ZEHなど省エネ性能の高い住宅の普及が推進される中で、1つの鍵となる住宅の高断熱性能。
住宅の快適性や安全性向上に加えて光熱費の削減など多くのメリットをもつ高断熱住宅ですが、建築する際には適切な工法や断熱材を選ぶことが求められます。
今回は高断熱住宅について、断熱工法や断熱材の種類から、メリットやデメリットまで解説します。
目次
高断熱住宅とは
高断熱住宅とは、断熱材や断熱窓などの導入によってその名の通り断熱性能を高めた住宅です。
断熱性能を高めることで室内の気温を一定に保つことができ、光熱費の削減などにもつながるため健康にも環境にも良い影響をもたらすものとして近年注目されています。
また外気からの影響を抑えるという性質上気密性とも大きな関係があり、いずれも省エネにつながることから「高気密住宅」という言葉もよくセットで使用されます。
加えて、壁以上に熱損失や熱貫流率が高いのは窓ガラスです。
高断熱を考える上では窓の仕様や大きさなども含めて考えることが有効になります。
まずは高断熱住宅について理解するため、実際にどのような工法や断熱材が使用されるかを解説します。
住宅の省エネ推進について、2021年4月から施工された「改正建築物省エネ法」によって建築士から建築主へ省エネ基準適合可否などの説明義務が発生するようになりました。
なお説明義務が発生する対象住宅は、床面積の合計が300㎡未満の小規模住宅です。
断熱工法の種類
高断熱住宅を建築する際の断熱工法の種類としては、一般的に「内断熱」と「外断熱」、そしてそれらを合わせた「付加断熱」の3種類があげられます。
またこれらのほかに、リフォームで行う簡易的な断熱もあります。
内断熱
内断熱とは断熱材を柱の中や梁の間に設置する工法で、充填断熱工法とも呼ばれます。
コストが安く省スペースで設置できるため木造住宅における断熱工法として一般的です。
ただし、外断熱に比べて断熱性能が劣る上に断熱材部分が結露するリスクもあるため、施工時には 気密性への配慮が必要です。
外断熱
外断熱とは柱の外側や外壁、屋根などに断熱材を貼り付ける工法で、外張り断熱工法とも呼ばれます。
家屋の外側を覆うため、断熱性能が高く結露も起きにくい工法といえます。
ただしその分コストがかかる点と、断熱材の重みや地震の揺れなどによって断熱材が垂れ下がってしまうなどのリスクがある点には注意が必要です。
付加断熱
付加断熱とは、内断熱と外断熱の両方を行う工法です。
内側と外側の両方を断熱することで非常に高い断熱性能が期待できますが、当然その分コストも高くなることは認識しておく必要があります。
リフォームによる簡易断熱
先述のような柱の内外に断熱材を設置するような工事のほかに、簡単なリフォームをおこなうことでも断熱性能を向上させることは可能です。
具体的には、断熱性能の高い窓を導入したり内壁に断熱ボードを貼り付けたりすることで断熱性能を向上させられます。
またリフォームよりもさらに簡易的な方法としては、断熱カーテンを導入するといった方法もあげられます。
家屋の断熱箇所
高断熱住宅を建築する際に断熱対策を行う箇所としては、主に以下の3つがあげられます。
- 壁
- 天井
- 床
これらのうち天井に関しては、「天井断熱」にするか「屋根断熱」にするかという選択肢があります。
フラット天井なら天井断熱、勾配天井なら屋根断熱など、家屋の形状に合わせた合理的な判断が必要です。
また床に関しても、「床下断熱」にするか「基礎断熱」にするかといった選択肢があります。
こちらはコストを優先するなら床下断熱、断熱性能を優先するなら基礎断熱など、優先順位に基づいた判断が必要です。
断熱性能やコストに加えて、家屋の形状も考えた上で断熱工事を行うことが重要です。
使用される断熱材
高断熱住宅の建築に使用される断熱材にはさまざまな種類があり、断熱材の種類によって熱伝導率や耐湿性・不燃性などの特性や適した工法が異なります。
断熱材には主に以下のようなものがあります。
(※熱伝導率などの性質は目安を記載しており、同系統の中でも断熱材により異なります。)
- 繊維・鉱物系
グラスウールやロックウールなど
熱伝導率は0.033～0.050程度で、不燃性に優れるものの耐湿性は弱い
コストは安く、一般的な工法は内断熱(充填断熱工法) - 自然・天然素材系
セルロースファイバーやウールブレスなど
熱伝導率は0.038～0.049程度で、耐湿性や耐久性に優れる
コストは高く、一般的な工法は内断熱(充填断熱工法) - 発泡プラスチック・石油系
硬質ウレタンフォームやポリスチレンフォームなど
熱伝導率は0.023～0.043程度で、断熱性に優れるものの熱には弱い
コストは高く、一般的な工法は内断熱(充填断熱工法)と外断熱(外張り断熱工法)
なお断熱材を選ぶ際の基準として、日本では「次世代省エネルギー基準」によって定められた目標値が一定の目安となっています。
次世代省エネルギー基準は日本を6つの地域に分類し、それぞれ地域ごとに断熱基準を定めたものです。
次世代省エネルギー基準によって断熱箇所別に目標とされる断熱材の厚みが確認できるほか、断熱性能を示す値である熱損失係数(Q値)や夏季日射取得係数(μ値)の基準値も確認できます。
高断熱住宅のメリット
高断熱住宅のメリットとしては、主に以下の3点があげられます。
夏は涼しく冬は暖かい
高断熱住宅は外気の影響を抑えるため、一年を通して快適な室内環境を形成できます。
太陽光や外気の熱の侵入を抑えるため夏は涼しく、室内の熱を外に逃がさないため冬は暖かく過ごせるでしょう。
また冷暖房の効率も向上するため、設定した温度で快適に暮らすことができます。
光熱費の削減
冷暖房効率が向上するということは、光熱費(冷暖房費)の削減にもつながります。
もともと外気の影響が少ないため、エアコンなど冷暖房機器の設定温度を控えめにして少ないエネルギーで稼働させることが可能です。
また一度調節した温度も戻りにくいため、冷暖房をつけっぱなしにしたり何度もつけなおす必要もありません。
ヒートショックの予防
高断熱住宅は家中が暖かくなるため、急激な温度変化によって引き起こされるヒートショック現象のリスクを回避できます。
従来の暖房機器による空調では屋内であっても温度差が生じ、主に浴室やトイレなどで特に高齢者のヒートショックが起こるリスクがありました。
高断熱住宅は家屋全体の断熱性能を向上させるため、このようなヒートショックによる死亡リスクの予防につながるといえます。
高断熱住宅のデメリット
高断熱住宅のデメリットとしては、主に以下の3点があげられます。
建築コストの上昇
室内温度を快適にして経済的にも健康的にもやさしい高断熱住宅ですが、建築にかかるコストは通常の住宅と比べて高くなります。
高断熱住宅には断熱材や高断熱ガラスが必要となり、平均的に必要とされている費用は坪単価3万～5万円程度です。
光熱費削減にもつながるためランニングコスト削減のためのイニシャルコストともいえますが、建築時のコストが上昇する点は覚悟しておく必要があります。
室内空気質の汚染
高断熱住宅では室内外の空気を遮断するため、室内に空気が溜まった状態となり室内空気が汚染される可能性があります。
室内空気質が汚染されると、シックハウス症候群など健康に悪影響を及ぼしかねません。
ただし改正建築基準法により2003年以降に建てられた住宅には24時間換気システムが必ず設置されているため、システムを停止させないように注意している限りは対策が可能です。
内部結露のリスク
断熱材に隙間ができてしまっていた場合、室内の暖かい空気が断熱材の内部に侵入して結露が発生する可能性があります。
内部結露が発生すると柱や土台の腐食につながる可能性があるため、施工時に気密シートの導入や通気層の確保といった対策が必要です。
まとめ
今回は高断熱住宅について、断熱工法や断熱材の種類から、メリットやデメリットまで解説しました。
高断熱住宅のデメリットはいずれも補えるものが多いため、住人にとって快適・安全で経済的にも環境的にもやさしい高断熱住宅を建築・提供するためには環境や用途にあった断熱材選びと確かな施工が重要です。
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