「木造軸組改良構法+プレウォール・パネル工法」の断熱気密性能

鎌倉時代の三代随筆の一つ、「徒然草」、第55段の冒頭で、「家の作り様は、夏を旨とすべし。冬は、いかなるところも住まる。暑き頃、悪しき住居は、甚へ難き事なり」と記されて以来、何となく現代でも「そういうことなのかなあ」と「根拠なき住まいづくりの法則のようなもの?」が漂っています。

鎌倉時代には、実は寒冷化が進み、何度か飢饉も招いていますから、吉田兼好さんは、よほど寒さに強く、暑さに弱かったのでしょうか。少なくとも当時は、京都などの都市部も含んで、緑も豊かで、植物の気化熱で木陰では、風さえ通れば夏でも涼しかったのではないかと想像は出来ます。この考え方をそのまま、地球温暖化が進む、現代社会に持ち込むにはさすがに無理があるように思います。そこで、快適環境を実現しようと考えると、断熱気密性能アップが図られるのは当然だと思います。最近は温熱環境性能アップ競争のごとく、温熱環境等級5~7という高性能住宅を、様々な会社がアピールしていますが、建築主にとって「夏涼しく、冬暖かく、エネルギー消費量も少ない」住宅であるということはわかるのですが、高度に断熱気密化することで、その結果として、私たちの暮らしは、具体的にどのように変わるのかという「暮らし視点のユーザーメリット」という視点が抜けているように思います。また、新築時にはそうであっても、経年変化で、温熱環境性能は維持できるのかという視点でも情報を提供したいと思います。

「断熱/気密/換気」

何となく、聴いたことがあるとは思いますが、断熱、気密、換気という快適な温熱環境の住宅を構成する3つの要素につて、基本的なことを押さえておきましょう。実際に住宅で暮らされるのは建築主であるお客様とそのご家族です。住いづくりを進める際に、ご自身で「温熱環境性能について様々な判断をする」ときの基本情報を、先ず整理しておきましょう。

断熱

温熱環境等級が高いということは、断熱気密化のレベルが高いということです。先ず、断熱とはどういうことでしょうか。正確に言うと「熱を断つ」というのではなく、例えば、水が高いところから低いところに流れるのと同じように、冬の低い外気温の方へ、室内の高い室温が逃げ出して均衡しようとする性質があるのですが、そいう熱の移動に抵抗する能力が高く、室内の熱が逃げて室内の熱が均衡するまでの時間を遅らせる能力が高いことを「断熱性が高い」と言います。室内外の温度差が1℃あるとき、1時間当たりに壁1㎡を通過する熱量をワットで表した数値で壁の断熱性能を表すことができます。数値が小さいほど壁の断熱性能が高いということになります。外壁は、主に外側から外壁材から断熱材、内壁材(壁構成の詳細は省略)で構成されています。熱の伝わり方には「伝導」・「対流」・「輻射」の3パターンがあります。「伝導」とは物質のなかを熱が伝わることで、固体>液体>気体の順に熱を伝えやすい性質があります。

それらの総合計でどれだけの熱量が温度の高い部屋から低い外部へ移ったかということでこの移動に時間がかかるようにすれば(断熱性能を上げれば)、わずかな熱で暖かい室温を維持できると言うことになります。住宅は壁だけではなく、床、天井、窓などの開口部もあり住宅全体の断熱性能を上げるには、各部位の断熱性能を、トータルに上げる必要があります。

気密

屋内から空気が屋外へ抜けていくと、その分、冬なら高い温度が空気とともに外部へ漏れて行くのでもったいない事態です。逆にその分、冷えた外部の空気がどこからか侵入して室温が下がってしまいます。

潜水艦は、全て金属で船体を覆、出入り口はハッチなどで、ほぼ完全な水密化をしているので、結果として完全に気密化もされています。住宅も潜水艦の様にはできないのでしょうか。逆に言えばどこに隙間があるのでしょうか。主として壁と床、壁と壁、壁と天井などの、住宅を構成している面の取り合い部分は、元々大きな隙間がたくさんあります。「足元がスースーする」といった経験を古い家で経験されたことがあると思います。こうした大所の部位は最近では気密施工でかなりうまく塞いでいます。実は、それ以外に住宅にはあっちこっち穴だらけなのです。キッチンやトイレの換気扇、エアコンなどの壁を貫通するチューブなど必要不可欠な穴は色々あります。最近で貫通する穴にスリーブを入れて気密パッキンやコーキングなどで気密化していますが、それでも完璧ではありません。そこで気密測定器で床面積1㎡当たり隙間相当面積が何cm²あるのかを測定されている会社もあります。

換気

高気密高断熱化した住宅には、換気は不可欠です。そう言われると徹底的に気密化に執念を燃やしている一方で、「換気するってどういうこと」と思われる方も多くいらっしゃるのではないか思います。気密性の悪い古い住宅では、確かにすきま風は多いのですが、すきま風は「部屋の換気にはなっていない」のです。例えば、換気扇を回した時に、その排気した空気はどこから給気されるのでしょうか。換気扇に最も近い大きな隙間(つまり室内への空気の流入時の抵抗が最も少ないところ)があるところから最短コースで室内にして侵入してきます(ショートサーキット)。換気扇直下の壁面と床の取り合い部分から、古い家では盛大に給気されると思いますから、そこに人がいれば足元がスースーして寒いことでしょう。このような気密性のが良くない部屋の場合には、同じ部屋でも、換気扇が取り付けられている壁から離れた、反対側のスペースでは全く換気されず、空気がよどんで、壁に表面結露が発生し、カビが生えてきたりします。つまり人と住宅の健康のために、住宅全体を適切に換気しようとすると、住宅が気密化されていることが条件になります。気密化した住宅では給気と排気の場所を適切に設けて換気すれば、新鮮な空気を流入させて、部屋全体に万遍なく拡散させることができます。部屋の汚れた空気と外部の新鮮な空気を適切にコントロールして、部屋全体を新鮮な空気へと換気することができます。ちなみに厚生労働省は、住宅では1時間当たり部屋の気積量の1/2以上の換気を求めています。換気回数0.5回(部屋の気積量の1/2を給気し、1/2を排気)とは、この換気能力のことを指しています。

夏涼しく冬暖かい快適環境

断熱気密化して適切に換気をすれば、わずかなエネルギー量で、快適環境が得られます。

その結果住宅内でどの様な快適環境が得られるのかというと、

  • 水平温度差がない:リビングに居ても、風呂場や脱衣室に居ても、ほぼ同じ温度環境
  • 垂直温度差がない:1階の床面温度と、2階天井面の温度が、ほぼ同じ温度環境
  • 時間温度差がない:明け方でも、午後2時でも、ほぼ同じ温度環境
  • 季節温度差がない:真冬でも、真夏でも、ほぼ同じ温度環境

結果として、家中どこも寒いところも暑いところもない、快適な環境を創れるということです。

温熱環境性能が高くなると暮らしがどう変わる

住宅が高性能化し、温熱環境性能がアップするとどのような「ユーザーメリット」が得られるのでしょうか。お客様の暮らし視点でそのメリットをお伝えします。

真冬でも家族が活動的な暮らしになる

・早朝でも、室内の温度が、エアコンなどの微小なエネルギーだけで調整されており、快適環境ですから、目覚めて布団から出たくないということを感じなくなります。奥さまも、さっと起きて、軽装で軽やかに家事にすぐに取り掛かることができます。従来のように寒いときに着ていた重たい衣服を着る必要がありませんから軽やかな暮らしに変わります。

・お子様も、グズグズといつまでも布団のなかに居ることもなく、すぐに起きてこれる環境を提供できます。服装も短パン、半袖、裸足といった超軽装で、活動的に走り回るようになります。

・炬燵には入ったらいつまでも出られない、というようなこともなくなります。そもそもこたつを片付けてしまう方々が多いようです。

・家族全員が軽装で、軽やかに動くという家族の活動レベルが上がるため、「肩こり」のある人も「肩こり」が軽減します。

収納革命が起こります

・真冬時の冬布団が不要となり、収納に余裕ができます。かさばっていた冬布団収納スペースを、他の収納に回すことができるようになります。

・年中合い掛け布団で過ごすこともできるので、布団の重さが軽減されて熟睡度が上がります。

・収納内部の温度も上がって乾燥していますので、真冬でも収納内部がジメッとすることもなく、布団を収納しても年中フワッとしています。

家族のコミュニケーションがよくなります

コミュニケーションには、一般に下記の3つがあります。

いじめなどの家の外で起こっていることは、家族は意外と気づきにくいもの。

温熱環境性能の高い住宅では、リビングに階段位置を持ってくるというプランで、帰宅直後のお子様の表情から外での友達関係の良好度などを、家人が気づきやすい環境を作ることも可能です。また、玄関ドアも断熱ドアですので、玄関ホールとリビングもほぼ同じ温度環境ですから、玄関ホールとリビングの間にあるドアを開け放して置けば、リビング階段でなくても、お子様の帰宅直後の表情を読み取ることは、プランによっては可能にすることができます。これは何もお子様に限ったことではなく、ご主人、奥様の帰宅直後の表情も、言葉に頼ることなく、顔に書いてある情報を読み取ることで、「元気そうに振舞っていても、本当はどうなのか」「会社で何かあった?」を看取することもできます。家族の重要なコミュニケーションを助けます。

1・2階の上下温度差がほぼないという温熱環境の住宅ですから、積極的に吹き抜けを活用するプランも可能です。温熱環境性能の高い住宅では、暮らしているうちに何時の間にか、ドアを閉めなくなります。プライバシーを確保したいとき以外は、「開けっ放し」ということがいつの間にか「普通」なことになってしまいます。こういう生活習慣というか環境が定着すると吹抜空間を通して、2階の子どもたちの気配が分かります。逆に、2階に居ても1階の家族の楽しそうな気配も伝わります。もちろん吹抜上下での声掛けもストレスなくでき、家族間のコミュニケーションが良くなります。

このように温熱環境性能が高いことによって、吹抜空間を積極的に使うことができます。

吹き抜け空間は

介して1階と2階の窓を1カ所ずつでも開ければ、無風に近い状態でもスーッと風が通ります。季

節の良い時期に風を感じる快適な暮らしができます。

家族の健康アップ

近畿大学の岩前篤教授の研究によると、温熱環境性能が低い住居から、温熱環境性能の高い住居へ転居すると、以前の住まいで症状が出ていた人数で、転居後症状が出なくなった人数で割った割合が大きく改善されているという結果が出ています。

・気管支喘息、のどの痛み、せき、アトピー性皮膚炎、手足の冷え、肌のかゆみ、目のかゆみ、アレルギー性結膜炎、アレルギー性鼻炎で、程度の差はあっても大きく改善が見られたということです。

「木造軸組改良構法+プレウォール・パネル工法」の断熱気密性能はどこが優れているのか

様々な住宅会社、工務店がそれぞれの自社の温熱環境性能について、色々な構法/工法で、その特徴を謳っていると思います。それではハウジングラボの「木造軸組改良構法(集成材/ドリフトピン結合)+プレウォール・パネル工法」は、どこが優れているのでしょうか。建築主であるお客様とそのご家族のメリットでその特徴を示します。

永年住み続けても温熱環境性能が落ちにくい

この特徴を生み出すために、

1,木造軸組改良構法(ドリフトピン結合)

・柱梁は集成材を採用し、長い年月でも曲がり、ひねり、反りという構造材が、あばれない木造軸組基本構成としている。

・柱梁(土台、胴差、桁)主要各部材同士の接合は、ドリフトピン結合とし、地震、台風などの外力(特に地震の縦揺れ時の突き上げや、台風の強風での吹上の力)が繰返し、入力されても、これに耐えられる強度を接合部に持たせている。

2,プレウォール・パネル工法

・水平方向の地震力や風力に対しては、「プレウォール・パネル工法」の耐震断熱パネルが受け持ちます。在来木造軸組み工法の躯体に外側から、構造用合板を打ち付けた一般的なモノコック構造とは異なり、柱間に構造用合板をはめ込み、真壁構造の形式に構造用合板を組み込んでいるため、外力に対して狂いが少ないという基本構成のパネルを採用しています。

3,ネオマフォーム(ポリフェノール/板状断熱材)

・厚み当たり世界最高水準性能の断熱材であるポリフェノール系の板状断熱材、ネオマフォームを断熱材に採用し、プレウォール・パネルへ工場で高い精度で組み込んでいます。冬季の断熱性が高いだけでなく、夏季の昇温時の断熱性についても高い性能を示し、経年劣化を最小にとどめています。断熱に加えて遮熱タイプのネオマフォームを採用しています。

住宅の長寿命化とともに性能を持続維持

木造住宅の長寿命化の技術も進展し、1世代目の建主であるお客様が、仮に30才台で家を建てて、そこに生涯住まわれるとすると、仮に100才まで住み続けられたとして70年間、子供世代が引き継いで、同じように仮に100才まで住まわれるとして、1世代目と2世代目が住まわれるトータル期間は100年間、その次の孫世代にも引き継がれるとしたら、1世代目が新築されてからトータル130年程度の耐久性能を持っていると類推できます。「木造軸組改良構法(集成材/ドリフトピン結合)+プレウォール・パネル工法」の組み合わせで建築しているため、適切なメンテナンスを行えば可能です。耐震性能や温熱環境性能を大きく損なうことなく維持することが可能です。特に温熱環境性能についての耐久性能のポイントは、躯体自体が繰り返しの外力に対して、強度と強靭さを維持できているため、躯体に狂いが生じにくく気密性能が長期に維持できるところにあります。

まとめ

「木造軸組改良構法(集成材/ドリフトピン結合)+プレウォール・パネル工法」の組み合わせで、提供する住宅の温熱環境性能は高く、その性能を出来るだけ長期に亘って持続させるよう工夫をしています。もちろん断熱材の組成からくるある程度の劣化や、経年変化での躯体システムに多少の変形等が生じることもあります。現状考えられる木造の改良構法の中に在っては、最も現実的で、未来を先取りした構法/工法です。そして何よりも、この優れた躯体システムがもたらす、断熱気密性能、その結果としての温熱環境性能が、お客様の暮らしにどのようなメリットを提供できるのかという視点で、お客様の住いづくりをハウジングラボでは進めています。「暮らしを楽しみ人生を楽しむ住まいの実現」をより多くの方へのご提供を目指しています。「木造軸組改良構法(集成材/ドリフトピン結合)+プレウォール・パネル工法」の躯体システムがもたらす持続性の高い温熱環境性能をご検討の上、ご活用ください。詳しくはハウジングラボへご相談ください。

株式会社ハウジングラボ

代表取締役 一級建築士 松尾俊朗

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