暑さ対策の疑問を解く-１２

なぜ２階が暑くなるのか⑤

暑さの根本原因は赤外線、しかし赤外線そのものは熱くない。

ではどうして赤外線を受ける量が多くなると、暑くなるのでしょうか。

それは、赤外線によって輻射熱が発生するからです。

熱は３つの要素のいずれかで移動します。そして、それは｢対流｣｢伝導｣｢輻射｣と呼ばれており、これを熱移動の３要素(３原則)といいます。

対流は空気などが動くことで熱が移動するもので、対流による熱移動を利用している代表的なものが、ドライヤーやエアコンです。

伝導は物質と物質が触れることで熱が移動するもので、伝導による熱移動を利用している代表的なものが、アイロンや湯たんぽです。

輻射の代表的なものは、太陽から降り注ぐ赤外線です。

赤外線自体は熱くありませんが、赤外線が様々な物質に当たることで、その物質の分子を高速に振動させ、熱を発生させます。

その原理を応用した調理機器が、電子レンジです。

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暑さ対策の疑問を解く-１１

なぜ２階が暑くなるのか④

暑さの原因となっているのは、熱線とも呼ばれる赤外線です。

しかし、矛盾するような話ではありますが、赤外線そのものは熱くないのです。

赤外線そのものが熱いのであれば、太陽に近いほど暑いはずです。

ところが実際には、高度が高いほど気温は低くなります。

では、なぜ赤外線が暑さの原因であり、熱線と呼ばれるのでしょうか。

それは、赤外線によって輻射熱が発生するからなのです。

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暑さ対策の疑問を解く-１０

なぜ２階が暑くなるのか③

では、夏の暑さの原因となる赤外線は、どの面に多く降り注ぐのでしょうか。

グラフは、東京における夏至の直達日射量を表したものです。

グラフから読み取れるように、夏は圧倒的に水平面が受ける日射量が多くなります。

これは、夏の南中高度が高くなることによる影響です。

東京(北緯３５度を仮定)を例に挙げると、夏至の日における太陽の南中高度は７８°、冬至の日における太陽の南中高度は３２°、その高度差は実に４６°にも及ぶのです。

このことにより、夏は水平面が大量の日射、つまり暑さの原因である大量の赤外線を受けるということです。

これを建物に置き換えると、どうなるでしょうか。そうです、屋根が暑さの原因となる赤外線を大量に受けているのです。

そして、意外とも思えるのは、南面の壁が受ける直達日射量が少ないということです。

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暑さ対策の疑問を解く-９

なぜ２階が暑くなるのか②

暑さ(寒さ)の根本的な原因は、太陽から降り注ぐ赤外線です。

赤外線とは７８０～１０万nm(ﾅﾉﾒｰﾄﾙ)の波長域の光のことで、強い熱作用があるという特長があり、このことから赤外線は熱線とも呼ばれています。

太陽から降り注ぐ赤外線の量によって気温が左右され、赤外線の量が少なければ気温は下り、赤外線の量が多ければ気温は上昇します。

そして、赤外線は波長の長さによって近赤外線､中間赤外線､遠赤外線の３つに分類されます。

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暑さ対策の疑問を解く-８

なぜ２階が暑くなるのか①

２階建ての場合、１階に比べて２階のほうが相当に暑くなります。

どこのハウスメーカーさんや工務店さんでも、天井(あるいは屋根)の断熱を壁の断熱よりも強化しているにも関わらずです。

断熱材が暑さ対策に威力を発揮するのであれば、高断熱に覆われた空間のほうが涼しくなるはずです。

しかし、残念ながらそうはなりません。２階は強化した断熱に近い空間です。

では、どうして２階が暑くなるのでしょうか。

その原因を把握し、対処しなければ、有効な暑さ対策を施すことは出来ません。

温暖化で気温が上昇し、暑さが厳しさを増していく今後の家づくりにおいて、この問題をしっかりとクリアしていきましょう。

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