高性能断熱寝袋は外気－10度でもぐっすり でも家の場合は？
「高性能断熱寝袋は、外気－10℃でもグッスリ眠れる事を知らないのか？断熱性能が高いほど、グッスリ眠れるんだ！断熱材は必要に決まってる！」
弊社の「断熱材はあっても無くても同じ」と言う動画を見て、ご質問がありました。
ごもっともでございます。
ただ、家の場合は、少し違う事を説明させてください。
高性能寝袋は、人をスッポリ包み込みますよね。
この時、人の体積に対する、高性能寝袋の体積比率は109%。
人の体積よりも多いのが、高性能寝袋の体積です。
同じように家の体積と断熱材の体積比率を求めます。
断熱材を通常通り100ミリとすると、
35坪2階建ての場合、体積比率は7.8%程度。
77坪2階建ての場合、5.2%。
逆に30坪2階建てになると、9.8%になります。
断熱材の厚みを全て2倍に変更しても、
35坪2階建てで15.6%
77坪2階建てで、10.4%
30坪2階建てで19.6%。
高性能寝袋の断熱比率109%には、遠く及びません。
つまり、家の断熱材は、厚みが全く足りていない！
高性能断熱寝袋の断熱材厚みは、4センチほど。
これが10分の1の4ミリしか無ければ、あっても無くても同じ、とても寒い！ですよね。
これが、「家にとって、断熱材はあっても無くても同じ！」と言う表現の理由です。
そして、家の場合、200㎜以上に壁厚を増やす事も困難。
土地の広さに対して建てられる建物の大きさは決まっているため、壁厚を増やせば増やすほど、部屋が狭くなります。
断熱材の厚みを増やすことなく、断熱性能を高めるには、断熱材に頼らない断熱方法が必要になります。
その結果生まれた工法がAir断です。
断熱材は、家が大きくなればなるほど、断熱材の体積比率が下がり、断熱性能も下がります。
しかしAir断は、家が大きくなっても、ファンの数を増やす事で、断熱性能を維持します。
断熱材ではなく、対流で断熱するからこそ、「断熱材はあっても無くても同じ」と表現しています。
ご理解ください。
この情報が、これから家を建てる人のお役に立てれば幸いです。
Air断、冬季の暖かさに関して!
「Air断なのに寒い!」
と感じる場合、気密漏れを疑ってください。
以下気密漏れの代表格!
※引き違いサッシ
上部、下部から漏れます
気密性の高い引き違いサッシか、ドア系のサッシを推奨しています。
※玄関引き戸(推奨してません)
上部、下部からダダモレです。
※ルーバーサッシ(推奨してません)
※各サッシ部分額縁ジョイント
サッシと額縁の突合せ部分から漏ります。
内装コーキングで防止出来ますが、数年後内装コーキングが切れると、気流漏れが発生します。
突合せ部分にコーキング、又は防水テープなどの処理を推奨しています。
※コンセント、スイッチ類
コンセント、スイッチボックスの気密処理が重要。
さらに電線管から空気が漏れます。
※ユニットバス全面パネル
前面パネルの取り付け不備による空気漏れ
浴室ドアと内装材突合せ部分からの空気漏れ
※分電盤(よく漏れています)
発泡ウレタン注入などを推奨します。
※玄関カマチ下部!勝手口カマチ下部!
分かりにくい部分ですが、下部からダラダラに漏れていた事があります。
※床下収納庫、天井点検口
断熱気密用の床下収納庫、天井点検口を推奨しています。
※各上下水道、配管廻り
コーキング処理が必要です。
※天井と壁、壁とフロア部分の取り合い
ここが最も漏れる可能性が高い部分です。
範囲が広いので、ユックリと少しずつ漏れるので、とても分かりにくい!
丁寧にテーパーバリアが施工されていると、一切漏りません。
※照明器具
天井くり抜き型のスポットライトは、気密漏れしやすい器具です。
その他・・・。
Air断は、作り方によって、性能が変化する事をご理解ください。
しかし、決して難しい施工ではありません。
北海道工務店なら、当たり前の施工ばかり・・・。
極寒の北海道では、小さな隙間からでも、暖気が逃げ出します。
外気温度が下がれば下がるほど、温度差が生じて、逃げ出す強さが増します。
逃げ出す代わりに入り込むのが、極寒の外気。
極寒の外気は、冷たく重く、床面に広がり底冷えを引き起こします。
これが無限ループ。
だからこそ、小さな隙間でも命とり!
これらを知っている北海道工務店は、当たり前のように、徹底して隙間を塞ぎます。
それが、エリアが、南下すればするほど”空気漏れ”に対して鈍感になります。
「こんな場所から?うそでしょ!」
比較的温暖なエリアでは、冬季の温度差が少なく、気密漏れもそれほど問題になりません。
しかしAir断の場合、強烈な負圧設計が、小さな隙間も逃しません。
確認は簡単、寒い日に、全てのAir断ファンを動かして、コンセントやスイッチに手を当ててみてください。
風を感じたら、それが空気漏れです。
壁と天井、壁と床は、測定機器を使わなければ分かりませんが、それ以外は手を当てるだけで感じ取れます。
空気漏れが起きている場合、取り扱い工務店にご相談下さい。
コーキングや発泡剤により、補修が可能です。
「対流型ストーブだと、二酸化炭素濃度が心配！」ご指摘を受けました。
「対流型ストーブだと、二酸化炭素濃度が心配！
2台付けっぱなしだと窒息しますよ！」
ご指摘を受けました。
こちらが、一般住宅で、ガスファンヒーターを使用した場合の二酸化炭素濃度です。
3500PPMまで上昇しました。
24時間換気が動いているにも関わらず、3500PPMまで上昇しました。
連続して使用すると、危険な濃度です。
こちらは、愛知Air断モデルハウスで対流型ストーブ1台を使用した時の二酸化炭素濃度です。
最大1990PPMまで上昇。
こちらも、連続して使用すると危険な濃度です。
そしてこちらが、北海道Air断モデルハウス、対流型ストーブ2台を使用した時の、二酸化炭素濃度計、タイムラプス動画です。
ほぼ400PPMで一定。
この二酸化炭素濃度測定器は、400PPM以上の濃度しか測定出来ません。
つまり、400PPM以下と言う事になります。
「壊れているのでは？」
いいえ、壊れていません。試しに息を吹きかけると、ご覧の通り、すぅ～と濃度が上昇します。
二酸化炭素濃度測定器は正常、異常なのはAir断です。
「吸排気量を増加させた方が、断熱性能が高まる！」と考え、北海道Air断モデルハウスは、愛知Air断モデルハウスの2倍の吸排気量に設計して建設しました。
この増加した吸排気量が、対流型ストーブ2台が排出する、大量の二酸化炭素を室外に放出。
しかし、肝心の熱は、外に捨てる事なく通気層や小屋裏を通して、熱交換しながらトコトン活用。
これが、大量の空気を入れ替えながらも室内温度を一定に保ち、水蒸気や二酸化炭素を大量に放出する、
対流型ストーブを2台使用しても室内環境を悪化させない、現状ではAir断にしか出来ない、異常と思えるほど効果的な、吸排気システムだと判断しています。
これらの情報が、皆さまの家づくりにお役に立てば幸いです。
Air断モデルハウス断熱性能比較結果
東京Air断無断熱材の家
北海道Air断モデルハウス
愛知Air断モデルハウス
断熱性能比較結果！
断熱材厚は、愛知Air断モデルハウス完全外断熱トータル150㎜が最も厚く、次いで北海道Air断モデルハウスオール100㎜、東京Air断モデルハウス無断熱材となっています。
断熱材厚だけで考えると、愛知Air断モデルハウスが最も断熱性能が高く、次いで北海道、最後に東京Air断モデルハウスの順になります。
しかし、実際のデータを検証すると、最も断熱性能が高いのが北海道Air断モデルハウス、次いで東京Air断無断熱材の家、最下位が、愛知Air断モデルハウスとなりました。
つまり、断熱性能に、断熱材の厚みや性能は、全く無関係！基礎断熱も不要。
断熱材は、最悪、なくても、断熱性能に影響しない！
安価なアルミサッシでも室内は暖かく、結露しない！
という結果を、実際の家で検証出来た事になります。
ただし、無断熱材の家を推奨するわけではありません。
そして、Air断という対流断熱があってこそ成り立つ性能である事をご理解ください。
私たちが計測する断熱性能とは、エアコン設定温度を一定にして、各部屋の温度を測定、外気温度差による補正を行ない、1か月の平均値で比較しているので、信頼性は高いと考えています。
ただ、本来であれば、最新バージョン東京Air断無断熱材の家が、最も断熱性能が良くなるはずでした。
そうならなかった事には、理由がありました。
それは、ある部分の設計ミス。
そこに気付かず建設。結果は北海道Air断モデルハウスの断熱性能に、僅差で負けてしまいました。
現在建設中の大阪Air断無断熱材の家では、ミスを補正し、最新理論を基にして設計。
出来上がれば、北海道Air断モデルハウスをしのぐ断熱性能になると考えています。
とはいっても、東京Air断無断熱材の家は、エアコン1台だけで、家中どこでも、暖かさを維持しています。
浴室も暖かく、脱衣場も、勝手口付近も、玄関も、2階も、寒さを感じる場所はなく、底冷えもありません。安価なアルミサッシを使用しているのに、結露も一切ありません。
本当に断熱材が入っていないのか？と疑うほど暖かい！それなのに、これを上回る断熱性能が必要なのか？
こんな意見も出ましたが、我々は、事実が知りたいだけなんです。
その事実を、多くの人に伝えたい！
耐震性が必要なのか？
耐久性を高めるには何が必要なのか？
断熱性は、どうすれば高まるのか？
人生で最も高価な買い物を後悔しない為にも、検査屋の威信をかけて、徹底的に調査し、検証して、正しい事実を、皆様にお伝えできればと考えています。
もちろん、私たちが発信する情報が、全て正しいとは言い切れません。
しかし、2014年から続けている実験棟データや、実物モデルハウスデータは、信じるに値すると思います。
そして、私たちの発信する情報が、少しでも皆様の家づくりのお役に立てればと考えています。
対流型ストーブで全部屋暖めた事に、北海道工務店が驚き！
対流型ストーブで全部屋暖めた事に、北海道工務店が驚き！
そして、一切結露が発生しなかった事に驚愕！！
Air断北海道モデルで、
「大量の水蒸気が発生したら、結露するのでは？」と意見が出されました。
そこで、2台の対流型ストーブを使用して実験を行ないました。
(詳しくは80番の動画をご覧ください)
2台の対流型ストーブを使用した場合、1日に10リットル以上の水蒸気が発生する事になります。
もちろん、普通の家であれば、窓ガラス、サッシ、そして壁にも結露が発生するリスクの高い環境。
この環境で、北海道Air断モデルが、結露するのかを実験しました。
日時は2021年12月22日から24日の3日間。
外気温度は、日中でも氷点下、深夜は―10℃以下にまで下がる、結露発生条件が高い環境での実験でした。
しかし、ガラス、サッシ、その他、どこにも結露は発生しませんでした。
現在、北海道の新築住宅では、結露防止のために、パネルヒーターが主流となっています。
パネルヒーターとは、写真の様なパイプの中を、温水が流れて暖める暖房機器です。
外部に設置したボイラーで温水を作り、配管を通して室内パイプに温水を送り込みます。
温水がパイプを温め、温まったパイプが、室内の空気を暖めるので、水蒸気が一切発生しません。この為結露する事が少なく、家へのダメージが軽減されます。
これが、石油、ガスファンヒーターなどの、燃焼系暖房機器の場合、燃焼時に大量の水蒸気が発生します。
この水蒸気が窓ガラスやサッシで結露して、窓ガラスはビタビタ！
壁内部でも結露が発生し、水分が、凍結、膨張する事で、家を壁内部から破壊！
だからこそ、水蒸気を発生させないパネルヒーターが普及しました。
ただ、デメリットは、トータルコストと、壁を占領するパネル。
パネルは、設置後、移動させる事が出来ないので、間取りが制限されます。
コストでは、温水を作るボイラー、各部屋パネルヒーター、配管工事が必要となり、高額になります。そして、不凍液の交換、さらにボイラーの交換など、ランニングコストも高額。
それでも、
「結露で家が傷むよりもまし」
との理由で、パネルヒーターが主流になりつつあります。
そんな極寒の北海道で、
「対流型ストーブだけで、家中暖かく、結露が発生しない」
事は、北海道工務店を驚かせました。
「通気層に結露が発生しているのでは？」
実験当日、通気層をファイバースコープで確認、結露の痕跡は一切見当たりませんでした。
これが事実であれば、極寒の北海道の暖房形態が大きく変わると判断しています。
初期コスト80万円以上かかると言われるパネルヒーター。
さらに、不凍液交換に数万円、10年後には、ボイラー交換費用に40～50万円必要。
対して、対流型ストーブのコストは2万円程度。
ストーブ芯の交換も2000円程度。
イニシャルコスト2万円、ランニングコスト2千円、芯を変えれば、ほぼ永久に使える事を考えると、コストパフォーマンスは対流型ストーブの方が、比較にならないほど安価。
前回は、3日間の実験でしたが、今回は1週間連続で実験して、結露の有無を確認します。
この実験で結露が発生しなければ、冬の北海道で、対流型ストーブの選択も視野に入ります。
弊社の憶測では、どれだけ経過しても、結露は発生しないと想定しています。
結露は、他より冷たい場所で発生します。
Air断北海道モデルの場合、外気が―10℃になる日でも、床下は氷点下になりません。
さらに小屋裏には5℃以上の熱があります。
床下、小屋裏の温度が高いので、結露が発生出来ない環境になっていると判断しています。
「小屋裏温度が高いのは、暖房熱が小屋裏に逃げている証拠」
と言う人もいますが、それは違います。
小屋裏を暖める事こそ、断熱の真骨頂！
もちろん、人が暖かさを感じるほど暖める必要はありません。
エリアによって差が生じますが、北海道であれば5～6℃もあれば十分。
この熱が、結露を抑制します。
さらに小屋裏の熱が緩衝して、外気の影響を和らげます。
家の中で、夏最も温度が高く、冬最も温度が低いのが、小屋裏です。
小屋裏に、室内で使い切った空気を送り込み、夏は涼しく、冬は暖かくする事で、室内が影響を受ける熱を緩和し、断熱性、冷暖房効果を高めるAir断。
そして、意外な効果が、小屋裏熱が雪を解かす事。
こちらの写真は、2017年1月15日に降った愛知県Air断モデルハウスの様子です。
奥に建つ家の、急勾配の屋根には、雪が積もっていますが、Air断モデルハウスの屋根では雪が解け落ちています。
そして、こちらは2021年12月27日降った雪です。
どちらも、雪が解け落ちているのがお分かりいただけると思います。
周辺で雪が解け落ちている家は一軒もない中、Air断モデルだけが、真っ先に、雪が解け落ちています。
この雪が解ける原因こそ、小屋裏の熱です。
決して暖かい温度ではありませんが、屋根材を温め、雪を解かすには十分すぎる熱。
そして、結露を発生させない温度としても十分過ぎる熱です。
対して、雪が解け落ちない、Air断以外の家では、屋根材は、氷点下まで下がる事になります。
当然屋根下地、そして屋根ダルキや小屋束まで温度が下がり、そこに接触した水蒸気が結露、水分となって木部腐食に発展していきます。
Air断は、この様なリスクを、対流によって回避しています。
極寒の北海道で、大量の水蒸気が発生する対流型ストーブを2台使用しても、家のどこにも結露が発生しない！
そして、家中を暖めるAir断！
もし、同じ事を、高気密住宅で行なったら？
窓ガラスに結露、壁にも結露、そして小屋裏にも結露が発生し、木部腐食が広がると思います。
もちろん、対流型ストーブで、家全体が暖まる事はありません。
対流型ストーブの天板は300℃、
天板に接触した空気は、急激に膨張し上昇します。
この時膨張した空気は、1.8倍にも膨れ上げり、外へと漏れ出します。
冷たく動きにくい空気は室内、暖められ膨張した空気が外へと飛び出す悪循環。
さらに、ストーブが燃焼するには空気が必要。
外気が―8℃でも、燃焼を継続する為に、外気を取り込む必要があります。
取り込んだ外気は、冷たく重いので、床に沈殿。
床面を―8℃までキンキンに冷却！
対流型ストーブ周辺にたどり着いた冷たい空気が、対流型ストーブに吸い込まれて、急激に暖められて膨張！膨張した空気が外へと漏れ出す・・・
これが無限にループ。
これが、弊社に寄せられた情報と、弊社の実験結果からお伝え出来る
「高気密住宅における、対流型ストーブ周辺だけが暖まる、偏った暖房」です。
Air断の場合、対流型ストーブの天板に接触した、急激に膨張する空気をコントロール。好き勝手に逃げ出す事を許しません。
各部屋に拡散して、通気層から小屋裏へと対流。
小屋裏を暖めた空気は、再度通気層下部へ運ばれ、6割が床下に入り込み、4割は外部へと放出されます。
この吸排気経路が、家全体を暖め、結露を抑制、臭い、ホコリの少ない環境を作り出します。
次回は、実験期間を1週間に伸ばした結果をご報告いたします。
この情報が、皆様の家づくりにお役に立てれば幸いです。
C値に関する報告です
「C値0.1でも寒い理由」
「対流型ストーブが寒い理由」
これは、暖房時の空気の膨張が関係してると考えています。
理由を、憶測も含めて解説します。
C値測定は、専用の機械で測定しています。
最大70ヘクトパスカルの力をかけて、測定するのがC値です。
70ヘクトパスカル！と言うと、分かりにくいかもしれませんが、70のパワーで圧力をかけていると考えてください。
まず最初にエアコン暖房時の、空気の膨張に関して説明します。
エアコン暖房時には、エアコン内部で、最大60℃まで空気を加熱して放出しています。
10℃の空気が60℃まで加熱された場合、ボイルシャルルの法則によると、体積が、1.177倍に膨張します。
ヘクトパスカルに換算すると、177ヘクトパスカルになります。
つまり、177ヘクトパスカルの力で空気が膨張するわけです。
冷たい空気は重く、動きにくいので、暖められた空気だけが激しく移動し、様々な隙間から177ヘクトパスカルの力で、外へと逃げ出すと考えられます。
つまり、C値測定時の2.5倍の力で、暖気が外へとに逃げ出しているわけです。
次に、石油ファンヒーターの場合は、温風吹き出し部分で120℃近くに達します。120℃に暖められた空気は、1.389倍に膨張。
ヘクトパスカルに換算すると、389ヘクトパスカルの力になります。
C値測定時の5.5倍の力で、暖気が外へと逃げ出していると考えられます。
次に、対流型ストーブの場合です。
天板は250℃にもなります。
接触した空気は、一瞬で250℃になり、同時に1.848倍に体積が増加します。
ヘクトパスカルに換算すると、848ヘクトパスカル！
C値測定時の12倍にもなる力で、暖気が外へと逃げ出す事になります。
暖められた空気だけが膨張し、冷たい空気を押しのけて、隙間から外へと出ていく。
対流型ストーブ、暖炉、薪ストーブなどが、「あり得ないほど寒い」と言われる理由は、急激に膨張した空気が、隙間から漏れ出す。
さらに、燃焼時に必要となる空気を、外部から補充。この時、外部の冷たい空気が隙間から室内に入り込む。
冷たくて重い空気は、床面を覆いつくして、床面をキンキンに冷却。
この無限ループが、「あり得ないほど寒い」に繋がると想定しています。
「隙間をゼロにしては？」
隙間をゼロにしても、人の出入りや、24時間換気により、空気が入り込みます。真冬に入り込む空気は、重く冷たいので、床を這うようにして、床一面に広がり、床を、外気同等温度までキンキンに冷やします。これが底冷えの主たる原因。
「24時間換気を止めてしまえば？」
24時間換気を止めた場合、6畳の部屋に、家族4人で寝ると、10時間ほどで酸欠、二酸化炭素濃度が上昇し、最悪死亡・・・と言われます。
さらにこの状態で、燃焼系暖房機器を使用すると、さらに短時間で室内環境が悪化します。
24時間換気は、人が生活する上で、必要最低限の換気だという事をご理解ください。
「熱交換型換気扇を使用すれば？」
一般家庭で使用する熱交換型換気扇は、費用対効果が得られないと判断しています。
詳しくは別動画をご覧ください・・・
さらに、コロナウィルスさえも通り抜けられないと言われる、熱交換フィルターは、室外から入り込む細かい粒子やウィルスをキャッチし、室内に入れません。しかし、人が室内に持ち込む微粒子の方が圧倒的に多いと言われます。
特にコロナウィルスなどは、人から発生します。
そのウィルスは、熱交換フィルターを通り抜ける事が出来ず、永遠に室内にとどまる事になります。さらに室内で発生したホコリ、カビ、なども室外に放出される事はありません。交換するまで、永遠に熱交換フィルターに溜まり続け、湿気を帯びる事でカビが発生し、異臭を放ち始めます。
さらに強力なモーターで空気を取り入れるので、飛び交う虫たちもフィルターに吸い込まれます。
異臭はさらに悪化、室内の衣類にも臭いが沁み込み、外出時に悪臭を漂わせる結果にも繋がります。
「どうすれば？」
Air断のように、吸排気経路を根底から考え直す必要があります。
Air断は、対流型ストーブであっても、膨張する空気を逃すことなく、家全体に広げます。
さらに、通気層に送られた空気は、小屋裏に運ばれ、さらに通気層に送られて、再度基礎パッキン部分から、床下に吸い込まれます。
この時、空気の6割は循環、4割は新しい空気を取り込むように設計されています。
そして床下から、通気壁、さらに1階天井を通り抜けて、再度室内へと流れ込む。
暖まりにくい！と言われる、対流型ストーブ、暖炉、薪ストーブであっても、膨張する空気を上手にコントロールする事で、温まる暖房機器へ再生させます。
「結露の心配は？」
結露は、温度差がある風の無い場所で発生します。
Air断は、通気層に空気を送り込む事で、通気層をほんのり暖め、結露が発生しにくい環境を作ります。さらに、対流が発生する事で、結露抑止にもつながります。
こちらの動画は、寒冷地北海道で、対流型ストーブを使った実験です。
各部屋の温度、そして、窓で発生する結露を観察しました。
外気が0℃以下になっても、窓やサッシに、一切結露は発生しませんでした。
さらに、17畳用対流型ストーブ1台で、リビングも、脱衣場も、浴室も、階段も、廊下も、2階の部屋も、ほぼ22℃～24度。
通気壁の温度は、外気が0℃の時に、フロア付近が20度、徐々に上昇、天井は23℃、吸気口付近では26℃まで上昇して外気が入り込んでいる事が分かると思います。
寒冷地北海道の暖房は、現在パネルヒーターが主流です。
パネルヒーターは、外部のボイラーで温水を作り、室内のパネルヒーターに温水を送り込んで暖めます。トータル80万円ほどかかり、10年経過後には、ボイラーの交換で50万円ほどかかります。
さらに、パネルヒーターが壁を占領するので、間取りやデザインが制限されます。そして、夏は全く無用の長物。
それでもパネルヒーターが選ばれる理由は、結露が発生しない事。
石油ファンヒーターなら、1か月400リットル以上消費すると言われる、北海道の住宅では、毎月400リットル同等の水蒸気が室内で発生していることになります。これが原因で、大量の結露が発生、あらゆる部分にカビが発生。
壁内部では、木部腐食が発生、家の耐震性、耐久性を奪います。
これらを防止するために、パネルヒーターが普及し始めたと言われます。
しかし、対流型ストーブで、家が暖まり、結露が発生しないとなると家づくりが大きく変わるのではないでしょうか？
もちろん、対流型ストーブに関しては、1シーズン連続した実験を終えてから報告する予定ですが、すでにエアコン暖房で2シーズンを乗り越えた実績があるので、Air断が効果的な事はご理解いただけると思います。
これらの理由から、C値が良ければ、性能がいい！とは言えないと思っています。
特に対流型ストーブ、暖炉、薪ストーブの様な、自然対流型燃焼系暖房機器は、C値が想定する12倍以上の圧で、暖気が外へと逃げ出していると考えられます。
C値は、あくまでも目安と考える事が重要だと思います。
弊社の見解や憶測が、必ずしも正しいとは言い切れません。間違っている部分もあると思います。
しかし、実験データをうまく説明出来る事を考えると、全ての見解や憶測が間違っているとは考えにくいと想定しています。
これらの情報が、皆さまのこれからの家づくりにお役に立てれば幸いです。