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Nobilis Works 代表の小形 秀明です
私が、Nobilis代表の
小形です。 お客様にご満足して頂けるよう頑張りますので、どうぞ宜しくお願いします



真夏; 部屋の暑さはどこから?外壁?窓?屋根から?

 日本は夏暑いのはわかっていますが、その暑さの原因は言うまでもないですが、太陽の熱エネルギーです。家のどこから一番くるのでしょうか?外壁から?屋根から?窓の大きいですね。他には?
 の考察です。これがわかると、お金をかけないで効果のある断熱ができるかもしれません。

■この暑さは何が原因か、夏と冬があるのは何故か?

 小学校の理科の時間、夏が熱くて冬寒いのは何故か?という授業がありました。私は手を挙げて、地球が太陽に一番近づくのが夏で、遠くになるのが冬ですと得意気に答えたのを今でも覚えています。小学校1年の授業でした。私の意見に賛成してくれる友達も多かったのですが、それは間違いでした。

さて、日本が夏暑くて、冬寒いのは、何故でしょうか?
 多分、多くのかたはわかっているか?経験から理解されていると思います。 6、7,8月は北半球は夏で、南半球は冬です。でもこのときは地球と太陽との距離は;
 北半球の夏の時期は太陽との距離が一番長く、逆に冬の時期が太陽との距離が一番短い期間なのです。では何故北半球にある日本では夏暑くて冬寒いのか?それは、太陽と地球との距離ではなくて、太陽の照射角度と昼間の長さにあります。日本の夏例えば夏至の時の太陽の角度は、77.7度、冬、冬至:の時の太陽の角度は 30.9度、太陽光線を真上(90度)から受けるのがもっともエネルギーを受け取りますが、その角度が小さいとエネルギーを受ける率が低くなります。また、太陽が出ている時間も大きく影響します。太陽が出て着る時間;昼の長さは、夏至:14時間35分、冬至: 9時間45分で夏の方が圧倒的に太陽の出ている時間が長いです。これが日本では夏暑い主な原因です。
 この夏の暑さ対策にも、これが応用できて、外壁と屋根ではどちらが太陽のエネルギーを多く受けているか?簡単です。下の図を見るまでもないですが、屋根ほ方が圧倒的にエネルギーを受けるので、屋根はチンチンに暑くなるのがお分かりになると思います。
 一般常識の範囲ですが、地球の夏、冬の話と同じように屋根と外壁にも同じ太陽の熱射の角度が大きく影響していて、上の画像のように屋根に勾配がある場合は、外壁にあたる角度より屋根には直角に近い角度で太陽光が当たります。これによって金属などの材料ですと屋根はチンチンで熱くなり、70度、80度にもなり手では触れられないほどです。スレート屋根でもかなり熱くなります。
 夏は外壁の断熱も重要ですが、真上から来る太陽の熱エネルギーをブロックすることは夏の暑さ対策にとっては欠かせない重要な事項になっています。屋根の断熱にはいろいろやり方があって、これについては別ページで記事を書いてありますので、そちらを参照して貰いたいと思います。

 リンク:
 ●屋根断熱について
 ●天井断熱について
 ●ガルバリウム鋼板屋根材: 無断熱と断熱材付の製品、断熱性能の測定・比較・評価
 ●スレート屋根をガルバリウム鋼板のカバー工法、通気工法の断熱性能評価

■窓から直接太陽の熱エネルギーが入ってくる

 次に気になるのは、窓です。冬、窓から入ってくる太陽の陽の光で暖かく気持ちの良い思いはしたことありますね?適度な熱遮で温かいのですが、逆の夏は地獄の暑さ。窓からの太陽エネルギーが多く入ってきます。窓が大きければ大きい程その部屋は暑い、エアコンの電気代が大変です。
 感覚では分かっていても、ではどのくらい窓からの熱の流入があるのか?私の自宅の二階でデータを取ってみました。下のグラフ: 測定日時 201710.2
 上と下とを比較してもらいたいのですが、今年の8月、9月は天候が不順で、晴れの日が少なく実験もおぼつかなかったので、家の中の温度変化の測定は10月になってからでした。
 違う日の外気温と二階の洋室の温度を半日連続で温度の測定をしたものです。 上のグラフは窓にカーテンもしない測定で、14:00頃には、部屋の温度が外気温より僅かに高くなっています。それに対して窓に反射のアルミシートを貼り付けたデータでは、外気温より部屋の温度が常に低い状態になっています。
 外気温の最高が30.4度なのに対して中の温度の最高は、28.5度。窓を遮蔽したとは言え、決して涼しい温度ではありません。でも窓からの熱射を封じることによって、断熱の効果があることはおわかり頂けるのではないかと思います。

■測定環境条件、この家の断熱について

 窓からのエネルギーを遮蔽すれば部屋の温度を多少でも下げることができることはわかったのですが、では、この家、この二階の洋室はどのような断熱をしているのか?測定環境はどうなっているのかを記載しないと、フェアーではないので、簡単に記述します。
 屋根は和瓦葺き、外壁はガルバリウム鋼板で、木造一部二階建て、外壁の中、柱の間に100mm、天井裏に200mm、一階の床下に200mmの断熱材を施工しています。測定した部屋は6畳の洋室、西側の部屋で、北方向、南方向、西方向が外壁で、東側が廊下に面しています。窓は南側ですので、夏はこれだけ断熱材を入れても暑いです。エアコンがあります。真夏は夜だけ使用。寝室です。
 ですので、窓をアルミのシートで覆わない上のグラフでも断熱材の効果があるのです。
え!それで断熱が入っている!!と思われるかもしれませんが、もし断熱材がない場合はどうなるのか?建物は違いますが、母屋の隣に作業小屋があるので、そこのデータもとってあります。下です。
 測定する機材が1セットしかないので、同じ日に測定できないのが難点です。この作業小屋は、築50年近くで、小屋なので骨組みに波板のトタン(亜鉛メッキの金属板)を施工してあるだけで、内壁もありません。ここのこの測定は8月の晴れた日でしたが、小屋の中の温度は外気温より 7度近く高く、14:00ごろには 40度を超えています。外気温は最高36.8度です。入った熱が出て行くより入る量の方がい多いので、内部の温度はぐんぐん上がっています。内部の温度は殆ど外気温に追従して上がり下がりをしています。外と内部の間にはトタンしかないので、外壁のトタンでも手で触れないほど熱いです。窓も含めて外気温がそのまま内部に入ってきますので、窓を締め切って3分とはいられないです。

■断熱の一番効いている部屋

 かなり断熱にはお金をかけていますが、部屋のなかでも一番断熱効果を感じられる部屋があります。一階の納戸、箪笥や生活用品を置いてある6畳の部屋で、窓は400mm X 700mmの非常に小さいものしか付けていません。外壁は東、北で100mmの断熱材、西側は廊下、南は隣部屋の押入れになっていて、外部からの熱の流入があまりありません。ここの温度変化はどうなのか?と興味があって測定してみました
 この部屋はエアコンがないので夏は殆ど近寄らないのですし、他の生活空間はエアコンをきかせているので、この部屋は当然暑い部屋と思っていました。ところが、実際に温度を測定してみると、内部の温度は28度で安定しています。外気温にはあまり左右されず、ほぼ一定です。窓は非常に小さく、入り口のドアを閉めてしまえば、外気の熱が入り込むのは、上は二階ですので、東側、北側の外壁からだけとなります。思っていたよりこの部屋の断熱性能に驚かされます。朝27度の温度が夕方27度をキープしていたら、ほぼ完全な断熱性能になります。良い断熱材、施工方法と思います。
 冬、これらの断熱性能が寒さに対してどう変化するのか?興味があるところです。
測定したら、また報告します。

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