~熱、その1~

冬暖かく、夏爽やかな空間を実現するために、学ばなければならない必要な要素は、大きく3つあります。熱の伝わり方、水蒸気の性質、気密の取り方の3つです。今月はこの熱のことについて少しだけ書きます。

熱の伝わり方は伝導、対流、輻射の3つです。住宅を例に簡単に説明しておきます。

黒い屋根が夏の太陽で熱せられ、70℃まで温度が上がります。その熱が屋根の下地の合板に、接触している部分から伝わります。屋根下地合板が60℃になりました。今度は屋根下地合板は接している垂木という材木に、その熱を伝えます。垂木は50℃になります。これらの熱移動は伝導です。今度はその熱は小屋裏空間があるため、直接接していない2階の天井地(石膏ボード)に伝わります。天井地の温度は40℃です。天井地の温度が40℃であれば、2階にいる人間は体温36℃ですから、その40℃の熱をもらいます。暑いです。垂木から天井地、天井地から人間に熱が移動するのは輻射です。2階にいる人は暑くてたまりません。扇風機を回します。少しだけ涼しくなります。これは扇風機の空気が、体の表面の熱を吹き飛ばしているからです。(汗を乾かすときの気化熱もあります)これは対流です。

簡単に書きましたが、実際には家は伝導、対流、輻射が個体、空気を介して、非常に複雑な熱移動を行います。ここでは、伝導、対流、輻射という言葉だけ覚えておいてください。

インターネットで「熱の伝わり方」と検索していただければ、解りやすい事例がたくさん出ています。伝導→湯呑が熱くて持てない。対流→エアコンで冷暖房する。輻射→たき火、太陽の熱等々です。

ここで皆さんに、絶対覚えておいてほしいことの最も大事なひとつは ”熱は高いところから低いところに移動する”という宇宙の大原則です。冬、窓のそばにいると寒く感じます。窓ガラスの温度が15℃であっても、人間が36℃の熱をもっている以上、36℃の熱は15℃のほうに移動するのです。(輻射熱移動)冬、いくら暖房して部屋の温度を22℃まで高めても、窓がある限り、確実に熱は奪い去られて温度は下がり、人は寒く感じます。窓をすべてなくせば、熱は中々逃げません。暖かく暮らせます。夏も同じことが言えます。窓から強烈な熱が入ってきます。いかに室温を26℃に下げようと、必ず温度は上がります。しかし、窓をすべてなくせば、熱は入ってきません。とても涼しく快適です。

でも、家の中は真っ暗です。こんな家は見たことがありませんし、もし本当に造ってしまったら、恐ろしく息の詰まる、まるで牢獄と同じようなものになるでしょう。

ここで皆さんに、覚えておいてほしいことの2番目は、”窓の大きさと、快適な温熱環境は反比例する”という事実です。つまり簡単に言いますと、明るい解放感のある家ほど、暑くて寒いということです。それでも、暗いよりは明るいほうが良いと、多くの方は言いますし、私もそう思います。そこで次回は、明るくてしかも、快適な温熱環境を作るためには、どうしたらよいかを書いてみたいと思います。

2012年6月
文責 脇長敬治