特許取得の断熱工法 Air断のご紹介
高性能断熱材を使用すれば、冬の暖かさ、夏の涼しさが得られるのかを実験しました。
2014年から始めた断熱材性能テストでは、12種類の断熱材を同じ条件下で比較。
各断熱材内部に取り付けた温湿度センサー値を2014年から現在まで記録し続けています。
結果はどの断熱材も大差ありませんでした。
厳密に言うと、高性能断熱材の方が断熱性能が悪い実験結果が示されました。
コストパフォーマンスを考えると、安価な断熱材の圧勝という信じがたい実験結果でした。
しかし、実験室と実物は違うとの指摘を受け、実際の家でも計測を開始。
国内、新潟から熊本まで212拠点、さまざまな断熱材の家を計測しました。
この計測で得られたのは、「実験室で得られた結果と同じ」という事実でした。
つまり、「高性能断熱材を使っても高い断熱効果は得られない!」という結果です。
これが実験、実測値から出てきた信じ難い答えでした。
そんな中、外断熱工法の工務店から、
「外断熱は家をすっぽりと包み込む工法。そんな計測で外断熱工法を論じてほしくない！」との指摘を受け、外断熱工法の検証を開始。
2016年に新築した家の温度を2年間測定した後、外断熱工事を行い、温度を測定外断熱前と後を比較することで外断熱工法の効果を確かめました。
（外壁に50mm硬質ウレタンを張り付けて完全に外断熱化しました。）
家には1階リビング、1階寝室、2階西、2階北、小屋裏、床下、外部の7カ所にセンサーが取り付けてあり、24時間365日記録し続けています。
結果は外断熱にする前も後も室内温度、そして冷暖房費ともにまったく変化しませんでした。（厳密にいうと、外断熱後の2017年2018年の方が冷暖房費は高くなりました。）
家全体をすっぽりと包み込む外断熱工法にしても変化なし。
そして高性能断熱材を使っても大差なし。
これはなぜなのか？理由を分かりやすく解説します。
通常の家は100mm程度の断熱材で覆われています。
この100mmの断熱材は、家の体積と比較すると4%程度。
この4%を人に換算した場合、どれほどの厚みになるのか？
体積に4%をかけて、それを断熱材面積で割れば断熱材の厚みが出ます。
同じことを人でやると、人に換算した場合の断熱材の厚みを知ることができます。
人の体積の平均は0.062㎥
人の面積の平均は1.69㎡
0.062㎥（人の体積）×4%（家断熱材係数）÷1.69㎡（人の面積）＝0.0014m＝1.4mm
つまり家にとって100mmの断熱材は、人に例えると1.4mmの肌着同等と言い換えることができます。
真冬の夜間、1.4ミリの肌着だけで、外に立っているような状態が家の状態です。
人なら凍死するほど。
この1.4ミリの肌着の断熱性能をどれだけ高めても寒いですよね。
2重3重に重ね着しても寒さをしのぐことはできませんよね。
つまり、厚みが全く足りていない。
人なら、ふかふかのセーターやコートを着こまないと凍死してしまいます。
このふかふかの生態やコートを家の断熱材に例えると、1m以上の厚みが必要になります。
1m以上の断熱材を実際の家で実用化することは不可能。（隣地境界線を越えてしまいます。）
これが家の断熱材の現状。
100mm程度の極薄断熱材の性能をどれだけ高めても、厚みを2倍3倍にしても断熱性能は高まらない。
つまり、断熱性能を高めるには別のアプローチが必要！ということが分かってきました。
そこで考え出されたのが特許取得の断熱工法Air断です。
それではまず最初に一般住宅のイメージから説明します。
外気温度が下がると、屋根外壁が冷え、断熱材も冷えて室内の天井・壁が冷たくなります。
冷えた天井・壁に室内の空気が接触。
接触した空気は急激に冷たくなり、壁を伝わって床にたまり始めます。
これが底冷えの原因と言われています。
暖房機器で暖めても床に溜まる冷たい空気は暖まることはありません。
暖かい空気と冷たい空気は混ざり合わないのが特徴。
梅雨前線を思い出してください。
梅雨前線は暖かい空気と冷たい空気の境界線。
まざり合わないからこそ、長期間長雨が発生します。
これと同じ現象が家の中でも発生します。
特に床に溜まった冷たい空気は冷たい層を形成、暖かい空気と混ざり合うことなく、床に溜まり、床を冷やします。
この床に溜まる冷たい空気を壁のファンで直接吸い出すのがAir断住宅です。
一見すると暖房した暖かい空気を外に捨てているように感じますが、実際は違います。
マイコンが底冷えを感知すると、各部屋のファンが動き出し、壁伝いの空気と、床に溜まる空気を芋づる式に吸い出します。
同じ温度の空気はつながっているのが特徴。
壁から入り込む冷たい冷気を吸いだすことで、床に溜まる冷気も吸い出し、底冷えを起こさないのが特許工法Air断です。
さらに吸い出される空気は通気層に送られます。
通気層を流れる空気がエアーカーテンの役目を果たし、外から入り込む熱気・冷気を断熱材よりもはるかに効率よく遮断します。
Air断住宅では、最低16台の換気扇を一斉に動かすことで、底冷えを抑え、熱気・冷気の侵入を遮断しています。
さらに、家が負圧になることで、花粉や菌が着床する前に外に吸い出します。
無菌室と同じような効果を生み出し、ホコリも溜まりにくく、家庭臭も気にならない。
クリーンな環境を作り出すのが特許工法Air断です。
ここで疑問が残りますよね。
「冬の床下の空気は冷たいはず」
この疑問について説明します。
まず地表面5m下には真夏でも真冬でも20度前後の恒温層と呼ばれる。蓄熱温度層が存在していることがわかっています。
真冬でも地盤下4m付近で19度前後、3m付近で18度前後、2m付近で15度前後、1m付近で13度前後、50cm付近で11度前後。
地表面では外気温度とほぼ同じ温度で推移します。
しかし、地盤下5mの熱を取り出すことは、現在の技術では不可能とされています。
つまり、地盤下の温度は利用できない、という考えが定説。
ところが、家が建った真下の地盤では、家が断熱材の役目を果たし、地盤温度が変化しにくいことがわかってきました。
つまり、冬でも15度前後の暖かい熱が、夏は26度前後の冷たい熱が、蓄えられていることが分かってきたのです。
これは212軒の床下温度計測から知り得た大発見でした。
地域により温度は変わりますが、平均すると真冬でも外気温度より10度以上高い熱が、夏は外気温度より10度以上低い熱源が家の真下に存在することがわかってきたのです。
最近、流行りの基礎断熱も効果がないことが観測から分かってきました。
この基礎下の熱を利用すれば、エコな冷暖房が可能になりますよね。
Air断住宅では、家を負圧にすることで、基礎吸気口から空気を取り入れ、家中央部分吸気ダクトを通して1階天井に吸い上げます。
この時、外気温度を0度の空気が床下に入り込んでも、すぐに基礎温度を吸収して14度まで上昇します。
空気は熱しやすく冷めやすい性質があるので、基礎温度をすぐに吸収します。
熱を奪われた基礎は、その下に眠る膨大な蓄熱層から熱を受けるので、温度が変化することはありません。
これが1回目の熱交換。
さらに室内で暖房すると、真っ先に温まるのが壁と天井です。
この今まで捨てられていた、壁と天井の熱を奪って室内に入り込む。
これが2回目の熱交換。0度の空気が2回の熱交換を行い、20度まで上昇して室内に入り込む。
そして家の外ではなく、通気層に排出することで通気層が熱を吸収、つまり3回目の熱交換を行い、最終的に外に排出されます。
つまり、-2度の外気が2回の熱交換を経て室内に入り込み、各部屋を巡回して通気層に送られ、3回目の熱交換で熱をとことん活用。
最終的に外部に排出する仕組みです。
これがAir断住宅最大の特徴。
普段は捨てている基礎の熱と壁天井の熱を有効活用するのがAir断住宅です。
「理屈は分かるが、本当にそうなるのか。」
こちらの動画では外気温-2度の時に床下でスモークマシンを動かし、床下から吸気ダクトを通って1階天井から入り込む煙を撮影しました。
家中が煙に包まれる中、各部屋の換気扇がモクモクと煙を外に排出。
つまり-2度の外気が2回の熱交換を経て室内に入り込み、各部屋を巡回して通気層、つまり外部に排出される動画です。
大量のスモーク、つまり-2度の空気を取り入れながらも、室内温度は23.8度で変わりません。
計算上は1時間に通常の20倍、1040㎥の空気を入れ替えていることになります。
家中の煙を約90分で入れ替えながら1台のエアコン暖房だけで24度をキープできるのは特許工法Air断にしか成し得ない技。
こちらは外部の様子。少し分かりにくいですが、煙が出ている様子がわかりますよね。
基礎通気部分から入り込んだ空気が家中央のダクトを通って1階天井に吸い上げられ、各部屋通気層を経て外へと循環する。
この循環経路で普段使われることがない基礎の熱と壁天井の熱を活用。
通気層を流れる対流で、外部から入り込む熱を遮断。
臭いやホコリまで吸い出してしまう仕組みが特許工法Air断なんです。
さらに、Air断住宅には雨漏り結露センサーを標準装備しています。
雨漏りを検知すると登録されたメールアドレスに雨漏り検知を送信します。
引渡し後1～2年で雨漏りが発生した場合は、作り手のミス。無償手直しを請求できます。
引き渡し後、5年以降に雨漏りした場合は、外部防水をやり直す時期のお知らせとなります。
そして、雨が降っていないのに、雨漏りセンサーが反応した場合は結露が発生していることを示します。
結露が発生すると同時に、全てのファンを動かして結露を抑制するのがAir断住宅です。
家の大敵である雨漏り結露を引き渡し後も常に監視し、木部腐食被害が出る前に伝えるのもAir断住宅の特徴。
気になる費用ですが、Air断の費用は193万円です。
しかし、Air断の導入で不要になるコストが発生します。
まず、高性能断熱材から最も安価な断熱材に変更可能。効果が上がり、コストは150万円ほど下がります。
シロアリ防虫剤塗布が不要になるので、20万円ほどマイナス。
5年ごとの再塗布、30年で6回分が不要になるので、120万円マイナス。
小窓風窓をフィックス窓に変更でき、網戸も不要になるので40万円ほどマイナス。
吸気口が不要になるので、2万円ほどマイナス。
基礎断熱も不要になるので、50万円ほどマイナス。
Air断にすることで、トータル380万円ほどのマイナス効果を生み出します。
さらに、暖房機器を選びません。
石油ガスファンヒーターでも結露被害が出にくく、換気なしで連続使用が可能です。
そして、比較的温暖な地域では、高価な樹脂サッシを必要としません。
さらに、玄関臭、キッチン臭などの生活臭がほとんどなく、芳香剤なしで無香空間を作り出します。
これもAir断の特徴。
詳しくはお近くのAir断工務店、もしくはホームリサーチまでお問い合わせください。
一般公開していないデータをご覧いただきながら詳しくご説明しています。
そして最後に。Air断住宅は高い技術力と施工精度を必要とします。
特に対流経路の気密漏れは致命的。
だからこそ、ホームリサーチの徹底検査を工務店全額負担で実施しています。
基礎転圧が不十分です。もう一度しっかり転圧してください。とか、結露時に腐食する可能性があります。防水テープをもっと広範囲に施工してください。など、Air断に無関係の部分も徹底検査。
検査歴19年、累計検査物件8万棟を超えるホームリサーチが、住まい手に代わり、住まい手目線で検査するから安心です。