So-net無料ブログ作成

夏涼しく、冬温かい「瓦屋根」(屋根材による夏季・冬期の熱環境) [屋根には「瓦」]

 前回の記事で書いた予告編の本稿第一弾「夏涼しく、冬温かい「瓦の屋根」(屋根材による夏季の熱環境)」です。

「夏季」
 

 夏の西日が当たったカラーベストの家の熱画像です。

 太陽の直射により、屋根の表面温度は70℃以上にまで上がります。

 

 そして、その屋根を裏側から見ると野地板は最高62℃の高温になり、さらには壁や柱までが輻射熱によって高温になっていることが解ります

 

 粘土瓦は、カラーベスト・コロニアルや鈑金屋根に比べ「すごしやすい家」になると言われていますが、それを実験的に明らかにする試みが過去に行われたことがあります。

 

 この実験は、夏季と冬期(主に夏季)における屋根材の違いによる熱環境の違いを明らかにすることを目的に行われていて、「銀色-和瓦」「黒色―平板瓦」「黒色―カラーベスト」を葺いた比較実験棟を屋外に並べて建て、夏季・冬期のについてそれぞれの「表面温度」「野地板裏側温度」「小屋裏空気温度」の比較検証実験でした。

(平成8年度に福岡大学の須貝研究室で行われた「屋根材仕様の違いによる冬期書きの熱環境の比較(夏涼しく冬温かい屋根材は何か?)」:日射吸収に影響のある色については、最も使用頻度の高いものを選択してあります。)

 


 実験棟としては、上記のようなものを用意しました。

 45:100の片流れの勾配屋根の上に「和瓦」「カラーベスト」「平板瓦」をそれぞれ通常の施工(野地板=12mm合板/アスファルトルーフィング22kg/m)によって施工し、さらには小屋裏換気の影響を加味すべく20mm×120mmの換気口(換気効率については最後の付表参照)を設けました。

 

 まず、夏季に直射日光が当たっている状態で表面温度のサーモグラフ画像です。

 左から「和瓦」「カラーベスト」「平板瓦」

 測定値のグラフの紹介は割愛しますが、最高温度がそれぞれ日射吸収が大きく熱容量の小さい「黒色-カラーベスト」で78.9℃、次いで「黒色―平板瓦」が76.7℃、「銀色―和瓦」では71.2℃とカラーベストと比べて7.7℃も低く優秀との結果となりました。


 次いで小屋裏側の野地板裏側の表面温度です。

 カラーベスト

 平板瓦

 和瓦

 サーモグラフの熱画像で見る限り、「黒色-カラーベスト」の温度が最も高く52.4~58.8℃、次いで「黒色―平板瓦」が45.8~53.3℃、一番温度の低い「銀色―和瓦」では43.7~48.6℃という結果となりました。

 野地板温度


 測定温度のグラフで見ると、ピークでそれぞれカラーベストに比べて「和瓦」で約10℃低く、「平板瓦」で6℃低いことが解ります。


小屋裏の空気温度は以下になります。

 小屋裏空気温度

 小屋裏の換気を行っているにも係わらず、カラーベストに比べて「和瓦」で約8℃低く、「平板瓦」で約5度低いことが解ります。


 実際の屋根に於いては、断熱を野地面(外断熱)でやっているのか?、天井裏(内断熱)でやっているのか?、或いは二重野地など断熱について特別な措置を講じてある場合もあり一概に評価が出来ない場合もありますが、屋根材によってこれだけ大きな温度の違いがあることをご理解いただけましたでしょうか?

 

 この三つの屋根材の大きな違いは、材自体の断熱性や暑さもさることながら(薄くて軽い屋根材は熱を伝えやすい)、一番大きな違いは「屋根材と野地板間の空気層の大きさ」です。

 和瓦の施工状態

 和瓦の場合、図にあるように山と谷がある形状により「瓦裏に流動する空気層」を持っていて、これが断熱に一役買い、さらには何らかの事情で瓦裏に水分が入り込んだ場合も、この空気層と瓦どうしの有機的な隙間により、自然に外部に放散されます。

 

 カラーベストやコロニアル・鈑金などの場合は空気層がほとんど無く、屋根材表面に当たった日射による熱がそのまま伝導によって野地板に伝えられると言うことです。
 また、隙間が小さく瓦裏に入り込んだ水分はなかなか排出されません

平板瓦については、和瓦に比べれば少ないもののやはり空気層があります水分の排出については瓦どうしの隙間が少なく、何らかの措置を講じた方がベターです。)

 

 我が家でもそうですが、夏とはいえ四六時中エアコンを回しているわけではありません

 この5℃の違いは、そのままエアコンを掛けていないときの室温と直結します。

 以上の点からも、屋根材としては「和瓦」が良いと、私個人は考えています。



「冬期」

 冬期についても、夏季と同様に熱損失という観点で和瓦の優秀性の実証が出来ましたので、サーモグラフの画像を紹介させていただきます。

 実験棟内部を暖房で暖めた後放置し、外気温―0.5℃になった時点でのサーモグラフ画像です。

 左から「和瓦」「カラーベスト」「平板瓦」


 明らかにカラーベストの表面温度が一番高く、暖められた熱が放散されていることを示しています。

 

 その時点での野地板の小屋裏側表面温度です。

 和瓦

 平板瓦

 カラーベスト


「和瓦」が一番温度が高く、小屋内の暖かい空気が何時までも残っていることを示していますが、やはり「カラーベスト」は屋根材を通しての廃熱が進んだのか一番低い温度になっていました。


 平成8年度の実験はここまでで、和瓦の優秀な断熱性能について実証された格好となりました。

 そして平成9年に同じ実験棟を使い、ファンヒーターでの加熱、加湿器での加湿による、現在も問題になっている建物の腐朽の原因としての結露についての実証実験を行いました。

 これについて、次回「軽い屋根材は家を守らない!」の記事で書かせていただきます。

 

PS.
 マニアックな記事で失礼いたしております。

 もし、気がついた点、不明な点や、疑問点・意見などあれば、ご自由にコメント下さい!

 (私自身勉強中で、ご教授いただければ本当にありがたく思います。)


 

ブログランキング·にほんブログ村へ にほんブログ村 住まいブログ 一戸建住宅へ  にほんブログ村 政治ブログへ   にほんブログ村 子育てブログへ
 日本ブロク村アクセスランキングに参加しています。上のいずれかのバナーのクリック、お願いします。 
 せっかく書いた記事ですので、一人でも多くの方に読んでいただきたいとの思いを持っていますので、読まれる価値のある記事だと思われたらどのバナーでも結構なので、
是非クリックお願いいたします。 


 

「付図」

施工図-和瓦

 

施工図ー平板瓦

 

施工図-カラーベスト

 

二酸化炭素濃度減衰法による換気回数

 

ブログランキング·にほんブログ村へ にほんブログ村 住まいブログ 一戸建住宅へ  にほんブログ村 政治ブログへ   にほんブログ村 子育てブログへ
 日本ブロク村アクセスランキングに参加しています。上のいずれかのバナーのクリック、お願いします。 
 せっかく書いた記事ですので、一人でも多くの方に読んでいただきたいとの思いを持っていますので、読まれる価値のある記事だと思われたらどのバナーでも結構なので、
是非クリックお願いいたします。 


nice!(3)  コメント(14)  トラックバック(4) 
共通テーマ:住宅

nice! 3

コメント 14

力作ですね。最後まで読みましたよっ。たいせいさんの瓦に対する深い愛情を感じます。
by (2007-06-20 22:20) 

たいせい

 STEALTHさん、業界外の方にはややこしい記事、最後まで読んでいただき本当にありがとうございます。
 瓦屋根の残熱性能など簡単に紹介したサイトなどネット上に幾つかはあるのですが(この記事のサーモグラフの画像自体はネット上で時々見ます)、キチンと系統立てた説明がなされておらず、記事としてはあまり読まれないであろう覚悟をしながら、あえて長文で書きました。
 原文である須貝教授の研究論文と首っ引きで、あえて自分で文章を起こしましたが、「意」とする所がちゃんと伝わっているのだろうか?、引用に間違いがないか?など、不安いっぱいのアップでした。

 nice! &コメント、ありがとうございました!
by たいせい (2007-06-21 09:35) 

アキラ

ブログでここまでやれるんですね。

『百聞は一見に如かず』 『一目瞭然』 大変立派な記事に驚いています。

できましたらこの資料を入手したいと思いますが、これはたいせいさんしかお持ちではないんでしょうか?(例えば日本瓦工業会で入手できるとか・・・)
家づくり学院で瓦の良さをアピールする際に。
リフォームでカラーベストを希望されるお客様に・・・
口で言うよりも、最高の資料となりそうですので・・・・
by アキラ (2007-06-21 10:16) 

nina

裏の温度の違いに驚きました!
瓦屋根で壁に植物を張り巡らせておけば、夏でもエアコンいらずですね!
こういった事をNHKとかで取り上げてくれればいいんですけどね〜。
by nina (2007-06-21 15:37) 

たいせい

 アキラさん、拙い記事を評価下さり本当にありがとうございます。

 今私の手元にある須貝先生の研究報告書はモノクロの複写版(データーページ含み140ページ)で、弊社の所属する愛知県陶器瓦工業組合から借り受けてきたものです。
 かつて(平成9年)、この報告書のエッセンスをまとめた「健康住宅づくりと瓦の評価(屋根材仕様の違いによる夏季・冬期の熱環境比較実験報告書)」を印刷し一般に配布しましたが、残念ながらこの報告書は組合にも残っていないようです(カラー画像のほとんどは、ここからスキャンしました)。
 その後数年前に、一般への配布用に「瓦はすごい!(瓦の性能を科学する)」と言う小冊子(8P)を組合で作りましたが、熱画像などは含まれているもののやや説得力に欠ける内容で、テキスト用としては情報量が少ないような気がします。(組合に在庫が有るのを確認しました。)

 報告書本体は、私の方で複写が可能ですし、平成8年版小冊子については画像としてスキャンしたCDを作ってお送りすることが可能です。
 また、最新版の小冊子は組合事務局に言えば入手できますので、必要部数を要っていただければ、私の方で話を通しておきます。

 是非、瓦の正しい理解のために使っていただきたいと思います!!

 コメント、ありがとうございました。
by たいせい (2007-06-21 16:53) 

たいせい

 ninaさん、マスコミへの情報提供は直接、もしくは広告代理店を通して業界としてやっているのですが、残念ながら今のところ取り上げていただけていません。
(”あるある”なんか、情報捏造でややこしとになるよりも、こんな明らかなデーターがあるのだから、扱って欲しいと思っていました。)
 残念ながら、瓦業界は競合製品メーカーとはスポンサーとしての力が格段に落ち、有力スポンサーを怒らす可能性のある番組は、マスコミにとって鬼門だったようです。(私のマスコミ不信の根っこはこの辺りにもあります。)

 「地球温暖化やヒートアイランド対策に瓦屋根」
 なんて感じで扱っていただけたら、以後その局には足を向けて寝ないぐらい感激するのですが....。

 一人でも多くの方に、瓦の良さを知っていただきたいです!!


 nice! &コメント、ありがとうございました。
by たいせい (2007-06-21 17:04) 

plusgate

これはわかりやすい記事です。
アキラさん同様、資料として僕も頂きたく思います。
そう言いながら、今回の物件が板金なので、恐縮なんですが…
by plusgate (2007-06-22 20:28) 

たいせい

 plusgateさん、現役の設計士の先生にそう言っていただけると、CRTを眺めながらぽつぽつ入力していた時間が報われたようで、本当に元気が出ます。
 資料を何部か複写する気になりました。
 またPDFか何かに原文を落として、ダウンロードできるようにしておきたいとも思っています。
(ただ、暫く慌ただしく、少し後になりますが....。

 他にもリクエストのある方は、コメント下されば善処したいと思います。

 nice! &コメント、ありがとうございました!

PS.
 来週、能登の地震の業界としての視察などもあり、次に予定している記事の「軽い屋根材は家を守らない」は、再来週辺りになってしまいそうです。

 
by たいせい (2007-06-23 09:01) 

dikkom2001

BAJANEのところからきました。
宜しくお願いします。
by dikkom2001 (2007-10-27 21:30) 

たいせい

dikkom2001 さん、BLOG方にも立ち寄らせていただきました。
 こちらこそよろしくお願いいたします!
by たいせい (2007-10-29 13:40) 

tsk

古い記事にコメント、すみません。

たいせいさんも、記事中に
「 実際の屋根に於いては、断熱を野地面(外断熱)でやっているのか?、天井裏(内断熱)でやっているのか?、或いは二重野地など断熱について特別な措置を講じてある場合もあり一概に評価が出来ない場合もありますが、屋根材によってこれだけ大きな温度の違いがあることをご理解いただけましたでしょうか?」
と書かれているので、一番表に出る屋根材の違いでこれだけの差が出る
ということを言いたいのは理解しています。
様々な施工方法で違いが出てくるだろうというのも理解してます。

あえて、聞きたいのは
一般的な現状の施工方法ではどうなのか?
高断熱をうたっている家が多い中、瓦以外の施工方法も弱点を減らす方法がとられていると思います。
良くある技術の説明も、壁の断面図を示して説明しているケースはいっぱいあるのですが、こと、屋根に関しては少ない。
ということで、一般の人には何が良いのかわからないのです。
何かの機会があれば検討してみてください。

と、この記事をいつも見ていてどうしても書きたくなったのでいまごろですみません。
by tsk (2008-03-12 02:03) 

たいせい

 tskさん、過去記事へのコメント大歓迎です。と言うよりも、別のところでこれらの記事を元に屋根に関するデータベースを作るつもりで記事を書きためている意味合いもあり、埋もれさせたくないと思っているのが正直なところです。

 特に夏の日射など屋根を介して入り込む熱が室内の住環境与える影響の起きさの割に、屋根面の断熱の評価やアピールが足らないと私も思います。
 また住環境という面以外でも、温度差があれば当然それに応じて結露もおこり、建物の寿命に影響を与える結露をどう防いでいくかという点にもあまり触れられていないように思います。
(高気密・高断熱の家というのは同時に部分的な結露が起こりやすい家だとの認識を持っています。)
 残念ながら私自身今の段階で、家全体で考えた場合のこれに関する明確な定見というものを持ってはいません。(ハウスメーカーも含めて持っているところは少ないのかもしれません?)

 ただ、これは屋根に関してだけではないのですが、「変える必然性のないものをかえる理由」が私にはよく解らず、日本の気候風土に於いて実際に歴史によって実証され確認が済んでいる建材や工法を採用することについてのリスクを、採用される側の方達はどの程度認識して使っていらっしゃるのか?と言う点に大きな疑問を持っています。

 現にいわゆる軽い屋根材の蔓延で、野地板の結露による腐朽が大きな問題になり、小屋裏の換気が当たり前になりました。
 これって採用した当時には思いもよらない問題点で、実際に多数建てられた家で十年の時を経てきた結果表面化した事なわけで、だれもこんな事が起こるとは想像していなかったはずです。
 熱架橋による壁や基礎回りの結露も同様で、高気密高断熱住宅が建てられるようになって最近になって問題視されるようになった点です。
 他にも構造に金属を使う家で金属と木材の熱膨張率の違いによる問題などもこれに当たるかもしれません。(あまり表面化していませんが)
 以上のようなことから、新しい建材や工法に対しては私の場合はまず疑ってかかるところから見ています。

 いただいたコメントに対して的確な答えではないかと思いますが、私自身屋根面での熱環境の評価について宿題と受け止め、何か定量的な評価方法がないものかどうか?考えてみたいと思います。
 コメント、ありがとうございました!

PS.
 実はこの記事は未完で、野地板の結露の問題についていずれ記事にしようと準備を進めています。
by たいせい (2008-03-12 10:55) 

tsk

敵?!も徹底的に研究されてくださいね
良いことは吸収できるでしょうし、逆に瓦のよさを表現しやすくなりますから
同じことすれば、熱伝導率が低い瓦は勝てます。

まあ、新建材もいいかどうかは別として、新しい技術とセールストークが次から次へとでてきますから

最近は、ゴアテックスみたいな素材の透湿素材が屋根も壁も使われている例が多いですね。
http://blog.toshitu-r.jp/data

スレートとかガルバは、空気層と外断熱(野地板より上で断熱)でということでがんばっているようです。瓦だったら、断熱材込みでできるのにという、たいせいさんの声が聞こえてきそうですが
空気層をいっぱい取られたら、結構対抗がむずかしいかも

ついでに最後に
ドイツのCO2政策です。
http://www.energie-fuer-morgen.de/co2kampagne/-.2872/co2kampagne.htm
写真が屋根の断熱の重要性を表現できてます。
日本もこのくらいのユーモアがほしいものです。
by tsk (2008-03-13 02:19) 

たいせい

 tskさん、新生屋根材の外と断熱は私個人としては野地板の結露による腐朽がいよいよ手に負えずに出してきた方策だと考えています。
(天井面や内断熱では、野地板の結露を食い止めることが出来なかったという意味です。)
 新しい屋根材が注目されてはいますが、家本体を四季の環境変化から守るという意味では、瓦には日本の気候風土で使われ研鑽を積んできた実績があり一日の長があり、他の屋根材の場合冷静に考えればようやく瓦並の性能を得ることが出来ました言っているに過ぎないものが数多くあります。(その方法が適当かどうかの証明が終わるのは数十年後です)
 同様なことが断熱や結露についても、様々な工法の試行を通して行われていると思っているのですがいかがでしょうか?

 ただご指摘のように、如何にその優れた性能を定量的に解りやすく表現するか?と言う点に瓦業界のウイークポイントがあり、ご意見を真摯に受け止め何らかの方策を考えなくてはいけないと思います。
 現にこの記事で紹介させていただいた研究は、十年近く前のものであるに関わらず業界外への周知があまり行われてこなかったわけで、優れた特徴を一般のお施主様に認知していただくと言う点について、本当に下手だったと思います。
(工法などに検討の余地がないと言っているわけではなく、最近記事に書いたような防災瓦の施工法など、さらなる検討を進め進歩して行かなくてはならないのは言うまでもありません。)

 別の観点になろうかと思いますが、ご紹介下さったドイツの例に使われている写真など非常に解りやすい表現方法で、周知の仕方を考える上で非常に参考になりました。
 なお、透湿性のルーフィングについいては十年近く前から発売されており強い興味を持っていますが、接着剤という防湿層を持ったコンパネの野地板ではあまりあまり意味が無く(杉の荒板の野地板でないと)、その辺りのことがあまり知られておらず、トータルで考えなくてはならないと言うことを思っています。

 追加コメント、本当にありがとうございます!

PS.
 昨年初め、某大手新生屋根材メーカーの関わるセミナーで昔の自社製品で葺かれた屋根のリフォームについて触れられていました。
 内容は、事例の写真を映し出しながら自社の製品では結露により野地板の腐朽がかなりの確率で起こり、新たに小屋裏換気を含めた屋根にお代規模リフォームの営業をしようというものでした。(私にはそう聞こえました)
 そして当時のその会社の製品も「耐久性のある塗装」を売りにしていた記憶がありますが、現実には5~10年での再塗装が必要でした。
 他の屋根材や他のメーカーの欠点をあげつらうことはしたくないのですが、宣伝・プロモーション力のある大手メーカーは強いです...。
by たいせい (2008-03-13 14:59) 

コメントを書く

お名前:[必須]
URL:
コメント:
画像認証:
下の画像に表示されている文字を入力してください。

Facebook コメント

トラックバック 4

Locations of visitors to this page

この広告は前回の更新から一定期間経過したブログに表示されています。更新すると自動で解除されます。

×

この広告は1年以上新しい記事の更新がないブログに表示されております。