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住宅性能基礎知識/省エネ対策[断熱計画・断熱性能]

断熱性能

住宅では、断熱性能や気密性を数値化することで、快適な住まいの目安とされています。
Q値K値断熱性能を、C値気密性能を表します。各値とも数値の低いほうが断熱性能に優れており、平成11年3月、国土交通省・経済産業省告示の「次世代省エネルギー基準」にて、各地域ごとに数値が定められています。
これらの数値を比較することで住宅の断熱性能を判断することができます

熱損失係数 [Q値]とは 建物全体の断熱性能をあらわします。

建物全体の断熱性能をあらわします。(w/uk)ta/ 数値が少ない方が断熱性能が優れていて省エネ効果があります。

熱損失係数は、天井・壁・床・窓など外気に面している各部位の熱の逃げる量(熱損失量)を計算。それらを合計してものを延べ面積で割って数値(Q)を出します。

定義 熱損失係数は。建物の内部と外気の温度差を1度とした時に、建物内部から外部へ逃げる時間当たりの熱量を床面積で除した数値です。

計算式

 熱損失係数Q(w/uk)=

総熱損失量Wt(w/k)

    延床面積A(u)

 熱損失係数Q値を求めるには以下の項目が必要です。

(1)使用部材の「熱伝導率」
(2)外気に接する各部位の「熱貫流率」
(3)延床面積
(4)気積
(5)換気回数

(1)熱伝導率とは、・・・・・・「λ」(w/mK)

各材料の熱の伝えやすさを表す指標で、値が低いほど熱を伝えにくく断熱性能が優れています。

(2)熱抵抗値とは、・・・・・・「R」(K/W)

熱の伝えにくさを表し、数値が大きいほど断熱性能が優れています。※各材料の「熱伝導率λ」とその「厚さd」から算出します。熱抵抗値R=厚さd/熱伝導率λ

(1) 熱伝導率・・・・・・「λ」(w/mK) W/MK

 (2) 熱抵抗値・・・・・・「R」(K/W)
 グラスウール10K 0.05  グラスウール10K 100mm  R=0.1m(厚さ)/0.050W/mk(熱伝導率)=2.0W/k 10Kと16Kでは
 グラスウール16K 0.045  グラスウール16K 100mm  R=0.1m(厚さ)/0.045W/mk(熱伝導率)=2.2W/k

16Kが1.1倍

 木材 0.12  グラスウール16Kのは「2.2」、10Kは「2.0」で16Kは10Kより10%性能が高い。
 コンクリート 1.6  グラスウール16K 100mmは10Kグラスウールの110oに相当
 鋼材 53
 

熱貫流率 [K値]とは 壁や床などの部位の断熱性能をあらわします。(w/uk)

K値とは
熱貫流率」と言い各部位の断熱性能を表す指標です。数値が少ない方が断熱性能が優れていて省エネ効果があります。          各材料の「熱伝導率λ」とその「厚さd」から算出し、「熱抵抗値R」の逆数です。室内外の温度さが1℃の時に各部位1u当たりで1時間に流れる熱量の割合を表します。

          熱貫流率 K値(壁の例) の計算例

壁の仕様

熱伝導率 厚さd(m) 熱抵抗値R  
λ d/λ

 室内側熱伝道抵抗

- - 0.04  

 通気層

- - -  

 グラスウール10K

0.05 0.100 2.00  

 石膏ボード

0.02 0.012 0.055  

 室内側熱伝導抵抗

- - 0.11  

    2.205  

熱貫流率

    0.454

 Rの逆数(1/R)が熱貫流率 K値

K値(開口部の例) 

 窓・玄関ドアなどの開口部K値は、各メーカー掲載を参照

仕様

熱貫流率

 アルミサッシ+単板ガラス(3mm)

6.0

数値が大きいほど熱を伝えやすい。 ペアガラスが1.8倍の断熱性能  

 アルミサッシ+ペアガラス3mm+空気層6o+3o

3.4

C値隙間相当面積]とは 建物全体の気密性能をあらわします

隙間相当面積」数値が少ない方が気密性能が優れていて省エネ効果があります。                                 建物全体の隙間面積を延床面積で割った数値(1u当たりの隙間面積)で、建物のトータルな気密性能をあらわします。隙間が少ないはど効果的な冷暖房が行なえます。

 

断熱材とは? 
読んで字の如く熱を遮る材料のことです。素材としての断熱材は-200℃以下の超低温〜2000℃を超える温度を遮断するものがありますが、ここでは住宅においてコントロールする温度(-10℃〜40℃)について使用される断熱材の性能や特性について確認しましょう。

ほとんどの断熱材はその材料に含まれた空気が熱を遮る働きをしています。言い換えれば、”いかに安定的に空気を留めておけるのか”が断熱材の性能を左右します。断熱材は大別すると、繊維系断熱材と、発泡系断熱材に分けられます。

断熱材・・・0.06W/mk以下の断熱性能がある素材
※木材の断熱性能・・・0.116(檜、杉等)〜0.186(ブナ、ナラ等)【w/mk】なので  『木材も断熱材です・・・』と言う営業マンは信用できません。

W/mkとは?(熱伝導率)
断熱材の厚さが1mのとき面積1m四方のから逃げていく熱の単位です。(1W=0.86kcal/h)
つまり、この数値が小さいほど通過する熱量が少ないので素材としての断熱性能が高いことになります。
(1kw=およそ20円の電気代とするとイメージしやすいかもしれません。)

既成品としての断熱材はその厚さも重要な要素です。
※断熱材メーカーサイトにて【w/m・k)】と記述してあるものはその断熱材の”素材”としての性能なので製品としての断熱性能【w/m2・k】に置き換えないと商品の断熱性能の比較は出来ません
たとえば3cmの断熱材(熱伝導率0.03w/mk)と10cmの木材(熱伝導率0.1w/mk)は同じ断熱性能が有ります。

0.03【ワット/メートル・度】÷0.03【メートル】=1【ワット/平米・度】
0.10【ワット/メートル・度】÷0.10【メートル】=1【ワット/平米・度】

どちらも面積1m2あたり1wの熱伝導(熱損失)がある・・・・内外の温度差が1℃のとき【温度差10℃なら10Wの損失】
また、室内と外気が同じ温度のときは熱の出入がないのでどんなに高価で高性能な断熱材でもその性能を発揮することはありません

 

断熱性・気密性の基準

省エネルギー基準

住宅の省エネルギー化は、消費エネルギーの節約や住空間の快適性だけでなく、二酸化炭素の排出を抑えて、地球温暖化対策にも貢献しています。国は昭和55年に省エネルギー法に基づく住宅の断熱性能基準「省エネ基準」を定め、平成4年に新省エネ基準、平成11年に次世代省エネ基準と、内容の見直し・強化が図られてきました。 これらの基準は強制力を伴いませんが、たとえば住宅金融公庫の融資において、いずれかの基準を満たすと、最も低い基準金利の適用や一定額の割増融資が受けられます。
また、「住宅性能表示」の「温熱環境」については、
「次世代省エネ基準」をクリアすれば最高ランクの等級4「新省エネ基準」をクリアすれば等級3となります。 このように、「次世代省エネ基準」などは、住宅の建築における省エネ・断熱性の重量な目安となっています。

断熱性能の基準

告示の名称

 

公庫断熱構造基準

 

住宅性能表示基準

 旧省エネ基準(昭和55年告示)

 融資要件

等級2

 旧省エネ基準(昭和55年告示)

 基準金利適用住宅

等級3

 省エネルギー住宅(一般型)

 次世代省エネ基準(平成11年告示)

 優良住宅取得支援制度

等級4

 省エネルギー住宅[次世代)

 
 断熱性能の地域区分