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「うちの教授は、壁も窓も、熱伝導率が低い方が熱が逃げにくいので、エコになると言ってます」



「うちの教授は、壁も窓も、熱伝導率が低い方が熱が逃げにくいので、エコになると言ってます」
大学生からのご質問です。
お応えします 。
部分的には、熱伝導率が低い、高性能断熱材の方が、エコ、になるのは事実です。
しかし、時間差で、エコ同等のロスが発生すると言われます。
見逃されがちですが、このロスも計算しないと、正しい結果にはならないと思います。
こちらは、Air断東京モデル、1月の外気温度推移です。
夜間温度が下がり、明け方から温度は上昇します。

高性能断熱材の場合、夜間外気温度が下がり始めても、熱が下がりにくいので、室内温度も下がりにくく、エコになります。

一方熱伝導率が高い、安価な断熱材の場合、夜間外気温が下がり始めると、素早く熱が下がるので、室内温度も下がりやすく、ロスが生じます。
この差は30分程度。
つまり、30分で10℃下がる、安価な断熱材に対して、1時間で10℃下がる、高性能断熱材!
しかし、1時間後は、どちらも10℃下がっているので、室内に与える影響は全く変わりません。

つまり、10℃下がるのに30分遅れる、この部分だけ、高性能断熱材のほうが、エコ!となります。

しかし、明け方温度が上昇し始めると、安価な断熱材は、30分で温度が上昇しするので、室内温度も上昇し、エコになります。
一方、高性能断熱材は、1時間かけて上昇するので、室内の温度も上がりにくくロスが発生。

このように、安価な断熱材でも、高性能断熱材でも、エコとロスが交互に繰り返されます。

トータルすると、この台形部分が、安価な断熱材と、高性能断熱材の、室内に与える熱量です。
面積を計算すると、どちらも同じになります。
つまり、室内が影響を受ける熱の総量は、どちらの断熱材も変わらない!となります。熱の総量が変わらなければ、どちらかがエコで、どちらかがロスとは言えなくなります。

しかし、エコの部分だけを切り取る、偏った計算をすると、当然、熱伝導率の低い高性能断熱材を使えば使うほど、限りなくエコになる計算が成り立ちます。
しかし、現実は、そうはなりません。


室内に影響を与える、熱総量は変化していないのですから、エコに偏ったり、ロスに偏ったりすることは、理論上ありえないと言われます。

事実、高性能断熱材を使って建てた家も、他の家と同等の電気料金でした。
建てた工務店も、「変わらない事がオカシイ」とつぶやいていましたが、理論的には、「変わる事がオカシイ」となります。

「熱が逃げにくいので、エコになる」

確かに、間違ってはいませんが、それは長所だけを切り取った結果です。
熱が逃げにくい事で発生する「短所」も理解し、トータルで断熱を考える事が必要だと思います。
ご理解いただければ幸いです。

チャンネル登録数1000名突破のお礼



YouTube 動画配信を始めて、3年、お陰様で、チャンネル登録数1000名を突破する事が出来ました。
登録していただいた皆様、心より御礼申し上げます。

「断熱材は断熱していない」

言えば言うほど、仲間が減り、業界からはバッシングを受け、存続の危機に立たされた事もありました。

事実を伝える難しさを改めて感じた次第です。
今は、「断熱材は、断熱していないかも?」やんわりとした表現に変更。
少しずつ理解者が増え、今に至ります。

これもひとえに、弊社の検査、そして、開発間もない、Air断を選んでいただいたお客様、工務店様のおかげでございます。
さらに、登録者様が増えるたび、励まされ、気持ちが奮い立ち、よりわかりやすい動画作成に繋がりました。

今後も、これから家を建てる多くの皆様に、お役に立てるわかりやすい情報を発信させていただくつもりです。

「熱伝導率の低い断熱材の方が、断熱性能が高いんですよね!御社の見解は違ってると思いますが・・・」




「熱伝導率の低い断熱材の方が、断熱性能が高いんですよね!御社の見解は違ってると思いますが・・・」

ご質問を受けました!
熱伝導率の問合せなので、熱伝導率を使ってご説明します。

熱伝導率とは、厚さ1mの板の両端に1℃の温度差がある時、その板の1uを通して、1秒間に流れる熱量!と定義されています。
単位はw/mk 数字が小さいほど、伝わる熱量が小さくなる!つまり、熱が伝わる「時間が増加する」!となります。

ここで重要な事は、熱が消えているわけではありません。
熱はエネルギーの移動形態であり、消える事はありません。


熱がユックリ伝わる!か、早く伝わるか!!
これが、熱伝導率が低いか高いか!の定義だと言われます。
決して伝わる熱が消えるわけでは無い事をご理解ください。

まず、熱伝導率0.02w/mkの断熱材と、熱伝導率0.04w/mkの断熱材を比較します。ここからはw/mkを省略してお話します。
熱伝導率の差は、0.02w/mkです。

つまり、断熱材両端に1℃差がある時、1秒間で熱伝導率0.02wの差が生じる事になります。
仮に外気温度が10℃から0℃に下がった場合、-10℃×熱伝導率0.02となり=-0.2wの差が生じます。
これは1秒間の差です。つまり、熱伝導率が低い、0.02w/mkの断熱材の方が、1秒間に-0.2w得をする!と考えられます。冷たい熱が、1秒間に―0.2wずつ伝わりにくくなってると考えてください。
仮に8時間かけて10℃から0℃に下がった場合、-0.2w×8時間=-5760wとなります。実際には8時間中、-0.2wずつ伝わりにくくなる事はありませんが、分かりやすくするために8時間で計算します。
つまり、8時間で-5760w得をする!と考えられます。
しかし、これは、熱伝導率の定義で考えると、1uの計算です。
35坪の家の場合、400uほどの外皮面積を有します。
この外皮面積全てに断熱材が施工されるので、掛け合わせる必要があります。
つまり、-5760w×400uとなり、=-2,304,000wの差が生じる事になります。
結果、10℃から0℃に下がった場合、0.04w/mkの断熱材と、0.02w/mkの断熱材とでは、8時間で‐2,304,000wの差が生じる事になります。
結果、0.04w/mkの断熱材より、0.02w/mkの断熱材の方が、-2,304,000w得をする事になります。
これを無理やり電力に変換すると、‐2,304,000w=-2304㎾
1Kw30円で計算すると、10℃下がる事で、-69,120円得をする計算になります。

しかし、外気温度は下がりっぱなしではありません。
必ず上昇します。
つまり、0℃から10℃の上昇した場合の計算も必要です。
計算は、先ほどの―10℃を、+10℃にするだけです。
+10℃×0.02=0.2w
つまり、暖かい熱が、1秒間に、0.2wずつ、伝わりにくくなっているわけです。

8時間かけて0℃から10℃に上昇した場合の、0.2w×8時間=5760w
5760wに×外皮面積400uをかけた=2,304,000wが、逆に、損をする計算になります。

10℃下がった時に、2,304,000w得をして、10℃上がった時に、2,404,000w損をする。つまり、行ってこい。


熱伝導率0.02w/mkの断熱材は、熱をユックリ伝えます。
冬、外気温度が下がっても、その温度をユックリ伝えます。
しかし、日中温度が上昇する時も、上昇する熱をユックリ伝えてしまいます。
寒くなるのもユックリですが、暑くなるのもユックリ・・・

熱伝導率0.04w/mkの断熱材は、熱を素早く伝えます。
冬、外気温度が下がると、その温度を素早く伝えてしまいます。
しかし、日中温度が上昇すると、上昇した温度を素早く伝えます。
すぐに寒くなりますが、すぐに温かくなる。

もう少し別の伝え方をします。

熱伝導率は、熱が伝わるスピードととらえると分かりやすいと思います。
1℃差が、1秒間で0.04w/mkと定義される断熱材は、
1℃差を0.04w/mkで割って出て来た25秒が、1℃差を伝える速度と言われます。
10℃差の場合、250秒、4分少々・・・と計算出来ます。

1℃差が、1秒間で0.02w/mkと定義される断熱材は、
1℃差を0.02w/mkで割って出て来た50秒が、伝える速度。
10℃差の場合、500秒、8分少々・・・
つまり、熱伝導率0.04w/mkの断熱材と、熱伝導率0.02w/mkの断熱材とでは、温度の伝わり方に4分ほど差が生じている!
これは、単なる計算結果ではなく、弊社の実験値とも酷似しています。

つまり、外気温度が10℃から0℃に変化した場合、4分後に0℃を感じる断熱材と、8分後に0℃を感じる断熱材。

しかし、0℃から10℃に上昇した場合、4分後に10℃を感じる断熱材と、8分後に10℃を感じる断熱材。

どちらも行ってこい


結局、トータルエネルギーで考えるとどちらも同じ!
安価な断熱材を使用すれば良い!となります。



事実、断熱等級4から5にアップさせた、Air断愛知モデルも、冷暖房費、体感、室内温度、全く変わりませんでした。
足場、諸々の費用を含めると、300万円弱の費用をかけたにもかかわらず、その効果を感じ取る事が出来ない!
もちろん、上記の計算からも推測出来ていましたが、実物でやってみないとわからない!!と判断して、断熱等級5へのアップグレード施工を行なった経緯があります。

住人曰く
「5pの断熱材を家外周部全てに貼り付けたワケですから、間違いなく効果があると思いました。見てると爽快でしたから。工法も特殊だったと聞いてます。
特殊接着剤で断熱材を接着!仕上げはジョリパット!
あんな接着剤で、飛ばないのか?と心配しましたが、2回の台風直撃でも全く問題有りませんでした。
300万円と言ってますけど、ジョリパット含めると450万円かかってます。

更に天井はグラスウール300oを追加。出来上がった時は、冬、暖房不要なのでは?と思ってたぐらいでした。
そんな想いもむなしく、去年より2週間ほど早い、10月4日に暖房を入れた事を、今でも鮮明に覚えています。5pの断熱材は何だったの??と思いながら、暖房入れました。・・・よくなった事と言えば、サイディングから塗り壁に変わって、おしゃれ感が増した事ぐらいでした、暑さ寒さは、全く変わらず」

これが、住人の感想です。

弊社の見解が正しいとは言えません。
しかし、弊社実験データ、実物データ解析、そして、上記計算から考えると、熱伝導率の低い断熱材を使用したからと言って、断熱性能が高まるとは言えないと判断しています。

こちらは、弊社断熱実験棟の各断熱材内部温度推移です。
こちらが、2024年1月7日外気温度。
こちらが、熱伝導率が最も低いと言われるキューワンボード。
外気温度とほとんど同じ温度推移。
スタイロフォームの温度推移がこちら。
ロックウールの温度推移がこちら。
セルロースファイバーの温度推移がこちら。
フェノールフォームの温度推移がこちら。
グラスウールの温度推移がこちら。
外気温度が上昇すると、各断熱材内部温度も、ほぼ同時に上昇!
外気温度が下降すると、各断熱材内部温度も、ほぼ同時に下降

計測は30分単位。
つまり、30分の計測では、外気温度とのずれを計測出来ないほど、ほぼ同時に温度が伝わっていると考えられます。上記計算で示した「4分のズレ」はあながち間違えていないと判断しています。

結果、どんなに熱伝導率が低い断熱材でも、トータルで伝わる熱量は変化しない!と判断しています。

だからこそ、断熱材ではない方法で断熱する方法を模索するべき!

この吉田の思いが、対流断熱Air断に繋がりました。

また、解説内の計算は、あくまでも、弊社独自の計算です。
必ずしも正しいとは限りません。
皆様に伝わりやすく説明している部分がある事をご理解いただけたら幸いです。

熱伝導率より最高温度最低温度が重要



こちらは、この夏最も温度が上昇した日の、各断熱材内部温度。
断熱材の設置場所はどれも同じ。
断熱材の大きさも同じ。
中央に温度センサーを配置して、24時間温度変化を記録しています。
最高温度は45℃から52℃の断熱材までバラバラ。
そして、熱伝導率順でもありません。
最も温度が上昇したのはスタイロフォームの52.5℃、熱伝導率は0.03
熱伝導率0.04のセルロースファイバーの最高温度は46.2℃
熱伝導率が低いスタイロフォームのほうが、温度が上昇しています。
これは、熱伝導率が、熱が伝わる“目安、理論値”であることを意味していると思います。
人は、0.03グラムと、0.04グラムの違いを感じ取る事は出来ません。
0.3グラムと0.4グラムの差も感じ取る事は出来ません。
100倍になる3グラムと4グラムの差を感じ取ることも、難しいと言われます。
もちろん熱伝導率0.03と0.04の違いも、感じる事は不可能。
つまり、熱伝導率はあくまでも、目安。重要な数字は、実測値の“最高温度”だと判断しています。
熱伝導理が低くても52.5℃に達するスタイロフォーム
熱伝導率が高くても46.2℃までしか上昇しないセルロースファイバー。
そして、熱伝導率が0.07、断熱材の中で、最も高いジェル断は、37.1℃までしか上昇しません。
他の断熱材とは、異次元のグラフ推移を見せるジェル断。

しかし、平均値はこちら!
どれも、全く変わらない・・・。
つまり、断熱材内部に伝わるエネルギー量は、全て同じ!と言う事。
それなら、どの断熱材を使っても同じ!と言う事になります。
実際、熱量で考えるとそうなります。
しかし平均値は同じでも、最高温度が高ければ高いほど冷房料金が高くなる事がわかってきました。
最高温度52℃に達する断熱材の場合、適温28℃にするには24℃下げる必要があります。
対して最高温度37℃のジェル断の場合、9℃下げれば適温になります。
最大24℃下げる断熱材と、最大9℃下げればいい断熱材。

エアコンは、1℃上がるごとに、2割、消費電力が増すそうです。
これが、エアコン消費電力の差に繋がります。

わかりやすく例えると、同じ距離でも、アップダウンが激しいコースと、平坦なコース。
消費カロリーが多いのはアップダウンが激しいコースですよね。
先程の最高温度52℃をコースに例えると、それは、登山に匹敵するアップダウン。
人なら、平坦なコースの3倍以上カロリーを消費するそうです。
これが、エアコン消費電力を増加させるポイント!

次に冬季の場合。
一般的な断熱材は、外気が−20℃に下がると、約1時間で同じ−20℃まで下がります。
しかしジェル断は、37時間経たなければ、マイナス温度になりません。
理由は、ジェル断が氷に変化しているから!氷に変化する37時間は、マイナスの温度が伝わらない!
これをグラフにすると、こうなります。
他の断熱材よりも、圧倒的に冷気が伝わりにくい・・・
この時の平均温度がこちら!
外気がマイナスまで下がるエリアでは、平均温度が違ってくるのがジェル断のポイント。
それはジェル断だけが持つ、形態を変化させる特徴によるもの。
他の断熱材は、温度の変化で形態が変わることはありません。
しかしジェル断は、マイナスになった時にだけ、水から氷へ形態を変化させます。
この時、マイナスの温度を大量に吸収するのがジェル断!
ジェル断で包まれた家の場合、この間はマイナスの温度が伝わらない!事になります。
これが断熱性能を高め、エコな暖房につながると考えています。

現在全方位ジェル断で囲まれた家は、Air断九州モデルハウスだけ。
来春には、冬季、断熱コストを解析しお伝えする予定です。

これらの情報がこれから家を建てる皆様のお役に立てれば幸いです。

Air断報告会 第12回工務店グランプリ YouTubeライブ配信のお知らせ

Air断報告会並びに第12回工務店グランプリを、YouTube ライブ配信にて開催いたします!
本年も、YouTubeライブ配信にて入賞ビルダー様を発表させて頂くこととなりました。
尚、昨年同様、順位制ではなく基準点を設けたグループ制での表彰となります。
他にもAir断の最新情報などお届けする予定です。
詳細は下記をご参照頂き、ぜひともご覧頂けますようお願い申し上げます。

日時  : 2023年12月7日(木)14:00〜
方法  : YouTube ライブ配信
      【URL】https://youtube.com/live/eucPzSOgZIE?feature=share
      下のQRコードから直接アクセスできます。
住宅検査 ホームリサーチ
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お詫び 〜Youtube動画ミスに関して〜

Youtube動画にて、表示ミスがあったことをお詫び申し上げます。

動画タイトル 72.高断熱住宅の真実
の動画内にて、表示ミスがありました。

ご指摘いただいたお客様、本当にありがとうございました。
ただ、過去の動画を見返すと、マニアックでわかりにくい表現が多いと反省しております。
そんなマニアックな動画を細かい部分までご覧いただき、心から感謝しております。

今後も、矛盾点等ございましたら、面倒お掛けいたしますが、問い合わせフォームよりご指摘いただけますと幸いです。