練馬・板橋の注文住宅/アセットフォー日記(http://blog.goo.ne.jp/assetfor)

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スキン層のはなし

2017年10月19日 15時57分04秒 | 省エネ住宅の基本

以前に書いたブログを少し引用します。

既に読んで戴いた方は、途中を飛ばしてください。

『NEDO(独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)』の『断熱材の長期断熱性能評価に関する標準化調査成果報告書』の中にある『経年劣化を加味した熱伝導率算出のための補正係数』には、こんな事が書かれています。

簡単に書きますね。

以下に示す断熱材の場合、断熱性能の経年劣化が想定されるため、示される係数或いはISO11561規定により求められた正規化熱抵抗を用いて熱伝導率の計算を行うこと。

ビーズ法ポリスチレンフォーム・・・0.98

押出法ポリスチレンフォーム・・・0.88

硬質ウレタンフォーム・・・0.81

吹付硬質ウレタンフォーム(現場発泡)・・・0.75

フェノールフォーム・・・0.92

ポリエチレンフォーム・・・0.99

つまり「ポリエチレンフォームは経年劣化で断熱性能が1%しか低下しないけど、硬質ウレタンフォームは19%も低下するから、予め補正して計算してね。」ということなんです。

これって『ネオマフォーム』がカタログで説明している『ガスの置換』の事ですよね。

以下、ネオマフォームのページからの抜粋です。

ネオマフォームの気泡は小さいだけでなく、極めて穴の小さい膜による気泡が1つ1つ独立して構成されています。(独立気泡率 94~95%)

また、素材のフェノール樹脂による膜は、中に閉じ込められた発泡ガスが抜けにくく、同時に外からの空気の侵入も少ないので、 長期間断熱性能を維持できます。

独立気泡膜写真(当社撮影)

ネオマフォームの気泡膜

従来技術品の気泡膜

空気と気泡内の発泡ガスの置換イメージ図

ネオマフォーム

ガスバリア性の高い気泡膜
=経年劣化が小さい 空気 発泡ガス

ガスバリア性の高い気泡膜

ガスバリア性の低い気泡膜
=経年劣化が大きい 空気 発泡ガス

ちなみにネオマフォームはフェノールフォームなので、先述の補正値を見ると8%ほど劣化することになります。

また同じポリスチレンフォームでも、製法によって経年劣化が10%も違うこともわかります。

この話、『50mm厚断熱材の25年後の熱抵抗』なんだそうです。

よくよくNEDOの文章を見ると、『スキン層の有無によるガスの置換が問題』と書かれていました。

スキン層とは発泡プラスチック成型する際に発生する、部材表面密度の高い層の事を指します。

食パンを型に入れ焼き上げた時をイメージしてください。

表面の6面に茶色くて硬い部分があります。

スライスした際に『パンの耳』と呼ばれる部分です。

白い部分と比べると、詰まっていて穴も少なくなっていますよね。

発泡プラスチック系断熱材も同じです。

スキン層は詰まっていて、穴が少ない。

だから、これがあるかどうかで透湿性やガスの置換性が異なる訳です。

先程のポリスチレンフォームの例を見れば納得です。

ほぼ同じ原材料で作っても、ビーズ法は金型による成形品の為スキン層が多く、経年劣化が少ない。

でも、ブロックをカットしてボード状にする押出法はスキン層が少ないため経年劣化が多くなる。

一般的に販売されているボード状の断熱材は、スキン層をカットして形を整えています。

食パンで言えばサンドイッチ用の耳なしスライスパン状態であったり、耳付きパンであったり・・・。

製造方法により、裏表にのみスキン層があり、その他4面にスキン層が無い物。

6面全てにスキン層がある物などがあります。

FPパネルは木枠を組み、表面にクラフト紙を張りつけ、その中にウレタンフォームを充填します。

その際に25トンの荷重を掛け、内部の発泡を均一になるよう管理されています。

スキン層は木枠もしくはクラフト紙の中に存在します。

つまり6面全てに存在する訳です。

また組立図に基ずく完全注文生産ですから、原則として無加工の状態で取り付けられます。

つまり切断面がありません。

そして発泡プラスチック系断熱材で重要なのが、『スキン層』があるかどうかなんです。

以前に築17年超のFPの家を解体した事があったそうです。

その時の断熱材を持ち帰り、物性測定を行った結果『新築時と変わらない』ことが確認されました。

まさに『論より証拠』ですよね。

このパネルがあと8年で(25年経過したら)急激に劣化するとも思えません。

これが、NEDOの調査では硬質ウレタンフォームは経年劣化していたのに、FPパネルは経年劣化しない理由だと思います。

6面全てにスキン層がある硬質ウレタンフォームなんて、決して一般的ではないですからね。

ちなみにFPパネルに似たようなパネルがあります。

そう、『リクシルのスーパーウォール』です。

でも、あちらは表面および側面にのみスキン層を持ち、小口2面にはスキン層がないパネルです。

ですから、比較すると断熱性能・遮湿性能の経年劣化を起こしやすパネルとなります。

ちなみにこのパネルの熱伝導率は0.026W/m・K、FPパネルの場合は0.024W/m・K(プラチナ仕様であれば0.020W/m・K)となっています。

両者を『熱抵抗』で比較してみます。

厚さ105mmのFPパネルを基準とし、同じ断熱性能とした場合のそれぞれの厚さで示してみましょう。

FPパネルの熱抵抗=0.105m÷0.024W/m・K=4.375

スーパーウォールパネル熱抵抗を4.375にするには、114mmの厚さが必要となります。

またプラチナFPパネルであれば、87mmの厚さで事足ります。

でも、これは初期性能の話。

25年後の性能はどうなるでしょう。

FPパネルは経年劣化しないことがわかっています。

でも、スーパーウォールはどうでしょうか?

19%劣化するとしたら、その性能は0.030W/m・Kとなります。

なんだ、現場発泡ウレタンと変わらないじゃん。

FPパネルと同等の性能を得ようとすれば、131mmの厚さが必要となります。

経年劣化って、怖いですね。

でも、経年劣化の割合が現場発泡ウレタンよりはマシですよね。

次の写真を見てください。

この写真は、現場発泡ウレタンの施工後に撮影したもの。

茶色が間柱(躯体)で、クリーム色が断熱材です。

平らな部分の断熱材は、発泡後躯体よりも出っ張った部分を切削しています。

そうしないと、石膏ボードが張れませんからね・・・。

この部分には、スキン層がありません。

この写真を見ると、中央の間柱を挟み左側の断熱材はほぼスキン層が無く、右側の断熱材は半分位スキン層が残っています。

どちらが良いのでしょうか?

断熱性能は、断熱材の熱伝導率と厚さによって変わります。

つまり性能の高い断熱材をより厚く施工した方が良い訳です。

同じ断熱材を使っている訳ですから、初期性能であれば左側の方が良くなるはず・・・。

だから写真のような施工が良いことになります。

でも現場発泡ウレタンは経年劣化で75%まで性能が落ち込むようですから、もしかしたら右側の方が最終的には良くなるかもしれませんね。

スキン層が無いから、きちんと防湿層を施工しなければ水蒸気を透過して壁内結露や加水分解を起こすかも・・・。

発泡プラスチック系断熱材を選ぶ時には、経年劣化も考えて選びましょう。

と言う話でした。

そうそう、最近弊社事務所の近くでビッグフレーム工法の家が建てられています。

間近で見るのは初めてです。

おもしろい工法ですよね。

金物と集成材を組み合わせているのが特徴のようですね。

筋違の代わりに巾の広い梁を柱の代わりに使っています。

通勤途中に何気なく現場を見ていて赤丸の中の金物が気になりました。

金物が熱橋にならないのかな?

断面構成を見ると、充填断熱工法のようです。

断熱材は高性能グラスウールでしょうか?

繊維系断熱材ですから、防風層が断熱材の外側に必要です。

合板を採用せず、きづれパネルを採用しているので、わざわざシートを貼っているようですね。

このシートの外側は、外気となります。

また断熱材の内側には、そのまま石膏ボードを貼るようです。

防湿・気密シートの施工の有無はわかりません。

もっとも、気密性能が高いという話は聞いたことありませんけど・・・。

イラストにある青い矢印のように冷たい風が流れ、金物が外気で冷やされたら、そのまま伝わりそうですよね。

現場を見ていると、金物の上に白いキャップのようなものを被せていました。

樹脂製でしょうか。でも、余りにも薄すぎる・・・。

多分部材同志の厚さを揃えるのが目的ではないかと・・・。

熱橋防止上意味はないような・・・。

そもそも、柱や梁自体が熱橋です。

天然木材の熱伝導率は0.12W/m・K程度。

FPパネルと同程度にする為の必要厚さは52.5cmとなります。

鉄やコンクリートよりはだいぶマシだけど、やっぱり寒いですよね。

付加断熱をしなければ、解決しないとは言え、その柱の巾が一般的な住宅よりも相当広いとしたら問題かも・・・。

熱橋が多くて、気密性能が低く隙間風がピューピュー。

壁内結露が起きやすい構造では?

躯体が腐っていたら大変です。

経年耐震強度なんて目安はありません。


完成したら、サーモカメラで見たいですね。

でも、無理だろうなー・・・。

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