家づくり西方設計

調湿シートのインテロとザバーンの可変透湿抵抗値 3

12日のブログの調湿シートのインテロとザバーンの可変透湿抵抗値　1ではインテロ側の資料を載せ、同日の2にはザバーン側の手元にある資料をのせた。

今回は最近のザバーン側の資料が手に入ったので載せる。
横軸は平均相対湿度である。

平均相対湿度が40％は相対湿度の60％にあたる。
温湿度条件が室外0℃,室内20℃,60%の場合
各部の温湿度測定結果は，室内19.3℃,57.1%，断熱材室内側18.4℃，断熱材室外側1.7℃,63.4%，室外0.0℃である。
この結果から可変透湿シートの両面の相対湿度を求めると，室内側が60.4%，室外側が20.7%で，平均相対湿度は40.6%になる。

赤がザバーン。

調湿シートのインテロとザバーンの可変透湿抵抗値 2

私の今日12日の「調湿シートのインテロとザバーンの可変透湿抵抗値」をみた所員Fが、インテロ側が示している国内防湿シート（前後関連からザバーンと思われる）の横軸の名称（種類）が違うと指摘された。

インテロの表の横軸は相対湿度で、下記に示すデュポンの建築学会の資料は平均相対湿度になっている。
資料の実験結果を読んで欲しい。

実験結果の抜粋
①温湿度条件が室外0℃,室内20℃,60%の場合
各部の温湿度測定結果は，室内19.3℃,57.1%，断熱材室内側18.4℃，断熱材室外側1.7℃,63.4%，室外0.0℃である。
この結果から可変透湿シートの両面の相対湿度を求めると，室内側が60.4%，室外側が20.7%で，平均相対湿度は40.6%になる。

図2 より透湿抵抗は30.6×10-3m2･s･Pa となり，防湿層とまではいかないが，十分な透湿抵抗があるといえる。結露センサーは，出力が5V で結露の発生を示すが，測定結果は2.78V で，結露発生は示さなかった。

②湿度条件が室外0℃,室内20℃,80%の場合
各部の温湿度測定結果は，室内19.5℃,78.4%，断熱材室内側18.7℃，断熱材室外側2.3℃,72.4%，室外0.1℃である。
この結果から可変透湿シートの両面の相対湿度を求めると，室内側が82.4%，室外側が24.2%で，平均相対湿度は53.3%になる。図2 より透湿抵抗は8.18×10-3m2･s･Pa と，比較的小さくなるが，合板の透湿抵抗の2 倍程度はある。
結露センサー出力も2.76V で，結露発生は示さなかった。

まとめの抜粋
透湿測定では，可変透湿シートの透湿性を明らかにした。結露実験では，可変透湿シートを防湿層の代わりに設けても冬期内部結露の危険性は低いことが示された。なお，透湿測定は，今回の条件だけでは十分とはいえない。今後，異なる条件での検討が必要である。

　クリックで大きくなる。
　　木造外壁の結露防止工法に関する実験的研究その3）
　　　　可変透湿シートの透湿性及び防露性の検討
　　　　日本建築学会大会学術講演梗概集􀀍（東　海） 2003年 9 月

調湿シートのインテロとザバーンの可変透湿抵抗値 1

インテロのHPに下記の文章があります。
「ご関係者の皆様並びにインテロシートにご関心をお持ちの方々に対する重要なお知らせ
インテロと他の気密シートの透湿抵抗値を比較したグラフとそれに対する説明文を、本年11月始めまで弊社ホームページに掲載していましたが、所有権の理由からホームページより削除し、可変透湿抵抗性を持つシートとしてインテロのみを掲載した下のグラフとその説明文に差し替えさせて頂きます。これに伴い生じる可能性のあるご迷惑に対しまして深くお詫び申し上げます。差し替え前のページを既にダウンロードや印刷等された方には、無意味のものとして破棄して下さ
いますよう、よろしくお願い申し上げます。(2011/12/1)」

下記の内容は私のブログの9月12日と15日の内容を見て下さい。

下記の書類はインテロ側のHPに公開されている。
この書類では、国内の防湿シートと書いているが透湿抵抗の変動をみると明らかに調湿シートのデュポンのザバーンだろう。国内の調湿シートはインテロとザバーンしかないからだ。

逆にインテロは60〜70％の範囲が透湿抵抗が高いように思える。

書かれているザバーンであろう素材は冬期に室内の湿度が４０％以上になることは稀なので安全圏だとは思うが。世界のデュポンはこれにどう対応しているのだろうか。

グラフの線はそれぞれの特色が現れている。（その後に、別な資料を見るとインテロの表の横軸は相対湿度と平均相対湿度が混乱しているように思える。）

吸放湿があるウッドファイバーやセルローズファイバーなどは鉱物性断熱材よりは安全側だが。
実際の素材の仕様・構成で結露計算による確認の必要がある。続きは私のブログの9月12日と15日の内容を見て下さい。

冷房負荷軽減 15：冷房と絶対湿度

暖房の場合はQ値=0.8W/m2Kや暖房負荷=15kWh/m2年の超高性能住宅クラスでは、日射と生活排熱が有利に運ぶので暖房消費エネルギーが極めて少ないが、夏場の冷房は日射と生活排熱が逆に冷房負荷になるので冷房消費エネルギーを極めて少なくするのは難儀だ。

Q値=1.5W/m2Kあたりから断熱性能上げても冷房負荷は効果的に下がらない。それ以上には窓に外付ブラインド、外壁はファサード・ラタン（簀子状板張り）や壁面緑化、屋根は芝置屋根などの緑化屋根の日射遮蔽が有効になる。

しかし、暖房度日数DD18-18が3000前後以上では15kWh/m2年（冷房負荷のみ除湿負荷は含まない）以下にはなるが、関東以西では20kWh/m2年（冷房負荷のみ除湿負荷は含まない）以下になるのは困難だ。（計算は簡易なQPEX3.0）
暖房のように、15〜20℃の自然温度差が高い快適な「ほぼ無暖房住宅」のようにはならなく、「ほぼ無冷房住宅」にするにはある程度の無理の無い我慢が必要になってくる。

3.11以来、更なる節電・省エネのためには、ある程度の無理の無い我慢が有効になる。
その無理の無い我慢が出来る出来ない境界はどのラインなのだろうか。

今夏、室温と相対湿度と絶対湿度（水蒸気量）の関連で観察をし、境界ラインを体で感じられるように努めた。（室内でのデスクワーク環境下）私は暑がりの寒がりで体温調整が下手な方だ。

・ 汗ばむ程度の限界ライン：温度28.0℃・相対湿度75％・絶対湿度18.0g/kg
・ 限界ライン：　　　　　　温度28.0℃・相対湿度65％・絶対湿度15.5g/kg
・ まぁまぁライン：　　　　温度27.0℃・相対湿度70％・絶対湿度15.5g/kg

多少の無理の無い我慢です。
事務所は、温度27.0℃・相対湿度70％・絶対湿度15.5g/kgから温度28.0℃・相対湿度75％・絶対湿度18.0g/kgの冷房で、7月分の電気代は3,588円。QPEX3.0の計算値は4,354円なので2割り（〜3割り）多い数値になる。その分の我慢をしているのだろう。

我慢をしない爽やかさは、冷暖房の温度と絶対湿度については鵜野日出雄さんのネットフォーラムが詳しい。
その鵜野さんの爽やかな室内環境の絶対湿度は10g以下と定義している。これは爽やかだ。
温度別にすると、
・ 温度28.0℃・相対湿度42％・絶対湿度10.0g/kg
・ 温度27.0℃・相対湿度45％・絶対湿度10.0g/kg
・ 温度26.0℃・相対湿度47％・絶対湿度10.0g/kg

次世代省エネルギー基準世代は26℃相対湿度60％で計算。
NPO新住協のQPEX3.0では設定温度で相対湿度が60％で計算。
PHPPでは25℃、除湿負荷は絶対湿度を12g/kgで計算。

3〜4kWh程度（12帖用程度）のエアコンで全室冷房をするには、超高性能住宅でも室温を27℃から28℃にできるが、爽やかにするほどの除湿負荷に対応できない。

水蒸気量を下げるには、再熱除湿ではない温度を必要以上に下げないエネルギー効率が良い除湿器が欲しい。

冷房負荷軽減 14： 涼しさへ 実際の冷房費は

室内の自然温度が18〜20℃のQ1.0住宅X3・X4やJ-パッシブハウス級になると、暖房負荷はほとんど0に近くなるし、給湯は太陽熱給湯や換気排熱給湯で負荷がかなり小さく出来る。
しかし、冷房負荷の低減は難しい。

暖房の場合は気温差が大きいので高断熱化し熱損失を少なくするほど、日射熱を利用するほど負荷が小さくなる。又、室内発生熱が有利に働く。
自然温度を20℃にすると暖房負荷が0になる。暑くなれば窓を開ければ良い。

夏期の外気が26℃以上では室内の自然温度が26℃以上になり冷房負荷が生じ、30〜35℃では冷房負荷が大きく、暖房負荷よりかなり大きくなる。

しかし、下記の自立循環型住宅のデーター（断熱・気密性能が低いのだろうけれど）では極めて少ない。
これは、伝統的自然生活指向や自然生活指向で室温を下げる工夫をしクーラーの使用を少なく又は我慢をして使わなかったりしているからだろう。

温暖地での暖房費は全体の18〜24％に対し冷房費は全体の1.6から3.5％になっていて、冷房費は暖房費の約9〜15％と極めて少ない。
夏期の実際の生活では通風や日射遮蔽などの伝統的自然生活指向や自然生活指向でかなり冷房を控えているのだろう。
しかし、伝統的自然生活指向や自然生活指向だけで猛暑を我慢出来る訳ではない。
縦軸単位は年間1次エネルギー消費量[GJ/戸]
東京の月別の場合東京の電力消費の内訳。

冷房負荷軽減 13： 涼しさへ アトリエの冷房節電

今日8月27日、昼12時のアトリエの室内はエアコンを使っていなく、室内は、室温26℃・相対湿度75％・絶対湿度16g。清々しいまではいかないがストレスがない気候だ。
アトリエはQ1.0住宅やパッシブハウス（日本で）がなかった18年前にでき、　　
Q値=1.51W/m2K、外付ブラインド（W1,650h1,500窓×5ケ所、小窓7カ所所）が粗方装填されている。
延べ床面積137m2（相当床面積２00m2）。

次世代省エネルギー基準に比べどれだけ冷房に関して節電・省エネになっているのだろうか。

計算上は（室温26℃）
7月=989.5kW/5（COP）=197.8kW→×22円=4,352円
　（　28℃設定では2.666円、室温を2℃上げる事で-40％の省エネ。）
8月=1,122.1kW/5（COP）=224.2kW→×22円=4,932円
1夏=3,042.2kW/5（COP）=608.4kW→×22円
=13,385円

次世代省エネルギー基準レベルのQ値=2.37W/m2K
7月=1,733.6kW/5（COP）=346.6kW→×22円=7,625円
8月=1,944.8kW/5（COP）=389.0kW→×22円=8,557円
1夏=5,540.3kW/5（COP）=11,080.6kW→×22円=24,377円

次世代省エネルギー基準（Q値=2.37W/m2K）から現状の仕様のQ値=1.51W/m2K+外付ブラインドでは55％になり45％の削減になっている。

7月の実際のエアコンの電気代は3,488円（158.5kW）。室温は28℃。

冷房負荷軽減 12： 涼しさへ→日射遮蔽 緑化

「遮熱、日射遮へい、緑化」―建物外皮性能向上の工夫−7　西方里見
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（建築士6月号に掲載された文）
■緑化
1.伝統手法
敷地的には屋敷森で日射遮蔽や防風する手法が伝統的にあります。
縄文時代には写真13のように茅葺きの上に土を載せ、古代には土を塗籠め、平安時代には杉の柾割り葺きの上に土を載せ、植物が育った芝置屋根がある。厚い土で断熱隙間防止をし、緑化と土で日射遮蔽している優れた手法です。北欧には現代まで白樺の皮葺きの上に土を載せた芝置屋根が伝統的にあります。

写真13：縄文時代の芝置屋根=御所野遺跡（岩手県一戸町）
2.現代の様々な手法
・広葉樹の庭木
庭に広葉樹を植え、夏期は葉で日射遮蔽を冬期は落葉し日射を得られるように計画します。
・芝置屋根（屋根緑化）
屋根に土を載せ緑化する芝置屋根写真14は、草木での直接的な日射遮蔽の効果は大きい上に植物や土から水が蒸発するときの潜熱放出で温度が効果的に下がります。屋根の瓦や鉄板やコンクリートの夏期の温度は70℃前後にもなりますが、土の中で30℃前後まで下がっています。
筆者の木造のアトリエの芝置屋根は手作りです。通気層に野地板合板を張り、その上に2mm厚の防水シート、20mm厚の暗渠用透水シート、200mm厚の基礎で掘った土、芝生種子付きムシロとラベンダーです。フリーメンテナンスで18年が経ち植物はススキやヨモギなどで薮になっています。僅かながら、水仙、チューリップ、イチハツ、カンゾウなどの花が咲きます。又、カボチャや枝豆を植えたり、ヨモギで団子を作るなどの食も楽しめています。

　写真14：芝置屋根=西方設計アトリエ
・ 他の手法
壁や屋根に蔦を這わせたり、窓には写真15のように朝顔や胡瓜やゴウヤなどの緑のカーテンで日射遮蔽を行います。

　写真15：グリーンカーテン=西方設計アトリエ

冷房負荷軽減 11： 涼しさへ→日射遮蔽 外壁

「遮熱、日射遮へい、緑化」―建物外皮性能向上の工夫−6　西方里見
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（建築士6月号に掲載された文）
■外壁の日射遮蔽手法
1.伝統手法
伝統な手法は窓と同様に長い庇で日射遮蔽をしますが、太陽高度が低い朝や夕方には有効でありません。その時は簾が使われています。住宅密集地では隣地間距離が少なく庇が短くなりがちですが、幸いに隣家が日射遮蔽の役割を果たします。
蔵は収蔵された品々を長期保存のために夏は涼しく冬は暖かく室温と湿度の安定が図られていますが、先きに紹介した置屋根と同様に写真9ように土塗壁の上に張った下見板は雨風を防ぐと共に日射遮蔽の役目も果たしています。下見板は日射が当たり乾燥すると反って隙間が生じ板張りの裏の空間が通風でき排熱します。雨が降ると湿気で元に戻り雨仕舞に有効になります。

　写真9
2.現代の様々な手法
・日射反射率の高い壁材使用
屋根と同様に、暗色より明色の方が日射の反射率が高いので有効です。

・ 通気層による日射遮蔽
外壁は日射受照により温度が上がり、室内側への放熱を生じさせますが、熱量を抑制するために、屋根と同様に通気層を設けることが有効です。

・ファサード・ラタンによる日射遮蔽
十数年前から中央ヨーロッパでは木製のスノコ板状の写真10のような外装が多くなっています。窓の外付ブラインドを外壁の表面に常設に施した機能と考えられます。これなら無数の隙間から日射熱を常時放出でき通気層以上の効果が期待で来ます。防水は白い透湿・防水シートでなく、専用の紫外線に強く耐候性がある黒くて厚い透湿・防水シートが使われています。
ファサード・ラタンには低価格な杉の耐久性がある赤身の小幅板を使え、しかも杉板の裏側が乾燥しやすく耐久性に効果的です。この張り方を10年余り「スノコ板張り」
と呼んでいたのですが、2010年に訪れたインスブルック大学の現物模型にファサード・ラタンと名付けられていました。他に写真11のようにスノコ部分を壁から分離したルーバー状の工夫もあります。

　写真10
　写真11
・鼻レンガブロック（沖縄）よる日射遮蔽
沖縄には写真12のような日射遮蔽の花ブロックがあります。
　写真12

冷房負荷軽減 10 ：涼しさへ→日射遮蔽 屋根

「遮熱、日射遮へい、緑化」―建物外皮性能向上の工夫−6　西方里見
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（建築士6月号に掲載された文）

■屋根の日射遮蔽手法
屋根は隣地建物や方位による影響が少なく日射受照時間が長いので、効果的な遮熱・断熱と日射遮蔽が必要です。

1.伝統手法
伝統な屋根の遮熱の慣習な手法は少ないのですが、蔵の置き屋根（写真8）や分厚い茅葺き屋根や小屋裏換気があげられます。蔵の置屋根は瓦屋根と土塗の躯体が写真の様に離れ通風が図られています。日射に照らされ70℃前後になった熱を空隙で遮熱し通風で除去し躯体に熱を伝えない優れた工夫です。空隙の下の躯体の土塗は30cmほどで更なる遮熱・断熱になります。
　
　写真8
2.現代の様々な手法
・日射反射率の高い屋根材使用
暗色より明色の方が日射の反射率が高いが、最近は暗色であっても赤外線を反射する遮熱顔料を配合された遮熱塗装が施され屋根面の温度上昇を数度抑制し屋内への熱伝導を少なくしています。

・小屋裏換気（天井断熱）による日射遮蔽
天井断熱の住宅で、屋根の日射遮蔽効果を高めるために、小屋裏換気量を換気回数で５回／h以上大きく取ることが有効です。

・ 屋根通気層（屋根断熱）による日射遮蔽
屋根は日射受照により温度が上がり、室内側への放熱を生じさせますが、熱量を抑制するために、通気層を設けることが有効です。通気層は蔵の置き屋根の下の空間の役目を果たし、暖められた熱風は棟換気から排出されます。

冷房負荷軽減 9 ： 涼しさへ→日射遮蔽 開口部３

「遮熱、日射遮へい、緑化」―建物外皮性能向上の工夫−5　西方里見
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（建築士6月号に掲載された文）

■開口部の日射遮蔽手法

・ 室内側のブラインド類
室内側のレースカーテン（ペアガラス）の日射侵入率は0.5、内付けブラインドは0.45で日射を半分程度に遮蔽でき以外と効率が大きいです。しかし、まだまだ室内での受熱量は更に大きく減らす工夫が必要です。

・ 遮熱ガラス
ガラスの日射侵入率は普通単板ガラスが0.88、普通ペアガラスが0.79、Low-Eペアガラスが0.65前後、遮熱Low-Eペアガラスが0.45前後になっています。
遮熱ガラスやLow-Eを使うと冷房負荷が下がり有利ですが、逆に日射取得が少なく暖房負荷は上がり不利になるので、計算をし、年間を通じてその家に合った日射侵入率のガラスや配置を考える必要があります。また、省エネルギー的の他に夏冬共にガラスの表面温度や輻射熱による体感温度も考慮の必要があります。
遮熱ガラスは太陽の角度に影響されずに費用対効果が大きく、価格15％アップほどの少なさなので仕様の標準にしましょう。

・ 外付ブラインド
外付の日射遮蔽部材は室内に入る手前に窓ガラスの外側で日射遮蔽をするので効果があり、外付ブラインドやガラリの遮蔽係数は0.2前後でその効果は大きくなっています。東西は朝・夕の太陽高度が低い時には庇は開口部の日射遮蔽庇に効果はありませんが、外付ブラインドやガラリは効果があります。

写真1は筆者のアトリエの南面の窓の日射遮蔽の外付ブラインドです。庇が無い建物なので夏期の効果は日射遮蔽係数が0.2以上なので絶大です。また冬期でも高性能省エネルギー住宅では日射でオーバーヒートする時があるので非常に有効です。又、スラットの角度を変える事(写真2)で日射遮蔽を行いながら外の景色が見えるのも有り難い事です。必要ない時はスラットを上部の収納部分に収納ができます。
東西に採光や通風のため大きな開口部が必要な場合は、朝・夕の太陽高度が低く庇は開口部の日射遮蔽庇に効果はありませんが、外付ブラインドやガラリは効果があります。小さい窓でも高性能な省エネルギー住宅には影響が大きく外付ブラインド写真3などを付けましょう。

写真1外付ブラインド写真2外付ブラインド

写真3外付ロールカーテン
・他の外付日射遮蔽装置
他に外付けの日射遮蔽装置はガラリ写真4、外付雨戸写真5、ロールカーテン写真6、オーニングなどがあります。

写真4ガラリ
写真5雨戸
写真6外付ロールカーテン

・外付ブラインド内蔵木製サッシ
ペアガラスの中にブラインドが内蔵されたサッシがありますが、ここで紹介するのは、写真7のように室内側はペアガラスでその外側にもう一枚のガラス障子があり、その間にバーチカルブラインドが入っています。日射熱を断熱部分のペアガラスの外側で遮蔽するので理にかなっています。ブラインドは両面のガラスで保護され、この部分は開閉できるのでメンテナンスに優れています。
写真7ブラインド内蔵木製サッシ