断熱材性能テスト

「断熱材はどれも変わらないなんて、そんな馬鹿な!」いえ、変わる方が「そんな馬鹿な!だと思うのですが・・・」



「熱伝導率が低い断熱材が推奨される時代に、断熱材はどれも変わらないなんて、そんな馬鹿な! 」
と、問合せがありました。
断熱材の性能は、熱伝導率で示されます。
そして、熱伝導率が低ければ低いほど、熱が伝わりにくい!
これは確かです。
しかし、こちらをご覧ください。
熱伝導率16w/mkの、ステンレス製ケトル、熱伝導率が低いので、熱を伝えにくい。
対して熱伝導率24倍になる、386w/mkの銅製ケトル、熱伝導率が高いので、熱を伝えやすい。
熱伝導率では24倍差があるケトルに、同じ量の水を入れて、同じガスコンロで沸かします。
本来、熱伝導率が高い、銅製ケトルの方が先に温度が上がるはずですが、実際はホボ同時に沸騰し始めました。
24倍の差は、どこにも現れません。
これは、熱伝導率が間違えているわけではありません。
ケトルの体積から計算した、金属部分の肉厚は2.2%程度。
つまり、金属が薄すぎて、熱伝導率の性質を発揮する前に、水に熱が伝わっている事が原因。
これと同じ事が、家にも言えます。
家の断熱材は、家体積の3.9%程度、ケトル同様、圧倒的に断熱材の量が少ないので、熱伝導率の性能を発揮する前に、熱が伝わってしまいます。
もちろん断熱材体積を増やせば、熱伝導率の性能が現れ始めますが、それには最低でも、家と同じ体積を超えなければ、熱伝導率の性能は出ないそうです。

しかし、家と同じ体積の断熱材!となると、断熱材の厚みは2mにも達します。
東西南北、全ての面に2m断熱材が飛び出す厚さ。建築不可能だと思います。

更に家では、24時間換気が、2時間に1度、室内の空気をソックリ入れ替えます。
これが、断熱性能を大幅に下げる黒幕。2mの断熱材で覆っても、冷暖房した居室全ての空気を、2時間に1度、全て入れ替えては、断熱材の性能は発揮できません。

だからこそ独自の吸排気経路で、熱をトコトン活用するAir断。
‐20℃まで下がる、極寒北海道で、通常の20倍にも及ぶ換気を行ないながらも、エコな暖房を可能にします。
是非お問い合わせください、更に詳しくご説明しています。

冬季 断熱等級7の家 対 断熱等級4Air断の家 暖房無しで、 純粋な室内温度比較!



同じ敷地に、同じ大きさ、同じ間取りで建てた断熱等級7の家と、断熱等級4Air断の家。

暖房無しの状態で、室内温度を比較しました。
断熱等級7の断熱スペックはこちら。
(天井300ミリグラスウール断熱材。
壁100ミリグラスウール+ネオマフォーム100ミリ
床下100ミリネオマフォーム+50oネオマフォーム
樹脂サッシ、トリプルガラス)

断熱等級4Air断の断熱スペックはこちら。
(オール100ミリジェル断
アルミサッシ、ペアガラス)
断熱関連費用は、断熱等級7の10分の1、圧倒的低コスト住宅。

こちらが、温湿度グラフです。分かりにくいので、室内温度以外を消します。
赤が天井温度、黄色が床の温度です。
断熱等級7の家では、天井と床に温度差が生じています。
しかしAir断では、床面と天井の温度がほぼ同じ。
この温度差にも着目しながら推移をご覧ください。
更に、赤の5℃ラインを下回るとカウントが増加
一番下の、0℃ラインを下回ると、警告カウント!
それでは1月1日からドン!
断熱等級7では早々に5℃ラインを突破!
10日は0.7℃まで低下。

その後も連日5℃ラインを下回る状態。
2月に入ります。
順調に5℃ラインを下回る断熱等級7!
そしてとうとう、9日0℃の警告ラインを下回る‐1.7℃まで低下。
室内が‐1.7℃の温度で6時間!水分は凍ります。

そして、23日、26日に20℃突破する断熱等級7。
これは、真夏、簡単に温度が上昇する事を意味します。


トータルでは、5℃以下の日が44日371時間、0℃以下の日が1日6時間。
対してAir断では、5℃以下の日が7日18時間、0℃以下の日はゼロ日と言う結果でした。

断熱等級7でも室内がマイナスになり、天井と床面の温度が、かなりの差になる事が分かります。
対して、Air断は、天井と床の温度差が少なく、温度の下がりにくさ、上がりにくさも小さい事が分かります。
建てるなら、リフォームなら是非、Air断をお選びください。

ジェル断の断熱性能比較



断熱材実験棟では、2014年から様々な断熱材を計測しています。
その中で、同じ場所、同じ大きさの断熱材内部に、温湿度センサーを設置。
24時間計測している断熱材内部の温度推移をご覧ください。

こちらが、猛暑日8月13日の温度推移です。
1.グラスウール100oの温度推移がこちら。
最も高い温度を「最高伝達温度」と呼び、グラスウールの場合、49.6℃。
2.セルロースの場合。最高伝達温度は46.2℃
3.フェノールフォームの場合。最高伝達温度は44.6℃
4.キューワンボードの場合。最高伝達温度は46.5℃
5.真空断熱ボトルサーモスの場合。
 真空断熱ボトルサーモスとは、真空断熱材を使用したボトルです。
真空断熱材は、熱伝導率0.002と言われる、一般的断熱材よりも1桁熱伝導率が低く、断熱性が極めて高い断熱材と言われています。
その内部に温度センサーを入れて計測しています。
そんな、真空断熱材でも、内部温度は上下してるのが分かります。

最高伝達温度は52.1℃
6.アルミ遮熱断熱材の場合。最高伝達温度は52.8℃
7.ロックウールの場合。最高伝達温度は、47.7℃
8.発泡ウレタンの場合。最高伝達温度は46℃
9 スタイロフォームの場合。最高伝達温度は52.5℃。


市販されている主な断熱材を全て計測しています。

最も温度が上がらなかった断熱材はフェノールフォーム!

逆に最も温度が上昇した断熱材は、スタイロフォーム。



熱伝導率で考えると、真空断熱ボトルサーモスが最も温度が上がらず、グラスウールが最も温度が上昇するはずです。
しかし、実際はそうはならない!
そして、これらの平均グラフがこちら。

驚く事に、熱伝導率など完全無視したような、横一線のグラフになります。
つまり、どの断熱材でも、熱は伝わっている!たとえ熱伝導率が1桁小さい真空断熱材であっても、熱は伝わる!という事実。

しかし、ここから先が、重要な項目
断熱材の平均値は変わりませんが、「最高伝達温度」の違いで、エアコンの消費電力が、大きく変わる事が分かってきました。
もちろん夏は、「最高伝達温度」が低ければ低いほど、電気料金が下がる!わけです。


仮に52.5℃まで上昇したスタイロフォームの場合、26℃に冷却するには、大量の電力が必要になるようです。
つまり、平均値は変わらなくても、「最高伝達温度」が高ければ高いほど、冷房する電力が増加するという事です。

そこで、8月13日のグラフの中から、「最高伝達温度」が高い断熱材と低い断熱材を仕分けします。

スタイロフォーム。次がアルミ遮熱断熱材。
次が真空断熱ボトルサーモス。
次がグラスウール100o。
ロックウール100o。
この辺りが、最高伝達温度が高い断熱材。
残った、発泡ウレタン、キューワンボード、セルロースファイバー、フェノールフォームが、概ね2℃差におさまる、最高伝達温度が低い断熱材です。

この時、ジェル断の最高伝達温度は?と言うと。

スタイロフォームより15.2℃も低い、37.1℃。
平均値は、他の断熱材と同じですが、最高伝達温度は驚異の40℃以下。


これがエアコン電気料金にどれだけ影響するのか?
もちろん、計測しました。

こちらをご覧ください。
ほぼ同じ外気温度の日、9月3日の電気料金を比較しました。
こちらはAir断東京モデルハウス、9月3日の外気温度と室内温度グラフ。
Air断東京モデルハウスは、天井に最高伝達温度が最も低いジェル断を採用。
壁は30o発泡ウレタン、床下は断熱材無し、断熱等級1のモデルハウスです。
この日のエアコン電気料金は237円。

対してこちらが、同日、Air断愛知モデルハウスの外気温度と室内温度グラフ。

Air断愛知モデルハウスは、天井に300o以上グラスウール、壁は100oグラスウールに50o硬質ウレタン付加断熱、床下100oグラスウール、樹脂サッシ、ペアガラスを使用し、断熱等級5を獲得したモデルハウスです。ジェル断は一切採用していません。
この日のエアコン電気料金が255円。
断熱等級5、Air断愛知モデルハウスの方が、エアコン電気料金が高い!結果となりました。
237円と、255円、これがジェル断の効果なのか?分かりませんが、微妙な差ですよね。
しかし次をご覧ください。

日本初、全方位ジェル断を採用したAir断九州モデルハウスの9月3日の外気温度と室内温度グラフがこちら。
そして、この日のエアコン電気料金は108円
Air断東京モデルハウス、Air断愛知モデルハウスの半額以下のエアコン電気料金を達成。

Air断東京モデルハウス、Air断愛知モデルハウスと、Air断九州モデルハウスとでは、断熱材の違いの他に、C値にも差があります。
Air断東京モデルハウス、Air断愛知モデルハウスは、C値3を超える隙間の多い造り。
対して、
Air断九州モデルハウスは、C値0.18、超超高気密。

気密の効果なのか、ジェル断の効果なのか?はっきりとは言えませんが、Air断九州モデルハウスが、全Air断モデルハウスの中で、この夏最も安価なエアコン電気料金となりました。

そして、ジェル断の素材は水。
作業手間を省けば、最も安価な断熱材です。
更に、気密に関しては、ビニールなどを使用するべーパーバリアではなく、コーキングバリアを採用。
最も安価で、最も耐久性が高い気密処理と言われています。

ただし、ジェル断は、開発間もない商品。
20年30年の耐久性が担保されていません。しかし、保冷剤と同じ構造。その保冷剤が自然破損した事は見聞きする限りないそうです。
天井や、壁、床下でひっそりと、熱を遮断するだけの役目であれば、長期間耐え抜くと判断しています。

だからと言って、ジェル断を推奨するわけではありません。
弊社がお伝えしたいのは、断熱等級や、高性能断熱材の数値だけで、家の断熱性能を判断すべきではないと言う事。
断熱等級や、熱伝導率は、あくまでも設計上の理論値。

実測値の「最高伝達温度」を参考にし、気密を高め、長期的に気密漏れ、雨漏りが発生しない工夫を織り込む、丁寧な家造りこそが、耐震性を低下させない、そして、長期的にエコな冷暖房を可能にする唯一の方法!だと判断しています。
もちろん、弊社の見解が正しいとは言い切れませんが、価値ある家を建てるには、これらの情報が、必ずお役に立てると思っています。

断熱材の実験解説3


ネオマフォーム断熱材と、ジェル型断熱材の圧倒的性能の違いをお伝えします。
ジェル型断熱材、ジェル断とは、水を成分とする、ジェル型保冷剤を使用した断熱材。
市販の保冷剤と成分は同じですが、住宅用に改良された商品となります。

こちらは、熱伝導率0.02W/mk、最も熱伝導率が低いといわれるネオマフォーム断熱材です。
対してこちらは、熱伝導率0.06W/mkのジェル型断熱材、ジェル断
それぞれ同じ大きさの中心に、温度センサーを設置。
同時に冷蔵庫内に投入。
熱伝導率が最も低い、高性能断熱材といわれるネオマフォーム内部は、3時間で冷蔵庫と同じ温度まで下がりました。
この時ジェル断内部は、開始から1℃しか下がっていません。
この圧倒的温度推移がジェル断の断熱力。

このまま24時間計測を行い、それぞれ平均温度にしたのが、こちらのグラフ。
冷蔵庫内部、平均温度が2.5℃。
ネオマフォーム平均温度が0.94℃。
そしてジェル断平均温度が12.4℃。

つまり、冷蔵庫のような環境にさらされた場合、ネオマフォームで断熱された家は、24時間で室内が平均0.94℃まで下がるのに対して、ジェル断の場合、平均すると12.4℃の影響しか受けないと考えることができます。

もちろんこれが永遠に続くわけではありません。
時間が長引けば、ジェル断内部温度も下がります。
ただ、冷蔵庫でペットボトルが凍らないのと同様、水を素材とするジェル断は、冷蔵庫のような環境でも、温度が下がりにくい特徴があります。
この圧倒的温度特性が、他の断熱材では実現できない、エコな冷暖房を可能にします。

裏付けとなるのが、Air断東京、Air断大阪、Air断九州モデルの冷暖房料金。
天井だけジェル断のAir断東京は、年間冷暖房費が83,232円
同じく天井だけジェル断のAir断大阪は、年間冷暖房費が78,030円
そして天井、壁、床下までジェル断の、Air断九州は、年間冷暖房費が54,146円

圧倒的低価格を実現しました。
詳しい冷暖房料金は、概要欄にリンクを貼った動画をご覧ください。

もちろん、家は断熱材だけで断熱性能を語ることはできません。
常に空気を入れ替える、24時間換気の対応や、隙間なく丁寧に作り上げる施工精度がとても重要。
夏の熱気や、冬の冷気が直接入り込むようでは、どんなに性能が高い断熱材を使用しても、全く意味がありません。

さらに、結露対策がとても重要。
温度が上がりにくく、下がりにくいジェル断は、一撃で結露を誘発します。
ずば抜けた温度特性を持つジェル断ですが、結露リスクが高いのも事実。
そこでAir断。
全Air断モデルで、過去1滴の結露も発生したことがない、Air断の結露抑止効果が、ジェル断の結露を抑え込み、ずば抜けた温度特性だけを引き出します。
すでに東京モデルで4年、大阪モデルで3年、九州モデルで2年の実績があり、どれも結露することなく現在に至ります。

ただし、家は、24時間換気や、ドアの開け閉めにより、外部温度の影響を受けます。
高い断熱性能を有するジェル断であっても、
「冷暖房がいらない!」
とはなりません。
冷暖房する期間が短くなることで、エコな冷暖房に繋がるのが、ジェル断だとご理解ください。
さらにジェル断は、実験で使用した高価な断熱材の半額以下のコストで、異次元の断熱性能を発揮します。
最もコスパに優れた断熱材だと判断しています。

気になる人は、Air断工務店までお問い合わせください。
さらに詳しく説明いたします。

高性能断熱材に変えれば、10度熱をサエギルと聞きましたが


「高性能断熱材に変えれば、10度熱をサエギルと聞きましたが」

10度熱をサエギル!とは、40℃に達する温度が、30℃までしか上昇しない!
このようなイメージだとしたら、違うと思います。

もし、これが可能ならば、高性能断熱材を分厚くする事で、ぐんぐん熱が下がり、電力なしで、氷点下を作り出すことができます。
もちろんこれは不可能。
グラフが縦に移動するのではなく、高性能断熱材に変えると、熱が伝わる時間が遅れる!
つまり、グラフが、右にスライドするイメージです。

厚くすればするほど、右にスライドするのが高性能断熱材。
この時、10時を切り取ると、確かに、10度の差が生じます。これを、「10度熱をサエギル」と表現していますが、実際にはスライドしているだけ、トータル熱量は変わりません。
高性能断熱材も高性能サッシも、あまり意味が無いと判断しています。

高性能断熱材は、断熱性能が高いの?



高性能断熱材は、断熱性能が高いの?

高性能断熱材は、熱の伝わりが遅れます。

低性能断熱材の場合、この様な温度推移になり、高性能断熱材の場合、この様な温度推移となります。
伝わる温度は変わらず、温度推移がズレるのが、高性能断熱材の特徴。決して温度が減るわけではありません。

ただし、切り取る場所によっては、高性能断熱材の方が、断熱性能が高いように見えます。
これが、「断熱性能が高い」と言われる理由。

しかし実際は、伝わる温度が、横にスライドしているだけ!トータルすれば、変わりません。

対して、Air断。国内最高断熱性能、断熱等級7の室内温度に対して、Air断の温度はこちら。
温度がスライドするのではなく、温度そのものが、が伝わりにくい。
これが、熱を伝えにくい対流断熱!だから、エコな冷暖房に直結。

建てるなら是非、Air断をどうぞ。