住宅に使われる断熱工法と断熱材の種類
夏は涼しく、冬は暖かい。快適に暮らせる住宅をつくるためには、断熱性能を高めることが必要不可欠です。
木造住宅では、床・壁・天井などに断熱材を入れることで、熱を伝わりにくくし、家の中の温度を一定に保つことができます。
今回は一般的な木造戸建て住宅で採用されている断熱工法について解説します。
木造住宅の断熱工法
木造住宅の断熱工法は、大きく分けて「充填断熱」と「外張断熱」の2つがあります。
鉄筋コンクリート造の住宅では外張断熱が採用されることが多いですが、木造住宅において2つの工法に優劣はありません。
充填断熱でも外張断熱でも綿密な計画のもとしっかりとした施工をすれば、夏は涼しく冬は暖かい快適な住宅空間にすることができます。
充填断熱か外張断熱のどちらにするかは、施工性やコスト、断熱材に何を選ぶかにもよって変わり、適材適所で考えることが大切です。
壁には充填断熱を採用し、基礎や屋根には外張断熱を採用するなど、住宅の部位によって使い分ける場合もあります。
また、最近では充填断熱をした上で外張断熱を行うという「付加断熱」という方法も増えてきています。
充填断熱工法
充填断熱工法は、柱などの構造材の間に断熱材を充填する方法で、広く一般に用いられています。
壁の内側の空間を利用するため、支持材などで新たに断熱用のスペースをつくる必要がなく、外張り断熱より低コストになるケースが多いです。
壁内の結露を生じさせないよう、気流止めの構築や防湿フィルムを貼るといった施工がポイントになります。
断熱材が湿気を吸ってしまうと、熱を伝わりにくくする効果が落ちたり、カビや結露が生じたりします。
ただし、これは外張りにおいてもいえることなので、どちらの工法においても、通気層や防湿・気密シートなどの防湿施工が重要となります。
充填断熱工法では、主にグラスウール、ロックウール、セルロースファイバーなどの繊維系断熱材が使用されます。
外張断熱工法
外張断熱工法は、柱などの構造材の外側を断熱材で覆う方法です。
施工に手間がかかるため、充填断熱工法と比べて施工コストが高くなる傾向があります。
壁の中の空間を残すことで配線や配管などのダクトスペースに活用できることと、施工が簡単で結露や木材の腐朽のおそれが少ないのがメリットです。
ただし、断熱材と外壁がしっかり固定されていないと、経年劣化や地震の揺れなどの影響を受けて、外壁が下がったり変形したりする恐れがあります。
また、断熱材の荷重で外壁が垂れ下がる恐れがあるため断熱材をあまり厚くできません。
しかし、適切な施工がされていれば、心配ありません。
外張断熱工法では、主に硬質ウレタンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、フェノールフォームなどの断熱材が使用されます。
鉄筋コンクリート造（RC造）の断熱工法
日本建築学会による断熱工法の定義では、マンションやビルなどの鉄筋コンクリート造（RC造）に用いられる断熱工法は、外側に断熱材を施工する「外断熱工法」と躯体の内部に断熱材を施工する「内断熱工法」の2つがあります。
内断熱工法
内断熱工法は、躯体の内側に断熱材を施工する方法です。
主に現場発泡ウレタンや発泡プラスチック系断熱材が使用されます。
外断熱工法
外断熱工法は、躯体の外側に断熱材を施工する方法です。
外断熱工法は、通気層工法と密着工法に分けられます。
通気層工法は、欧米では一般的な工法で、グラスウールなど繊維系断熱材を使用する場合に用いられます。
密着工法は、発泡プラスチック系断熱材を使用する場合に用いられます。
断熱材の種類
木造住宅で主に使われる断熱材は「繊維系」と「発泡プラスチック系」の2種類です。
繊維系
細かい繊維状の断熱材です。
繊維の間に空気を含むことで熱を伝わりにくくします。
繊維が細く密度が高いほど、断熱性能が高くなります。
セルロースファイバー
繊維系の中でも本記事で一番おすすめしたい断熱材は、「セルロースファイバー」です。
セルロースファイバーは新聞紙からのリサイクルからできた天然素材の断熱材です。
環境にやさしい断熱材のため住む人と地球環境にやさしいエコロジーかつ高性能な断熱材と言われています。
グラスウール
ガラスを高温で溶かして繊維状にしたものです。
ボード状や吹込みタイプなどがあります。
繊維の密度によって10K・34Kなどと種類が分けられ、「◯K」という数値が高いほど熱が伝わりにくくなります。
グラスウールは低価格で断熱性能が高いため、よく使われています。
湿気に弱いため、袋詰めで施工することも多いです。
ロックウール
天然岩石を高温で溶かし、遠心力などで繊維状にしたものです。
ボード状・フェルト状・ブランケット状・ベルト状・パイプ状・などさまざまな形状の製品が販売されています。
重量はありますが、熱に強く燃えにくいというメリットがあります。
インシュレーションボード
細かく粉砕した木材を固めてボード状にしたものです。
自然素材を使っているため、人や環境にやさしい素材です。
発泡プラスチック系
ビーズ法ポリスチレンフォーム（EPS）
ビーズ状のポリスチレンを金型に入れて、加熱発泡させたものです。
食材を入れる「発泡スチロール」とも同じ素材です。
加工しやすいため、形や厚さが自由に選べます。
値段が安く、軽量で、水や湿気に強いというメリットがあります。
デメリットは熱に弱く、熱が加わると縮んでしまうことです。
押出法ポリスチレンフォーム（XPS）
EPSと同じポリスチレンを原料とし、押し出すタイミングで連続発泡させて成形したものです。
成形したブロック状のものを、一定の大きさにカットして板状にして販売されています。
EPSと同様、軽量で水に強く、熱には弱いという特徴を持っています。
しかし、EPSよりも熱を伝えにくいので、住宅用の断熱材としてよく使われます。
圧縮に強いため、基礎・土間・床の断熱にも適しています。
ウレタンフォーム
ソファーに詰められているクッション材や、食器洗いに使うスポンジなどにも使われる素材です。
連続発泡したボード状の「硬質ウレタンフォーム」と、現場でスプレーなどで吹き付けて発泡する「現場発泡式ウレタンフォーム」があります。
現場発泡式の方がすきまなく施工しやすいため、よく使われています。
しかし、燃えると有毒ガスを発生するため、大量に使うのは避けられています。
高発泡ポリエチレンフォーム
ポリエチレン樹脂を基材とした独立気泡体です。
断熱性能が高く、耐熱性・耐薬品性に優れており、燃えにくいのが特徴です。
柔軟性が高いため、柱の間にすきまなく詰めることができます。
フェノールフォーム
フェノール樹脂に発泡剤や硬化剤などを混ぜて、板状に形作った断熱材です。
熱硬化性樹脂でできており、プラスチックなのに燃えにくいのが素材です。
他の発泡プラスチック系より値段が高いのが難点ですが、フェノールフォームの一種である「高性能フェノールフォーム」は、断熱材の中で、最も高い性能を有しています。
まとめ
住宅の断熱で多く使われる工法は、主に充填断熱工法と外張断熱工法の2つです。
断熱性能を高めるには工法も大事ですが、断熱材によっても変わります。
断熱材はさまざまな種類がありますが、本記事で一番おすすめしたいのは「セルロースファイバー」です。
セルロースファイバーは、原材料の80％が新聞紙で作られている環境にやさしい断熱材のため住む人と地球環境にやさしいエコロジーかつ高性能な断熱材と言われています。
自然素材のため、体内に入るようなことがあっても蓄積されずにそのまま排出されるため人体への影響はありません。
原材料や材質、製造過程でほかの断熱材よりCO２の排出が極めて少なく地球環境にやさしい住宅資材です。
ゆいまーるClubでは、自然素材にこだわり、住まう人が元気に毎日を心地よく過ごせる住まいをつくることを大切にしています。
