木造の断熱について | 住まい・建築・デザインに関するコラム
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 +D設計室プロジェクトノート

  〜現在工事中、計画中の建築レポート〜

PROFILE

 プラスディー設計室の室長(代表)。

 エンジニアリング開発の専務。

 住まい、建築、デザインに関して
 鹿児島県、鹿屋市、設計事務所、
 家づくり、建築家、不動産、資産運用
 デザイナーズマンション、インテリア
 などについて偉そ〜に語っている
 コラム(ブログ)です。


 
 


     

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長々と断熱のコラムが続きましたがようやく終わりです(笑)

では、結論として私の勝手な木造の断熱設計理論!
鹿児島での断熱を考慮しての考えです。
もちろんお客様の考えや要望により他の方法を採用する場合もあります。

壁の断熱仕様・・・

基本はグラスウール(100mm16Kまたは100mm10K)による充填断熱。

柱や壁の躯体を内装に見せたい場合や施工業者が外張り断熱に慣れていてコスト増も小さい場合は外張り断熱。

コスト増でも断熱性能を追求する場合にはセルロースファイバーによる充填断熱。



一応、その他の箇所の断熱仕様・・・

1階床の断熱は基礎断熱ではなく床下断熱の方が良いと思います。
一般的に基礎断熱の方がワンランク上の断熱方法とされていますが、床下断熱の方が足元が冷たくありません。全館暖房や床下暖房等を採用する場合には基礎断熱は非常に有効ですが、鹿児島においては稀だと思うので、基礎に熱容量を奪われるより、床部分で断熱してしまった方が暖房の立ち上がりも早いと思います。


そして、屋根においては寒さより暑さの対策が必要です。屋根の断熱は構造やデザインにより適した工法が違うので、効率の良い方法を選択します。特に平屋の場合は屋根面積も多くなるので、屋根の断熱は壁以上に重要です。

屋根面までの吹き抜けを設けたり小屋裏を使用する場合には、通気層を設けた充填断熱か外断熱にするのがいいでしょう。通気層を設ける場合には壁の通気層からの空気もうまく流すことが重要です。
天井面で断熱する場合には壁の倍程度のグラスウールを敷き込み、小屋裏換気をしっかりと確保します。


何も特別なことはありません。
だけれども、省エネの時代、断熱設計は非常に重要です。
今、ここに書いたことがベストというわけではなく、コストパフォーマンスに優れた断熱設計を追及していくことが大事だと思います。


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その他の木造住宅の断熱方法
それではその他の断熱方法を。

コストの単純比較は難しいですが、どれもグラスウールの充填断熱に比べると数十万円程度のコストアップになることが多いと思います。


●充填断熱に使われるグラスウール・ロックウール以外の断熱材
※パネル工法含む

・セルロースファイバー(デコスドライ等)
コストはグラスウールより高くなりますが、古紙を原料に作られた調湿能力を持つ断熱材なので内部結露にも比較的強く、何より専門の業者さんが施工してくれるので品質も安心です。私個人的にはコストをかけるなら外断熱よりこちらの方がいいのではないかと思っています。防音性能も高いです。

・現場発泡ウレタン吹き込み
鉄筋コンクリート造の内断熱によく用いられる工法を木造にも使用するものです。充填断熱の一種。連続した断熱層を確保でき、施工は専門の業者が行います。

・プラスチック系断熱材(ポリスチレンフォーム等)
ボード状のものは隙間が空きやすく精度の確保が難しいのと、木材が乾燥収縮した際にも隙間が生じるので充填断熱にはあまり向いていないと思います。工場加工のパネル工法や外張り断熱に用いる方が良いと思います。


●外張り断熱に使われるプラスチック系以外の断熱材

・グラスウールボード
外張り断熱でもプラスチック系断熱材を使用せず、高性能グラスウールボードを使用する場合があります。防火性能も高いので良いと思います。あまり採用はされませんが、確かダイワハウスはこの工法?

ちなみに「プラスチック系断熱材」をひとまとめにしてしまいましたが、プラスチック系断熱材もポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォームなど様々あり、それぞれに性能の高低があるので使用する断熱性能をちゃんとチェックすることが重要です。



また、鹿児島で採用されることは稀ですが、外張り断熱+充填断熱という複合断熱は北国等で採用される最強の断熱方法です。極寒地ではこれぐらい断熱しないと性能を確保できませんが、南国ではオーバースペックでしょう。


あ、ログハウスを忘れてました!
ログハウスや板倉工法の断熱材はもちろん「木そのもの」です。
ちなみに熱伝導率は、グラスウール16Kの0.045W/mkに対して木は0.12W/mkですから、木はグラスウール16kの1/3程度の断熱性能があることになります。
逆に言うと、グラスウール16k100mmと同じ性能を確保すると300mmの厚さの木材が必要になります。これはちょっと現実的ではありません。
というわけで、残念ながら省エネ基準の断熱性能を確保するのはログハウスでは難しいのです。気密性も劣ります。特に鹿児島の夏は暑いでしょう。
しかしながら、私自身、ログハウスは好きですし、実際にコテージなど泊まると非常に暖かい。それはストーブのお陰もありますが、高気密高断熱の住宅には及ばないけれど、低断熱の住宅に比べると全然快適な断熱性能を持っているからだと思います。
何より、木に囲まれた安心感。自然素材だけで造られるログハウスには他には無い魅力がたくさんあります。一般的な木造住宅とRC住宅の吸湿性能の差はほとんど無いのですが、ログハウスだけは別格でしょう。



ごらんのようにその他の断熱工法を紹介しましたが、これ以外にも様々なオリジナル工法が乱立しています。ちなみによくメーカーは○○工法とか独自の名前を使用しますが、結局は上記のどれにかに該当する工法が基本となっていることがほとんどです。ネーミングに騙されず、自分にあった断熱方法を選ぶことが大事です。私の知る限り画期的な断熱など存在しません。どの工法でも設計と施工次第で性能は大きく変わるのです。


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外張り断熱
それでは外張り断熱について。

まず、最初に言いたいことは鉄筋コンクリート造の「外断熱」と木造の「外張り断熱」とは全然違います。鉄筋コンクリート造においての外断熱は理想の断熱方法だと思いますが、木造においては必ずしも理想ではありません。コンクリート外断熱は蓄熱体である構造体を外気から守るのと、熱収縮によるひび割れを防ぐという大きな利点があるからです。だから、木造の場合は外断熱とは言わず外張り断熱と言うのが本当です。


では、外張り断熱のメリット・デメリットをあげると・・・
※一般的なプラスチック系断熱材を使用する場合

外張り断熱の利点

・熱橋が少ない。
・内部結露を防げる。
・断熱気密施工が楽で安定した施工品質を得やすい。
・柱や壁の構造体を現しにするデザインにできる。
・木部の調湿性能が得やすい。
・壁内の配線・配管が楽。


外張り断熱の欠点

・充填断熱よりコストがかかる。
・壁厚が厚くなる。
・火災に弱い。
・施工に慣れていない職人が多い。
・外壁材に制限がある。 
・複雑なデザインには向いていない。


利点にある「熱橋が少ない」というのは、充填断熱というのは柱と柱の間に充填していくため、柱の部分は断熱がされていないのでそこが熱橋(断熱性能の弱い部分)となるのですが、外張り断熱の場合はすっぽりと断熱材で包み込むことができるわけです。※ただし木自体に断熱性能があるので完全な熱橋にはなりません。

一般的には外張り断熱を推奨している会社はそれだけでも建物の品質に気をつけていると思うので、施工的欠陥が比較的少ないと思います。内部結露や夏場の逆転結露も充填断熱に比べると簡単に防げます。


ただし、鹿児島において外張り断熱の相性は気になる点があります。
それは、外壁の強度です。鹿児島は台風という災害があります。外張り断熱は一般的に断熱材の上から外壁の受け材を長いビスで留めます。そのビスがかなり長いために台風などの強風を受け続けると心配だと思うのです。まあ、通常は外断熱用の強度の高いビスを使用するので振動を受け続けない限り大丈夫だとは思うのですが・・・。

私が外張り断熱を使用する場合は、柱や壁の躯体を内装に見せたい場合施工業者が外張り断熱に慣れていてコスト増も小さい場合などに採用します。
それ以外では外張り断熱にするメリットはそれほど無いと思っています。

ちなみにサイディングで断熱材が裏打ちされているものがありますが、通常その後ろには通気層があるので、それを使っているから外張り断熱とは言えません。あしからず。。。


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鹿児島における防湿層とグラスウールの関係

防湿層付のグラスウール(100mm16K)

それではグラスウールについての続きを・・・・
ちなみに今回の話はマニアックです。あまり真剣に読むと疲れます。あしからず・・・。また、これは私の勝手な検証結果ですので100%は信じないように・・・。※ここに書いてある内容に間違いや意見のある専門家の方は指摘して下さい。


グラスウールによる充填断熱の一般的な設計基準を内側から書くと、

 内装(ビニルクロスや塗装)
→内装下地(プラスターボード等)
→防湿層(ポリフィルム)
→グラスウール※柱間に充填
→構造用面材(構造用合板またはダイライト等)※無い場合も多い
→防水透湿フィルム※透湿抵抗がほとんど無いものです。
→通気層
→外壁(サイディング等)

となります。

そして、この中でも防湿層が重要とされており、防湿層を設けていなければ施工不良だ、手抜き工事だと指摘される方もいるようです。しかしながら、ここ鹿児島において防湿層をしっかりと施工している業者は何%いることでしょう?ほとんど防湿層は設けられていない、それが現実です。しかし、少なくとも私の廻りで壁内結露による欠陥を聞いたことはありません。では、必要ないのでしょうか?


簡単に検証してみます。各材料の透湿抵抗の値を足してその内部側と外部側の比率を検証するというものです。

内部結露しない透湿抵抗の内外比(外:内)は

誼楼茵複院В機法↓驚楼茵複院В粥法↓恵楼茵複院В魁法↓乎楼茵複院В押法↓甲楼茵複院В院

とされています。

つまり、室内側よりも外壁側の透湿抵抗を低くして、内部の水分が用意に外部に逃げていくようにすることが重要なのです。
しかし、甲楼茲任△觴児島は1:1でいいとされています。でも、実際には東京などの乎楼茵複院В押砲版椶皸磴Δ箸六廚┐泙擦鵑里如原則どおり室内側よりも外壁側の透湿抵抗をなるべく低くすべきでしょう。

※計算結果を書こうとしたら超長文になってしまったので省きますが(すいません!)、透湿抵抗の値を足していくだけなので簡単に検証することができます。
ただし、本来は露点温度と壁内各部の温度勾配により検証する方が正しいやり方です。



では、いきなり結論(笑)。

鹿児島ではビニルクロス+防湿層付きのグラスウールで防湿層の役目をはたすことができると思います。
つまり、鹿児島では防湿層付のグラスウールを正しく施工すれば、ポリフィルムによる防湿層は不要だと思うんです。※防湿層付のグラスウールを正しく施工できる大工さんも少ないので十分に監理して指導することが必要です。
ただし、内装が塗装仕上げで外部に構造用合板を使用する場合はちょっと心配なので何か対策が必要です。

また、外部に合板等の面材を設けなければ、全く防湿層が無くても内部結露の危険性は低いです。その代わり、気密性が低いため本来のグラスウールの性能は発揮されていません。鹿児島の住宅の多くはこの方法でつくられてきました。

※構造用面材として構造用合板を張り、内部側にポリフィルムによる防湿層を基準通り設ける場合には、木材の水分自体が抜けづらいのでKD材(人工乾燥材)を使用することが望ましいと思います。


どちらにせよ、通気層は絶対に必要です。どんな施工をするにせよ、通気層が無くて外壁がサイディングの場合は外部に水分が抜けていけないので大変内部結露しやすい状況となります。それは、鹿児島でも同じことです。※通気層があることにより火災にも強くなりますし、夏の逆転結露も起こりづらくなります。


ちなみに当社設計基準では外壁のグラスウール仕様は100mm16kとしています。鹿児島ではこれで十分かと思います。
100mm10kでも鹿児島ならば問題は無いですが、やはり50mmは注文住宅であれば性能不足だと思います。薄いグラスウールは壁とグラスウールの隙間が大きくなるので空気の対流が起こりやすく、断熱性能以上に効果が下がるからです。要は、暖かいセーターも風に弱いのと同じですね。
※100mmにおいても空気の対流は断熱低下を招きますので、気流止めが施工されているかでも断熱性能は変わってきます。
また、屋根に関しては、グラスウールを使用する場合もあればポリスチレンフォームを使用する場合もあります。


では、次回は外張り断熱などについて書いていきます。


※追記

結局は住み方なので、大量の水蒸気を発生させて換気はしない生活を続けていれば、どんな施工をしても内部結露の危険はあります。



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グラスウールの特徴
では、今のところ私が主流にしているグラスウールによる充填断熱について。

グラスウールのメリット・デメリットをあげると・・・


グラスウールの利点

・安い。
・大工さんが最も施工慣れしている。
・経年劣化がほとんど無い。
・燃えにくい。
・安全性が高い。

グラスウールの欠点

・施工を間違えると内部結露の恐れがある。
・水を吸うと断熱性能が極端に落ちる。
・柱や壁の構造体を現しにするデザインが難しい。
・室内側に防湿層をつくるので木部の調湿性能が期待できない。
・壁内の配線・配管が難しい。


まあ、こんなところでしょうか。

グラスウールの最大の欠点は壁内結露と言われています。
確かに設計や施工が不良の場合、グラスウールが水を吸って下がったり、周辺の木材を腐らせることがあります。そして、そこが他の断熱方法を採用する会社から攻撃されるところです。
しかしながら、それは「入っていればいい」という間違った施工がされた結果であり、しっかりと施工されていれば何も問題ありません。


私がグラスウールを使用する場合が多い理由ですが、やっぱり、価格です。同じ快適さを得ようと思った時に一番安くあがるのはグラスウール。ほとんどの人が快適な家を出来るだけ安く建てたいと思いますよね?そうなるとグラスウールが一番バランスが良い場合が多いんです。施工自体はそれほど難しい問題では無いので、しっかりと監理して指導すればどの大工さんでも正しい施工は可能だと思います。



ところで、一般的にはグラスウールは防湿層の施工が重要とされています。
しかし、実はここ鹿児島でしっかりと防湿層を施工している会社は稀です。
防湿層の重要性。それは、鹿児島においても同じことが言えるのか?
その辺を次回また書きます。



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木造住宅における断熱方法の種類
では断熱について書いていきます。


ここ日本では本当に様々な断熱方法があります。工法を細かく分類していくと無限というくらいあるかもしれません。
主流な「木造住宅」における大まかな分類を書くと、

充填断熱工法(俗に言う内断熱)

外張り断熱工法(俗に言う外断熱)



この2つにわかれると思います。
他には両方を組み合わせた付加断熱という手法もありますし、ログハウスなどの木材だけで断熱する手法もあります。


日本ではほとんどの住宅が「充填断熱」で、その種類もまた多種にわたります。
最も多いのがグラスウールやロックウールによる鉱物繊維系断熱材による断熱です。その他、プラスチック系断熱材を使用する場合もありますし、最近ではセルロースファイバー(デコスドライ等)などによる木質繊維系断熱材も普及してきています。
また、ハウスメーカーのパネル工法も基本的には充填断熱された工法が主流です。

一方、「外張り断熱」は一時期ほどのブームはなくなりましたが、グレードの高い工法という位置づけで普及が進んでいます。断熱材はプラスチック系の断熱材が使われることが一般的ですが繊維系ボードが使われる場合もあります。


では、どの工法が理想かというと、どの工法も設計と施工がしっかりしていれば、高断熱・高気密の快適な住宅が実現できます。
よく「内断熱」VS「外断熱」なんて無意味な討論があります。
決着がつくわけありません。どちらもメリットがありデメリットがあるからです。
どの工法でも断熱性能は確保できます。
そして、全ての工法が設計や施工の精度次第で断熱性能が変わるのです。


ところが、様々なメーカーが自分の断熱方法の良さをアピールするために、他社の断熱方法の悪いところや朽ちてしまった断熱材の写真等を挙げて批判していることがあります。相手も同じように批判するので、批判合戦のようになってしまっています。

お客様は両方の断熱方法を比較すると、「一体どちらが嘘をついているんだ?」と思われるかもしれません。

結局、どちらも完全な嘘はついていないのですが、大げさすぎるのです。設計や施工が悪いと、どんな優秀な断熱方法を用いても不良な断熱になります。その不良の断熱結果を写真に撮って、この断熱方法はこうなるぞと批判しているのです。特にフランチャイズのメーカーに関しては断熱方法はひとつしか無いですから、自社の良さをアピールするために、悪役を無理矢理つくっているのです。これが悲しい現実です。専門書においても、フランチャイズをしている人が書いている本は非常に偏った視点から書かれていることが多いのです。


私自身はグラスウールを中心とした充填断熱を主に設計しますが、外張り断熱やログハウスも設計します。お客様のご要望による場合が多いですが、お客様の要望以外では「コスト」、「デザイン」、「施工する会社の技術」により断熱方法を判断することが多いです。どの断熱方法を採用しても快適さはあまり変わりませんから、お客様に合った一番バランスの良い工法を選択します。


前置きが長くなってしまいました。
次回から各断熱について詳しく説明していきます。
※ちょっとしばらく断熱コラムを続けていきますね。



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温暖な鹿児島での断熱方法
鹿児島県鹿屋市で仕事を続けていて感じたこと。

それは断熱に関して建築関係者の意識が薄いことです。おそらく、しっかりとした知識をもっている建築技術者は数%程度ではないかと思うほどです。

ちなみに私の実家は夏暑く、冬寒い(笑)。20年ほど前の建築ですが、おそらく断熱の設計か施工が悪いのだと思います。しかし、鹿児島においてはそれが普通の仕様だったのでしょう。


断熱の基準は地域によって、機銑困涼杷地域区分にわけられており、鹿児島県と宮崎県のみ垢涼楼茲吠類されています。気北海道、困沖縄で、鹿児島は特殊な温暖な地域として分類されています。そして、東京や九州などの大多数は乎楼茲吠類されており、多くの断熱に関する技術や専門書は乎楼茲基準となっています。

一方、特殊な甲楼茲吠類されるここ鹿児島に相応しい断熱方法を追求している専門書は見たことがありません・・・。

個人的には凄く中途半端な地域だと思います。極端に他の地域より暑いとは思わないですが、確かに氷点下になることはめったに無い。断熱を考えるうえで判断が難しい地域なんです。

一般的には断熱性能は「寒さ」を基準に考えます。「暑さ」は断熱上それほど重要では無いと考えられています(もちろん、そんなことは無いのですが・・・)。その証拠にフラット35の基準でも甲楼茲砲いては断熱材は壁と床は無くてもよいとされています。

そのような考え方もあるため、鹿児島では断熱に関する知識と技術への追求が薄く、そして非常に「雑」な設計と施工がされていることが多いのが現状です。断熱は手を抜きやすいところでもあります。


しかし、実際に住む人にとってはそれでいいはずはありません。
「快適な住宅」を求めています。
ましてや鹿児島の人は寒さに弱い(笑)
だが、それを寒いところの基準で考えると人によってはオーバースペックとなりコスト的にもったいない場合がある。

では、一番良い方法とは?

それが難しいんです。

コストを抑えて断熱性能を落とすか。
全国標準で考えてコストがアップするか。
特に鹿屋では両極端な場合が多いように思います。

私的にはコストを抑えて、断熱性能を確保する方法を追求したいと思っています。

後日、断熱に関して、様々な視点でもっと詳しく書いていきます。


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