貴重な地球のエネルギー資源の有効活用の為にも、これからの住宅の基本形、高断熱高気密住宅の仕組み。 - 住宅設計・構造全般 - 専門家プロファイル

上村 美智夫
PAO建築設計 代表
東京都
建築家
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貴重な地球のエネルギー資源の有効活用の為にも、これからの住宅の基本形、高断熱高気密住宅の仕組み。

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限られた地球のエネルギー資源の有効活用の為に、そして、地球温暖化防止に向けた、これからの住宅の基本形と考えられている、エネルギーロスのより少ない仕様の住宅の代表が高断熱高気密住宅です。広く普及することが望まれています。

高断熱高気密仕様の住宅は、寒い季節でも住宅内の温度差が少なく、高齢者のヒートショックの軽減等の様々な効果が期待でき、併せて家計にも地球にも優しい省エネ住宅です。

まず最初に前段として、高断熱高気密住宅についての基礎知識をできるだけ分かり易く、専門知識のない方にも理解してもらえるように解説を試みてみます。



壁の中の空気は、建物の屋外と屋内で温度差があると上昇するため、冬の暖房時には壁の中で上昇気流が発生すると言われています。

特に冬の暖房時には、壁の中の断熱材の室内側で冷たい風が床下から天井裏に向かって流れる上昇気流が発生します。この現象の為、断熱材はその本来の性能を十分には発揮できません、従って、断熱効果もほとんど実感できないのです。つまり断熱材はあまり効いていないのです。


欧米と日本の断熱効果の違いは、住宅の造り方(構造・工法)の違いと密接に関係しています。つまり、2×4工法(枠組壁工法)と日本の伝統的な在来軸組工法との違いです。




在来軸組工法(壁勝ち納まり)      2×4工法/枠組壁工法(床勝ち納まり)

これまでの日本の在来軸組工法は、壁と天井や床との納まりが壁勝ちになっています。壁、すなわち柱を最初に作り(建て)、それから床と天井を作る。この為、壁の中の空胴部は床下や天井裏とつながっています。これは木材を腐らせない為に、木材を乾燥させる工夫として、壁の上下端が床下や小屋裏に抜けている構造となっているのです。つまり、家の床下から外の空気が入り天井裏から抜けるように工夫されたものとも考えられています。

一方、2×4工法は床勝ちの納まりです。床勝ち納まりとは、まず最初に床を作り、その後、その床の上に壁を組み立て、そして、全ての壁を完成させた後に、その壁の上に更に上の階の床を作っていく工程の繰り返しとなります。この工法の特徴として、壁の中の空胴部は床下や天井裏とはつながっていません。従って、壁の中に床下から天井裏に向かって流れる上昇気流は元々発生しえない構造になっているのです。この為、断熱材の厚さに応じて住宅全体の断熱性能は向上します。つまり、断熱材の効果を実感できるのです。


■エネルギーロスが多いこれまでの一般的な木造住宅



在来軸組工法における壁と天井や床との納まりが、壁勝ちの納まりになっている事は、内部の全ての間仕切壁においても同様で、せっかく床や天井に断熱材を施工しても、壁内の空胴部を流れる気流によって、断熱材はその本来の性能を発揮できず、加えて、せっかく暖めた室内の熱の大半も隙間風として逃げてしまっていました。したがって、断熱材の効果は実感できず、断熱材をいくら厚く施工しても住宅全体の断熱性能はほとんど向上しないという事態が起きていました。
こうした構造が、断熱性能を向上させにくい原因となり、又、気密性も極めて低い住宅でした。


■エネルギーロスが少ない高断熱高気密住宅



高断熱高気密住宅とは、このような構造を改良すべく、気密シートを張り壁の中の気流を止めることによって、断熱材がその本来の性能を100%発揮できる住宅のことです。

■気密シートの役割

①断熱材が効かない原因である壁内の気流を、壁の上下端を塞ぐことで防止する。
②隙間風(屋内の暖かい空気と水蒸気)等により外壁内へ侵入する水蒸気は、壁内結露や木材を腐らせる原因となりますが、気密シートを張ることでこれを防止します。この事で壁内結露を防止でき、壁内を乾燥状態に保つことで木材の耐久性も向上します。

①、②効果で室内は快適な温度に保たれ、更に、壁の中を常に乾燥状態に保つことで木材の耐久性も向上します。この結果気密性も向上し、隙間風等で逃げていた熱エネルギーも減少させ、住宅全体の断熱性能は相乗的に大きく向上することになります。気密性が高いために24時間の計画換気が不可欠です。


上村 美智夫 / Michio Kamimura
PAO建築設計
  http://www2.gol.com/users/paoarchi/  E-mail  paoarchi@gol.com

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