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放射冷却による結露


説明しにくい部分ですが、頑張って説明してみます。

放射冷却による結露とは、屋根材壁材が温度を失った時に起きます。
車が結露でビッシリ濡れている経験がありませんか?
金属は冷えやすいので、風のない晴れた日は温度を急激に失います。

しかし、空気は放射冷却しません。(厳密には違いますが)
空気の温度は変わらず、車だけが熱を失うので、冷たくなった車に結露が発生。
これと同じことが家でも起きています。

屋根材も壁材の裏表で結露が発生。
裏側は対流が起きないので、乾きにくいのが特徴。
カビの発生や腐食につながります。
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(動画でも分かりにくいかもしれません。)
結露は必ず冷たい側で発生します。
そして、湿度が高ければ、1度の温度差でも結露するそうです。
結露を抑えるには、
1.湿度を下げるか
2.温度差を少なくするか
3.風で吹き飛ばすか!
の3択

1.の湿度コントロールはとても難しい選択です。
2.の温度差を無くす!も難しい…。
3.は比較的簡単。
Air断は、3の「風で吹き飛ばす」を採用しています。
結露発生をセンサー値から計算し、危険が高まるとファンを自動で動かします。

「放射冷却ってものがあるんだ!
 それによって結露するんだ!
 その結露は風で吹き飛ばすのが効果的なんだ!」
程度にご理解いただけると幸いです。

若干違っているかもしれませんが、違っていた場合は訂正します。

小屋裏は夏熱く冬冷たい


動画は2017年1月の
床下温度
と
小屋裏温度
の
推移動画です。

1日ずつ切り替わります。
床下温度に比べて、小屋裏温度は2度まで下がってる日もあります。
基礎断熱よりも、小屋裏、特に天井断熱に力を入れるほうが得策だと判断出来ると思います。

マイナス21度の断熱材


断熱材は冷凍庫に保管されマイナス21度に冷やされています。
温度計の上表示が断熱材の内部の温度。
温度計下の表示は室内の温度。

この断熱材の温度マイナス21度が、何時間で室内温度に近づくのか?を検証。
このときの時間が、断熱材が熱を伝える時間と考えられます。
断熱材の大きさは400mm×300mm×150mm。
そのど真ん中に温度センサー。

結果は1時間で40度上昇しました。
30分頃までは、1分1度近く上昇していました。
温度差が大きいと、伝わる速度も速い事が分かります。
そして、意外にも早く熱を伝えている事も分かります。

この結果を踏まえると、断熱材の性能が、「家の断熱性能」を高めるとは考えにくいですよね。
(クーラーボックスの場合、断熱材の体積がクーラーボックス体積の41%を占めます。
 一般的住宅の場合、家の体積の5%未満しか断熱材の体積はありません。
 5%未満の断熱材で、家全体の断熱性能を高める事は難しいと考えます。
 クーラーボックス並みに断熱性能を高めるには、壁の厚みを80�pにする必要があります。
 隣地境界線をオーバーするので、現実的ではありません)

土中5メートル

土中4メートル温度

地盤下には”恒温層”と呼ばれる「低温温度層」があると言われています。
この低温温度層は、地盤下5メートル〜200メートルの間に広がっていて、年中20度前後の温度をキープしているそうです。

「本当だろうか?」

実際に地盤下5メートルに温湿度センサーを沈めて、温度を測定しました。
データはこちらからご覧ください。
(閲覧にはパスワードが必要です。取り扱い工務店にお問い合わせください)
2018年2月25日から3月4日をご覧ください。
土中400�p
土中500�p
をクリックして「表示反転」をクリックするとデータが表示されます。

深夜0度を下回る外気温度でも、土中には18度前後の温度が広がっていることが分かります。
(現在この温度センサーは水没して計測不可能になっています。7月5日以降、防水型温度センサーに取り換える予定です)
この「恒温温度層」を上手に活用する事こそ、エコな家づくりにつながると思います。

愛知県 東海市実験棟

愛知県 東海市 実験棟データ

44坪2階建て住宅の一部を断熱材の実験室として活用しています。
建築雑誌の表紙を飾った事もあります。
住宅検査 ホームリサーチ
愛知県 東海市実験棟


現在の実験室はご覧のような感じです。
6畳洋室東に面する部屋を利用して実験しています。
住宅検査 ホームリサーチ
愛知県 東海市実験棟


室内は常時エアコンで冬28度、夏25度に設定してあります。
2014年から実験を開始し、すでに4年分のデータが蓄積されています。
30�p四方の壁の中に温湿度センサーが入れてあり、30分毎に計測してサーバーに送信しています。
サーバーで受信したデータは、リアルタイムで閲覧できるようになっています。

現在12種類の断熱材をテストしています。
実際のデータはこちらからご覧になれます。
(閲覧にはパスワードが必要です)

モデルハウスデータ

愛知県 美浜町モデルハウスデータ
2015年から計測中
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モデルハウスデータ


2016年の写真
実際のデータはこちらのをクリックしてご覧ください。
2017年には50mm発砲ウレタンを外部に貼り付け、完全外断熱化しました。
住宅検査 ホームリサーチ
モデルハウスデータ


雨漏り結露センサーが90か所に設置してあります。
雨漏りは今の所ありませんが、結露は頻繁に発生している事がデータから分かりました。

外断熱の効果については、外断熱の実態で詳しく説明してありますが、一言でいうと、全く無意味でした。
期待していただけに残念でした。