1)遮熱材とは-1/断熱材と遮熱材の違い①
断熱材は「熱伝播遅効型熱吸収材料」です。
つまり、断熱材は熱を吸収することで、熱が伝わってくるのを遅らせるという材料です。
決して、熱を断つことの出来る材料ではありません。
従って、断熱性能の違いは、吸収出来る熱容量と、それによって熱が伝わってくる時間の違いです。
一方、遮熱材は「反射材料」であり、熱を撥ね返します。
断熱材と遮熱材は、ややもすると混同されがちですが、全く機能が異なる別物です。
熱を断つという本来の意味からすれば、遮熱材のほうが断熱材と呼ぶに相応しいのかもしれませんね。
2)遮熱材とは-2/断熱材と遮熱材の違い②
断熱材は、当たり前であり常識ですが、厚いほど性能が高くなります。
但し、壁の厚みが決まっていれば、入れることの出来る断熱材の厚みも決まってきてしまいます。
最近では、より高性能を求めるに当って、充填断熱(内断熱)と外張り断熱(外断熱)を組み合せる付加断熱による断熱施工も見受けるようになってきましたが、大きなコストアップになるなどのデメリットも少なくありません。
一方、遮熱材は薄いほど性能が高くなります。
分子が赤外線やマイクロ波(電子レンジに使われている電磁波)によって高速に振動することで、大量の熱が発生します。
ですので、分子数が少なければ少ないほど、つまりは薄ければ薄いほど、影響を受けにくくなるのです。
ちなみに、赤外線が地球に届くまでは熱くないのは、宇宙空間が真空で分子が存在しないからです。
3)遮熱材とは-3/遮熱材の効果
写真は、高性能断熱材でつくった箱と、高性能遮熱材でつくった箱、それぞれの中に温度計を設置し、ストーブで至近距離から数時間熱を当てたときのものです。
いかがでしょうか。箱の中の温度に大きな差が生じています。
断熱材は「熱伝播遅効型熱吸収材料」ですので、吸収出来る熱量を超えれば、箱の中に放熱が起こります。(蓄熱中にも放熱はしています)
これにより、断熱材の箱の中の温度が大きく上昇することとなるのです。
一方で、遮熱材は反射材であり、熱を撥ね返します。高性能な遮熱材であればほとんどの熱を撥ね返しますので、箱の中が影響を受けにくくなるというわけです。
ストーブを真夏の太陽、それぞれの箱を家と想定してみるといかがでしょうか。
4)遮熱材とは-4/なぜアルミなのか
熱(輻射熱)の反射率が高いものには、どんな素材があるのでしょうか。
表は、アルミ金属国際基準の認定値とアメリカ連邦標準局編調査報告を照らし合わせたものです。
この表から、銀、金、アルミの反射率が、極めて高いことが分かります。
しかし、銀と金は高額であり、コスト面での負担がとても大きくなってしまいます。
そこで、アルミが遮熱材として使われるようになってきたというわけです。
これにより、コスト面と性能面の両立が可能となったのです。
5)リフレクティックスの特長-1/ナンバーワンの反射率
リフレクティックスは、99%という高い反射率を有します。
アルミの反射率は92.45%(アルミ金属国際基準の認定値)です。
ですので、高純度アルミ箔を表面に加工しただけでは、これを超える反射率を得ることは出来ません。
もし、このアルミ反射率を超える数値を謳っている遮熱材があれば、その差の根拠を明確に示すことが出来るはずです。
リフレクティックスは、高純度のアルミ箔に光沢度(光沢度とは純分率と研磨率からなります)を加えることで、この高い反射率を実現しています。
反射率1%は熱抵抗値に置き換えると15%程度と言われていますので、例え反射率が数%の違いであっても、その違いは大きなものとなります。
6)リフレクティックスの特長-2/アルミ箔の薄さ
遮熱シートは、なんでと思われることと思いますが、断熱材とは逆で薄ければ薄いほど性能を発揮出来ます。
薄いほど、輻射熱の影響を受けにくくなるからです。
輻射熱は、赤外線などの電磁波によって、分子が高速に振動させられることで発生します。
極端な言い方をすると、分子が存在しなければ輻射熱の影響はないということになります。
だから、真空である宇宙空間は、赤外線の影響を受けずに済むわけです。
アルミ箔が厚いほど、その遮熱シートの中の分子数が多くなりますので、それだけ輻射熱の影響を受けやすくなるという具合です。
また、アルミ純度が高くなければ、薄くすることは出来ません。
リフレクティックスの厚さは、7.2ミクロン(1ミクロンは1000分の1mm)です。
ちなみに、日本の小惑星探査機「はやぶさ」に使用されたアルミシートは0.5ミクロンです。
コンマ何ミリというレベルは、遮熱シートとしては非常に厚いというレベルなのです。
7)リフレクティックスの特長-3/耐久性(性能の持続性)
遮熱シートの多くは、アルミ箔とアルミ箔の間に空気層を設けています。
その理由は、反射率を高くするためにアルミ箔を薄くすればするほど、単体では損傷しやすく、建築現場での施工性も良くなくなるからです。
そこで、超極薄のアルミ箔とアルミ箔の間に空気層を設けているのです。
そのような複層構造をつくるにあたって、ほとんどの遮熱シートはエアーキャップ生産マシーンを利用し、接着剤で貼り合せて製造します。
しかし、接着剤は劣化します。せっかく耐久性に優れたアルミを使用しながら、耐久性を大幅に縮めてしまっているのです。
リフレクティックスは、遮熱シート専用マシーンで接着剤を一切使わずに生産(プラズマ溶着)されています。
ですので、紫外線の当たらない場所で使用すれば、100年後でも再利用可能です。
8)リフレクティックスの特長-4/施工管理体制
アルミの遮熱シートは、扱いが難しいという側面もあります。
アルミに関することや熱移動理論に対する正しい知識を持ち、しっかりと施工していくことが求められます。
ですので、私たちは「遮熱施工管理士免許」という制度に則って、研修を受け、試験を受けて合格したうえで、リフレクティックスの施工をしています。
また、このライセンスは1年毎の更新となっており、一度取得してしまえばというようなものではありません。
アルミの遮熱シートは類似品も多く、簡単に入手することも出来ますが、性能の違いだけでなく、施工方法の選択、施工の良し悪しも重要です。
9)高性能遮熱材が求められる理由-1/気温上昇
温暖化に伴って、気温が上昇してきています。
つまり、暑さが厳しさを増してきているのです。
例えば、栃木県の年平均気温は、この100年の間に2.1℃上昇し、真夏日が33日増え、冬日が52日も減っています。
また、今後100年の間で更に年平均気温が約3℃上昇、真夏日が更に約30日増加、冬日が約40日減少すると予想されているのです。
環境省が作成した2100年夏の予想最高気温によりますと、東京は44℃です。
このような状況を踏まえますと、今後の家づくりにおいて、暑さ対策の重要性が高まっていくと断言出来るでしょう。
だからこそ、出来るだけ性能の高い遮熱材、つまりはリフレクティックスが求められるのです。
10)高性能遮熱材が求められる理由-2/暑さの原因①
暑さの大きな原因となるのは、夏の日差しです。
では、建物のどの面に多くの日差しが当たるのでしょうか。
グラフから分かるように、圧倒的に水平面が多くなっています。つまり、建物の屋根が多くの直射日光を浴びているのです。
意外に思われるかも知れませんが、南の壁面はかなり少ないことも分かります。
そしてこのことは、南面の軒を出しても暑さ対策で大きな効果は得られないということを意味します。
また、東西の壁面に関しても、東と西の太陽は高度が低いので、軒で防ぐことは出来ません。
11)高性能遮熱材が求められる理由-3/暑さの原因②
前回で、建物の屋根面が大量の直射を受けており、それが暑さの大きな原因となっていることをご説明しました。
暑さの多くが屋根面(上)から押し寄せてきているのです。
では、上から押し寄せてくる熱の種類の内訳は、どうなっているのでしょうか。
熱は「輻射」「伝導」「対流」の何れかで移動します。(熱移動の3要素)
そして、上から下に移動する熱のほとんどを、輻射熱が占めているのです。
つまり、暑さの最大の原因は、上(屋根面)から移動してくる輻射熱だったのです。
このことが分かれば、暑さ対策に有効な手段は、如何に上からくる輻射熱に対処するかということとなります。
12)高性能遮熱材が求められる理由-4/暑さの原因との相性
暑さの最大の原因が上(屋根面)から移動してくる輻射熱だと分かれば、如何にそれを防ぐかが有効な暑さ対策となるわけです。
ということは、輻射熱に対する抵抗性が高いもの、輻射熱との相性が良いものを屋根面に施工するという具体策が導き出されます。
さて、断熱材は輻射熱に対する相性はいかがでしょいうか。
断熱材は、輻射熱の約9割を吸熱し、そして放熱します。
一方で、高性能遮熱材リフレクティックスは輻射熱の99%を撥ね返してしまうのです。
どちらが暑さ対策に有効か、効果を発揮するか、一目瞭然ですね。
13)高性能遮熱材が求められる理由-5/だから2階が暑くなる
暑さの最大の原因が上(屋根面)から移動してくる輻射熱、そして、断熱材は輻射熱のほとんどを吸熱、放熱する。
これが、2階建てであれば2階が暑くなる理由です。
どこのハウスメーカーさんや工務店さんでも、壁の断熱よりも天井(屋根)の断熱を大幅に強化しているのにも関わらずです。
このことは、暑さ対策における断熱材の限界を表しているのではないでしょうか。
なお、2階建ての2階が暑くなるのは、屋根の直ぐ下の空間だからです。
では、平屋建ての場合はどうなるでしょうか。
平屋建ては、全ての空間が屋根の直ぐ下の空間です。
ということは、家全体が暑くなりがちだということなのです。
14)高性能遮熱材が求められる理由-6/熱中症の多くは住居で
年齢によって差はありますが、熱中症の約4割から6割は住居で起こっています。
住居以外の建物も含まると、約6割から7割にのぼります。
つまり、熱中症の多くが自宅の中、あるいは建物の中で起きているのです。
一方で、二人以上の世帯における冷房(エアコン)の普及率は90%を超え、平均設置台数は3台を超えています。
にもかかわらず、住居で熱中症にかかるケースが多いというのが実情なのです。
この点からも、住居の抜本的な暑さ対策が求められるのではないでしょうか。
15)高性能遮熱材が求められる理由-7/汗をかけない子ども・若者が増加
皆さんは、最近、汗をかけない、あるいはかきにくいお子さんや若者が増えているのを、ご存じでしょうか。
汗をかけないと体内に熱が籠りやすく、熱中症にかかりやすくなってしまいます。
また、体温(平熱)が低くなりがちなので、熱中症のリスクが高まるだけでなく、様々な病気へのリスクも高まります。
なぜならば、体温が1℃下ると、免疫力は30%程度下がると指摘されているからです。
どうして汗をかけない体質となってしまうのでしょうか。
それは、乳幼児期に冷房の効いた空間で過すことが多いからです。
その体質は3歳までに決まるといわれており、それは一生涯のものとなってしまうのです。
温暖化で気温が上昇していくなかで、冷房頼みにしない暑さ対策が求められます。
16)高性能遮熱材が求められる理由-8/お年寄りは熱中症のリスク大
日本は世界でも有数の高齢化社会であり、少子化とも相まって、更に高齢化社会が進んでいます。
65歳以上の人口数も、最多を更新してきているのが実情です。
そして、お年寄りは熱中症のリスクも高まります。
体力や免疫力の低下、暑さを感じにくくなるというような要因が挙げられますが、年齢を化させることで、人工的な冷気を好まなくなるという傾向も、大きな要因のひとつとなっているでしょう。
冷房を好まない方々に冷房を無理強いするのではなく、冷房頼みにしない暑さ対策を前提として、その上で必要に応じて冷房を使うというような住居の在り方が、望まれるのではないでしょうか。
17)高性能遮熱材が求められる理由-9/熱帯夜で死亡リスク上昇
筑波大学や国立環境研究所のチームは、25度以上の気温が続き、熱帯夜となった日は、虚血性心疾患や脳梗塞などの死亡リスクが上昇すると発表しており、日中だけでなく夜間の気温も注意すべきだと指摘しています。
この際の気温とは、住居内の気温ということになるでしょう。
このような点からも、いかに住居内の温度を抑制する必要性がお分かり頂けるでしょう。
冬季に住居内の温度差で心筋梗塞や脳卒中などが起こることをヒートショックと呼んでいますが、温暖化で気温が上昇していく今後、夏のヒートショックと呼ばれるようになるかも知れませんね。
18)高性能遮熱材が求められる理由-10/熱中症で白内障リスク上昇
金沢医科大学の佐々木教授らの診察データによりますと、熱中症にかかった人は、かからなかった人と比べて、5年後に白内障になる確率が4倍ほどに高まるとのことです。
これは、熱中症の後遺症といえるのかもしれません。熱中症が単に熱中症にかかり、そして回復したとして終わるのではなく、その後にもリスクを背負うこととなるかも知れないのです。
熱中症の多くが住居で発生していることを考えれば、住居でいかに熱中症を防ぐか、いかに熱中症対策を施すかということが問われてくるのではないでしょうか。
19)高性能遮熱材が求められる理由-11/熱中症になりやすいペット
犬や猫は、肉球など限られた部位でしか汗をかくことが出来ず、人間よりも体温調整能力が低いため、熱中症になりやすいのです。
最近はペット同居のご家庭が増えました。
そのようなご家庭で、ご夫婦はお仕事、お子さんたちは学校や幼稚園、日中はペットだけがお留守番というケースが多いことでしょう。
そのようなケースでは、ペットの熱中症予防のために冷房を掛けっ放しで出勤、登校となっているのではないでしょうか。
ペットの健康や環境面からも、抜本的な暑さ対策で、冷房の使用頻度や負荷を建言することが望まれるのではないでしょうか。
20)高性能遮熱材が求められる理由-12/日本の電力事情
日本で消費される電気の8割近くは、火力発電で賄われています。
言わずもがなとは思いますが、電気をつくる際に多くの二酸化炭素、つまりは温室効果ガスが発生しているということです。
このような日本の電力事情を考えれば、温暖化の抑制に当って如何に電力消費量を少なくするかということが、住居にも求められてきています。
21)高性能遮熱材が求められる理由-13/火力発電のエネルギー効率
火力発電のエネルギー効率は、どうなっているのでしょうか。
火力発電は、一次エネルギー(ガス・石油・石炭)を燃やして、電気をつくります。
その際、一次エネルギーが持つエネルギーの63%は失われてしまいます。エネルギー効率は37%に過ぎないのです。
一方で、ガスや灯油を直接エネルギーとして利用した場合のエネルギー効率は、91%にのぼります。
確かに住居で電気を使っても、二酸化炭素は出ません。しかし、電気をつくるおおもとでは二酸化炭素を排出しています。そして、そのエネルギー効率は37%。
片や、住居でガスや灯油を燃せば二酸化炭素は発せしますが、エネルギー効率は91%。
皆さん、果たしてどちらがエコといえるのでしょうか?
22)高性能遮熱材が求められる理由-14/二酸化炭素排出係数
表は、灯油、ガス、電気の二酸化炭素排出係数を比較したものです。
数値が高いほど、二酸化炭素、つまりは温室効果ガスを排出していることを、表しています。
いかがでしょうか、電気は灯油やガスの倍以上となっているではありませんか。
これが現在の日本における電力の実情です。
ちなみに、電気の基礎排出係数は他社から再生可能エネルギーなどの電力を購入した分も含めたもので、調整後排出係数はその分を除いたものです。
23)高性能遮熱材が求められる理由-15/4割がエアコン
経産省によりますと、夏の午後7時ごろの家庭の電力使用割合では、エアコンが38%でトップとなっています。
断熱材は「熱伝播遅効型熱吸収材料」です。日中に建物がたっぷりと直射を浴び、それによって発生する大量の輻射熱を蓄熱します。
だから、陽が沈んで外は暑さが和らぐのに、住居内は暑いまま。
それで帰宅すると一斉に冷房を使い始めるという具合です。
冷房の使用頻度や負荷を軽減出来れば、電力消費量を削減出来て、温室効果ガスの排出削減につながります。
24)高性能遮熱材が求められる理由-16/電力需要のピーク
電力需要のピークは夏です。冬ではありません。
そして、夏の電力需要を押し上げているのは、冷房です。
電力需要は需給バランスが崩れると、大規模停電、ブラックアウトにつながります。
ですので、ピーク時を上回る発電能力が必要となります。
一方で、電力需要が落込む時期(冷暖房の必要がない時期)には、発電量をセーブする必要に迫られます。
これが、再生可能エネルギーの相次ぐ出力制御につながっているのです。
また、日本において発電量の調整に大きな役割を担っているのが、石炭火力発電です。
このことは、石炭火力発電が火力発電の中でも特に二酸化炭素の排出量が多く、世界的に非難を浴びているにも関わらず、日本が中々廃止出来ない要因ともなっています。
25)高性能遮熱材が求められる理由-17/電力需要夕方厳しく
前回で、電力需要のピークは夏で、それを押し上げているのが冷房であることをご紹介しました。
では、電力需要のピークとなる夏の一日のうち、供給が厳しくなる時間帯はいつなのでしょうか。
それは、陽が沈んだ夕方です。
陽が沈むと、太陽光発電による電力供給が出来なくなり、一方で、仕事や学校から、断熱材がたっぷり蓄熱した住居に帰宅し、一斉に冷房の使用が開始されるからです。
陽が沈むことによって、太陽光発電の電力供給がストップすることは避けられません。
しかし、住居に抜本的な暑さ対策を施すことで、冷房の使用頻度や負荷を下げることは可能です。
26)高性能遮熱材が求められる理由-18/冷房が暖房?
エアコンを冷房運転したとき、室内機から冷風が出る代わりに、室外機(ヒートポンプ)からは、温風が出ています。
このことをご存じの方も多います。しかし、どのくらいの熱が放出されているかをご存じの方は、少ないのではないでしょうか。
冷房で室内を2℃冷やすとした場合、5℃の熱を屋外に放出するといわれているのです。
ということは、ミクロ的には冷房していても、マクロ的には暖房していることといえるのです。
冷房がヒートアイランドの一因となっているということであり、気温上昇を助長しているのです。
27)高性能遮熱材が求められる理由-19/建物の温暖化への適応
温暖化の抑制を図るうえで、温室効果ガスの排出抑制は重要です。
しかし、ここにきて抑制に対する懸念材料が噴出してきています。
例を挙げますと、国連は2022年の温室効果ガス排出量が過去最高であったとの報告書を発表しています。
また、国連は、温室効果ガスの排出削減が2010年対比で45%必要であることを提唱していますが、2030年には8.8増になる見込みであることを発表しました。
更に、大国でも怪しい動きが出てきています。
例えば、米国は脱炭素より経済安保を優先するような動きが見受けられたり、中国の二酸化炭素排出データが過少報告されている疑義が生じてきたりなどです。
このように、温暖化の抑制が計画通りに進まない可能性も有り得ることを踏まえれば、建物が温暖化へ適応していくことの重要性が更に増すといえるのではないでしょうか。
28)高性能遮熱材が求められる理由-20/冷熱も撥ね返す(寒さ対策にも)
リフレクティックスは、温熱だけではなく、冷熱も撥ね返します。
ですので、冷凍倉庫や冷蔵倉庫にも採用されています。イニシャルコスト、ランニングコストの削減や、結露の大幅防止も実現しています。
ちなみに、分子の活動が停止するといわれるマイナス273.17が絶対零度で、そこから1℃、2℃というのが本来です。
ですので、一般的には冷熱といわれる領域の熱も、撥ね返すのです。
このことは、リフレクティックスが、寒さ対策としても効果を発揮することを意味します。
29)相互企画の家づくり-1/住人戸色の自由設計
私たちは、リフレクティックスを標準仕様とし、自由設計で家づくりのお手伝いをしています。
土地からのお客様の場合は、土地に対する希望条件をおうかがいし、土地探しからお手伝いしております。
建物に関しましては、外観や間取りなどのご要望を詳細におうかがいし、建物プランのご提案、それに対するご意見おうかがいといったキャッチボールを繰り返して、カタチにしていきます。
30)相互企画の家づくり-2/平屋建てでのプランニング
平屋建ての最大のポイントは、暑さ対策です。
なぜならば、全ての空間が屋根の直下になるからです。
それは、二階建ての二階が暑くなるのと同様です。
また、縦の動線がない分、横の動線が多くなりがちで、外周部に面していないエリアが出来やすいので、そういったスペースへの採光の工夫も望まれます。
敷地もそれ相応の広さが求められます。
同じ広さでも、道路の方位や公共下水道の有無などによっても少なからず影響が生じますので、敷地選びからというケースでは考慮が必要です。
31)相互企画の家づくり-3/二階建てでのプランニング
敷地に余裕を持たせやすく、敷地選びの制約が少なくて済みます。
比較的狭い土地でも、プランニングはし易いです。
二階が乗っている一階部分は、天窓などによる採光が難しいので、方位と照らし合わせてゾーニングすると良いでしょう。
例えば、朝日を採り込みたいダイニングは、東側に配置するなどです。
階段の位置や吹抜けなどは、空調や音の問題も絡んできますので、考慮が必要です。
ベランダはなるべく南面に間口を広く取るようにすると良いでしょう。
なぜなら、布団を干す際に、一度に沢山処理できるからです。
32)相互企画の家づくり-4/HotなのにCool
私たちは、新築とリフォームを通して、冬暖かく、夏は冷房頼みにしない暑さ対策を施した家づくりを、お求めやすい価格で実現しています。
ご了解のないお電話や訪問は一切しておりませんので、お気軽に声を掛けてみて下さい。
ただし、家は器にしか過ぎません。
人が如何に温暖化に適応していくか、家族の健康を如何に維持したり高めたりするかということは、もっと重要なことです。
そこで私たちは、そのようなことに役立つ情報のご提供、資料の無料配布も実施していますので、お気軽にお問合せ、ご請求下さい。
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TEL 0287-36-3925(受付時間/9:00~18:00)
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