断熱等級4における断熱材の種類と厚みについて

雑記
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ブログのネタを探していたところ、#家系ブログを盛り上げる会のズブロッカ大佐から以下のようなテーマが飛んできました。

弊ブログでは高気密高断熱というのを1つのテーマにしています。
しかし、どうすれば高高住宅にできるかという話は好きですが、こういった話題ってあまり調べたことなかったなと。

せっかく降ってきた話題なので、ちょっと調べてみることにしました。

さて、ここで大事なのが「必要とされる断熱材の厚さ」です。
何をもって必要とされる厚さとするのか。

ZEHやHEAT20関連ではUA値で規定されていますが、各部位の断熱材厚みなんかはとくに指定はないんですよね。

UA値から厚みを逆算してもいいですが、建物をある程度想定する必要があり、少々骨が折れそう。

何かいい基準がないかなあと思っていましたが、省エネルギー対策等級4(断熱等級4)技術基準が使いやすそうなのでこれを使うことにしました。
詳細は後述。

断熱等級4は現在においてはそこまで高水準とはいえないです。
とはいえ、少なくともこれよりも断熱性能が高ければ、普通に暮らす分には問題ないかなと思います。
個人的に推奨はしませんが。

そんなわけで、今回は「断熱等級4を満たすためには各断熱材がどれくらい必要か」を題材に書いていきます。

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省エネルギー対策等級4技術基準

まずは省エネルギー対策等級4技術基準に書かれている必要な断熱性能です。


省エネルギー対策等級4技術基準より抜粋

ここに書いてある数値は全て熱抵抗値です。
熱抵抗値は断熱材の厚み ÷ 断熱材の熱伝導率で算出が可能です。

断熱の部位はそれぞれ上(屋根or天井)、壁、床に分かれています。
基礎断熱の記載はありませんでした。

その中でも、今回使用する値は赤枠で囲っている箇所です。
鉄骨とかまで分けて計算するのが面倒なので、全て木造の充填断熱で計算します。

これを見ると、外張り断熱の場合は要求される熱抵抗値が下がるんですね。
柱を丸ごと包むように断熱するからかな?

床は外気に接する床とその他の床で分かれています。
その他の床というのは、一般的な床下という認識でOKだと思います。
外気に接する床というのは、ガレージを想像するとわかりやすいかなと。

めちゃテキトーな絵ですが、この例では赤いラインが外気に接する床といえます。
こういった場所は普通の床下より熱の出入りが多いと予想されるため、要求される熱抵抗も大きくなっています。

Ⅰ地域などと書いている場所は省エネ地域区分と呼ばれるものです。
Ⅰが北海道、Ⅵが沖縄であり、数字が大きいほど温暖な地域です。
詳細な地域区分は以下を参照。


省エネルギー対策等級4技術基準より抜粋

以上が、 省エネルギー対策等級4技術基準に記載されている、断熱性能の基準です。

技術基準を満たすために必要な断熱材厚み

断熱材厚みを計算する前に今回計算に使う断熱材と熱伝導率を挙げておきます。
単位は W/(m・k) です。

高性能グラスウール16k:0.038
ロックウール:0.038
吹き付けウレタンA種3:0.040
セルロースファイバー:0.040
硬質ウレタンフォーム:0.020
ネオマフォーム:0.020

ネオマフォームは今回のネタを出してくれたズブロッカ大佐に捧ぐものです。
ズブロッカ大佐の家は断熱材にネオマフォームを使用しています。

では、さっそく必要な断熱材厚みを計算していきましょう。
断熱材厚みの計算式は「熱伝導率×必要な熱抵抗値」になります。

天井・屋根

各地域ごとの、断熱等級4をみたすための熱抵抗値は以下の通りです。

今回は天井で計算します。

そして必要な断熱材厚みが以下の通りです。
Ⅰ地域以外は同じ熱抵抗値のため、その他地域でまとめます。

断熱材
の種類
高性能
グラスウール
ロック
ウール
吹き付け
ウレタンA種3
セルロース
ファイバー
硬質ウレタン
フォーム
ネオマ
フォーム
Ⅰ地域250mm250mm264mm264mm132mm132mm
その他地域175mm175mm184mm184mm92mm92mm

こう見ると断熱等級4でも北海道基準のⅠ地域だと結構断熱材が分厚いですね。
おそらく、確実に等級4を満たすために熱抵抗値をやや高めに見積もっている気はしますが。

断熱等級4を満たすための熱抵抗値は以下の通りです。

これから必要な断熱厚みを計算すると以下の通りです。

断熱材
の種類
高性能
グラスウール
ロック
ウール
吹き付け
ウレタンA種3
セルロース
ファイバー
硬質ウレタン
フォーム
ネオマ
フォーム
Ⅰ地域125mm125mm132mm132mm66mm66mm
その他地域84mm84mm88mm88mm44mm44mm

Ⅰ地域だとウレタンやネオマ以外は105mmを越えています。
3.5寸柱を使った木造軸組工法や2バイ4の場合は付加断熱必須ですね。
2バイ6であればグラスウールなどでもギリギリ充填断熱のみで必要な熱抵抗値を満たせます。

断熱等級4を満たすための熱抵抗値は以下の通りです。

今回はその他の部分の値のみ計算します。
Ⅵ地域はなんと数値が規定されていません。
地面が温かすぎて必要ないんでしょうか?
(´∀`;)

これから必要な断熱厚みを計算すると以下の通りです。

断熱材
の種類
高性能
グラスウール
ロック
ウール
吹き付け
ウレタンA種3
セルロース
ファイバー
硬質ウレタン
フォーム
ネオマ
フォーム
Ⅰ・Ⅱ地域125mm125mm132mm132mm66mm66mm
その他地域84mm84mm88mm88mm44mm44mm

ほぼ壁と同じ厚みですが、床の場合はⅡ地域の断熱材厚みがⅠ地域と同じでした。
床の断熱材も100mmぐらいが多いイメージですが、一般的な工法で120mmとか入れられるのかしら?

蛇足

クロセ家の断熱材は吹き付けウレタンで、屋根200、壁100です。
いずれも北海道基準は満たせていないものの、その他地域基準には適合しています。

東北ぐらいまででしたら等級4が取れそうですね。

床についてですが、クロセ家は基礎断熱のため満たせているかの比較ができません。

終わりに

今回は断熱等級4の技術基準をもとに、代表的な断熱材で等級4を取るために必要な厚みを計算してみました。

結果を見て感じたことが、断熱等級4の割に厚いな…と。
地域によってはZEH基準も満たせそうですね。

理由を考えてみましたが、以下のような感じかなと。
 ・今よりサッシの性能が低かった時代に作成されため。
 ・窓が多少多く設置されても達成できるようにするため。
 ・多少不利な形状でも達成ができるようにするため。

あくまで想像の域ですが、案外あっているかも!?
( ´∀`)

余談ですが、 来年2021年4月から改正省エネ法が執行されます。
ざっくりいえば、省エネ基準つまり断熱等級4が満たせているか、満たせていない場合は確保するための措置をするという業者側の義務です。

詳しくはさぬきペンギンさんのブログが分かりやすかったので、引用しちゃいます。

省エネ性能の説明義務制度で、おかしな文言。「建築主が省エネ性能に関する説明を希望しない旨の意思を表明した場合は、説明不要です。」どーいう状況? | dodomakase life
いよいよ令和元年もあとわずか。 年越しを控えるこの時期に、不思議なとんちがふってきた。 散々お話している2020省エネ義務化について。 初めてのヒトに簡単に説明すると、 国は消費エネルギーを減らす為に、住宅基準を厳格にしたものを2020年に決めるつもりだった。 でも、ぎりぎりの2019年にやっぱやーめた。と手のひら返し...

この機会に、これから家を建てる皆さんは、自分の家の断熱材厚みに注目してみてはいかがでしょうか?

では。

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