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熱橋対策

断熱材が途切れる場所——構造材や金物、基礎の立ち上がり。そこは熱が橋を渡るように伝わる「熱橋(ヒートブリッジ)」になります。

01 / ARTICLE解説

全5回にわたってお届けしてきた「エコハウスの5要素」も、今回がいよいよ最終回です。「気密」「高断熱(厚い断熱)」「パッシブデザイン」「熱交換換気」と、家を暖かく快適に保つための工夫を解説してきましたが、最後に忘れてはならない最大の総仕上げが「熱橋(ねっきょう)対策」です。熱橋(ヒートブリッジ)とは、その名の通り「熱の橋(通り道)」のこと。断熱材が途切れていたり、熱を伝えやすい素材が貫通していたりすることで、そこから家の中の熱が外へと逃げてしまう弱点を指します。

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熱橋は、お堀にかかった「橋」

暖かい家をお城、冬の冷気を攻めてくる軍団にたとえてみましょう。断熱材は、お城を囲むお堀です。そして熱橋(ヒートブリッジ)は、そのお堀にかかっている橋。柱や梁、基礎のコンクリートなど、断熱材を途切れさせて家の内と外をつないでいる部分のことです。

橋のない所では、冷気はお堀(断熱材)を泳いで渡るしかありません。高性能グラスウール16Kのお堀を泳いで渡ってくる冷気を1人とすると、同じ厚さの橋を渡ってくる冷気は、木橋で約3人、石橋(コンクリート)で約42人、鉄橋(鉄骨)ではなんと約1,450人になります。

断熱材のお堀を、板につかまって泳いで渡る冷気の兵隊1人
お堀(断熱材):1人
丸太橋をよろよろ渡る冷気の兵隊3人
木橋(木材):約3人
石橋を行進する大勢の冷気の兵隊
石橋(コンクリート):約42人
鉄橋にあふれる冷気の兵隊の大群
鉄橋(鉄骨):約1,450人
同じ厚さで比べたとき、お堀や橋を渡ってくる冷気の数。

木造の家にかかっているのは、木の橋です。渡ってくる冷気はそれほど多くありません。ところが鉄骨やコンクリートの家では、石橋や鉄橋がかかっているようなもの。冷気が大軍で渡ってきて、せっかくのお堀がほとんど意味をなさなくなります。木造の家が熱橋の面で有利だといわれるのは、このためです。

この人数は、材料の熱の伝わりやすさを表す「熱伝導率」の比から出しています。数字が大きいほど熱を通しやすい材料です。

材料熱伝導率 W/(m·K)同じ厚さで通る熱の量
高性能グラスウール16K(断熱材)0.0381
木材0.12約3倍
コンクリート1.6約42倍
鉄(鋼)55約1,450倍

熱伝導率は、国の省エネ基準の計算に使う値(建築研究所の技術資料)です。

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壁の熱橋:柱や胴差しは「付加断熱」で包む

木造でも安心はできません。一般的な木造住宅では、柱と柱の間に断熱材を詰めます(充填断熱)。壁のうち15〜20%ほどは柱などの木材が占めていて、木は断熱材の約3倍熱を通すため、この部分が熱橋になります。丸太橋とはいえ、たくさんかかっていれば、渡ってくる敵も増えていきます。

「付加断熱」で、もう一重のお堀を掘る

柱の間に断熱材を詰めたうえで、柱の外側からもう一層、断熱材で家全体を包み込むのが「付加断熱(ダブル断熱)」です。

お城でいえば、丸太橋の先にもう一重のお堀を掘るようなもの。丸太橋を渡ってきた敵も、その先のお堀に阻まれます。

実際にどのくらい違うのか、1階と2階の境目にある「胴差し(どうざし)」という太い横架材のまわりで、熱の流れを計算してみました。まずは外気0℃・室内20℃の、ふつうの冬の日です。

胴差しまわりの温度分布。付加断熱なしと付加断熱ありの比較
胴差しまわりの温度分布(左:付加断熱なし、右:付加断熱あり)。オレンジが暖かく、青が冷たい部分です。図を押すと拡大します。

付加断熱がないと胴差しの外側は3.1℃まで冷えますが、付加断熱で包むと13.1℃まで上がります。胴差しから余分に逃げる熱も、約4分の1に減りました。室内側の表面温度は、どちらも18℃以上あります。木の熱橋が「丸太橋」であることが、ここからも分かります。

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厳しい冬の日に、付加断熱が生きてくる

外気0℃・室内20℃・湿度40%くらいの冬の日なら、空気中の水分が水滴になる温度(露点温度)は約6℃です。温度差も湿気もそれほど大きくないので、防湿層がきちんと効いていれば、木の熱橋で結露を心配する必要はほとんどありません。

問題になるのは、もっと厳しい条件の日です。外気−10℃、室内25℃・湿度60%になると、露点温度は約16.7℃まで上がります。図の緑の線が、その露点温度の境目です。

外気マイナス10度、室内25度・湿度60%のときの胴差しまわりの温度分布と露点温度の線
外気−10℃・室内25℃・湿度60%のときの温度分布。緑の線より外側(青い側)は、空気中の水分が結露しうる温度です。

室内側の表面は、付加断熱がなくても21℃以上あり、表面結露はしません。差が出るのは壁の中です。胴差しまわりは、2階の床や床梁が壁にぶつかるため、防湿層を切れ目なく続けるのが難しい場所です。

付加断熱がないと、露点の線は胴差しの室内側すれすれを通り、胴差しのほぼ全体が露点より低くなります。外側は−4.5℃まで冷え、わずかな湿気でもここで結露して凍ってしまいます。付加断熱で外から包むと、露点の線は胴差しの中ほどより外まで下がり、外側も13.0℃と、氷点下からほど遠い温度になります。

防湿層と付加断熱で、二重に守る

防湿層で湿気を止め、付加断熱で温度に余裕をもたせる。厳しい冬の日に、この二つがそろって壁の中を守ります。

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足元の熱橋:基礎断熱は「外張り」で

壁の次に見直したいのが、足元(基礎)の熱橋です。最近の高断熱住宅では、床のすぐ下ではなく、建物を支えるコンクリートの基礎そのものを断熱する「基礎断熱」で、床下を室内と同じように暖かく保つ工法が増えています。

基礎断熱には、基礎の立ち上がりの内側に断熱材を張る「内張り」と、外側に張る「外張り」があります。同じ断熱材を同じ厚さで使っても、張る位置によって結果は大きく変わります。

基礎断熱の内張りと外張りの温度分布の比較
同じ断熱材(押出法ポリスチレンフォーム3種bA 100mm)を、基礎の内側に張った場合(左)と外側に張った場合(右)。外気−10℃・室内25℃・湿度60%。

内張りでは、基礎のコンクリートが断熱材の外側に取り残されます。コンクリートは木の約13倍も熱を通す「石橋」です。この石橋が、外から土台の足元までかかっている状態になります。土台は冷えたコンクリートの上に乗るため0℃近くまで冷え、床下の角も10.6℃と、結露しやすい温度になります。

外張りなら、基礎のコンクリートごと断熱材の内側に入ります。土台は20.6℃、床下の角も19.7℃と、どちらも露点温度より暖かく保たれ、基礎から逃げる熱も約15%少なくなります。

ただし、外張りでも、地面に接する土間コンクリートの下に断熱がなければ、そこから地盤へ熱が逃げ続けます。床下の地盤が冬の間に冷やされたままだと、夏に温かく湿った空気が触れたとき「床下結露」を起こすおそれもあります。

基礎と地面の縁を切る「外張り」と「土間下全面断熱」

基礎の外張り断熱:基礎のコンクリートを外側から断熱材で包み込み、外の冷気から基礎そのものを守ります。

土間下全面断熱:立ち上がりだけでなく、地面に接する土間コンクリートの下全面に断熱材を敷き詰めます。

地盤への熱の逃げ道をしっかり断つことで、熱損失を小さく抑え、本当に「足元から暖かい家」になります。

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まとめ:5つの要素が揃って、初めて「本物のエコハウス」になる

全5回にわたり、エコハウスの5要素を解説してきました。

①

気密

暖房する居住空間を途切れなく包み、中間気密測定で確かめる。

②

高断熱(厚い断熱)

高価な素材より、グラスウールを分厚く施工して家を保温する。

③

日射コントロール

冬は太陽の熱を取り込み、夏は窓の外でしっかり日差しを遮る。

④

熱交換換気

暖かさも湿気も逃がさずに、新鮮な空気を常に入れ替える。

⑤

熱橋対策

木材や基礎コンクリートからの「熱の逃げ道」を、付加断熱や基礎の外張り・土間下全面断熱でしっかり塞ぐ。

どれか一つでも欠けては、本物にならない

どれか一つでも欠けてしまえば、本当に快適で省エネ、そして長持ちする家にはなりません。

家工房は、これら5つの要素すべてに妥協せず、理論と確かな施工技術に基づいた「本物のエコハウス」をご提案し続けています。

02 / PRACTICE家工房の実践

連続する断熱ライン

基礎から屋根まで、断熱が途切れない「線」でつながるよう納まりを設計します。

取り合いの工夫

バルコニー・土台・窓まわりなど、熱橋になりやすい箇所を一つずつ潰します。

結露・カビの防止

局所的な低温部をなくし、表面結露・内部結露のリスクを抑えます。

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熱交換換気
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