気密・断熱のすべて

こんにちは、家づくりサポーターの渡辺です。地球温暖化対策として温室効果ガスの削減が叫ばれ、菅総理が2020年10月「2050年カーボンニュートラル宣言」を行いました。温暖化に伴う気象状況の異変、甚大な災害が身近な問題になり、もはや「脱炭素化」は一部の環境意識の高い人たちだけが議論するテーマではなくなりました。そのような状況下で私たちが家庭で使うエネルギーに対しても、住宅の性能を上げエネルギーを極力必要としない住宅を建築することが求められるようになりました。具体的な数値目標としてZEH基準(1次エネルギー消費の収支がゼロ)という目安が2014年に制定されましたが、この数値を満たせば収支は本当にゼロになるのか、あるいは暖かくて涼しい住み心地のいい家になるのか?というとこれは少し違うような気がします。そこで、そもそも性能の高い家とは何なのか?断熱と気密の基礎から少しずつ考えてみたいと思います。

ZEHの説明画像

                    参考文献 スラスラわかる断熱・気密のすべて 南雄三著

人と断熱

人は恒温動物です。なので体温が急に下がったり、上がったりすれば死んでしまいます。37℃程度を維持していかなければなりません。ところが外の温度は、夏は30℃を超え、冬は0℃を下廻ることがあります。したがって、なにかしらの温度調節機能が必要です。暑いと汗をかくのはそのためで、汗が蒸発する時に体温を奪います。うちわであおぐと涼しくなるのは風が発汗をスムーズにするからです。それでも暑くてしかたがない場合は冷房を運転します。室内の温度を機械的に下げるのです。この時に大量のCO2が排出されます。 寒い時の体温調節は「震え」です。ブルブルっとすると身体の中の熱が作られます。でもしょっちゅうブルっているわけにもいきませんし、ブルってもそんなに暖かく感じませんよね。そのために人間は「服」を着ます。つまり服は断熱材なのです。犬や猫には毛があってそれが服の代わりをします。服よりもひと回りもふた回りも大きい断熱材が「家」です。昔の農家の屋根を思い出してください。たっぷりした草ぶき屋根が乗っていました。草ぶき屋根の草は藁や茅でしたが、その断面をよく見ると筒になっています。この筒の中に空気を閉じ込めているので断熱性があるのです。今、私たちが目にする断熱材のグラスウールも、茅と同様に空気を繊維の中に閉じ込めることで断熱します。昔の民家の草葺き屋根もグラスウールと同じくらいの断熱性能を持っていたのですね。今の住宅に使われているグラスウールは50ミリとか100ミリの厚みでしかありません。これに対して民家の茅葺き屋根は200ミリも300ミリもあるのですから、民家の屋根は超高断熱だったと言えるのです。

高断熱の説明画像

断熱・気密と空調

セーターは風に弱い

太めの毛糸で編んだセーターはフワフワしていて暖かです。でもセーターは目が粗いため風を通しますから、風が吹けばそれを着ていてもちっとも暖かくなりません。そこでセーターの上にウインドブレーカーを着てみると、とたんに暖かくなります。ウインドブレーカーで気密性が高まったのです。要するに、どんなに断熱性が立派でも気密性がなければ暖かくなりません。断熱と気密は一体であって、断熱はいいけど気密は嫌いというわけにはいかないのです。

高気密の説明画像

しかし、昨今のZEH基準にはいつの間にか断熱のみで気密がどこかに行ってしまいました。これではいくらZEH基準値でも省エネにはならないのです。このことは、ある一部の気密が不得意なハウスメーカーの圧力がかかっているからだと言われています。

空調に支配された家

「断熱と気密が一体だというにはわかるが、夏は気密じゃないほうが涼しいはず・・・」たしかにそのとおりですね。大きな草葺きの屋根の下で、風通しのよい縁側でスイカを食べていれば最高です。深い軒の出が日陰をつくり、草葺き屋根の高断熱が強烈な日差しを防ぎます。夏は断熱も必要ですが、通風も必要なのです。そして通風するためには大きな開口が必要ですから、高気密は逆効果になりそうです。冬は高気密のほうがいいけれど、夏は気密が邪魔・・・断熱、気密の話は北欧のように寒冷な地域に好都合なもので、日本には適さないのかもしれません。

夕涼みのイメージ画像

でもそんな話に強烈に反論する人がいます。「日本のように蒸し暑い夏を持つ地域こそ高断熱・高気密は必要なのだ。蒸し暑さの中で快適に過ごすには除湿が必要で、冷房運転して室内も温度と湿度を下げなければならない。でも、高断熱・高気密にすれば1台のエアコンで家全体を冷房することができる。したがって、日本にこそ高断熱、高気密化が必要なのである。」という主張です。たしかに冷房することを前提にすれば断熱、気密が重要だし、今では縁側で夕涼みなんて夢のような話だし、冷房のない家なんてないし・・ だったら高断熱、高気密化が理にかなっているように思われます。でもこれはある見方をすれば『空調に支配された家』と言われるかもしれません。

「開けたり、閉めたり」

窓で開く

さて、断熱、気密について、ここまで理解はできたが、冬は気密がいいが、夏は逆効果という矛盾ができてきました。ここで取り上げたいのが窓の存在です。民家には大きな窓があって、夏は風が抜けていました。今の家にも窓があります。窓を開ければ気密は一瞬にして消滅し、窓から風を取り入れることができます。要するに高断熱、高気密化は通風を無視するものではないのです。「蒸し暑い日本では冷房で除湿することが重要」という人がいますが、この場合には窓は閉め切りです。でもそれはそれ、いろいろな考えのひとがいるのですから、窓を閉めて冷房で快適さを得るのも1つの選択です。ただ、これが最高に快適だということが間違いであると同時に、そんな考え方を認めないというのも間違いです。もし冷房に頼らなくても快適であれば、省エネになりますしこしたことはありません。このように窓の存在は断熱、気密化の夏と冬における矛盾をなくします。断熱・気密性を充実させてうえで窓の開閉で調節することもひとつの方法です。 

断熱・気密が先で空調が後

次にさきほど述べた「高断熱、高気密の家は空調に支配されているようだ」という言葉について考えてましょう。人間は恒温動物で一定の体温を維持しなければなりませんが、外気温は大きく波打って、冬は体温よりずっと低温に、夏はずっと高温になります。この様子を図にしてみました。

高気密 高断熱の説明画像

真ん中にあるグレー部分の帯が人間が保たなければならない温度(快適温度)です。帯の幅は個人差や我慢できる範囲を示します。冬は寒さに慣れてきて少し低くなっていますが、夏はその逆に少し高くなっています。それでも外気温(外部条件)との差は大きすぎます。冬は裸のまま放置されれば死に至ります。外気温は大きく波打っていますが、この波を体温に近づけるのが建築的手法です。要するに断熱・気密ということです。断熱・気密にすることで波は和らぎ、外気温は体温に近づいてきます。でもまだ体温まで届きません。この不足分を補うなが、機械的手法です。つまり暖冷房(空調)です。空調で機械的に快適な温度までコントロールするのです。図をみれば理解しやすいと思いますが、外気温の影響をまず断熱が和らげますが、それでも足りなければ空調の出番です。もし断熱だけですむのなら空調は不要で省エネになります。{

高断熱・高気密の家は空調に支配されている」のではなく、その逆で、断熱、気密が高くなれば空調は小さくなります。断熱・気密が先にあって空調は後にくるものなのです。日本の家は冬がくれば暖房するのが当たり前になっています。暖房が先にきて、断熱、気密が後になっているのです。こんな状態では大きな熱で暖房しないと快適になりませんから、快適さは贅沢なもの思われています。快適ということばに対して年配の人ほど罪の意識を感じるのはこんな理由があるのだと思います。そこで登場するのが我慢です。できるだけ暖房しないで寒さを我慢するのです。「省エネルギー」を節約と勘違いしている人もいます。我慢するより、断熱・気密という知恵を使って、空調を小さくしながら快適さを得られればこれこそが省エネなのです。