2020/07/08   2020/08/24

断熱材セルロースファイバーの調湿性能で結露問題も解決!

お父さん
お父さん
せっかく建てる家だからいつまでも快適に暮らしたいなぁ。
お母さん
お母さん
そうね。何に気をつけたら家は長持ちできるのかしら?
一番は結露しないことじゃ!放っておくと家だけじゃなく家族にも被害を与えることになるぞ!
じゃが、断熱材「セルロースファイバー」の家なら結露問題も解決できるんじゃ。
セルじぃ
セルじぃ

 

住宅の大敵 結露について

日本は四季や梅雨がある気候変化の激しい国のためどうしても住宅の結露問題は起こってしまいます。
また、雨などの水分と違い、湿気はとても粒度が細かく透湿スピードの違いはあっても、基本どんな物質でも通り抜けてしまい完全に結露を防ぐことは難しいです。

 

結露のメカニズムは、あたたかい空気ほど保持できる(存在できる)保湿量(水蒸気量)が多く、冷たい空気ほど保持できる保湿量は小さいという性質があり、空気が冷やされ保有できる水分量が減ることにより水(水滴)となって出てきます。

その関係性を下記の飽和水蒸気量(気温によって保持できる水分量)のグラフで表しています。

 

 

お父さん
お父さん
このグラフだと0℃だと1㎥あたり約5gで35℃だと約40g保湿できるってことだから気温によって持てる水分量が全然違うんだな。
例えば、冬場に暖房をつけて窓に水滴がつくのは室内で水蒸気をたくさん含んだ暖かい空気が窓の表面で冷やされ周辺の空気の温度が下がり、水蒸気が水滴になって窓の表面に付着したってことなんだな。
そういうことじゃ。
じゃが、結露は目に見える「表面結露」と目には見えない「内部結露」の2種類あるんじゃ。
結露は厄介じゃが、特にこの「内部結露」がくせ者なんじゃよ。
セルじぃ
セルじぃ

 

表面結露

窓や室内の壁などに発生する結露です。冬の窓に水滴がつくのを目にした方も多いのではないでしょうか?
これによりカーテン・壁・床などが湿り腐らせたり、カビを発生させ家が傷みます。また、カビの胞子を吸った家族に健康被害を及ぼすことがあります。

 

 

 

内部結露

壁の内部にある隙間に発生する結露です。梅雨時や夏のクーラー・冬の暖房による室内と屋外の気温差によって柱や合板や構造用面材や石膏ボードという材料の表面温度が低下することによって発生します。
目に見えない壁の中や屋根裏は知らないうちに結露が起こり、壁や柱、構造材が腐り家がいたんでしまうことがあります。

 

また、カビやダニ・シロアリ・木材腐朽菌などはジメジメした環境を好むため発生しやすくなります。
そして、どんどん増殖し、柱などを食害や腐朽化させる原因となります。
さらにカビ・ダニ・腐りはシックハウスの原因となり家族の健康にも影響します。

 

 

あと、結露問題からシロアリの発生や家の腐れに発展する場合も「セルロースファイバー」は防虫性能があるから安心じゃ。これも合わせてチェックしてほしいぞ。
セルじぃ
セルじぃ

 

【結露が住宅にもたらす問題】

 

◎柱や床や合板、構造用面材が腐る
◎シロアリが発生する
◎窓や壁にカビが生える
◎木材腐朽菌が繁殖する

 

その結果、家が腐朽化し住み居心地が悪くなり、 最終的には大規模修理が必要。
またカビなどの胞子によってアレルギー、シックハウスなど健康被害が起こることがあります。
そうならないために、長持ちでき快適で健康的な毎日が送れる家づくりをしましょう。

セルロースファイバーの調湿性能

セルロースファイバーは隙間なくしっかり吹き込み施工するため気密性が高く、内部結露が起こる隙間がありません。

 

以前行ったセルロースファイバーを使用した家での気密性を調べる試験では、C値(住宅における相当隙間面積)0.44
これは、気密計算用の床面積150㎡の家全体で66㎠(8.1cm×8.1cm角)ぐらい隙間があいていることになります。

 

以前の基準では次世代エネルギー住宅で各地域で基準が定められていました。
その時のC値は北海道と東北の一部地域で2.0以下、その他の地域では5.0以下とされておりましたが、2009年の改正 省エネ法では、外壁に構造用面材を貼ったり、断熱の施工の精度が改善されほとんどの住宅でこの基準はクリアされているだろうということで、この基準は削除されました。
現在では一般的にC値=1.0以下が気密性が高く省エネ住宅とされているので、この結果は気密の高い住宅といえます。

また、ここ数年ではC値=0.5以下が高性能で省エネ性に優れている住宅と言われています。

 

 

また、セルロースファイバーは原料が新聞紙やダンボールなどの木質繊維でできているため、まるで呼吸しているかのように湿気を吸ったり吐いたりします。これは他の断熱材にはないセルロースファイバーの調湿性能の特徴です。

 

濡れた靴に新聞紙を入れたことがあるじゃろ?
それはみんなが新聞紙には吸湿性があると知っているからなんじゃ。
セルじぃ
セルじぃ
お母さん
お母さん
確かにそうね。
新聞紙には水を吸ってくれるイメージがあるわ。でも、断熱材があまり湿気を含んでしまうと断熱性能が落ちたりしないのかしら?
いいところに気がつくのぉ。
断熱材は水分を含むと本来の性能は落ちるんじゃ。
じゃが、それは断熱材が持つ保湿の許容量を超えたところから性能が落ちていくから、湿気を吸ったからといってすぐに性能が落ちるわけではないんじゃよ。
セルじぃ
セルじぃ
お母さん
お母さん
それを聞いて少し安心したわ。
じゃあ、断熱材によって吸湿できる量が違うということかしら?
そうじゃ。
高い調湿性能を持つ断熱材の種類はそんなにないんじゃ。
それじゃ、セルロースファイバーとグラスウール で比較してみるかのぉ。
セルじぃ
セルじぃ

 

セルロースファイバーとグラスウールの比較

セルロースファイバーは調湿性能がとても高く10%以上の水分を蓄えることができます。
それに対して、一般的に使用されている断熱材のグラスウールは2%。
さらに、施工密度が違うため最終的には下記のような吸湿量の差が出ます。

 

種類 一般的な密度(kg/㎥) 吸湿率 吸湿量
グラスウール 16K 2% 0.32kg
セルロースファイバー 55K 10% 5.5kg

 

セルロースファイバー(木質繊維断熱材)の水蒸気吸収量は最大15~17%、グラスウール(鉱物繊維断熱材)では最大2%であることが報告されています。
この違いは、細孔の容積の差です。細孔とは繊維と繊維の間や素材にある細かい穴のことで、ここに水蒸気が取り込まれます。
セルロースファイバーはその密度と素材からグラスウールに比べて細孔の容積が多いのです。

 

また、含水率と熱伝導率の関係を見みると、グラスウールは含水率が2%超えると急激に熱伝導率が低下します。
対して、セルロースファイバーは控えめに見ても10%までは熱伝導率が変わらず(最大値は上記15~17%)、安定した断熱性能を保持することからいかに結露しにくいかわかると思います。
含水率によりグラスウールの熱伝導率が低下すれば空気はさらに冷やされ、水蒸気は水滴にかわり、さらに結露しやすくなります。

 

お父さん
お父さん
「セルロースファイバー」と「グラスウール 」で17倍も差!
こんなに違うんだな。
「セルロースファイバー」を1t使用した住宅だと100L吸湿できる計算じゃな。
セルじぃ
セルじぃ
お父さん
お父さん
100L!
えっと、その場合「グラウスウール」は288kg使う家と同じだから、5.76Lしか吸湿できないのか…
おっ!計算がはやいのぉ。
例えるなら「セルロースファイバー」が500mlのペットボトル200本に対して「グラスウール 」は約11本じゃな。
この差を見ればセルロースファイバーがいかに調湿性能が高く、水分を蓄えることでき結露しにくいかわかるじゃろ。
セルじぃ
セルじぃ

 

お父さん
お父さん
それじゃ、吸湿できなかった分の湿気が気温差によって結露として現れるのか。
そういうことじゃな。
表面結露なら見つけた段階で対策がまだとれるんじゃ。
しかし、内部結露は知らず知らずのうちに起こるからやっかいじゃ。
一年中乾くことなく湿ったままじゃと、壁の内部の柱や合板、構造用面材、下地材が腐る原因になるからのぉ。
グラスウールは施工上、断熱欠損(隙間)が起こりやすいから内部結露はどうしても起こり得ることなんじゃ。
あと、許容量(2%)以上の湿気を吸湿したところから断熱性能も落ちてきてしまうから十分な断熱効果が得られん。
断熱性能が落ちればその部分はさらに結露しやすくなり、どんどん べたべたになるんじゃ。
湿気は本当に家の大敵じゃ。
また、水分を含みすぎた「グラスウール」は自分の重さに耐えきれず沈下してしまい上部にさらに隙間が空くこともあるんじゃよ。
その点、「セルロースファイバー」は隙間なくしっかり吹き込まれておるし吸湿許容量も多いから壁内結露が起こらんし、断熱性能が落ちることもないぞ。
これほどの調湿性能があるのは「セルロースファイバー」だけなんじゃ。
セルじぃ
セルじぃ

 

↓グラスファイバー の壁内結露

 

 

◎セルロースファイバーの吸湿量はグラスウールの17倍です。(約180㎡の壁・天井屋根に100mmの断熱した場合)
◎ほとんどの断熱材が調湿性能が少なく、許容吸湿量を一定量超えると結露が起こるだけではなく断熱性能も落ちます。セルロースは調湿性能が高く結露しにくい。

 

 

 

セルロースファイバーの調湿性能のまとめ

住宅の結露のこわさがわかってもらえたかのぉ。
セルじぃ
セルじぃ
お母さん
お母さん
わかったわ!
そして、調湿性能が高いのは「セルロースファイバー」ね。
お父さん
お父さん
断熱材によって結露の発生やそれに伴う家の腐朽化に大きく影響するとは断熱材選びは本当に大切だな。
寒冷地など部屋と外での気温差の激しい地域では構造の組み合わせによっては結露してしまうこともあるぞ。

じゃが、その場合は窓や玄関ドアの検討はもちろん、例えば外壁の面材を「構造用合板」ではなく透湿性の高い「ダイライト」「モイス」という構造用面材の材料を組み合わせるなど、解消できる場合もあるから、詳しく内部結露に関する構造の設計の検討が必要になるぞ。その検討には建築地の最寒月の気象条件調べ内部結露計算をすればわかるから、家づくりの際 建築会社に相談するとよいぞ。セルロースファイバーナビではもちろん建築会社へアドバイスやサポートもしているぞ。

セルじぃ
セルじぃ
お父さん
お父さん
結露はきちんとした断熱、結露の検討をして構造の組み合わせや対策を建築会社と一緒に考えることが必要なんだな。

 

◎結露は家を腐朽化させる原因です。
◎一般的な断熱材は調湿性能が少なく防湿シートなしでは結露の防ぐことは難しいです。しかし、その中でもセルロースファイバーは圧倒的に高い調湿性能と隙間ない施工により結露が起こりにくい断熱材です。(それでも地域の最寒月の温度で検討が必要です)
◎寒冷地など冬場の室内と屋外の温度差が厳しく結露が起こりやすい地域がありますので、家づくりの際は建築会社に確認しましょう。内部結露しにくくする方法はいろいろあります。