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山の端日記

家の断熱について考える

  カテゴリー:家の設計  タグ:

今回はちょっとマニアな話。
家の断熱についてです。
さて、家の見積もりがそろそろ出始めています。
予想はしていましたが、なかなか良いお値段です。
各社とも「良い仕様なので」とおっしゃいますので、きっと値段相応の良い家なのだと思います。そのまま建てられればそれはハッピーなことなのだと思います。
とはいっても、こちらは50代半ばにさしかかる年齢ですので、身分不相応に莫大な借金を抱えるわけにも行きません。もう一度中身を確認しながらコストダウンをする必要があると思っています。
テーマは「身分相応の仕様」と「できることは自分でやる」になると思います。「身分相応の仕様」とは「望仙の家」でこだわる所とそうで無いところを仕分けし、そうでない所をグレードダウンする。ということになると思います。
見積もりを見ていると家には色々な要素があることが分かります。
その中で、私が今一番理解できていないことが「断熱」です。表だって目立つ部材では無いのですが快適性を左右する重要な要素だと思っています。特に冬寒い信州ならなおさらです。ご近所の方には「ここは標高が高いので特に寒い」とびびらされ続けています。
私達としては断熱にはこだわりたいと思っていましたので、
今回素人なりに断熱という物を考えてみました。
http://www.mitsuihome-ksa.co.jp/propose/technology/dannetu/index.html
にこんな資料がありまして、

これによると、窓からの損失や換気による損失は想像より大きいですね。
今回の設計では天井は155mmの断熱材、壁は100mmの断熱材に外断熱の付加断熱仕様、床は基礎断熱、窓はYKKAPの二重断熱窓となっています。換気は熱交換型。
床の断熱に関しては、また別途考える必要がありそうですし、換気も熱交換型なので、今回は天井、壁、窓で考えてみたいと思います。
まず各部材の熱貫流率を調べてみます。
熱貫流率(U値、単位W/(㎡・K))とは建物の壁、床、窓などの複合材料の断熱性能を表すもので、 室内外両側の温度差が1K(ケルビン)ある場合、1㎡の面積を何ワットの熱が通過するかを示した 値です。 一般的にU値が小さいほど熱を通しにくく、断熱性能が優れています。
壁のアクリアウール16kは熱伝導率0.038なので、厚み100mmの場合の熱貫流率は0.38となります。ただし壁としては柱による熱橋(ヒートブリッジ)がありますので、0.42程度になると思われます。
https://www.mokusei-kukan.com/reality/4danetu-hikaku.htmlを参考。
外断熱のEPSの熱伝導率は0.038で厚み50mmの熱貫流率は0.78。
これらを併せて付加断熱にした場合は、0.28。
屋根は熱伝導率が0.038ですが、厚みが155mmもあるので、熱貫流率は0.24。
屋根もヒートブリッジがあると思いますので、壁と同じ程度とすると0.27。
続いて窓ですが、カタログに熱伝導率が書いてあり、APW330の2層ガラスでは1.31。
壁に比べて非常に低いですね。これが上記の資料で窓からの熱損失の比率が大きい原因になっているようですね。ちなみに3層ガラスでは0.99。その差は大きい。
次に各部の表面積を計算します。
熱貫流率に表面積をかければ、各部材の熱損失が分かるはずです。
それを表にしたものが下記。

現在の設計では壁からは19.89W/K、天井からは23.73W/K、窓からは35.11W/K損失しています。やはり窓からの損失は大きい。窓を3層にすると8.58W/K小さくできますが、コストがかかります。コストのかかっている壁の付加断熱を内断熱にすると10.86W/K損失します。
さらに外皮熱貫流率(Ua値)という物があります。外皮熱貫流率とは、住宅全体からの熱損失量と天井、壁、床、窓などの外皮合計面積で割った値です。数値が小さいほど断熱性能が高い住宅です。
今回床は計算できていませんが、壁、天井、窓でUa値を計算してみます。
その結果、
現在の設計(付加断熱 2層ガラス) Ua=0.423
外断熱をやめて付加断熱を内断熱へ変更(内断熱 2層ガラス) Ua=0.481
3層ガラスへ変更(内断熱 3層ガラス)Ua=0.435
現設計で3層ガラス(付加断熱 3層ガラス) Ua=0.377
このUa値の基準という物がありまして、伊那の含まれる地域区分3ではUa=0.56以下が望ましいとされています。一番寒い地域区分1ではUa=0.46以下。


数値としては伊那では内断熱 2層ガラスでも問題無い数値ということになります。
うちの土地は伊那の中でも寒そうなので、地域区分1を目指したとしても、付加断熱 3層ガラスはオーバースペックとなりそうです。
落としどころは
現在の設計(付加断熱 2層ガラス)
外断熱をやめて、3層ガラスへ変更(内断熱 3層ガラス)
のどちらかですね。
あとはどちらがコストパフォーマンスが良いかということになろうかと思います。
悩みどころですね。

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