コラム

 公開日: 2016-11-17 

意外と知らない?住宅の遮熱と断熱の仕組みの違い

断熱材は、熱伝導率の低い素材を使うことで、熱の伝導・対流を食い止めるという仕組みです。

遮熱材は、輻射そのものを反射することで、熱の伝わりを減少させるという仕組みです。

サンオリエントの採用する遮熱シート「リフレクティックス」は、99%以上の輻射を反射するほかに、有害電磁波や騒音も減衰させる効果を有しています。

断熱・遮熱の特徴・相違および遮熱シートについて、見ていきましょう。

住宅の断熱の仕組み

家屋の屋根や壁の内部には、外部からの熱伝導と(室内から)外部への熱伝導・対流を防止するために断熱材が張られています。断熱材には、以下の種類があります。

●繊維系断熱材
グラスウールやロックウールに代表される繊維質の断熱材。安価で普及率も高いですが、湿気を吸い込みやすいデメリットがあります。

●発泡プラスチック系断熱材
ポリエチレンフォームなどの軽い板状の断熱材で、難燃性、透湿抵抗、気密性のメリットがあります。

●木質繊維系断熱材
同じ繊維系でも、こちらは古紙や木片を原料とした断熱材です。

●自然系断熱材
羊毛や炭化コルクなどの自然素材のみで作られた断熱材で、調湿性能にすぐれます。

素材こそ違え、いずれの断熱材も素材が閉じ込めている空気が、断熱効果を生み出す仕組みとなっています。繊維系の場合は繊維の隙間にある空気層が、発泡プラスチック系の場合は製造でできる気泡が、熱の伝導を食い止めます。

熱伝導率は、伝導のしやすさを表す指標ですが、この値が高いほど素早く熱が伝わります。金属はこの熱伝導率が非常に高くて、すぐに熱が伝わります。逆に空気は最も低い値です。そのため断熱材には、空気が一定の割合で含まれているのです。

遮熱の仕組み

熱の伝導は、物質や気体を構成する分子を介して行われます。空気であっても酸素や水蒸気など分子がたくさんあり、これを伝って熱は運ばれていきます。

逆に言うと、真空中では伝導は起きません。魔法瓶のお湯が長時間冷めないのは、真空層をもうけてお湯の熱が伝導できないようにしているからです。

しかし、太陽と地球の間の広大な宇宙空間は真空なのに、どうして太陽の熱が地球に降り注ぐのでしょうか?
これは輻射によるものです。真空であってもなくても、熱は常に電磁波の姿で周囲に熱をふりまいています。これが輻射です。

真夏の都市部で、舗装道路からの「照り返し」が熱いのは、太陽光の反射もありますが、道路に蓄積された熱が輻射されているからです。薄い木の葉しかない木陰が涼しいのは、(伝導でなく)太陽輻射をカットしているからです。

木陰の例でわかるように、輻射は、厚みのあるなしはあまり関係なく、薄くても反射させやすい素材で食い止めることができます。

遮熱材リフレクティックスのアルミ箔は1ミリにも満たない厚さですが、日光を反射するのはこの原理があるからです。

遮熱シートにはどんな機能がある?

遮熱シートは、太陽の輻射熱を反射することで室温の上昇を防ぐのが基本原理です。

実は、移動する熱の7割近くは輻射によるものです。残り3割は伝導や対流によるものです。

断熱材のみでは、伝導・対流熱と若干(10%程度)の輻射熱しかカットできません。遮熱シートは、7割を占める輻射を防止するというコンセプトで考案されました。通販サイトで、片面に金属光沢のあるシートや寝袋が売られていますが、これはアルミシートの遮熱効果を生かした商品です。

これをもっと本格的に住宅全体を覆うような形で施工するのが、住宅用の遮熱シートです。

99.999%の輻射の反射を期待できるリフレクティックス

遮熱シートは、何社かの建材メーカーから出ていますが、当社で使用しているのは、リフレクティックスという製品です。この製品の素材はもともと、超高温にさらされる宇宙船・宇宙服の反射材として採用されてきたもので、建物に施工されたリフレクティックスは99.999%の輻射の反射を期待できます。

その構造は、高純度アルミ箔に、バブルポリエチレンシート2枚とポリエチレンシート3枚を重ねた積層シートです。シート同士はプラズマ方式で接着し、合成接着剤は使われていません。

リフレクティックスは、冬期も効果を期待できます。輻射熱として外に逃げようとする室内の暖気を封じ込めるため、暖房を切ったとたんに寒くなる、といった状況を軽減します。

水蒸気を通さないので、断熱材が結露してカビを発生させるトラブルも減らすことができます。

そして、冷暖房費が節約できます。工場に施工した例では約8割の節約が実現され、住宅の場合は45坪の家屋でも、エアコン1台で夏・冬を乗り切れるほど、熱侵入・熱損失を低減できています。

リフレクティックスは、低周磁波もカットするため電磁波障害を防止できます。さらに、騒音を表面反射させ、後続の音波と衝突させることで、騒音を減衰させることもできます。

今回は、さまざまな機能を持つ素材として、リフレクティックスをご紹介させていただきました。
ご興味をお持ちの方は、気軽にお問い合わせください。

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株式会社サンオリエント [ホームページ]

一級建築士 磯﨑慎一

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