(株)キョーリン

断熱空気層

「WB工法のキョーリン」へようこそ!
こうしてあなたと出会えたのも何かのご縁です、ぜひお帰り前に「WB工法とは?」で道草を・・・。
情報として知って頂きたいので、お手間は取らせません!

 

各種の断熱材が日々開発・製造されていますが、それらはいずれも「空気の断熱性能」を利用しています。空気が熱を伝えるには放射、対流、伝道がありますが、ほとんどは放射と対流です。
ほとんどの断熱材はその構造体の中に小さな動かない空気溜まりを無数に保持することにより断熱性能を発揮します。断熱材の素材によっては伝道で伝わる物もありますが、ほとんどは、無数の空気溜まりで空気の断熱性能0.0241[W/m・k]を利用しています。
参考までに・・・
ペアガラスの話ではありますが・・(Yahoo知恵袋より

建築士です。文献はちょっとわかりませんが・・・
この内容は建築士の試験問題にも出題されるような内容なのでお答えします。

空気層(窓に限らず)はおおむね4センチまでは断熱効果が上がり続けます。
これ以上になると空気層の内部で対流がおこり、断熱効果は逆に下がってきます。
グラフを見るところでは質問者様の言うように、10mm前後までは空気層に比例して断熱性能が上がります(かなり飛躍的に良くなるようです)10mm〜25mmくらいまでは徐々にと表現するのが良いかと思います。25〜40mmまでは緩慢に断熱性能が上がってきます。
ということで、おおむね12mmまでは断熱性能が空気層の厚さに比例して大きくなるとうことで間違いなさそうですね。
2重サッシの場合でも空気層が出来きたとしてまぁ50mmあったとすると、40mmの空気層よりは性能が悪いけれど空気層がある分ペアガラスのみよりはさらに断熱性能が上がるのは間違いありません。
ちなみにペアガラスとシングルガラスではおよそ2倍程度の断熱性能の差があります。
よってペアガラスよりも二重サッシの方が保温性が高いというのは間違ってはいないけれど正しくもないわけです。
グラフを添付しておきますのでご確認いただければ理解いただけるかと思います。

 

「フラクタル日よけ=>空気は断熱材」より。

(引用開始)
空気は動かなければとてもよい断熱材です。 毛糸のセーターや羽毛のジャケットがとても温かいのはそのためです。 空気は動かなければ、金属に比べて1万倍ほど断熱性がよいのです。

 

しかし、空気は動くことで熱を遠くにとても速く伝える(運ぶ)ことができます。
一つのストーブで比較的早く部屋全体を温めることができるのはそのためです。
もし、空気が動いていなければ部屋全体を温めるのに何日もかかります。

 

空気の流れがなく、分子レベルで熱を拡散する現象を分子拡散、空気が動くことで熱を拡散する現象を乱流拡散と言います。そして、分子拡散と乱流拡散ではまるでスピードが違うのです。

 

我々が「大気」と呼んでいる部分は、ほとんどのところで乱流拡散によって熱が運ばれています。しかし、地表面など2次元面によって空気の流れが制限されているところでは、面に垂直方向に動くことができませんから、その方向の熱伝導は分子拡散に頼らざるを得ません。

 

直射日光下の車の屋根の上に、ゆらゆら揺ら揺らぐ数mmの薄い層ができますが、これが分子拡散による熱境界層です。この層が5mmあると300W/m^2の熱を大気に伝えるのに、表面の温度は大気より60度高くならなければなりません。この場合、大気の温度を30度とすれば、車の屋根の温度は90度ということになります。荒っぽい計算ですが、これでなぜ車がこんなに熱くなるのかおわかりいただけると思います。

 

この熱境界層の外側(大気側)では空気は比較的自由に動けますので、桁違いに熱輸送効率が上がって、ほとんど温度は一様になります。つまり、温度が高いのは、表面から数mmの薄い層だけなのです。
(引用終了)

 

空気は動かなければ断熱性能を発揮します。そのため各種の断熱材はその内部に小さな空気溜まりを無数に作ることにより、動かなくして断熱性能を上げているのです。その空気溜まりが小さくて多いほどその断熱性能は上がります。

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