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技術紹介
外断熱工法

外断熱工法とは

内断熱と外断熱

建物を断熱する目的は、暑さ・寒さを防いで快適な居住空間を実現するためにほかなりません。コンクリート建築物における断熱工法には「内断熱工法」と「外断熱工法」があります。
「内断熱工法」とは、コンクリートの室内側に断熱層を設ける工法であり、日本の場合ほとんどの建物が「内断熱工法」で建てられています。
「外断熱工法」とは逆にコンクリートの外側に断熱層を設ける工法です。
断熱工法の違いは、このように断熱層の設置場所がコンクリート壁の内側か外側かの違いですが、室内環境は大きな違いを示します。これから順を追ってその違いを考えて見ましょう。
内断熱と外断熱

外断熱工法の考え方

RC構造における外断熱工法の基本的な考えに、「躯体蓄熱」があります。
「躯体蓄熱」とは熱容量の大きなコンクリートの柱・壁・床(これらを躯体と呼びます)を蓄熱体と考えることです。
言い換えると、温まりにくく冷めにくいコンクリート躯体の性質を利用することが大きな特徴です。

外断熱のメリット

カビや結露はコンクリートマンションの宿命と考えられてきました。
日本におけるコンクリート建築物は、そのほとんどが「内断熱工法」で造られています。
しかしこのような宿命は「内断熱工法」だからこそのものであり、「外断熱工法」で造れば、カビや結露の発生は大幅に改善することができます。
他にも外断熱工法にはさまざまなメリットがあります。

結露の発生を抑制する

結露とは空気中に含まれる水蒸気が冷たいものに触れることによって水に戻る現象を言います。
内断熱工法では断熱層が内側にあるので躯体(コンクリート壁)は外気温に同調し冷たくなります。冬場に壁は冷たい外気温に同調しています。
冬場を想定するとこのような状態では、いくら室内の湿度を上げないようにして小まめに換気をしても結露は防ぐことはできません。
しかしこの問題は断熱工法を変えることによって大きく改善することができます。
外断熱工法は内断熱工法とは反対に断熱層を外部に設けますので、冬でも躯体が室内温度に同調します。
結露とは空気が冷たいものに触れておきる現象ですから、コンクリートの壁を冷やさなければ結露は防げるわけです。
内断熱と外断熱

健康増進

住まいで発生するカビの最大要因は結露です。
内断熱工法ではコンクリート壁の室内側に結露によるカビが発生します。
このカビは内装や断熱材によって見えにくいところに発生する為に大きく増殖していくのです。
またダニはある程度温度が高く、同時に湿度も高いような場所を好むようです。
冬場のコンクリート壁の室内側がそのようなカビ増殖の温床なのです。
しかもそこにダニの食料となるカビがあればなおさらです。
これらはアレルゲンと呼ばれ、アトピー性皮膚炎や喘息の原因としてクロースアップされています。
そのような症状の家族を持たれているご家庭では、これらの原因を取り除く為に涙ぐましいばかりの努力をしていますが、内断熱工法では残念ながら決定的な解決策はありません。
なぜなら空気中に飛散したカビの胞子やダニの死骸などのアレルゲンを完全に取り除くことはほとんど不可能に近いと言われているからです。
しかしながら、外断熱工法なら最初からカビやダニの発生しない室内環境を創造できるので、そんな悩みから開放される空間を実現できるのです。
その他、ヒートショックの未然防止など色々な面で健康増進に寄与します。

省エネルギー

例えば真夏の冷房を考えて見ましょう。
内断熱工法では就寝時に冷房を切ると瞬く間に猛烈に暑くなります。
これはコンクリート躯体が昼間の外気温に同調し、その高い躯体温度から放射される輻射熱が原因です。
逆に冬場は暖房を切った後の外壁の近くでは、躯体が外気温に同調している為に輻射熱が少なく、熱源がなくなることによってヒンヤリと寒く感じるのです。
これは放射冷却と呼ばれています。外断熱工法は躯体そのものを断熱材ですっぽり覆う工法です。
ですから躯体の温度は室内温度に同調することから、室内が夏には暑くて冬には寒いと言う当たり前とも思える不快感を大幅に緩和することが可能なのです。
ある実験結果によれば、真夏の就寝時に冷房を切っても、コンクリート壁が室内温度に同調している為に輻射熱が少ないので、翌朝の室内温度は2度程度しか上昇しませんでした。
外断熱工法の建物に住めば深夜に暑くて目がさめることは無くなるでしょう。

建物の耐久性の向上

内断熱を採用する従来工法は、コンクリートが直接に外気に接しています。
そのために暑さや寒さの影響を直接に受けて、膨張や収縮を繰り返しています。
太陽光線が直接当たる面はなおさらです。
膨張や収縮が長い間に繰り返されると、コンクリートにクラック(ひび割れ)が発生して、そこから浸入した雨水が鉄筋の腐食を引き起こします。
外断熱工法は躯体を断熱材ですっぽりと覆う工法なので、躯体が外部環境の影響を受けにくいため、耐用年数が飛躍的に向上します。
30年程度で建て替える日本のコンクリート建築物に比べて、外断熱工法が当たり前の欧米ではコンクリート建築物を70年〜100年程度は使用しているのです。
EV外断熱工法 繰り返されるコンクリートの膨張と収縮

環境保全への貢献

昨今、建て替えの為に発生する大量のコンクリートなどの廃棄物の処理が問題になっています。建物の耐用年数が長くなればその発生を大幅に減らすことができます。
また、外断熱工法は省エネルギーに優れているため、発生するCO2を抑える効果が有り、地球の温暖化防止にも役立つのです。

環境保全への貢献

資産価値の向上

外断熱工法は建てるときに少々の割高になりますが、30年程度で建て替えの必要な従来工法に比べると、2倍以上長持ちするので断然資産価値は大きいといえます。
居住性能や省エネルギーの観点も考慮して、賃貸マンションオーナーに大きな関心が持たれています。

欧米諸国の断熱工法と耐用年数

オイルショックは1970年代に発生しました。
このときの日本と西欧諸国の対応は大きく異なりました。
欧米諸国では民生部門の省エネを重要視し、日本では生産工場や家電製品分野の省エネが重視されました。
その結果わが国では欧米諸国に比べて建物の造り方が大きく異なってきたのです。
特にドイツなどの西欧諸国ではこの取り組みが非常に早く効果的でした。
西欧諸国ではこのときに本格的に建物の断熱性能の向上に着手し、外断熱の普及が始まりました。
「平成8年度建設白書」によれば、30年程度で建て替えられる日本のコンクリート建築物に比べると、外断熱が当たり前の欧米諸国の耐用年数は70年〜100年と圧倒的に長く、イギリスにいたっては141年も使い込んでいることが解ります。

先進5カ国の住宅サイクル年数
出典:平成8年度建設白書

施工コスト

外断熱工法を採用することによるコストアップは、建物の形状や採用する工法によって異なります。 窓やガラス・玄関ドアなどにも熱の伝わりにくい材料や工法を採用し、換気システムにも高性能を求めることなどから、従来の内断熱工法と比較して1〜2割程度割高になるといわれています。

断熱方法

外断熱工法には湿式工法と乾式工法があります。
外壁の仕上についてはタイルを張る仕上げと張らない仕上げがあり、それぞれの組み合わせでコストが異なります。

高性能断熱サッシ

断熱性能を維持する上で窓回りは大変重要です。
一般工法では硝子1枚を隔てて外部と内部が接しているため、外気温がガラスを伝ってどんどん室内に入ってきます。
また、ガラスだけではなく、サッシ本体からも同様な熱伝達が行われます。
外断熱工法ではペアガラスを使用しますが、ガラスを2重にすることによって大幅に熱を低減します。ペアガラスにはより断熱性能を高めるために専用気体を封入したものまであります。
またサッシ本体にも断熱性を高めるためにペアガラス専用の断熱サッシが用意されています。

換気システム

断熱性能を維持するためには住宅の気密性能の向上が欠かせません。
その結果、冷暖房のエネルギー消費は抑えられますが、新鮮な空気が室内へ供給されなくなってはいけません。
室内を快適な環境にするためには計画的な換気システムが欠かせません。

ライフサイクルコスト

建物を建てるときには大きなコストが掛かります。
外断熱工法は内断熱工法に対して、1〜2割程度割高です。
この初期投資の割高感が外断熱工法不採用の大きな要因になっています。
しかしながら、冷暖房費が大きく押さえられる上に、建物の寿命が大きく伸びる点を考慮すればライフサイクルコストにおいては外断熱工法が大きく逆転します。

ライフサイクルコストとは、建物にかかる生涯コストのことです。建物の企画・設計に始まり、竣工、維持運用を経て、寿命が来て解体処分するまでを建物の生涯と定義して、その全期間に要する費用を意味します。

外断熱工法の鉄筋コンクリート戸建住宅を総額3,300万円で建設した場合と、従来のウレタン吹き付けなどの内断熱工法で建てた同じ大きさの鉄筋コンクリート戸建住宅を3,000万円で建設した場合のライフサイクルコストを比較してみましょう。
比較を単純化するために、通常のメンテナンスに掛かる費用は無視します。
外断熱工法は耐用年数が90年と仮定し、30年に1回のリニューアルを行なうとします。リニューアル費用は150万円と仮定しましょう。
従来の内断熱工法で建てた場合は30年で取り壊すので新築費用3,000万円に解体費用300万円が必要です。
90年間の間には内断熱工法では9,600万円のコストが掛かることがわかります。
それに引き換え外断熱工法の場合3,600万円で済んでしまいます。
(金額は計算を簡略化する為のものであり実勢価格とは差異があります。)

内断熱・外断熱のライフサイクルコスト

外断熱推進会議

「特定非営利活動法人 外断熱推進会議」EiPC(External Insulation Promotion Council)は外断熱による健康で省エネ・高耐久な都市づくりを通じて、持続可能な社会の実現を目指して、マンション・住宅・ビル・病院等のコンクリート建物における外断熱化を目的に推進活動を行っている団体で、当社はその構成メンバーです。

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