことを考慮に入れて設計することがさらなる省エネにつながるし、人体にとってもストレスの少ない空間が作れそうだ。
改めてそう思った。

エクセルギーの理論で導かれる方法は、決して特別なものではない。
建築に当てはめると一番には、どのようにラジエーションコントロールをしていくかと言うことだ。

建築技術2023年1月号宿谷先生

はっきり載せると著作権の問題もあるけど載せないと説明しにくいのでちょっとだけ。皆さん買って読んでください。とても勉強になります。
室内が同じ室温でも、断熱をきちんとしたり日射遮蔽の方法などで放射調整をすると、冬には「温」放射エクセルギーがほどよく満ちる室内空間となり、人体の熱エクセルギーの放射速さを小さくできる。夏にはわずかに周壁平均温度が低くなることにより「冷」放射エクセルギーがほどよく満ちる。そこに吹く穏やかな風は「涼しさ」を創出させる。

きちんと断熱し、エクセルギーの概念を理解し、上手く使うことで、エアコンの稼働を大きく減らせるのではないだろうか?

低いエネルギーで快適な空間を作り出す工夫を改めて考えていきたい。

断熱・気密,日記・想い

本橋さんの新しい動画

https://www.youtube.com/watch?v=JxtWm-hbczI&t=5s

パッシブハウスの計算をするのが大切だけど日本の計算も理解しなくてはならない。いまG3が はやり始めてますが それの問題など説明してくれてます。このあたりのことをお客さんより深く理解していないとパッシブハウスの違いも上手く話せないので実務者の皆さんも見ておいた方が良いですね。お客さんに負けないように!!

鈴木先生のぼんぼりの図

そして話の中で出ている、ぼんぼりの図も添付します。G2レベルだと全館暖房にするとエネルギー削減にならない。エネルギー削減するにはG3が必要

HEAT20ホームページより引用して、解説加筆

http://www.heat20.jp/…/18-3_suzuki_sunagawa_nonaka.pdf

地域補正

シナリオも確認しておくことが必要だと思います。

http://www.heat20.jp/grade/ua_dtl.html

パッシブハウス計算が必要!!

パッシブハウスの計算はもちろんそのあたりは考慮済み

さらに ヒートブリッジや近隣の日射影響なども考慮。

窓の計算やいろいろが精密です。

UAが低く高性能になってくると、外皮の断熱性能以外のところの影響が大きくなるので、きちんと計算することが必要です。

その辺は、HEAT20の委員会などでもお話しさせていただいてます。もちろん先生方はそのあたりは理解していらっしゃいますが,しがらみも有り、なかなか先へ進められない。ハウスメーカーさんなどからも最近嫌がられ始めているような気もするのでおとなしくしています。

私たちの仲間が作る家がしっかり作られていれば、お客様がその違いに気がつき、今の日本の計算手法では、ちょっと物足りないというのが、広く認知されていくと思います。
スマホが流行ったように、大きな変換は、あっという間に始まり進みます。今がそのときの始まりかな?

ガラケー買わされて、後で後悔しないようにしたいですね。

断熱・気密,日記・想い

youtuberのかたが断熱についてわかりやすく発信していました。

しかし あれ?と思うところがたくさんありました。

断熱のプロとしてたくさん気がついてしまうのはやむを得ないですね。

まあでも一般の人に伝える上でそのくらいの勘違いは、まあ良いか。と思ってしまいます。

 一般の人が考えるきっかけを発信してくれたと言うことでよしとしましょう。

youtubeの補足

そのyoutubeの情報で皆さんが、間違えてしまったら大きく損をしてしまうところがありましたので、今日はそれをお伝えします。

その人も知っていて簡単にお伝えしようとして、そう言っただけかも知れませんが、ちょっ補足が必要そうなので書いてみます。

そのyoutuberのかたは、特定のハウスメーカー押しなのかも知れません。コンサルみたいなことをして収入を得ているみたいなので。

外断熱 充填断熱

建物の外壁で 外断熱、充填断熱の違いについてはまあまあ説明されていました。認識が間違っているところもありましたけどyoutube上、詳しく説明するのは面倒だったのかも知れません。

その中で 外張り断熱に使われる断熱材は性能が良いものが使われ、45mm位が多いと言う説明がありました。
一般的にハウスメーカーレベルではそのようなことが多いのでそれもOKです。

そして充填断熱の断熱材と外断熱の断熱材の性能差は倍くらいあるというのもOKです。
整理してみましょう。

断熱材の性能

断熱材の性能は熱伝導率で現されます。

熱を伝える量なので小さいほどよいです。

外断熱で主に使われる断熱材の性能
 ネオマフォーム 0.020W/mK
 押出法ポリスチレンフォーム 0.28W/mK
 ビーズ法ポリスチレンフォーム 0.034W/mK

充填断熱材で主に使われるもの
 グラスウール 0.038W/mK
 セルロースファイバー 0.040W/mK
 吹きつけウレタン 0.034W/mK

これらの断熱材の性能はメーカーによって違いますし、グレードによっても違います。ある程度汎用的に使われているレベルの数値です。目安ですね。

youtubeでは充填断熱材と外張り断熱材の性能の差はおよそ倍といっていたのでOKですね。

断熱の厚みによる断熱性能の違い

当たり前の話ですが断熱性能の違いは断熱材の性能と断熱材の厚さで決まります。

計算式は 断熱材の厚さ÷断熱材の性能です。

今回のyoutubeでは外張り45mmと 柱間の充填断熱をいっぱいに入れたのを比較すると、同じだと言っていました。
一般的なレベルの認識としてほぼ正しいです。

外張りがネオマフォーム 充填がグラスウールとして計算してみましょう。

外張り 
 45mmは0.045mです。 0.045÷0.020=2.25 ㎡K/W

充填
 柱105mm→0.105m 0.105÷0.038=2.76

ほぼ同じですね。むしろ充填断熱の法が良さそうに見えます。

柱の熱の逃げ

しかし、実際の建物では充填断熱では柱の間に断熱材があるわけですから、柱の部分からも熱が逃げますね。

そこはどうなるでしょうか?

木材の熱伝導率は0.13W/mK位の値がよく使われます。

断熱性(熱抵抗)を計算してみると 0.105÷0.130=0.81㎡K/W

充填断熱の断熱部分が2.76でしたので柱の部分は3倍も熱が逃げてしまいますね。

柱部分からの熱の逃げは恐ろしいです。

断熱材と木材の割合 木部率

木アイの部分は 柱105mm間柱45mm 柱と柱の間隔910mmとして考えてみましょう。

断熱部分と木材の割合を計算すると普通の木造の場合はおよそ16.5%です。

これは構造によって多少は違います。この木材から逃げる熱を加味するとどうなるのでしょうか?

外張り断熱と充填断熱の断熱性能の違い

木部率まで加味して計算してみました。

外張り45mm充填105mm およそ2.3倍の厚さの差があります。

断熱性能は外張りのほうが0.398 充填が0.439W/㎡Kと1割くらい外張り断熱の方が性能が良いと言うことになります。

厚さが半分以下なのに1割性能が大きい。外張りってすごいですね。

髙橋建築は?

3倍くらいの性能ですね。
3割増しではなく 3倍です。(笑)

全く違いました。

やり過ぎ??
現在の競争ではなく20年後の性能を見据えての家づくりですから

断熱・気密,日記・想い

“『高断熱』は高性能グラスウールを105mm充填+同材同厚で付加した210mm級をいう。 ちなみにネオマ100+20mmの付加では同じ暖房負荷低減にはならない。 “
ツイッターにこんな投稿があったので、「どうしてですか?教えてください」と書いたら丁寧に熱貫流率の表まで投稿してもらった。

これがその人自慢の断熱 U=0.202W/㎡K

そしてその人が一生懸命考えたネオマフォームの断熱(笑) _U=0.226W/㎡K

でも?中級者以上の人ならおかしいのに気がつきますよね。

あれ? 100mmネオマ充填で20mm外張り? 外に厚い方を貼らないで充填なんだ。??

ネオマ外張りなのに負荷断熱の下地の木部の熱橋あるんだ。
この人使ったことないのに言ってるな。(笑)

とても残念。ネオマの使い方よく知らないのかな?

こういうのをみんなに発進しちゃうから困っちゃうね。

さらにビルダーズとかで書いちゃっていたらいやだな。 (笑)

そして私のネオマの解決策  U=0.19W/㎡K

ネオマ100mm付加断熱すれば充填無くても、その人が自慢する『高断熱』より良いよ。
充填無いのに5%以上違うね。

外皮の中で外壁の面積は半分くらい占めることが多いから家一軒では1割くらいは違うんじゃないかな?
めちゃくちゃ施工性も良いし。


グラスウールとネオマの違いを理解しなくちゃね。 断熱で比べるだけじゃなくてコストやいろいろで比べてグラスウールの優位性もたくさんあるのでどっちが良いとか書かなければ良いのに。 普通じゃない使い方のシミュレーションで、善良な市民や建築関係者を混乱させない方が良いな。

パッシブハウス,断熱・気密

熱橋部分の計算についてです。

PHPPに熱橋の数値を入れますが、いろいろな部位があります。

例えばオーバーハング床

熱橋計算では入隅が不利な数字となります。それは面積を断熱の外側で拾っているから。

室内の暖かい部分の面積は大きくなるので当然のような気がしますが、そういう理解では少し違います。

左側がオーバーハング出隅 右側が入隅です。

暖かい空気に触れる部分が多いので熱が逃げそうなイメージがあります。
本当は実際に逃げる熱というより、ψ値の計算根拠の違いです。

出隅の外気に触れる長さは3.129m 入隅は2.871m もうすでに、この長さでエネルギーロスを計算してあるところから、このモデルでの熱損失を引きます。

外皮の長さから計算して、出隅は0.387W/mK逃げる 入隅は0.357W/mK逃げるがベースです。

そしてモデルの熱損失は 出隅が0.384W/mK 入隅が0.371W/mKです。

それぞれ引くとψ値です。

出隅のψ値は -0.003W/mK 入隅は0.014W/mKとなります。
これが熱橋の基本的な考え方です。

入隅は割と大きいですね。

パッシブハウス,断熱・気密

高断熱住宅になると壁や屋根が厚くなりますね。

日本の基準は計算が曖昧

日本の断熱基準では外皮の面積を計算するときに壁は柱の中心の面積で計算します。
屋根は軒桁の高さです。
床は床の仕上がり面ですね。

断熱の厚さを全く考えていません。

充填断熱と外張り断熱では断熱している位置が全く違うので、外気に接する面積も大きく変わりますが、全く考慮しません。


壁や、屋根の断熱が厚くなると、どうなるのでしょう?

高断熱になり外張り断熱などで外に大きく壁がでても同じです。当社のように高性能なネオマフォームの断熱材なら、90mm程度外に出すだけですが、グラスウールで同じくらいの性能を確保しようとすると200mm位出さなくてはなりませんね。

大分違います。

このグラウスール外張りと、充填断熱だけを比べたら 35坪くらいの家だと外皮面積が10㎡くらい違っちゃいそうです。(笑)

きちんとした根拠を持って計算しないともったいないですね。

パッシブハウスでは断熱の外側の面積

パッシブハウスでは断熱方法によらずエネルギー計算ができるだけ正確に出来るように 断熱材の外側で面積を計算すると言うことになっています。 赤が断熱材の一番外側です。

外の冷たい空気に接する面積を計算すると言うことです。これならきちんとした計算が出来そうですね。

計算ではできるだけ正確さを求めるのですが、使い方による差が大きいので、省エネな人と使い放題の人は全く違うので(笑)(笑)

断熱・気密,耐久性・災害対策

当社の仕様はかなり断熱性が高い構成です。

断熱性と壁体内結露(この場合屋根)の関係を把握するにはかなり高度な知識が必要です。

温度をブロックすると湿気が通る場合には結露が起こる可能性が出てきます。
それでは室内側から湿気が入らなくすると冬には結露がおこらなくなりますが、夏型結露の可能性が出てくる。
それなら内部を可変透湿シートにという話が出てきますが、コストがかかったり、室内にビニルクロスなど貼るとダメ。

外部に透湿抵抗の高い断熱材で外からの湿気をブレイクして、内部は透湿シートで内側からの湿気をブレイクしてみたいなことも考えられるけど、施工の不具合や経年変化、劣化などで湿気の移流が起こるとこれもアウト。

それならどうしたらよいのか?

当社では安全で施工性の高い断熱工法を考えました。

理論的にはあってます。WUFIでのシミュレーションもばっちりです。

ですが実際の検証してみなくてはということで昨年から約70チャンネル温湿度を測定しています。

施工の仕方を若干変えたり、位置を変えたりして測定しています。

1年目の冬は安全性が確認されました。

今回は1年目の夏です。

2軸のグラフで見にくいでしょうが企業秘密なので(笑)!
凡例も消しています。
ごめんなさい。

まあすごいです。(笑)

ご興味ある方、企業さんはご連絡ください。有償で情報提供いたします。

アイデア、経費、時間がかかっているので相当いただかなくてはなりませんけど。(笑)

パッシブハウス,断熱・気密,耐久性・災害対策

私はパッシブハウスジャパンの理事を務めております。

定期的にコラムを書かせていただいているのですが今回は基礎断熱についてです。

床断熱 基礎内断熱 基礎外断熱

皆さんはどれが良いと思いますか?

私なりに考えていることを書きました。皆さんのお考えの参考になるとありがたいです。

パッシブハウスジャパン理事コラム

https://passivehouse-japan.org/journal/14759/

以下同じ内容の転記です。

基礎断熱を考える

 パッシブハウスジャパン理事 髙橋慎吾

 パッシブハウスを作るには、この断熱方法で無いとダメということはありません。

 きちんと断熱量が確保され気密ライン断熱ライン、防湿ラインがしっかりして、安全性が確保されていれば良いのです。これまでのパッシブハウスでも様々な手法がとられています。

 今回は基礎の断熱について考えてみたいと思います。これは私の個人的な考え方でパッシブハウスジャパンの公式見解ではありませんのであらかじめご承知おきください。私は5地域をメインに4から6地域で仕事をしているので寒冷地の方や、すごく温暖地の方は違和感があるかもしれません。

基礎断熱 床断熱 

 まず、基礎断熱にしなくてはならないのか?床断熱ではダメなのか?というところから。

 もちろん床断熱でもOKです。多くの実務者さんも床断熱、基礎断熱を両方とも試されていると思います。

 床断熱の利点は床下が暖房領域でなくなりますから暖房需要が減ります。床下の空間ばかりでなく、大きな熱容量を持つ基礎のコンクリートを温めなくてすむということも大きいです。大引きや根太などの熱橋を少なくして上手に断熱出来ればとても効果があります。しかし、玄関やシステムバス周りなど一部基礎断熱が必要な部分も出てきます。ここを断熱しないと台無しです。ハウスメーカーさんは床断熱が多いですが、やはり玄関やシステムバス周りは基礎断熱で対応しています。シロアリを問題にして床断熱を採用していると言う会社もありますが、一部基礎断熱を併用してしまっていると言うことはどういうことなのかとても理解に苦しみます。近年では絶対に基礎断熱を使わないと玄関土間も基礎上まで上げたり、システムバスも持ち上げたり床断熱に一貫して取り組んでいる会社もあるようです。すごいですね。

 床断熱だと給排水の配管が床下の外気になります。寒い地域では凍結の恐れがあります。温水配管も冷めやすくなりますから給湯の消費エネルギーも増えてしまうようです。また、メンテのための床下点検口も断熱しにくい。気密がとれにくいという欠点もあります。

 基礎断熱の場合は、水道配管は断熱空間なので凍結の心配は無いですし、温水も少し冷めにくいですね。そして実務者の皆さんならお気づきの通り、気密がとりやすいです。誰でも簡単に気密がとれてしまいます。様々なメリットデメリットがありますが、気密性能向上のためだけに基礎断熱を採用している人も多いのではないでしょうか?

基礎内断熱 基礎外断熱

 基礎の室内側に断熱をするのが基礎内断熱。

 基礎の外側に断熱するのが基礎外断熱です。

 基礎に断熱する場合はプラスチック系のボード状の断熱材が多いですね。繊維系やガラス発泡系のものもありますが圧倒的にEPSやXPSが多いです。

 それでは基礎の外側、内側どちらが良いのでしょうか?様々なご意見の中で一番取り上げられるのがシロアリの問題でしょう。プラスチック系断熱材はシロアリに食われて、シロアリの通り道となりやすいというものです。だから外側に断熱せずに内側の方が良いという方がいますね。確かに一見正しそうに感じますがここで疑問。内側の断熱材なら食べられないのか?蟻道を作られないのか?「基礎が完全で入られないから。」という人もいますが、飛んでくるものや人間が持ち込んだものについている場合も多いようなので絶対に大丈夫と言うことはなさそうですね。

断熱性で比較

 ここが重要です。我々が基礎外断熱にしている理由は主にここです。

 基礎の外張りの断熱と基礎内の断熱を断熱性で比較してみましょう。

 基礎の外側は空間がいくらでもありますからたくさん断熱できます。基礎の内側では、ユニットバスや配管などに断熱材が干渉することもあり、断熱しにくいです。玄関もそうですね。ある程度は断熱できるけど工夫が必要です。内側なら水の関係が無くなりますので、ネオマなどのフェノールフォームも使えるかもしれません。熱伝導率が低いので有利ですね。

 熱抵抗ではどちらが有利、不利かという明確な差は言いにくいでしょうか?

熱橋の違い

 しかし基礎外と基礎内断熱では大きな違いがあります。それは熱橋です。パッシブハウスレベルになると基礎内断熱の熱橋は致命的です。基礎内断熱しかしないと言うことは全く考えられないほど大きな弱点となります。

 まずは基礎外周から中通りの基礎梁の接合部。

わかりやすいように図示しました。

 ここは明らかに断熱ラインが切れてしまいますね。基礎立ち上がりに折り返しの断熱をしても基礎は熱伝導率が高いですから熱がどんどん伝わってしまいます。

どのくらいの差があるのか?

まずは断熱無し

このモデルは長さ3mの基礎。W150です。基礎に断熱がないと253.16W/mの熱が逃げています。内外温度差20℃です。

次に基礎内にパフォームガード(EPS特号λ=0.034W/㎡K)100mm厚

35.335W/m(3m)です。さすがに断熱材を貼ると効果がありますね。地上の基礎の面積が26㎡あると35.335/3*26=306Wの熱が逃げますね。パッシブハウスレベルだと致命的ですね。UA=0.3W位の建物でも大きな割合を占めるのが解りそうですね。是非計算してみてください。

折り返しを付けてみました。27W/mまで改善しました。

実際にはベース方向や土台方向にも逃げるのでこのようなT字基礎の部分の熱の損失は折り返しても少ししか効果が無いかもしれません。

外張りしてみると18.878W/m

単純な内張と比較すると効果は全く違うことが解ります。

折り返しありと比較しても全く違いますね。

そして大きな違いが基礎の温度が高いと言うこと。蓄熱材として温度が安定します。

基礎が熱橋として熱を損失させる部分になるか、蓄熱材として役に立つか大きな違いですね。断熱の入れる位置だけでこれほど違うなんて知っていましたか?

表面温度を考える

 そして表面温度です。

中から見えるところの基礎表面で一番低いのが12.5℃ですね。(青い字)

冬なら結露しないですみそうです。ですが安心してはいけません。内張の基礎断熱のリスクは断熱材の裏に空気が回ってしまうこと。基礎にぴったりと断熱材を隙間なく貼ることはとても難しい作業です。断熱材の裏の温度は1.174度(赤い四角)断熱材裏に空気が回り込んだらと思うとぞっとしますね。結露が起こりカビなど生えないと良いですがどうなるでしょうか?。少しの隙間なら空気が動かないのではないかと言う人がいますが少しの隙間ってどのくらいまで許容されるのでしょうか?

基礎外断熱の中から見えるところの表面温度は19.17度高いですね。

そして断熱材の裏側でも18.777度

土台部分の熱橋は?

基礎が冷たいと土台に熱が伝わるのは当たり前ですね。

土台の取り合いです。上半分が外壁土台があって下が基礎です。

内張の場合の5.1度 

かなり冷たいです結露しそうですね。基礎内梁断熱で床下エアコンのように屋内の空気を循環させるときには注意してください。最低でも基礎や土台に熱が伝わらないように断熱処理しましょう。

 そして次が基礎外張り断熱。

外張りが18.08度

全く違います。

マニアックな人ならψ値の差が知りたいでしょう。

その差は0.17W/m

これがどのくらいかというと、パッシブハウスを計算したことのある人なら困り果ててしまうくらいです。

現在当社で計画しているパッシブハウスは基礎外断熱です。

パッシブハウスの性能ですね。

しかし基礎内梁断熱のψ値の差を計算すると

なんと17.9kW/㎡ 3kW/㎡も増えてしまいます。

このレベルの建物になると0.1W/㎡削るのにすごい努力をします。削りに削ったところからさらに削減するのは大変ですね。それがこの一撃ですべての努力が水の泡。

大変なことです。

基礎の断熱量は他の部位とのバランスを考えよう。

 断熱しやすいのは屋根、天井です。次には壁。難しいのが基礎ですね。

 高断熱住宅は各部位を欠点の無いように断熱することが肝心です。屋根と壁をいくら断熱しても基礎がおろそかなら全くダメです。できる限りバランス良く断熱しなくてはなりませんね。

 当社では、基礎外、基礎内にダブルに断熱することが当たり前です。それでも壁などに比べると弱いです。コストや施工性なども考えながら今の断熱となっています。

シロアリのリスクは?

 外張り断熱でやり玉に挙がるのがシロアリリスク。

 温暖化が進む日本では、あらゆるところでシロアリが発生するようです。

 これまで当社では全く被害はありません。
基礎外張りの断熱材メーカーの話では施工マニュアル通りに適切に工事している建物では被害がないそうです。たびたび被害写真がネットなどで流れていますがそのほとんどが施工ミスによるもの。マニュアルに則って施工していないものですね。基礎内断熱でも、床断熱でも適切な施工でなければシロアリの被害はたくさん報告されていますから、どこで断熱すると言うよりマニュアルに従った適切な施工が重要と言うことですね。

パッシブハウスを作るために

 基礎の断熱の方法で性能が大きく変わることが解りました。パッシブハウスを実現するためには性能の面からも基礎外断熱を選択することが有利なようです。

 我々の仲間の多くが基礎外断熱を採用しています。

パッシブハウスを目指し性能を上げてくると、基礎外断熱以外は選択しにくくなります。

ほどほどの断熱の家でしたらコストを考え施工が楽な基礎内断熱の選択もありそうですが、私は10年後、20年後を見据えた家づくりをしたいので、パッシブハウスレベルにしやすい基礎外断熱を採用しています。

 基礎外断熱に全くリスクがないとは言いません。しかしそれ以上にメリットがあります。他の断熱方法もシロアリのリスクもありますし、熱的にたくさんのリスクがあります。

今までの住宅では床断熱がメインで基礎断熱はまだまだ少ないかもしれません。しかし、多くの実例が出来てきましたし様々な方法が試みられています。

 これからもさらにより良い方法が考案されていくことでしょう。今回は基礎断熱についてお話ししましたが、私がお話ししたことすべてが正しいということではなく思い込みや勘違いもあるかもしれません。ほかの良い方法もあります。皆さんも積極的に情報を入れ勉強し実践してみてください。私を含め一部の人の言動に惑わされることなく、自分自身の知識できちんと判断できるようになってください。ネットの曖昧な情報に踊らされることなく、きちんと勉強しましょう。

これからも皆で一緒に頑張りましょう。正しい情報、判断で良い家をたくさん作りましょう。

 

パッシブハウス,断熱・気密

パッシブハウスジャパン理事 髙橋慎吾

 パッシブハウスを作るには、この断熱方法で無いとダメということはありません。

 きちんと断熱量が確保され気密ライン断熱ライン、防湿ラインがしっかりして、安全性が確保されていれば良いのです。これまでのパッシブハウスでも様々な手法がとられています。

 今回は基礎の断熱について考えてみたいと思います。これは私の個人的な考え方でパッシブハウスジャパンの公式見解ではありませんのであらかじめご承知おきください。私は5地域をメインに4から6地域で仕事をしているので寒冷地の方や、すごく温暖地の方は違和感があるかもしれません。

基礎断熱 床断熱 

 まず、基礎断熱にしなくてはならないのか?床断熱ではダメなのか?というところから。

 もちろん床断熱でもOKです。多くの実務者さんも床断熱、基礎断熱を両方とも試されていると思います。

 床断熱の利点は床下が暖房領域でなくなりますから暖房需要が減ります。床下の空間ばかりでなく、大きな熱容量を持つ基礎のコンクリートを温めなくてすむということも大きいです。大引きや根太などの熱橋を少なくして上手に断熱出来ればとても効果があります。しかし、玄関やシステムバス周りなど一部基礎断熱が必要な部分も出てきます。ここを断熱しないと台無しです。ハウスメーカーさんは床断熱が多いですが、やはり玄関やシステムバス周りは基礎断熱で対応しています。シロアリを問題にして床断熱を採用していると言う会社もありますが、一部基礎断熱を併用してしまっていると言うことはどういうことなのかとても理解に苦しみます。近年では絶対に基礎断熱を使わないと玄関土間も基礎上まで上げたり、システムバスも持ち上げたり床断熱に一貫して取り組んでいる会社もあるようです。すごいですね。

 床断熱だと給排水の配管が床下の外気になります。寒い地域では凍結の恐れがあります。温水配管も冷めやすくなりますから給湯の消費エネルギーも増えてしまうようです。また、メンテのための床下点検口も断熱しにくい。気密がとれにくいという欠点もあります。

 基礎断熱の場合は、水道配管は断熱空間なので凍結の心配は無いですし、温水も少し冷めにくいですね。そして実務者の皆さんならお気づきの通り、気密がとりやすいです。誰でも簡単に気密がとれてしまいます。様々なメリットデメリットがありますが、気密性能向上のためだけに基礎断熱を採用している人も多いのではないでしょうか?

基礎内断熱 基礎外断熱

 基礎の室内側に断熱をするのが基礎内断熱。

 基礎の外側に断熱するのが基礎外断熱です。

 基礎に断熱する場合はプラスチック系のボード状の断熱材が多いですね。繊維系やガラス発泡系のものもありますが圧倒的にEPSやXPSが多いです。

 それでは基礎の外側、内側どちらが良いのでしょうか?様々なご意見の中で一番取り上げられるのがシロアリの問題でしょう。プラスチック系断熱材はシロアリに食われて、シロアリの通り道となりやすいというものです。だから外側に断熱せずに内側の方が良いという方がいますね。確かに一見正しそうに感じますがここで疑問。内側の断熱材なら食べられないのか?蟻道を作られないのか?「基礎が完全で入られないから。」という人もいますが、飛んでくるものや人間が持ち込んだものについている場合も多いようなので絶対に大丈夫と言うことはなさそうですね。

断熱性で比較

 ここが重要です。我々が基礎外断熱にしている理由は主にここです。

 基礎の外張りの断熱と基礎内の断熱を断熱性で比較してみましょう。

 基礎の外側は空間がいくらでもありますからたくさん断熱できます。基礎の内側では、ユニットバスや配管などに断熱材が干渉することもあり、断熱しにくいです。玄関もそうですね。ある程度は断熱できるけど工夫が必要です。内側なら水の関係が無くなりますので、ネオマなどのフェノールフォームも使えるかもしれません。熱伝導率が低いので有利ですね。

 熱抵抗ではどちらが有利、不利かという明確な差は言いにくいでしょうか?

熱橋の違い

 しかし基礎外と基礎内断熱では大きな違いがあります。それは熱橋です。パッシブハウスレベルになると基礎内断熱の熱橋は致命的です。基礎内断熱しかしないと言うことは全く考えられないほど大きな弱点となります。

 ここは明らかに断熱ラインが切れてしまいますね。基礎立ち上がりに折り返しの断熱をしても基礎は熱伝導率が高いですから熱がどんどん伝わってしまいます。

どのくらいの差があるのか?

まずは断熱無し

このモデルは長さ3mの基礎。W150です。基礎に断熱がないと253.16W/mの熱が逃げています。内外温度差20℃です。

次に基礎内にパフォームガード(EPS特号λ=0.034W/㎡K)100mm厚

35.335W/m(3m)です。さすがに断熱材を貼ると効果がありますね。地上の基礎の面積が26㎡あると35.335/3*26=306Wの熱が逃げますね。パッシブハウスレベルだと致命的ですね。UA=0.3W位の建物でも大きな割合を占めるのが解りそうですね。是非計算してみてください。

折り返しを付けてみました。27W/mまで改善しました。

実際にはベース方向や土台方向にも逃げるのでこのようなT字基礎の部分の熱の損失は折り返しても少ししか効果が無いかもしれません。

外張りしてみると18.878W/m

単純な内張と比較すると効果は全く違うことが解ります。

折り返しありと比較しても全く違いますね。

そして大きな違いが基礎の温度が高いと言うこと。蓄熱材として温度が安定します。

基礎が熱橋として熱を損失させる部分になるか、蓄熱材として役に立つか大きな違いですね。断熱の入れる位置だけでこれほど違うなんて知っていましたか?

表面温度を考える

 そして表面温度です。

中から見えるところの基礎表面で一番低いのが12.5℃ですね。(青い字)

冬なら結露しないですみそうです。ですが安心してはいけません。内張の基礎断熱のリスクは断熱材の裏に空気が回ってしまうこと。基礎にぴったりと断熱材を隙間なく貼ることはとても難しい作業です。断熱材の裏の温度は1.174度(赤い四角)断熱材裏に空気が回り込んだらと思うとぞっとしますね。結露が起こりカビなど生えないと良いですがどうなるでしょうか?。少しの隙間なら空気が動かないのではないかと言う人がいますが少しの隙間ってどのくらいまで許容されるのでしょうか?

基礎外断熱の中から見えるところの表面温度は19.17度高いですね。

そして断熱材の裏側でも18.777度

土台部分の熱橋は?

基礎が冷たいと土台に熱が伝わるのは当たり前ですね。

土台の取り合いです。上半分が外壁土台があって下が基礎です。

内張の場合の5.1度 

かなり冷たいです結露しそうですね。基礎内梁断熱で油化したエアコンのように屋内の空気を循環させるときには注意してください。最低でも基礎や土台に熱が伝わらないように断熱処理しましょう。

 そして次が基礎外張り断熱。

外張りが18.08度

全く違います。

マニアックな人ならψ値の差が知りたいでしょう。

その差は0.17W/m

これがどのくらいかというと、パッシブハウスを計算したことのある人なら泣いちゃうくらいです。

現在当社で計画しているパッシブハウスは基礎外断熱です。

パッシブハウスの性能ですね。

しかし基礎内梁断熱のψ値の差を計算すると

なんと17.9kW/㎡ 3kW/㎡も増えてしまいます。

このレベルの建物になると0.1W/㎡削るのにすごい努力をします。削りに削ったところからさらに削減するのは大変ですね。それがこの一撃ですべての努力が水の泡。

大変なことです。

基礎の断熱量は他の部位とのバランスを考えよう。

 断熱しやすいのは屋根、天井です。次には壁。難しいのが基礎ですね。

 高断熱住宅は各部位を欠点の無いように断熱することが肝心です。屋根と壁をいくら断熱しても基礎がおろそかなら全くダメです。できる限りバランス良く断熱しなくてはなりませんね。

 当社では、基礎外、基礎内にダブルに断熱することが当たり前です。それでも壁などに比べると弱いです。コストや施工性なども考えながら今の断熱となっています。

シロアリのリスクは?

 外張り断熱でやり玉に挙がるのがシロアリリスク。

 温暖化が進む日本では、あらゆるところでシロアリが発生するようです。

 これまで当社では全く被害はありません。
基礎外張りの断熱材メーカーの話では施工マニュアル通りに適切に工事している建物では被害がないそうです。良く被害写真がネットなどで流れていますがそのほとんどが施工ミスによるもの。マニュアルに則って施工していないものですね。基礎内断熱でも、床断熱でも適切な施工でなければシロアリの被害はたくさん報告されていますから、どこで断熱すると言うよりマニュアルに従った適切な施工が重要と言うことですね。それを基礎外断熱だけが危険なような情報を流す人がいるのはとても残念ですね。

パッシブハウスを作るために

 基礎の断熱の方法で性能が大きく変わることが解りました。パッシブハウスを実現するためには性能の面からも基礎外断熱を選択することが近い道のりとなりそうです。

 我々の仲間の多くが基礎外断熱を採用しています。

基礎外断熱の必要性に気がつけないと言うことは、まだまだそれが気にならないレベルの住宅を作っていると言うことかもしれません。パッシブハウスを目指すならほぼ必要になるということからも解ると思います。

 リスクがないとは言いません。しかしそれ以上にメリットがあります。他の断熱方法もシロアリのリスクもありますし、熱的にたくさんのリスクがあります。

今までの住宅では床断熱がメインで基礎断熱はまだまだ少ないかもしれません。しかし、多くの実例が出来てきましたし様々な方法が試みられています。

 これからもさらにより良い方法が考案されていくことでしょう。今回は基礎断熱についてお話ししましたが、私がお話ししたことすべてが正しいということではなくほかの良い方法もあります。皆さんも積極的に情報を入れ勉強し実践してみてください。私を含め一部の人の言動に惑わされることなく、自分自身の知識できちんと判断できるようになってください。

これからも皆で一緒に頑張りましょう。正しい情報、判断で良い家をたくさん作りましょう。

 

パッシブハウス,換気・空気,断熱・気密,日記・想い,環境・エネルギー,設備・空調

高断熱住宅は夏暑い!

そういうお話を聞きませんか?

それは正しいです。高断熱住宅は一般の住宅より室内の温度が高くなり易いです。
一般の住宅は、断熱されておらず熱は逃げ放題。
スカスカなので風は入り放題です。
ですから室内の温度は外気温に近づきます。

パッシブハウスが夏暖かくなってしまう原因

原因は主にこれらが考えられます。

断熱での保温力

内部発熱

地中放熱

放射冷却

隙間風

これらの原因が重なり合い、室内のお温度が高くなってしまいます。

保温力による室温維持

まずはわかりやすい保温力です。

一般的な住宅では、断熱が少ないですから室内の熱が逃げていきます。

人間に例えるとわかりやすいですね。

パッシブハウスがダウンジャケット。 普通の家が薄手のシャツ。

体温は36度くらい有、外気温が30度だとすると薄手のシャツなら体温が放熱されて涼しそうですが、ダウンジャケットだと暑いです。
パッシブハウスは夏にもダウンジャケットを着ているようなものかもしれません。

内部発熱

人は生活すると多くの熱を発します。

人間の体温も36度ありますから、わずかですが熱を出し室温を暖めます。

テレビを見れば熱が出ます。テレビも触ると暖かいですね。300Wの消費電力のテレビは300Wの熱を出しているのと同じです。
 料理をすれば熱も出ます。炊飯器も電子レンジもポットも。電気やガスを使った分だけ熱に変わるのです。

照明もそうですね。LEDの電球も暖かいですね。洗濯機もスマートホンも熱を出します。

これらの熱で自然に室内は暖まっていきます。先ほどの保温力がこれらの熱を逃がしません。室内で作られた熱が室内にとどまってしまうのです。

夜間の放射冷却

夜間は外気温が低くなると言うこともありますが、無視できないのが放射冷却現象です。
宇宙は寒いですから、空に向かって熱が放射されています。

普通の家なら屋根から放射される熱の影響で室内が涼しくなります。
しかしパッシブハウスですときちんと断熱されていますから放射冷却の恩恵は受けられません。夏の夜間だけ断熱がとれれば良いのではないかと思うのですがそういうわけにもいきませんね。

地中への放熱

地中の温度は安定しています。外気温に比べて夏は涼しく冬は暖かいです。地中の深くは一年の平均気温位の温度となっています。
 パッシブハウスでは基礎の下にもきちんと断熱をしますから、地面に熱を逃がしません。冬は良いのですが、夏は地面に熱が吸い取られた方が良いですね。
 普通の家は基礎の下に断熱をしませんから暑くなった室内の熱を地面に流せます。地面の冷たい熱が室内に入り込むイメージです。

隙間風

隙間のが多い一般的な家では外の空気がどんどん入り込み空気が入れ換えられます。これは換気と同じです。室内の暖かい空気が外に排出されると言うことです。外が涼しければ室内も涼しくなります。

しかしパッシブハウスでは計画された換気のみです。それ以外の換気は行われませんから熱も入れ替わりません。

パッシブハウスは本当に夏暑いのか?

ご安心ください。パッシブハウスは快適です。
先にデメリットとしての原因を並べておきました。これだけ聞くと不安になりますよね。
これからパッシブハウスのすごさの解説をしながら皆さんの不安を取り除きましょう。

保温力は涼しさも保温する

保温力がすごいと言うことはどういうことでしょうか?

室温が高ければ高いまま。室温が低ければ低いままにしやすいと言うことです。
簡単に言うと、暑ければ暑いまま 寒ければ寒いままということですね。

それでは、快適な温度なら快適なままだと言うことです。

パッシブハウスでは決して無暖房、無冷房を目指しているわけではなく、最小限のエアコンなどの稼働は許容している規格です。めちゃくちゃ暑い日や寒い日にまでエアコンいらない家を作るより、ちょっとだけはエアコン使う家の方がコスパ良いですよね。

冷房の許容される大きさは除湿量の違いから地域によって違うので、今回は暖房に習って 冷房負荷を10W/㎡として解説します。

35坪くらいの家はパッシブハウスの床面積の考え方ではおよそ100㎡

その家を冷やすのには10W/㎡×100㎡で1000W必要だというのがパッシブハウスです。
一番暑いときに1000Wです。すごいと思いませんか?

6畳用のエアコンが2200Wです。

一番暑いときでさえ 35坪くらいの家が6畳用エアコン半分で冷えます。

本当のピーク時以外はとても少ない電力で大丈夫ですね。ほとんどの場合、弱く動いているだけだったり、止まっている時間が長かったりします。笑い話みたいですが、あまりに動いている時間が短いので「エアコンが壊れている」とお客様から言われたことがあるくらいです。

ですから、ちょっとの冷房で室内は涼しくなり、その涼しい快適な温度を維持するのが得意というわけです。大きなエアコンがうなっている室内と小さなエアコンがゆっくり動いているだけの室内どちらが良いですか?

エアコン嫌いの方にもおすすめです。無理矢理冷たい空気で冷やすと寒くてだるくなったりしますね。パッシブハウスでは無理矢理冷やすのではなくマイルドに冷やします。
私は暑さも涼しさも感じない快適な空間を目指しています。なかなかたどり着けないですけど。

内部発熱分を冷やす

室温が高くなる原因は、外気温が壁や屋根から伝わる。隙間風から入り込む。太陽の日射で暖まる。そして内部発熱です。

パッシブハウスでは最初の三つは設計力と性能でカバーします。高断熱により熱を入れない。高気密により隙間風を入れない。日射遮蔽により太陽熱を入れないと言うことですね。

ですが、最後の内部発熱だけはどうしようもありません。

室内での生活するのは一緒ですから。むしろパッシブハウスではおうちの中かが快適なため、あまり出かけたくなくなりおうちにいる時間が長くなるようです。
 内部発熱が増えてしまいますね。(笑)

ですがご安心ください。パッシブハウスはきちんと設計されています。内部発熱分だけ冷やしてしまえば良いと言うことです。エアコンを適切に使い、まんべんなく家中を空気が回るような計画をすることで、おうちの中どこにいても涼しくなります。快適な空間が広がりますから余計活動的になりまた内部発熱増えるかもしれませんね。
 余談ですが、快適なのでお友達が集まりやすくなった。という話も良く聞きます。これも内部発熱が増えますけど、楽しい時間を過ごすために少しエアコン稼働させるのはやむを得ないですね。お友達5人内部発熱があってもパッシブハウスなら理理論的には冷房費は1時間あたり10円も増えませんよ。(笑)

放射冷却を活用できるか?

これに関してそのままのパッシブハウスでは難しいですね。

何らかの設計の工夫が必要です。

屋根の通気そうから冷気を室内に送るとか、その冷気を基礎に蓄熱させるとか。

工夫をすれば何かしら出来そうです。でもなぜ髙橋建築はやらないのか?

それは、コストと安全性です。

そのような仕組みを作るためにはコストがかかります。それだけコストを掛けたとしてもエアコンをなくすことは不可能でしょう。ですからすべて追加費用ですね。パッシブハウスではエアコンの効率がとても良いですから、底に掛けた費用をペイすることは出来ないでしょう。それならそこに費用は掛けずに少しエアコンを多く動かした方が良さそうです。
 地球環境のために少しでもエアコンの稼働を減らしエネルギー削減をしたいという方がいらっしゃるかもしれません。しかし、その費用を太陽光発電設備に使えば余るほどの電気が作れます。余分な仕組みを作らずに太陽光発電+エアコンの方がコスパは断然いいですね。
放射冷却で冷やされた外気を取り込むと言うことは温度は下がりますけど、湿気もたくさん持ち込むのでそれを除湿するエネルギーは膨大です。放射冷却利用がうまくいかない理由がそこにもあります。

基礎から放熱 地中熱利用は得か?

皆さんこれも理論的に考えてみてください。
夏に基礎から放熱させて、室内を冷やすと言うことは、冬にも熱が逃げていると言うことですね。

冬の熱の逃げは大きいです。何しろ冬の方が期間がないですから。

夏ちょっと得でも冬は大分そんです。

ですがこれは地域によって大きく状況が変わります。沖縄などは夏が長いので基礎下には断熱しない方が断然得なようです。

宮崎あたりだと薄い断熱のようです。秩父だとまあまあ。東北北海道だと大分必要になります。

この断熱量はシミュレーションをして夏冬考え最適なところを見つけてください。

隙間風をどうするか?

隙間が多い住宅は、夜間外が涼しくなってくると、外の空気が入り込んで家の中も涼しくなっていきます。

ですがパッシブハウスでは自然に涼しくなって行きませんね。

風で涼しくなると言うのは、快適というのとはちょっと違いそうです。もちろん暑いときに爽やかなそよ風みたいなのがあると気持ち良いです。しかし、夏に涼しく感じるほどの風をずっと当たり続けるのは不快ですね。扇風機は涼しいですけどずっと扇風機に当たり続けることが快適ですか?

外気温が率い時の隙間風は少し涼しいですが、大きな問題があります。それは湿気です。
夏の外気はたくさんの湿気を含んでいます。
本当の快適な空間を作るには、その湿気を取り除かなくてはなりません。

エアコンで湿気を取るしかないのですが、温度を下げるより湿気を取り除く方が難しいですし、エネルギーも使います。

ですから、本当に暑い日が続くときには、外気はできるだけ取り込まず、室内の涼しい快適な空気を維持することを務めた方が良いのです。この辺を勘違いしている人が多いですね。

地域や時期にもよりますので一概には言えませんが、私たちの地域では、夏に外気はできるだけ取り込まないというのが良さそうです。

結論:夏のパッシブハウスは暑いのか?

普通の家より快適で省エネ。

当たり前ですね。

絶対にエアコンは使いたくないという方は除きます。
パッシブハウスはエアコン使っている感が少ないのでエアコン嫌いの方にもおすすめなことは間違いないですけど、エアコン使うのはポリシーに反するというかたくなな方は、パッシブハウスじゃない方が良いかもですね。

ですが、ちょっとだけエアコンを使うことにより快適な空間で生活できます。室内が適切な環境に維持され、カビや、だになども少なくなり健康にも良いとなったらいかがでしょう?

パッシブハウスが夏暑いという、理論的でない、感情だけで、思いつきで情報を発信している人がいますが、残念ですね。

皆さんはそういう人に惑わされないでくださいね。

換気・空気,断熱・気密

本日のHEAT20の躯体ワーキングの情報です。

南先生お話から。

断熱レベルごとに換気エネルギー損失の割合を考えてみました。

私なりにグラフを作って見ました。

まずは第3種換気

左が省エネ基準レベル 右に行くほどレベルが高い住宅となります。一番右がG3です。段熱量はパッシブハウスに近いですね。

高断熱でも換気の量は同じです。
高断熱だからといって換気量を減らすと空気が汚れ健康を害します。
断熱レベルが低い家では換気の熱損失の占める割合が少ないのでそれほど気になりませんね。しかし高断熱の家では換気以外の熱損失が少ないので換気の熱損失が目立ちますね。
換気の割合が4割にもなってしまいます。

せっかく断熱で熱損失を少なくしたのに換気の熱損失が大きすぎて残念ですね。

熱交換換気に買えたらどうでしょうか?

90%熱交換です。簡単に第三種の熱損失の1割の熱損失にしてみました。

省エネ基準レベルの住宅では換気以外の熱損失が多いためにあまりメリットがあるように見えません。

第3種と熱交換換気の違い

しかし高断熱の建物は効果がはっきり出ますね。

断熱で出せた省エネ効果をいかせますね。第3種換気ではもったいないことも解ります。

今回は換気で比較しましたが、高断熱になってくると、今までは無視できたようなことが大きく目立ち足を引っ張ります。

様々な要素に目を向け、一つ一つ真剣に検討することが大切ですね。

断熱・気密

HEAT20の活動報告です。

壁体内が健全に保たれるために湿気の移動の考慮が必要です。

安全性を確認しなければなりません。

日本でも壁体内の水分移動についての研究が進み始めたようです。

室内側、または屋外側の空気の移流をも考慮してシミュレーションなどできるように検討されているようです。

今回の委員会では高橋建築が普段どのような計算を行っているか発表する機会をいただきました。

この分野の研究の第一人者の先生方に向けての発表ですのでどこまで説明すべきか迷いました。

この壁体はあまりよい例ではないですね。合板の表面の相対湿度が高くなってしまっています。

さらに含水率が上がってますね。

これはWUFIというソフトでのシミュレーションです。
さらに PHPP 、デザインPH、WINISOのソフトを駆使してシミュレーションしていることを

お伝えしました。

高橋建築にとっては当たり前のことなのですが、日本の最先端を大きく超えてます。まだ研究もしていない。始まったばかりの内容です。

発表の後に先生方と議論したのですが、私たちの進化のスピードにとても驚いておりました。

先生からは、ここまで進んでいるなら日本でもこれを取り入れていけばいいという意見もあったっり、理論の解明が重要だから、基礎研究も含めゆっくりとでもいいから日本で一からやっていく必要があるという意見も。

理論が理解されたとしてもそれをソフトにしていくのは大変で、ここまで使いやすいインターフェイスにはできないだろう。という意見も。

私たち技術者からすれば、精度が高く実際に使いやすいソフトがありがたいです。
私が使っているソフトを作っている海外の研究所と日本の研究者が提携して、より日本向けの使いやすいソフトにしてもらえれば十分です。

今回の私のプレゼンを聞いて、研究者の皆さんは、海外とのレベル差にびっくりしていたようでした。

本当に海外では iPhone 日本では ガラケーもしくは黒電話 見たいな違いなのです。

より良い家を作るためには 早く海外の進んだ技術を取り入れていくことが急務だと思います。

断熱・気密,耐震・構造

中大規模の壁の断面構成 強度の面から

近年 中大規模の建築物も木造化が行われています。
 大規模な建物ですから構造設計も大変です。多用されるのが、外に24mm構造用合板を張る方法。
 壁倍率で15倍という強度となります。当社でよく使う高強度のMDFの耐力壁ですら4.3倍ですからその3倍以上の強さとなります。

断熱を組み合わせて

今回の事例の建物は、断熱もがんばっています。

左の層から
外壁
通気層 30mm
透湿防水シート
構造用合板 24mm
断熱材(柱、間柱)グラスウール 32k 240mm
防湿シート
合板 12mm
石膏ボード 12.5+9.5mm

このような構成です。

内部結露するのか?

もちろん定常計算では結露するという結果にはなりません。
設計事務所や設備設計事務所、ゼネコンもこれくらいは考えているでしょう。
高断熱で室内条件として20度60%での検討がheat20のガイドブックで示されていますがそれでも安全という評価です。

長期性能を考える 

建物は完璧に工事ができるとは限りません。
壁体には電線が通ったり設備の配管が貫通したりしますね。その部分の防湿処理は難しい施工となります。熟練した施工者でも思わぬミスが起こりやすいところです。

また、それらの設備部材は振動などで動くこともあります。長い間には気密テープがはがれることもあるでしょう。

さらに、木材が貫通するところも曲者です。もちろん念入りな気密処理などしますが、木材は長い年月で反ったり捻じれたり、痩せたりします。そのような状況でも完璧な気密を保つのはなかなか難しいですね。

貫通しないところでも木材のやせによりシートが浮くことも考えられます。

そのほか、居住者が額を吊るのに釘で穴をあける。家電量販店がエアコンをつけたらそのような施工はできないですから一発で機密性能が落ちますね。

このように、長期間の性能を考えると機密性能が落ち防湿シートから壁体内に室内の空気が入りやすくなることは明らかなのです。

湿気を持った空気の移流を考慮する

将来の経年変化や初期の施工ミスを考慮して最初からそれらを考慮して安全な設計をしておくことが大切です。

「当社は完璧な施工だから安心してください。経年変化に追従できるように考慮しているので安全です。」
「そこまで考慮する必要はありません。」
そんな説明をする建築会社、建築士がいたとしたら要注意。
防湿施工ばかりでなく、耐震や耐久性そのほかいろいろなところまで自分の基準で適当だと思って間違いないでしょう。

計算はできなくても湿気の逃がし方などは考慮しているべきです。

非定常計算をしてみる

湿気の移動などを考慮するためには、時間の変化に応じて温度や湿気の移動を計算することになります。

壁を構成する部材の熱的性能などを使います。

そして室内の温度、湿度 そして外気温、湿度などです。
ほかにも様々なファクターがありますが省略します。

重要なのが、建物が建つ気象条件ですね。北海道と沖縄に立つのでは全く異なります。
秩父は朝の気温がとても低いです。それは重要な要素ですね。秩父が関東だと思ったら大間違いです。朝の最低気温平均は青森市より低いです。
本当に寒いですね。夏もめちゃくちゃ暑いです。

その温度、湿度データーを1年分入れます。

北側の壁で計算

冬に寒くなり日が当たらない北面の壁で検証しましょう。

4月1日から計算を始めます。まだ朝は寒いので熱は室内から漏れ出して、湿気は室内に入ってきていますね。

夏は熱も湿気もたくさん入ってきています。

冬になると合板のところで湿気の移動量に限界が。

合板が湿気を通しにくい素材なので湿気が止められ始めているのが分かります。

内部結露の始まりです。

合板の含水率がみるみる上昇

1年経つと合板はびしょぬれ。怖いですね。

3年後

結露は解消されずこのような状態

毎年繰り返し変化しなそうです。この構成では乾くことはなさそうですね。

構造の安全性

構造の安全性を考えると強度のことばかりに目が行きます。

しかし、その構造部材が腐ったら?
とても15倍の壁倍率は保てないですね。

断熱のことまで考えないと、このようなことになってしまします。
怖いですね

今回のこの事例は現在計画されている とある物件です。
一応アドバイスはしましたが担当者はコストのことばかり。

お金がかけられなければ、腐って壊れても やむ負えないの?
それは 施主さんのせいなの?

建築業界なんてこんなもの。

まじめで知識ある担当者に巡り合わないと大変なことになります。

でも世の中はこんなもの。

担当者の愛層がよくて、建物の見た目をどうにかすればそれでOK
数年後はどうにかなるでしょ。
こんなものですよ。
それですまされてしまう。

本当にひどい話です。

担当者は知識がないだけで悪気はないのでしょう。
みんな同じにやっているから。
全く悪気もないからいい人に見える。

素人設計でも職人さんの力を借りて形になってしまうのが建築。
まじめにやって比べられるのが馬鹿みたいに思えてくることがあります。

でも頑張ります。「やりすぎ」とか悪口を言われても、お客様のためにできるだけのことはまじめに頑張ります。

お知らせ,断熱・気密

高橋建築で考え出した、熱橋レス床断熱構法。

ようやく特許となりました。

アイディアは私が出し、当社社員の力を借り、試行錯誤の上当社で行っていた構法です。

新しい構法にもかかわらず、お客様にご協力いただき試していました。

その工事を見ていた旭化成建材さんが、この構法は ほかでは思いつかない特許性があるので一緒に特許を取らせてくれと言われ、とりました。

特許申請はほかにもいくつかありますけど、この特許は特許庁から一度もいちゃもんつかずにすんなり。

床断熱って熱橋多いけど熱橋レスというところがミソ。
ヒートブリッジは柱だけ。

同じ断熱材で 性能1.83倍


画期的でしょ。


当社は基礎断熱がメインだからあまり使うことないですけどね。

パッシブハウス,断熱・気密

暖かいと言われる家が増えてきましたね。

とてもいいことです。

新規に当社に来たお客様から、ほかの住宅会社で「パッシブハウスはいらない。G2で十分だ」「パッシブハウスはドイツの基準で日本には適さない。」といわれたと言ってました。

そのお話しされた住宅会社さんは、残念なレベルですね。

わかっているなら、そういうことは言いません。

G2で十分だというならその根拠がいりますよね。
パッシブハウスはG2、G3で定義している外皮の平均熱貫流率(UA)だけではなく、換気や気密性能による熱損失や、熱橋からの熱損失。ジメジメの原因となる潜熱までも計算して、必要な暖房、冷房需要 負荷を計算しています。

そもそもG2、G3とは 物差しが違うのです。

G2,G3では壁、屋根、床、窓の熱損失だけ計算していますので、それだけで暖かさは全くわかりません。

地盤に逃げる熱の計算 高断熱住宅になるととても無視できないほどとても多いので計算が必要です。

同じUAでも、真四角のおうちとL字のおうちだったらL字のおうちの方がUAが良かったりすることもあります。

屋根を断熱しやすい平屋の方がUAはとても有利になります。平屋ならG3は楽勝です。

太平洋側の地域では日射熱取得をたくさんするために南側の窓を大きくすることが望まれますが、それをすると暖かい家になるけどUAは悪くなるということもあります。

heat20の定義しているUAという考え方が悪いと言っているのではありません。
私もHEATのメンバーですから。
断熱性を向上していく上でとてもいい指標だと思います。まずは断熱量の確保がとても重要ですから。
 それができてその次がエネルギー計算なのです。

そのため、個別の住宅の暖かさや、エネルギー消費量をできるだけ正確に比べるには、今現在ではパッシブハウスの手法しか無いと思っています。

いくらG3だからといって、寒かったらいやですよね。
エネルギーを消費して光熱費がかかったらいやですよね。

それがないようにきちんとシミュレーションする必要があるのです。
それがパッシブハウスの考え方なのです。

G2で十分と言うということは逆に言うと日射取得や換気、気密、熱橋の影響などあまり関係ないと言っているような物ですね。

 ですからわかっている人はそういう「G2十分」とは言いません。総合的な性能を判断できないとならない。ということを知っているからです。

 パッシブハウスは暖房負荷が15kWh/㎡以下です。

 ですからパッシブハウスレベルはいらないというなら、20kWh/㎡なら十分とか、25kWh/㎡以下なら十分とかいえるならちょっと信じていいかもしれませんね。

 断熱量の比較では不十分で、暖かさにはどれだけ暖房が必要かエネルギーの比較が必要なのです。

 そして、パッシブハウス基準がドイツの基準だから日本に適さないと言っている人がいたらその人はもうダメです

 たしかにドイツで作られた基準ではありますが、それは世界に広まり世界で共通する、最高性能の基準と認知されています。

 中国や韓国でもどんどん広まっています。

 できた当初は確かに寒冷地向けの基準のようにも見えました。しかし近年は日本のパッシブハウスの情報なども集められ、その地域地域に適した性能が得られるよう常に計算ロジックも改善され進化しています。すごいスピードでブラッシュアップされているのです。

 むしろ日本の基準の方が全く変化がありません。UAがようやく定義されるのみで、高断熱化に必要な計算手法が全く整備されていかないのです。

 実際に当社で建てられた無暖房で住めるレベルのパッシブハウスでもG2半ば
  G3だけどパッシブハウスに届かず暖房がまあまあ必要ということもあります。

 おうちの間取りや日当たり、構法などで全く違うのです。

 ですからG2だから暖かいなんて、G2で十分なんて 全く言えないですね。

 特に6地域のG2なんてちょっと怪しいですよ。付加断熱(外張り)無しでG2になりますから。付加断熱無しで「高断熱住宅」は言ってはいけないと思います。全く別物ですから。

断熱・気密,日記・想い

HEAT20では部会ごとに様々なことが検討されています。

私も末席で参加してますが、躯体ワーキンググループは楽しいです。

大学の先生方やメーカーの方たちと、これからの高断熱住宅の技術について検討しています。

私はパッシブハウスレベルの建物を作っているので、会議中にとても意見を求められます。たいしたことないのですけどね。

WEB会議なのですが、とても充実してます。

パッシブハウスと比べてとても遅れていると感じるので、私たちではすでに計算していることですが日本のために話題提起もしました。



 昨日は壁体内の水分移動の話から、隙間の風量、換気の風量による熱や水蒸気の移動の話でした。

今後どのような実験を行いながら新しい技術を作り検証していくか話し合われました。

高断熱住宅を快適にする熱、水蒸気の移動

当社のような高断熱住宅になると6畳用エアコンでも40坪の家の冷暖房ができます。

しかし、ドアを閉めた個室にその熱をどのように送るかが問題になります。

近年のメーカーが行っている全館空調だと1500m3位の風量を循環させたりします。これはとても大きな風量です。

大風量だと 気流を感じたりファンの音がしたりあまり快適とはいえないですね。

その問題をどのように解決していくのか?

パッシブハウスのように外皮性能を高めていき、小さな風量で閉じられたお部屋も快適にできるのか?

そのときの風量はどのくらい必要なのか?

ドアのアンダーカットで十分なのか?

当社では答えが出ているのですが、もう少し低いこれからのレベルでは大変なようです。

プライバシー確保、音や気流の問題を解決するためには、やはりきちんとした断熱性能、日射遮蔽性能が重要です。それは換気風量くらいの風量で送れる熱エネルギーでお部屋を快適にできなくてはならないと言うことです。ピーク時でも100m3以下にはしたいですね。

そのくらいなら ドアのアンダーカットでも音も出ずにうまく空気が入れ換えられます。お客様のご協力によりトライアンドエラーを繰り返しうまくいくようになりました。

アイデアをシミュレーション、検証を繰り返しさらに進化を続けます。
そしてHEATを通じて世の中にお伝えしていけたらと思います。

パッシブハウス,断熱・気密,日記・想い

新しいおうちで初めて冬を迎えたホームオーナーさんからうれしいコメント。
もちろんパッシブハウスクラス。
隣家の陰の影響など日射の影響でギリギリ届かないかな?というレベルのおうちです。
これから建つ隣家次第かな?

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「事ある事に思わずため息の出る暖かさです。起床から就寝まで…とにかく身体全体が包まれている感覚です。
特に帰宅時が好きです、家が暖かで出迎えてくれます(笑)

例えばアパートや車で暖房を25℃でガンガンかけても、暑い割に手足の末端は冷えています。

このお家はその真逆で帰宅してテレビを見ながらくつろいでいるだけで、いつの間にか手足がポカポカしています。

末端冷え性かと思ってたのですが、住環境の差だったのですね(笑)」

ちなみにアパートではこの時期ですと子供が布団から全然でてこないのですが、今朝も自分よりも早く起きて走り回っています。渋々起きて不機嫌という毎日から開放され、とても気楽です(笑)
風呂あがりも、のんびり着替えできますし、暑がりの我が子はそのまま肌着のまま寝たがります(笑)
子育て世代への恩恵が極めて高いと改めて感じます。

色々と事前勉強して高性能住宅の住まい手さんのレビューは拝見してきましたが、実際に住んでみないと本当の意味では理解できませんでした。
百聞は一見にしかず、というところでしょうか(笑)

大当たりも大当たりです!(笑)
高橋先生をはじめ、我が家の住まい造りに関係する全ての方に、心から御礼申し上げます!!

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実際に住んでみないとなかなか温かさの違いはわかりにくいですね。

ただ暖房して暖かい家の暖かさとは圧倒的に違うのです。

まさに「異次元の暖かさ」

普通の人は人生の多くの時間を自宅で過ごします。

そのおうちが快適か快適ではないか?

心地よく、リラックスできる家で人生を送るのか?ストレスある環境で過ごすのか?

家づくりで運命が分かれます。
当社を選んで「人生の当たりくじの一つが引けた」と思っていただけるとうれしいです。

お知らせ,断熱・気密,環境・エネルギー

等級6,等級7の案はハウスメーカーが猛反対しているみたいですけど、断熱性能等級5 一次エネルギー消費量等級6は、官報に載ったので確実ですね。

まあ実にしょぼい基準ですね。
4地域以南で0.60W/㎡K

笑いが止まりません。

寒すぎるし 2050年の目標なんて考えてなさ過ぎる。

https://kanpou.npb.go.jp/20211201/20211201g00270/20211201g002700044f.html

UA0.6でこれから秩父で家を作ったら悲しい。多分30年後には建て直したくなるでしょうね。


断熱・気密,現場レポート

基礎断熱が性能を出しやすいことは確かでもシロアリが怖いと思われている方多いのではないでしょうか。

当社では、現在,シロアリに強い防蟻EPS、防蟻シート、アリ返し、防蟻フォームなど何重にも対策をしていますので安心です。

さらなる性能!ガラス発泡断熱材

それでもさらに半永久的な防蟻性能を求めて日々研究しています。
 今回、パッシブハウスジャパンで初めて、ドイツより発泡ガラス断熱材を輸入しました。
  この断熱材はガラスを発泡することで作られています。

この断熱材は 性能では今までのプラスチック計の断熱材より性能が落ちますが、ガラスでできているので物理的にシロアリは食べることができません。
  今回は100mmの厚さの物を使い性能を確保しています。もちろん内側にもネオマを使っていますのでパッシブハウスレベルの建物にも対応可能です。

基礎断熱 熱抵抗

外内合わせた熱抵抗は R=4.17㎡K/W

床下暖房をしている多くの工務店がやっているのが50mmのXPS3種(λ=0.028)なのでR=1.78 およそ2.3倍
  昨年調査した○○林業の基礎内張が20mmXPSなのでR=0.71。こちらはおよそ5.8倍もの性能になります。

 実際は外張りと内張で熱橋の出方に差があるので、さらに大きく違いが出ることは間違いないですね。

コストが課題

今回のガラス発泡断熱材ですが少々高いです。今後国内で生産されるようになるといいですね。