JP4022363B2

JP4022363B2 - 結露防止壁構造

Info

Publication number: JP4022363B2
Application number: JP2000201950A
Authority: JP
Inventors: 章松岡; 正光石井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: JP2002021211A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結露を防止する建物の壁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住宅においては、省エネルギーのために高断熱・高気密化が推し進められている。そのために、例えば建物の壁構造は、真ん中に断熱材があり、その両面に内装下地材（防湿材を含む）及び外装下地材があって、その外側が内装材（例えばクロス）及び外装材（外壁）という構造になっている。高断熱化のために、断熱材としてグラスウールや発泡ウレタンを用いている。また、高気密化のために、内装材と断熱材との間に防湿材としてポリエチレンシートを全面に入れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ポリエチレンシートが破れたり膨れたりして、あるいはコンセントボックスなどの設備の取付による切り欠きや施工誤差やミスなどによって、室内の湿気が壁内に侵入することを完全に止めることはできないのが現状である。
【０００４】
そのために、上記のような高断熱化の手法では冬だけではなく夏にも壁の構造内部で結露する恐れがあり、その上ポリエチレンシートの施工も煩雑で手間がかかる。
【０００５】
冬期には、屋外が低温であるので外装下地材も冷やされて、壁内の湿気が外装下地材の内面側で結露して、断熱材や柱等の構造材を濡らしてしまう。その結果、断熱性が低下したり、柱が腐食したりしてしまう。このような冬期の結露は、外気気温の低い寒冷地域で顕著である。
【０００６】
夏期には、室内は冷房され内装下地材とそれに接している防湿材が冷やされる。一方、外壁及び外装下地材は日射で暖められて、外壁及び外装下地材が含んでいる水分が蒸発し、壁内の湿気となる。この湿気が内装下地材と防湿材表面で結露して、冬期と同様に断熱性の低下、木材の腐食とそれに伴う耐久性の低下が生じる。このような夏期の結露は、夏期の日差しの強い温暖地域で顕著である。
【０００７】
また、従来から用いられている外壁通気工法も壁内の湿気を外部に放出することができ、結露に対する効果はあるものの、梅雨時のように外部の相対湿度が壁内の相対湿度より高ければ、湿気は外部に放出されず、却って湿気が壁内に蓄積されて壁内の相対湿度が高くなり結露しやすくなる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冬期及び夏期の壁内部の結露を防止する快適な壁構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、壁内部に設置する断熱材を高湿気容量かつ高透湿率のものとした。
【００１０】
具体的には、請求項１に係る発明は、内装下地材と外装下地材との間に断熱材が設けられている結露防止壁構造であって、
熱伝導率が０．０７Ｗ／ｍ・Ｋ以下であって、相対湿度８０％と５０％の含水率の差異である湿気容量が１．０ｖｏｌ％以上で、かつ、透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である断熱材を用いており、上記内装下地材と上記外装下地材の両方が、透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である下地材であり、壁内の過剰な湿気は室内および室外へ放出されることを特徴とする結露防止壁構造である。
【００１１】
このような断熱材を用いた壁構造であれば、高い断熱性を有している上、壁内部の湿気が、短期的には断熱材内部に吸湿保持され、長期的には屋内外の湿度の低い方に放出されて、結露は生じない。
【００１２】
ここで湿気容量というのは、材料中に含有することが可能な湿気量のことで、本発明では、含水率曲線（吸脱着等温線）上の相対湿度８０％と５０％との含水率の差異で示している。
【００１３】
このような断熱材を用いれば、防湿材を内装下地材と断熱材との間に入れなくても結露が防止でき、構造が簡単になる。
【００１５】
このような構成であれば、壁内部の湿気が多すぎて断熱材内部に全ては吸湿保持されない場合でも、いずれか一方の下地材を通って壁外部に放出されて結露は生じない。内装下地材をこのような高透湿率のものにすれば、防湿材を用いる必要がなく、夏期の日差しの強い地域での結露防止に有効である。また、外装下地材をこのような高透湿率のものすれば、冬期の寒さが厳しい地域での結露防止に有効である。
【００１７】
このような構成であれば、壁内部の湿気が多すぎて断熱材内部に全ては吸湿保持されない場合でも、両方の下地材を通って壁外部に放出され得るので結露は生じない。本発明では、夏期、冬期を問わず、どんな条件・地域でも結露を防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記の構成であるので、以下の効果を奏する。
【００１９】
断熱材が高湿気容量、高透湿率であるので、壁内での結露が防止されて、その結果断熱性が維持され、建物の耐久性も維持される。
【００２０】
断熱材自体が結露防止機能を備えているので、構造が簡単になり、施工の手間を省くことができてコストの低減ができる。
【００２１】
さらに、内装下地材が高透湿率であるときは、夏期の壁内での結露が防止され、外装下地材が高透湿率であるときは、冬期の壁内での結露が防止される。
【００２２】
また、内外装の両方の下地材が高透湿率であるときは、夏冬問わず、また室内外の温度差が大きい等の悪条件下でも壁内の結露が防止できる。そして年間を通して湿度が安定するため、夏期には湿度が下がり快適になり、冬期には暖房時に室内に湿気を放出して過乾燥を防ぐ。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１に本発明の実施の形態の水平断面図を示す。図２に従来の壁構造の水平断面図を示す。図の上側が室内側であり、図の下側が屋外側である。
【００２５】
図１では、柱６間に断熱材１が挿入されている。断熱材１の室内側に内装下地材２が張られていて、さらに内装下地材２の室内側表面にクロス４が張られている。
【００２６】
一方断熱材１の屋外側には外装下地材３が張られている。さらに屋外側に胴縁７を介して外装材５が設けられている。外装下地材３と外装材５との間は、胴縁７を除いて通気層８である。
【００２７】
従来例では、図２に示すように、断熱材１と内装下地材２との間にさらに防湿材９が設けられている。
【００２８】
本実施の形態の断熱材１は、熱伝導率（小さいほど断熱性能が高い）が０．０７Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。熱伝導率が低ければ低いほど断熱性能が高いのでよいが、コストや耐久性等の点で０．０１Ｗ／ｍ・Ｋぐらいまでが好ましい。
【００２９】
本実施の形態の断熱材１は、高い湿気容量を備えていて、具体的には１．０ｖｏｌ％以上である。湿気容量が高ければ、断熱材１の内部に多くの湿気を吸湿・保持するため結露を防ぐことができる。１．０ｖｏｌ％未満では、結露防止性能が不十分である。さらに、１．２ｖｏｌ％以上であれば、結露が生じやすい厳しい環境条件であっても結露を防ぐことができ好ましい。上限は、コストや耐久性等の点で８ｖｏｌ％である。
【００３０】
本実施の形態の断熱材１は、高い透湿性を備えていて、具体的には透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である。このように透湿率が高ければ、断熱材１内を湿気が比較的自由に通過して、断熱材１全体でくまなく吸湿できて、高い湿気容量を生かすことができ、結露を防止する。さらに透湿率が５ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上であれば、より結露防止性能が向上して好ましい。上限は、コストや耐久性等の点で１００ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａである。
【００３１】
このような性能を備えた具体的な断熱材としては、例えば、木質系としてセルロースファイバー成形体、軟質繊維板等、天然繊維系として羊毛、木綿、麻等を原料としたもの、天然材料系として粘土鉱物を凍結乾燥固化したもの、デンプンの発泡体などが挙げられる。これらの断熱材は、材料が植物由来であったり、土などの天然材料であるため、廃棄する場合も処理が容易で好ましい。
【００３２】
断熱材の厚みは、少なくとも１０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上であれば断熱性が向上するのでより好ましい。
【００３３】
本実施の形態の内装下地材２は、高い透湿性を備えていて、具体的には透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である。このように高透湿率であれば、夏期に日差しが強い地域における結露防止に有効である。外装材から日射によって発生した湿気は、量が多いと断熱材に吸湿されきらない恐れがある。そんなとき、内装下地材が高透湿率であれば、過剰の湿気を室内側に通して、冷房で冷やされた内装下地材表面で結露することを防止する。このような内装下地材の高透湿性を生かすために、本実施の形態では内装下地材２と断熱材１との間に防湿材を入れない。そのため、面倒な防湿材の施工がなくなり、コストダウンが行える。透湿率は７ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上であれば、結露防止がより確実になり好ましい。上限は、コストや耐久性等の点で１００ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａである。
【００３４】
さらに、内装下地材２の相対湿度８０％と５０％の含水率の差異である湿気容量が１．０ｖｏｌ％以上であれば、結露防止性能がさらに向上するだけではなく、湿気以外のホルムアルデヒドや他の揮発性有機化合物なども吸着できるので室内環境の改善も行えるので好ましい。また、洗面所等の水廻り部分の室内側においては、内装材として透湿抵抗の大きいビニールクロス等を張るので、内装下地材２から室内に湿気を放出することができない。それで、内装下地材２を高湿気容量として壁内の結露を防ぐのが好ましい。上限は、コストや耐久性等の点で８ｖｏｌ％である。
【００３５】
上述のような内装下地材２としては、石膏ボード、火山性ガラス質複層板、木質繊維板（ＪＩＳＡ５９０５に規定のインシュレーションボード等）、粘土混入珪酸カルシウム板などを挙げることができる。
【００３６】
本実施の形態の外装下地材３は、高い透湿性を備えていて、具体的には透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である。このように高透湿率であれば、冬期に壁内の湿気が、冷やされた外装下地材３の表面で結露することを防止し、湿気を通気層８に放出する。冬期の外気温が低い寒冷地域での結露防止能力が高い。透湿率は７ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上であれば、結露防止がより確実になり好ましい。上限は、コストや耐久性等の点で１００ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａである。
【００３７】
さらに、外装下地材３の相対湿度８０％と５０％の含水率の差異である湿気容量が１．０ｖｏｌ％以上であれば、結露防止性能がさらに向上して好ましい。上限は、コストや耐久性等の点で８ｖｏｌ％である。
【００３８】
上述のような外装下地材３としては、木質繊維板、シージングボード、火山性ガラス質複層板、耐水石膏ボードなどを挙げることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態は本発明の一つの例であって、本発明はこれに限定されない。例えば、室内側にはクロス４の代わりに珪藻土、じゅらく塗り壁としたり、吸放湿性セラミック材料（例えば、（株）イナックス製、製品名エコカラット）などを張ってもよいし、逆に何も張らなくて内装下地材だけでもよい。また、外装側も胴縁７と通気層８とをなくして、外装下地材３の上に直接外装材５を設けてもよいし、外装下地材３に透湿性塗料（例えば、スズカファイン（株）製、製品名コキュートーン）を塗装しても良い。また、断熱材１と内装下地材２との間、あるいは断熱材１と外装下地材３との間に空気層を設けてもよい。
【００４０】
【実施例】
−実施例１−
断熱材：木質繊維板、厚さ９０ｍｍ（ＪＩＳＡ５９０５のタタミボードを積層したもの）
内装下地材：粘土混入珪酸カルシウム板、厚さ６ｍｍ
外装下地材：火山性ガラス質複層板、厚さ１２ｍｍ（大建工業（株）製、製品名ダイライト）
以上の材料を用いて図１の構成の壁材を作成した。
【００４１】
−実施例２−
断熱材：木質繊維板、厚さ９０ｍｍ（ＪＩＳＡ５９０５のタタミボードを積層したもの）
内装下地材：石膏ボード、厚さ１２．５ｍｍ
外装下地材：シージングボード、厚さ１２ｍｍ
以上の材料を用いて図１の構成の壁材を作成した。
【００４２】
−実施例３−
断熱材：木質繊維板、厚さ９０ｍｍ（ＪＩＳＡ５９０５のタタミボードを積層したもの）
内装下地材：粘土混入珪酸カルシウム板、厚さ６ｍｍ
外装下地材：シージングボード、厚さ１２ｍｍ
以上の材料を用いて図１の構成の壁材を作成した。
【００４３】
−比較例１−
断熱材：グラスウール、厚さ１００ｍｍ
内装下地材：石膏ボード、厚さ１２．５ｍｍ、
防湿材：ポリエチレンシート、１００μｍ
外装下地材：構造用合板、厚さ１２ｍｍ
以上の材料を用いて図２の構成の壁材を作成した。
【００４４】
−比較例２−
断熱材：変性木質繊維板、厚さ９０ｍｍ（ＪＩＳＡ５９０５のタタミボードを撥水剤、硼酸で処理して積層したもの）
内装下地材：石膏ボード、厚さ１２．５ｍｍ
外装下地材：構造用合板、厚さ１２ｍｍ
以上の材料を用いて図１の構成の壁材を作成した。
【００４５】
各実施例、比較例に用いた材料の湿気性能を表１に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
これらの壁材を断熱箱の一面となるよう取り付けて、箱内（室内側）を２０℃７０％ＲＨになるように連続制御し、一方外壁側は、外気に１０００時間さらす試験をした。この間外気は、温度が−２〜１６℃の間で、湿度が３４〜１００％ＲＨの間で変動をした。
【００４８】
壁材の断熱材と外装下地材との間に湿度センサーを設置して湿度を測定したところ、実施例１、２、３は約７５％ＲＨでほぼ一定であり、壁内に結露は生じなかった。
【００４９】
一方、比較例１、２では、壁内の湿度は、試験開始と同時に上昇し始めて、約１５０時間後に約９５％ＲＨに達して断熱材と外装下地材との間に結露が生じ、その後はずっと結露し続けた。
【００５０】
実施例１と比較例１の試験の結果を図３に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の壁構造の一例の水平断面図
【図２】従来の壁構造の水平断面図
【図３】実施例１と比較例１の試験中の温度及び相対湿度を示した図
【符号の説明】
１断熱材
２内装下地材
３外装下地材
４クロス
５外装材
６柱
７胴縁
８通気層
９防湿材

Claims

内装下地材と外装下地材との間に断熱材が設けられている結露防止壁構造であって、
熱伝導率が０．０７Ｗ／ｍ・Ｋ以下であって、相対湿度８０％と５０％の含水率の差異である湿気容量が１．０ｖｏｌ％以上で、かつ、透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である断熱材を用いており、
上記内装下地材と上記外装下地材の両方が、透湿率が２ｎｇ／ｍ・ｓ・Ｐａ以上である下地材であり、
壁内の過剰な湿気は室内および室外へ放出されることを特徴とする結露防止壁構造。