Air断マガジン

「床下に熱は無い！」

と言って、〇Mソーラー開発に携わった大学教授が訪ねてきました。
現在大学を退職して、年金生活を満喫しているそうですが、「Air断」の仕組みを耳にして、”意義あり”的な訪問でした。
紹介者を介して、2名の”元教授”が参上。

30年ほど前、〇Mソーラー開発時に、様々な地点の温度を計測。
地表面下5m付近には、”年中変わらない20度前後の温度層”がある事は理解していましたが、地表面に温度は無かった！と言うのが教授達の見解。
計測した地点は100か所を超えたそうです。

「どんな地点でも夏は暑く冬は氷点下まで下がるのが地表面温度！
床下に熱があるとは考えられない！」
笑顔で持論を展開！
「なぜ床下に熱があるのか？それは暖房熱が床下に逃げているだけ！」
と言うのが教授達の意見でした。

現地を視察そして、こちらのデータで、その持論が間違えている事に気付きます。


2016年2月9日〜11日まで、出張の為家を留守にした際、エアコン暖房を完全に停止させた時のデータです。
室内温度は10度まで低下していますが、床下の温度は14度で推移。
「暖房熱が床下に逃げている」は完全に間違えている事を示していました。

「なら、この熱はどこから？」

「教授たちは100か所以上の地表面温度を計測したんですよね」

「そうだよ、この温度センサーより正確な温度計を使って」

「それは全て地表面温度ですよね」

「当然・・・」

「今見てる床下の温度は、建物が建った状態の温度ですよ」

「エッ・・・・


　　アッ・・・・


　　　　家が断熱って事ッ・・・」

「冬温度が下がらないのは、家自体が断熱となって、基礎下地盤の温度低下を抑えているって事じゃないですか？夏はその逆が起きてて、熱が上がらない・・・」

「あ〜そうかぁ、家が建った状態で計った事は無かった、あ〜そうかぁ、家が断熱してたんだ・・・気付かなかったぁ、これ凄い大発見だよっ。そうかぁ、納得、全て納得。」

笑顔で帰って行かれました。

が、

実は私たちも”なぜ床下に温度があるのか？”詳しい原理は分かっていませんでした。
※畑の真ん中に建ったような一軒家では、冬の床下温度が低い。
※住宅密集地では、冬の床下温度が高い。
※大きな建物では、冬の床下温度が高く、小さな建物では温度が低い。

これらの計測結果に、正しい答えを見いだせていませんでした。
しかし、教授たちの鋭い指摘のお陰で、「家が断熱している」と言う事に気付かせていただきました。
これにより、建物の大きさ、周辺環境により床下温度を推測できる事にもつながりました。

教授達には心から感謝しています。ありがとうございました。
今後もよろしくお願い申し上げます。
※（数年前の実話です）

グラスウールとスタイロフォームの
ベランダ木箱比較実験データ
※ベランダ木箱実験なので、実際の”家”で同じ結果が出るとは限りません
1月


2月


3月


4月


6月


7月


8月


11月


12月



スタイロフォームは直射日光に弱い事が判明。
さらに冷気にも弱いです。

グラスウールとセルロースファイバー
ベランダ木箱比較実験データ
※ベランダ木箱実験なので、実際の”家”で同じ結果が出るとは限りません
1月


2月


3月


4月


6月


7月


8月


11月


12月



セルロースファイバーよりも、グラスウール断熱材の方が温度変化が低い、つまり断熱性能が高い事がグラフから読み取れます。
（同一スレッドに9枚までの写真しか掲示できないので、5月、9月、10月のデータを割愛してあります）

グラスウールとフェノールフォーム
ベランダ木箱比較実験データ
※ベランダ木箱実験なので、実際の”家”で同じ結果が出るとは限りません
6月


7月


8月


9月


10月


11月


12月


1月~5月は次回掲載します。
熱伝導率が最も低いと言われる断熱材と比較しても、グラスウール断熱材がほぼ変わらない温度推移、夏場はグラスウール断熱材の方が温度が上がらない事がグラフから読み取れます。

「熱伝導率が低い断熱材が、性能が低いのはおかしい！
　実験が間違えてるんじゃないか？」


と問合せがありましたので、弊社見解をお伝えします。
ベランダ断熱材実験では、400mm角の木箱に断熱材を入れて、その中央に温度センサーを配置してリアルタイム計測しています。
各センサーは、定期的に入れ替え、センサー誤差の確認も行っています。
実験の間違えは無いと考えています。


また、「熱伝導率」は、断熱材内部の熱の伝わり方を数値化したものです。
低ければ低いほど熱を伝えにくい。
しかし、「熱伝導率」測定環境と、直射日光や冷気の影響を直接受けるベランダ木箱内部では、環境が大きく違います。
もちろん、ベランダ木箱内部の方が、実際の”家”の環境と酷似しています。



さらに、
0.045のグラスウール
と
0.022のフェノールフォーム
では、2倍以上性能差が生じていますが、
これは、材料単体で計測した場合の、ミクロの数値です。

冷蔵庫やクーラーボックスなど、断熱材で完全密閉された空間なら、このミクロ数値が効果を発揮すると思います。
しかし、家の場合、断熱材の体積比率は4%程度。
冷蔵庫に例えるなら、ドアの一部に断熱材が使用されていて、その他は断熱材が使用されていないような状態。

さらに、24h換気の義務化により、家は常に室内の空気を入れ替えてています。
冷蔵庫に例えるなら、ドアが常に開いているような状態。

さらにさらに、”家”には、日差しを取り入れる”窓”があります。
窓は断熱性能が低く、熱気や冷気の多くが窓から入り込むと言われます。
冷蔵庫に例えるなら、冷蔵庫の10%がビニールで覆われているような状態。

この様な状態で、「断熱材」だけの性能アップで、”家”全体の断熱性能アップは”不可能”だと考えています。

「熱伝導率」は、物質内部の熱の伝わりを数値化しただけにすぎません。（ミクロ的数値）
冷蔵庫等のドアの開け閉めが極端に少ない場所では、ミクロ的数値の効果が発揮されます。
しかし”家”の場合はマクロ的な大空間となるので、ミクロの数値は適応されないと判断しています。

「レンガや石を貼り付けたサイディングで、カビによる腐食が発せしやすい」

と言った報告が以前からありました。
結露による”カビや腐食”だと推測していました。

仮説メカニズムは以下です。

1．レンガや石は”比熱”が低く、サイディングよりも暖まりやすく冷めやすい特性があります。
2．日が沈むと、レンガや石は、温度を急速に失います。
　　「結露は冷たい側で発生する」
3．この原則から、冷えたレンガや石で結露が発生。
4．表面は風などで乾燥しますが、通気層側は通気が悪く乾燥しにくい。
5．よって、いつまでも結露水が停滞する。
6．また隣接する構造用合板も温度が低下し、結露が発生する。
7．構造用合板は”木材”なので、発生した結露水で腐食し始める。
　（2×4物件や、枠組み軸工法を採用した物件で、この様なトラブル報告が多発していました。）


今回仮説を裏付けるデータが記録されたのでご紹介します。


こちらはAir断住宅で初めてレンガサイディングを採用した物件です。

2019年10月12日引き渡し
青のマークは、壁内の水分を検知した事を示しています。
引き渡し後ほぼ連日、壁内で結露が発生している事を示していました。
こちらが記録された結露センサーの水分値です。


色別に設置された箇所のセンサーが反応しています。
「雨漏りでは？」
との意見もあるでしょうが、この日雨は一滴も降っていません。
確実に結露だと断定出来ます。

タイルや石貼り付けたサイディングは、とてもカッコいいですが、結露リスクがある事を理解しておくべきです。
（カビや藻が発生し、それを食べる虫が発生し、その虫を食べるコウモリなどが住み着いた例もあります）

もちろん、Air断住宅であれば、結露リスクが高まると、自動で通気層に空気を送り込み乾燥させるので安心です。