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断熱材のあらまし

そもそも、断熱って何?

  たとえば冬場の場合、「温度は、高い方から低い方に移動する」と考えるとイメージしやすいかもしれません。

  断熱がないと、暖かい室内から寒い屋外へ温度が逃げていきます夏場の場合は逆に「温度の低い方から高い方へ」、

 涼しいエアコンの前から、暑い屋外へ・・・。断熱しない場合だと、約8割の熱が逃げていくと言われています。

  この熱移動を阻止するのが断熱材です。多くの断熱材は、その素材の中にある小さな無数の空気のかべ(小部屋)

 によって、熱が逃げていくのをくいとめる仕組みになっています



断熱材 早わかり表

素材

断熱材分類

長所

短所

自然系

 セルロースファイバー

 結露しにくい。(吸放湿性が高い)  高価格

 軽量軟質木質繊維ボード

 ※吸放湿性が高いということは、

 炭化発泡コルク

 断熱材自体が呼吸をしているようなもので、

 セルロースウール

 結露をおこすことなく湿気を調整してくれ

 コットン・ウール

 ます。

 天然素材やリサイクル素材を使用して断熱材

 を作るため、製造時の環境負荷が小さい。

 健康や環境には好ましいが、材料コストが高くなる面も

 
プラスチック系  硬質ウレタンフォーム  結露しにくい
 押出し法ポリスチレンフォーム
 ビーズ法ポリスチレン  高価格
 高発泡ポリエチレン  一次製造エネルギーが高
 発泡炭化カルシウム  く、環境負荷が大きい。
 フェノールフォーム
 発泡ガラス(素材は鉱物系)

 断熱性は高いが、石油化学製品であるため、健康や環境面に問題も。

鉱物系

 グラスウール  低価格  結露しやすい。
 ロックウール  施工しやすい  ※防湿層を設ければ結露
 を防げます

 ガラスなどのリサイクル製品が多い


 無機繊維系断熱材

グラスウール

ガラスを溶かし綿状に繊維化たものマットやボードなど。性能の割に安い、高温に強い、吸音効果がある,燃えにくく、白蟻がつきにくいことなどの利点があります、当初は空気や水を通すため建築構造によっては性能を低下させる、といったような欠点がありましたが、近年では撥水加工されたものや、繊維の方向を変えたものなど、優れた製品が出まわっております。回収された空き瓶や工場の廃棄ガラスなどのリサイクル製品。結露対策には、気密などの確実な計画と施工が必要。

住宅用グラスウール 10k

0.52

住宅用グラスウール 16k

0.45

住宅用グラスウール 24k

0.38

高性能グラスウール 10k

0.36

高性能グラスウール 16k

0.38

高性能グラスウール 24k

0.36

吹込み用グラスウール GW-1

0.52

吹込み用グラスウール GW-2

0.52

吹込み用グラスウール 30k

0.40

吹込み用グラスウール 35k

0.40

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能

ロックウール

炉スラグ、玄武岩などを溶かし繊維状にしたもので遠心力と圧縮空気を利用してできる、人造鉱物繊維です。
発ガン性がある石綿ではなく岩綿です。性能はグラスウールとよく似ています、ロックウールの方が撥水性が強いのですが、湿気を含んだときの乾き易さはどちらも変わりがないようです。繊維の均質さはグラスウールが勝ります。
軽くて、耐久性や耐火性、吸音性がある。性能や価格はグラスウールとほぼ同等。

住宅用ロックウール

0.39

ロックウールフェルト

0.39

ロックウール保温板 1号

0.36

ロックウール保温板 2号

0.36

吹込み用ロックウール 25k

0.46

吹込み用ロックウール 35k

0.51

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能


有機繊維系断熱材

木質繊維系断熱材

セルローズファイバー:古紙を繊維状に分解し、ホウ酸等で難燃処理したもの。吸音、調湿性能あり。
炭化コルク:コルク樫の皮を粉砕し、炭化発砲させた断熱材。腐りにくく、遮音・防振性能もあります。
また、セルロースファイバーと同様、保湿・吸放湿性にすぐれている。炭化発砲コルクはボード状と粒状のもがあり、ボード状のものは外断熱に向いている。また、粒状のものは天井に敷込む方法がある。同じ厚さの高性能グラスウールの約12倍とかなり高価です

吹込用セルローズファイバー

0.44

   

炭化コルク

0.52

   

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能

羊毛断熱材

再生ポリエステル断熱材

文字通りウール100%の断熱材。このウールは調湿効果が◎。天然素材ですので有害物質は発生せず家にも環境にも優しいエコロジー建材です。今まで断熱材が入らなかった小さいすき間にも入れることが出来るので高い断熱性があります。

ペットボトルのリサイクル(フリース素材)の断熱材。吸水時の水切れは良い。

羊毛断熱材

0.45

 

再生ポリエステル断熱材

0.52

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能


発泡系断熱材

 

発泡ウレタン系断熱材  硬質発泡ウレタン

石油を原料とする高分子化合物ポリオールとイソシアネートを化学反応させて出来る鎖状重合体です。
発泡剤、整泡剤、難燃剤、反応促進剤を混合したポリオール液にイソシアネートを合流させ、硬質発泡ウレタンを形成します。
見かけは、小さな泡の集合体で、この小さな硬い泡は、一つ一つが独立した気泡になっていて、この中に熱を伝えにくいガスが封じ込められています。このために、硬質ウレタンフォームは長期に亘って他に類を見ない優れた断熱性能を維持します。又硬質ウレタンフォームは施工現場での発泡が容易で、多くの材料と自己接着しますので複雑な構造物に対しても隙間の無い連続した断熱層を作ることができます。

プラスチック発泡体(ポリウレタン樹脂)。
外張り断熱の定番品。押出ポリスチレンより熱伝導率が低い(断熱性能が高い)。
シロアリの被害を受けやすいので、基礎断熱に使用する場合は対策が必要。難燃剤が含まれているが燃える性質がある。燃焼時に有毒なシアンガスが発生。

硬質ウレタンフォーム保温板 1号

0.24

硬質ウレタンフォーム保温板 2号

0.24

硬質ウレタンフォーム保温板 3号

0.26

現場発泡ウレタンフォーム(硬質)

0.26

現場発泡ウレタンフォーム(軟質)

0.34

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能

ポリスチレンフォーム保温板

ポリスチレンまたはその共重合体に発泡剤、添加剤を溶融混合し、連続的に押出発泡成形したもの、若しくは押出し成形したブロックから切り出した板状または筒状の保温材です。
ポリスチレンフォーム保温版には製法によりEPS(ビーズ法)とXPS(押し出し法)に分けられます
XPS  ポリスチレンと難燃化剤を押出し機で溶融し、発泡剤との混合物を圧入混合してからクーラー内に送り出します。 液状の発泡剤とポリマーの混合は特殊な高圧設備を取り付けた押出し機の中で行われます。さらにクーラー先端ノズルから常温・常圧へ、発泡剤の瞬時の気化力を利用して発泡させながら連続的に押し出して製造します。
押し出された発泡体は除冷され、裁断された後、さらに寸法を安定させるために、一定期間熟成された後、出荷されます。発泡系板状断熱材の中では安価な部類

EPS  Expanded Poly-Styrene」の頭文字をとって「EPS」と呼ばれておりドイツで生まれた代表的な発泡プラスチック系の断熱材です。
ポリスチレン樹脂と炭化水素系の発泡剤からなる原料ビーズを予備発泡させた後に、金型に充填し加熱することによって約30倍から80倍に発泡させてつくられます。金型形状をかえることで様々な形状の製品をつくることができます いわゆる発泡スチロールと呼ばれるものです。

A類1号

0.37

A類2号

0.38

A類3号

0.41

A類4号

0.43

B類1種

0.40

B類2種

0.34

B類3種

0.82

    基礎の外断熱に使用すする場合は、シロアリ対策が必要。

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能

フェノールフォーム

フェノール樹脂を主原料とし、優れた耐熱性と汎用性を併せもつ熱硬化性樹脂。フェノールフォームは一般にレゾール型とノボラック型に大別されます。熱を加えると炭化する性質をもち、そのときの炭化膜が酸素を遮断して燃焼を抑制すると考えられています。ですから、炎をあてても表面が炭化するだけで、燃え広がることはありません。水分と反応し鉄をさびさせるので外張り断熱工法採用時は特に注意が必要。

1類1号

0.33

1類2号

0.30

2類1号

0.36

2類2号

0.34

 

 

熱貫流率(100ミリ換算)w/m2k  数値は低いほうが高性能


断熱材選定のTip

厚さがPoint

上記熱貫流表は全て10センチの厚さに換算した値で統一してあります(単純比較のため)が商品としての断熱材は30ミリ、50ミリなどさまざまです。
冒頭でご説明したようにどんなに高性能な断熱材であっても材料厚さがなければ総合的には断熱力に劣るケースもまれではないのです。
では・実際に確認してみましょう。仮に外壁が100?あると仮定します。

グラスウール16K100ミリ(最も一般的な住宅用断熱材の代表)
熱貫流率0.45W/m2⇒これは1M2当たり0.45Wの熱が逃げることを意味します。

よって、壁から逃げる熱は 0.45×100=45(W)  (建物内と屋外の温度差1度あたり)
硬質発泡ウレタン(断熱材の優等生 K値0.022)  ア○○○ボード50ミリの場合
0.022÷0.05=0.44(W/?)
よって、壁から逃げる熱は 0.44×100=44(W)どんなに高価な断熱材を使用してもある程度の厚さを確保しないと高性能な住いの実現は出来ません。また、断熱工法も同様で十分な断熱効果を得るためには外張り断熱よりも断熱材の厚さを確保しやすい充填断熱がオススメです。

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