■ 高断熱高気密住宅って何?

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建築工房 感 設計事務所

「高断熱高気密住宅」とは、基礎・床・壁・天井などに断熱材と気密材を使って、 高い断熱性・気密性を実現した高性能な省エネ住宅のことです。

 

・「断熱」とは、室外の暑さ・寒さを遮断することです。

・「気密」とは、家の隙間を無くすことです。

 

エアコンなど設備機器の省エネ技術がどんなに進歩しても、 住まいに断熱・気密などの対策が施されていなければ、 私たちの暮らしからエネルギーの無駄はなくなりません。

 

3.11を経験し、エネルギー問題が深刻化している今、 高断熱高気密による省エネ住宅は、住まいの基本性能としてこれからの住宅には欠かせない存在です。

 ● 高断熱高気密の4要素

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高断熱高気密住宅では、「高断熱」と「高気密」を基本性能として、「換気」と「冷暖房」をバランス良く計画することが不可欠です。 「高断熱」「高気密」に「換気」を組み合わせることで、 「全室冷暖房」による温度差のない快適な室内環境を作り出すことができます。 全室冷暖房とは、部分的にクーラーやストーブなどを使う「個室冷暖房」ではなく、 少ない冷暖房で家全体を暖めたり、涼しくしたりする方法のことです。

少ないエネルギーで快適に暮らせる「燃費のいい家」、それが高断熱高気密住宅なのです。 

■ 高断熱高気密住宅のメリット

 ● 冬暖かく、夏涼しい家

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「冬暖かく、夏は涼しく、一年中快適に過ごしたい!」という理想を実現するのが、高断熱高気密住宅です。 

断熱機能のない住宅では、冷暖房した部屋としない部屋とでは温度差が大きくなりますが、 高断熱高気密住宅では、家全体や部屋の中の温度差が少なく、四季を通じて快適に過ごすことができます。 大きな吹抜けのある家でも、エアコン1台の使用で、1階と2階の温度差は1~2℃程度ですし、 一日を通じて快適な室温を保つことができますので、冬の朝の起き掛けのつらさや、寝苦しい夏の熱帯夜ともおさらばです。  

 

  ● 冷暖房コストを軽減

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高断熱高気密住宅では、快適な室温を保ちつつ、冷暖房コストを軽減できます。

 夏の熱気や、冬の冷気を室内に伝えにくくする高断熱高気密住宅は、熱の出入りが少なくなるので、冷暖房の効きが良くなり、 冬も夏も少しの冷暖房で快適な室内環境を作り出すことができます。 言いかえると、普通に暮らしているだけで省エネになり、冷暖房費が節約できるということです。

 

  ● 家族の健康を守れる家

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高断熱高気密住宅では、それぞれの部屋の温度差が小さくなりますので「温度のバリアフリー化」が実現します。 

冬場、暖かい場所から寒い風呂場やトイレへ移動した時に、心筋梗塞や脳卒中などを起こす、高齢者の「ヒートショック」が多発しています。 急激な温度変化が血圧に影響し、体に負担をかけてしまうのです。 

高断熱高気密住宅では、脱衣室やトイレでまで暖かいので、 ヒートショックによる心配がありませんし、また、冷えによるさまざまなリスクを抑え、長く健康的に暮らすことができます。 

 

● 内部結露しない、長持ちする家

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断熱機能のない家では、暖房している部屋の湿気が冷たい壁に触れ、激しく結露を起こします。 なかでも壁の内部で発生し、木を腐らせる「内部結露」は見えないところで住まいを蝕んでいきます。

高断熱高気密住宅では、壁の中を「気密化」することにより、しっかり「防湿」しますので内部結露は起こりませんし、カビやダニの発生も抑えることができます。 その結果、住宅そのものが長持ちするのです。

 

上の写真は、新住協の「新在来木造構法」で建てられた高断熱高気密住宅の壁内写真です。 断熱材および土台柱などの経年による変化を検証し、躯体の長期耐久性が確認されています。

 

■ 超省エネな高断熱「Q1.0住宅」

「Q1.0(キューワン)住宅」とは、一般社団法人 新木造住宅技術研究協議会(新住協)で提唱された「超省エネの高断熱高気密住宅」のことです。

 

高断熱高気密住宅の良さは、家全体で温度差の少ないことです。つまり、今までのように個室暖房ではなく、全室暖房を前提とする必要がありますが、 その前提で関西など断熱基準” 6地域” での冬季の暖房消費量を計算すると、「次世代省エネルギー基準」で建てた住宅でも、個室暖房の場合より2倍の暖房エネルギーが必要であることがわかりました。これでは必ずしも省エネ住宅とは言えなくなってしまいます。(下グラフ参照) 

 

【次世代基準使用住宅の都市別暖房消費量】

※点線グラフ=部分間欠暖房時の推定灯油使用量、棒グラフ=次世代省エネ基準住宅での灯油使用量

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この問題に取り組むために、「次世代省エネ基準の暖房消費量を、1/2~1/4に削減しよう」と設定したのが「Q1.0住宅」です。北海道の高断熱住宅の暖房エネルギーを、1/2以下にしようとすると、おおむねQ値が1.0になることから「Q1.0住宅」と名づけられました。ただし本州の場合、次世代基準は北海道と比べて緩やかなので、「Q1.0住宅」としての暖房消費量の削減目標を1/3~1/4に設定しています。 このときのQ値は、必ずしも「1.0」ではありません。

 

暖房エネルギーを1/4にするために、断熱を4倍にする必要はありません。人間や電化製品が出す熱や、窓から入る太陽熱も利用できますので、これら「内部取得熱」を住宅の「熱損失」から引いた分が、必要な暖房エネルギーなのです。

暖房エネルギーは住宅の建設地の暖房度日数(寒さの量)、日射量、住宅の断熱性能、窓の大きさ、サッシガラスの種類によって変動します。

 

新住協では、それらをより簡単に計算できるプログラム「Qpex」を制作し、多くの会員が高断熱高気密の家づくりに活用しています。 

 

【住宅の熱収支計算】                    【熱計算プログラム「Qpex」】

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「Q1.0住宅」では、力まかせに熱損失を減らすのではなく、さまざまな手法をバランス良く使い、かつローコストな手法で暖房エネルギーの削減を図ります。 

 

 ● 「新在来木造工構法」とは

「新在来木造構法」は、「一般社団法人 新木造住宅技術研究協議会」(新住協)が提供する工法です。

 

様々な住宅の工法がある中で、日本住宅の中心は軸組工法による在来木造住宅です。従来の在来木造住宅は、断熱材を増やしても効果がないばかりか、結露のため土台や柱が腐るという問題を抱えた住宅が多発しました。

その問題を研究した室蘭工業大学の鎌田紀彦教授が、「気流止め」と「気密・防湿シート」を使って、「壁の中で結露せず」「断熱材の性能が100%発揮される構造」として開発された充填断熱(内断熱)工法が、「新在来木造工構法」です。

20年以上前に鎌田教授によって発表され、この工法で建てられた住宅が、はじめて「高断熱高気密住宅」と命名されました。

「新在来木造工構法」は、寒さの厳しい北海道や東北では、ローコストで高性能な断熱・気密の施工方法として、当たり前のように行われています。施工難易度の高さなど、まだまだ改良の余地が残されていますが、私たちは、新住協の会員としてこの構法を用いながら、次世代省エネ基準を超える高断熱高気密住宅を提案していきたいと考えています。

 

 ● 「充填断熱」か?「外断熱」か?

断熱方式は、大きく分けて2つあります。外壁側に発砲樹脂系の断熱材を張り付ける「外断熱」と壁の中に断熱材(グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー等)を入れ込む「充填断熱」です。最近の書籍やCMでは「外断熱」が一番いいというような風潮になっているようですが、「外断熱」は「充填断熱」に比べて、

 

  ① 施工コストが割高である。

  ② 火災時、断熱材の延焼の危険性がある。

 

などの問題があることが指摘されています。(以下コラム参照) 

 

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<コラム>  もう一つの高断熱工法「外張り工法」

 

在来木造住宅の断熱欠陥を、別な方法で改良したのが、発泡プラスティック断熱材を、屋根、壁、基礎の外側全体に張ってしまう、通称「外断熱工法」です。私たちが改良工法を提案する数年前に、やはり北海道で始まりました。主にRC造の建物で使われていたこれらの断熱材を、木造住宅にも使わせたくて、メーカー系の人によって開発されました。

 

北海道では、主としてコストが高いことから今ではずいぶん少なくなりましたが、断熱工法としては、とても合理的です。ボード状の断熱材を壁の中に充填しようとすると、ぴったりはめるのがとても難しいのですが、外側に連続的に張ることはそんなに難しくありません。

しかし、住宅の屋根、壁工法として考えると、問題が少なくありません。木材に比べてはるかに柔らかく厚い材料を、木造躯体と屋根材、外壁材の間に挟むわけですから、長い間に、振動や熱、木材の乾燥収縮などによって、屋根、壁が緩みズレが発生する恐れがあります。

また、火災時には木材より燃えやすい材料が、大型トラック1台分も使われているのですから、大変な大火災になります。今の建築基準法上は問題ないとされますが、私は問題だと思います。

 

平成18年に秋田で外張り工法の住宅が火災で全焼しました。(平成18年5月19日 河北新報夕刊に掲載)この家は、3年前にも火災で全焼し、同じ場所に建て替えられた建物です。

家族全員死亡という不幸な事件になってしまったのですが、使われていた断熱材は、外張り工法の中でも、一番燃えにくいということで最近急速に増えている、フェノール発泡断熱材です。火災の後半に、屋根と壁の断熱材が大きく燃え上がり、3年前には何ともなかった隣家まで延焼してしまったそうです。

 

外壁の断熱材が、窓からのフラッシュオーバーの炎で燃えたのがわかります。全国的に大地震が近いといわれる今、可燃性の断熱材を大量に使う工法にとても疑問を感じています。

 

出典:室蘭工業大学 鎌田紀彦教授 監修「エコ住宅Q1.0X BOOK」より抜粋 

 

「充填断熱」にも「外断熱」にも一長一短があります。「Q1.0住宅」を目指す場合、外壁に関しては「充填+付加断熱(外断熱)」を採用せざるをえなくなりますが、付加断熱には発砲樹脂系断熱材だけでなく、グラスウール系の断熱材も使用可能です。要は、工法によって優劣がきまるのではなく、コスト、性能、安全性、施工の観点から、適材適所の断熱工法を選択すれば良いのです。

 

どちらにしろ、施工に関しては高い技術が要求されるのはまちがいありません。住宅性能が高くなる分、より高い施工精度が要求されますので、それに応えることのできる工務店に依頼するべきでしょう。

 

 ● 自然の力を利用する

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建築工房 感 設計事務所

「高い断熱・気密性」とか「換気システム」とか言われると、何だか人工的な機械まかせの家にように思われる人がいるかもしれません。もちろん快適な家づくりは、断熱・気密化だけすればいいというわけではありません。 

昔から高温多湿の日本では、太陽の光、熱、風など自然の力を上手に利用しながら、快適に住むための工夫が凝らされていました。夏は暑い日差しを遮り、冬は暖かな日差しを室内に取り込むために、軒の深さ(軒の出)が巧妙に計算されていましたし、また柱を腐らせないために、いかに湿気を溜めない様にするか、どのように風を通すかということが考えられてきたのです。

私たちは、そういった先人の知恵や工夫を用いながら、「日本人の気候・風土に合った」「ローコストな」高断熱高気密住宅を提供していきます。

 

■ 関西の高断熱高気密 ~夏を涼しく~

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北国生まれの高断熱高気密住宅ですが、関西でその必要性を感じている人は、まだまだ少ないと言えます。温暖な地域に住む人にとっては、冬の暖かさより夏の暑さの方がどうしても気になるからでしょう。 

高断熱高気密住宅は、冬に使用する暖房エネルギーを少なくするために、熱が逃げにくくなっています。逆に夏は、その熱が住宅を内部から暑くしてしまうわけで、余計に冷房エネルギーが必要になってしまいます。

では、どうすれば夏、涼しい家になるのでしょうか?

 

 ● 夏の日射を遮る

まず大切なのは、窓などから入ってくる大量の日差しを、できるかぎり遮蔽することです。

カーテンなど窓の内側に設置するものは、あまり効果がありません。外部で日差しを遮蔽するものとして、オーニング、ルーバー、ブラインドなどいろいろありますが、簡単に設置できるものとして、簾(すだれ)や葦簀(よしず)は、通風の面から考えてもすぐれものです。

 

【掃き出し窓の日よけ設置例】

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高気密高断熱 高断熱高気密

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

意識して夏の日差しを遮蔽すれば、熱は室内に入ってきにくくなります。屋根や壁からの熱も、断熱材でしっかり遮断することができます。

 

 ● 風を通す

夕方から夜間、早朝にかけて外気温は下がってきますが、人間や電化製品からも結構大きな熱が出ていますので、家の中は冷房をかけずにはいられない状態です。

しかし、外より中の温度が高くて軽いということは、住宅の上下に窓を開ければ、上昇気流が発生するということです。つまり、家の中に風を作りだすのです。風のない熱帯夜でも、1階から2階へ上下方向の通風を図ることによって、夜のうちに家の温度を下げることができます。

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家が暑くなるのは、室内に日射を無防備に入れたり、通風・換気などの排熱をしないからで、これらをしっかり考慮して設計をすれば、高断熱高気密住宅は夏でも快適なのです。

それでもまだ暑い場合は、クーラーをちょっとつければよいのです。断熱していれば、クーラーの効きが全然違います。大きな吹き抜けのある家なら、2階のホールにクーラーを1台設置すれば十分という家もあります。

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また、基礎断熱をした床下の涼しさを利用する方法もあります。日中、住宅内の排熱をする時、温度の低い床下の空気を供給してやれば、住宅内の温度上昇を抑えられるのではないかと考えました。

基礎断熱換気口を開けておけば、自然に空気は流れるようです。

床下に空気が流れると、1階の床表面温度が、1~2℃下がり、1階はとても快適になります。夏は、この1~2℃の差がとても大きいのです。

 

 

 ● 大阪の断熱住宅 夏の温度グラフ

(2013年 7月 大阪府羽曳野市 Q値=1.8))

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夏場、一般の住宅では2階はかなりの暑さです。屋根の熱さが伝わり外より温度が高くなってしまいますが、上のグラフでは、日中冷房をかけていないにも関わらず、外部バルコニーで測定した温度(黄)が50℃近くある日でも、小屋裏(赤)の温度は低く抑えられ、1階リビング(青)との温度差も1~3℃程度です。

 

正直なところ、関西の高断熱高気密についてはまだまだ過渡期であり、十分にデータがあるとは言えません。ただ、おおよその目安として「真夏日には冷房をずっとかけていないと我慢できない人」には「Q値=1.0」程度の断熱が必要だと思われます。また「真夏日でも朝晩や風が通っている時には窓を開けたい人」は「Q値=1.5~2.0以下」で大丈夫でしょう。

 

新住協関西支部では、データを共有・分析しながらさらなるノウハウを積み上げ、真摯に関西の「夏、涼しい家」を追求していきたいと思っています。

 

■ Q&A

 ● どうして「高気密」にするの?

「高断熱高気密」と言うように「高断熱」には「高気密」という言葉がセットになっています。 「高断熱」はわかるけど、「高気密」にするとビニールハウスみたいで何だか息苦しそう、とか、 夏には逆に蒸し暑くなるのでは?という意見も多く聞かれます。 

 

では、この「高気密」がなぜ必要なのでしょうか?「高気密」の必要性は次の2点です。

  

① 断熱効果を高め、冷暖房熱のロスを抑える

冬にセーターを着ると暖かく感じますが、風が吹いたら、途端に寒くなってしまます。しかし、ダウンジャケットなら風を通さないので、暖かさが持続します。これと同じように、気密材は、隙間から室内の暖気(冷気)が外部に逃げたり、外部から入ってきたりするのを防いでいるのです。「気密性」を高めれば、断熱効果を一層高めることができ、冷暖房費を抑えることができます。

 

② 内部結露を防止

冬は家の内外の温度差が大きくなり、内部結露の危険性が高まります。内部結露は木を腐らせ、カビやダニの発生原因ともなりますが、「気密化」することで室内や外部からの水蒸気を壁の内に侵入させないよう「防湿」することができますので、内部結露は起きません。

 

その他にも、給気も排気も機械的に行う「第1種換気」という換気手法では、「熱交換換気」ができます。

冬場に換気すると、せっかく温めた部屋の熱が逃げて行ってしまいますが、「熱交換換気」は、室内の温かい空気と、外の冷たい空気が、熱を交換しながら給排気されます。排出される空気の熱によって、入ってくる空気を温めることができますので、省エネになります。(夏はこの逆になります。) この「熱交換換気」を効率よく行うためには、「気密化」して「計画換気」(換気経路や換気量を明確にし、コントロールすること)することが不可欠です。

 

このように、「高気密」を抜きにして「高断熱」は成り立たないのです。

 

 ● 住宅メーカーと設計事務所 どちらに頼む?

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最近では大手住宅メーカーのほとんどが高断熱高気密住宅を扱っています。では、住宅メーカーに依頼するのと、設計事務所に依頼するのとでは、何が違うのでしょうか?

 

ほとんどの住宅メーカーでは、一つの断熱工法を採用すると、その効果がどんな土地や条件でも通用するものと思っています。

しかし同じ関西地方でも、日本海側と太平洋側の気候・風土が違うように、高断熱高気密の施工もその土地の気候、立地条件、住む人の特性によって変わってきます。

 

住まいとはその土地の気候や条件に合ったものでなくてはなりません。その土地の日当たり・風・地形などを読み、冬、どのように光を取り入れるか、夏、どのように光を遮るか、どの様に風を通すのか、などを考える「専門知識」と「設計力」が必要です。どんなところでも、ひとつの断熱工法で押し通すやり方は無理がありますし、断熱の基本を理解していないといえるでしょう。基本が分からなければ、本当にその土地・その人に合った断熱を考えることはできません。

 

私たちは、施主の立場に立った専門家として仕事をします。施工方法や設備について、それぞれのメリット・デメリットを中立な立場で説明し、住む人にとってベター・ベストな方法を提案します。

また設計事務所は、工事が始まれば、現場で正しい施工が行なわれているかなどのチェックをする監理業務も行います。これも設計と施工が一緒になった住宅メーカーや工務店ではできないことであり、施工者との間に利害関係のない設計事務所だからこそできることなのです。

 

 ● Q値とは

「熱損失係数」のことです。内外の温度差が1℃の時に、建物から逃げる熱量を床面積で割った値で、この数値が小さいほど、「熱損失が少ない」=「断熱性が高い」と言えます。

 

 ● 次世代省エネルギー基準とは

平成11年に改正された日本の断熱化基準の通称です。地域区分があり、平成25年 省エネ基準では、算用数字1~8の地域区分に変更されました。(各地の実際の気候を考慮し、 市町村単位で分けられています。そのため、同一県内であっても地域区分が異なる場合がありますのでご注意ください。)

【省エネルギー基準 地域区分】 

高気密高断熱 高断熱高気密

 ● 新住協とは

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わたしたちが所属する「一般社団法人 新木造住宅技術研究協議会」(通称:新住協)は、高断熱高気密をすべての住宅に必要な基本性能としてとらえ、省エネで快適な住まいづくりをめざした民間の住宅技術研究団体です。

日本の高断熱高気密研究の第一人者である、元:室蘭工業大学名誉教授の鎌田紀彦先生(現:新住協代表理事)とともに、新しい技術に積極的に取り組む工務店、ハウスメーカー、設計事務所などのグループが協力しながら、高断熱高気密の技術の改良と普及に25年間取り組んできました。そしてその技術をオープン工法として公開提供し、お互いに分かちあうことで、より安価で高品質な汎用技術へと育ててきました。

安全・安心、快適・健康、省エネ・省資源、地球環境の保全、さまざまな課題に取り組みながら、誰もがいい家を求められる社会環境づくりをめざして活動しています。

 

■ 新住協 http://shinjukyo.gr.jp/

■ 新住協 関西支部 http://www.shinjukyo-kansai.com/