夏涼しく冬寒い在来工法の家　その理由は？

日本の家は昔から通気性を確保することで、木材の蒸れ腐れを防ぎ、建物を長寿命にしてきました。また、通気性の良い建物は、夏の太陽による焼け込みを室内に蓄えることが少なく、壁体内の上昇気流により熱気を排出することができるため、比較的涼しい住宅でした。しかし、その反面、冬になるとその通気性が短所となり寒い住宅となります。暖房機器の性能が良くなるにつれ、暖房した熱で温められた室内壁の裏側には上昇気流が発生し、床下から屋切へと熱を逃がしてしまいました。
　どんなに高性能な暖房機器を使用しても壁体内のすき間を止めないかぎり、家は冷え続けてしまったのです。
　そこで登場するのが壁体内に通気性のない高気密・高断熱住宅です。

 

在来工法のポイント
・夏はそこそこ快適
・蒸れ腐れが少なく長寿命
・スキマによる換気で化学物質もこもらない
・冬は熱ロスが大きく、寒い

 

高気密・高断熱住宅の登場により暖房の熱を逃がさない暖かい家が完成しましたが、壁体内の空気を1年中止めている構造は、高温多湿の日本では壁体内結露という結果を招いてしまいます。この壁体内結露を回避するため室内側に防湿（ビニールクロスや防湿シート）対策をほどこしたところ、これらが更なる悲劇を呼びます。
　ビニールで覆われた室内には生活の中から出る大量の湿気と新建材から出る大量の化学物質がこもってしまい、シックハウス症候群を引き起こす原因となります。
　また壁体内結露は結果的に土台の蒸れ腐れにもつながり、建物の耐震性能を著しく低下させてしまいます。
　そこで新しく登場するのが、24時間強制換気システムなのですが・・・

 

高気密・高断熱工法のポイント
・冬は断熱性能が高く暖かい
・夏は焼け込みを抱え込んでしまい暑くなる
・スキマがないビニール貼りによりシックハウスの恐れあり
・壁体内結露により蒸れ腐れの恐れあり

 

 

 

高気密・高断熱住宅の救世主として、24時間換気が登場するのですが、24時間換気はその場しのぎにしかならず、長い目で見るれば機械の故障やメンテナンス、フィルター交換、ダクト内の汚れによる空気汚染などを招く可能性があり、良質な空気環境を守る万全な対策とは言い切れません。
　また、換気をすることで、せっかく暖めた室内の空気をムダに捨ててしまうことになり省エネ効果を半減してしまいます。
　そこで、顕熱交換、全熱交換という考え方がでてきますが、いずれも現状では問題がありそうです。

 

24時間換気ののポイント
・第１種換気
熱交換をすることにより、冷暖房のロスを減らせるが、フィルター交換の手間や、ダクト内の汚染が深刻な問題となる
・第２種換気
各部屋に新鮮な空気を提供できるが室内側が＋圧となるため、気密が低い場合は壁体内結露の心配がある
・第３種換気
換気量不足になる場合が多く、また給気口から直接外気が入ってくるため、熱ロスが多く省エネにならない

 

 

現在、世界は地球温暖化の一途をたどっており、外気温が35℃を超える日は当たり前となりました。昔の建物は屋根が「萱（かや）」や「藁（わら）」で、壁は「土」でつくられており、太陽の直射があたっても表面温度はそれほど上昇しませんでした。しかし現代の住宅は瓦やトタン、サイディングを使用するため、建物の表面温度が外気温をはるかに上回ります。この焼け込みが夏の暑さの原因となるのです。

【夏】
夏は屋根や壁のすぐ裏側に通気層を設け、�@の上昇気流により表面の焼け込を逃がします。また、外気温より低い床下の空気も有効利用するため、断熱材と室内壁の間にも通気層を設け、�Aの上昇気流で床下の空気を屋根のハットヘルスから排出します。この２つの気流によって焼け込みを逃がし快適な室内空間を作り出します。

 

【冬】
冬は在来工法と同様、室内で暖房した熱により�Aに上昇気流が発生し、建物を冷やしてしまいます。したがって冬は基礎、土台、屋根の換気口を閉め、気密性を高めて熱を逃がさない保温層が必要となります。ＷＢ工法では、各換気口に熱感知式形状記憶合金を使用しており、約17℃以下になると自動的に換気口が閉まり、暖房の熱を逃がさない省エネ住宅となります。

 

　人は1日に１．５〜２リットルの水分を生活の中から発散しています。この水分を制するものが、快適な生活を手に入れると言っても過言ではありません。
湿気によって起こる結露現象はさまざまな問題を引き起こし、人や家の健康に大きな影響を及ぼします。

 

　　○窓結露⇒カビの発生⇒ダニの発生⇒ダニの吸引⇒喘息など
　　○壁体内結露⇒カビの発生⇒腐朽菌の発生⇒土台の腐れ⇒白ありの被害⇒耐震性能の低下

 

前述したように、高気密住宅では壁体内の通気を止めているため、壁体内結露が起こりやすく、また壁体内結露を防止するため室内をビニール張りにしたことによって、窓結露も起こりやすい状態となります。　ＷＢ工法では室内で発散した水分をため込まないように、壁に透湿性を持たせ湿気を通気層に逃がします。通気層に入った湿気は、壁体内の上昇気流により室外に排出されるため、壁体内結露の心配もありません。

春・夏・秋は各換気口が自動的に開き壁体内通気が起こり、湿気を室外へ排出。

冬は建物の調湿作用で、湿気を余裕をもってコントロールします。

 

前項では、ＷＢ工法の透湿と通気によって湿度をコントロールすると説明しましたが、ＷＢ工法にはもう一つ大きな特徴があります。それは、冬に換気口がすべて閉まった時に発揮する木造住宅本来の調湿作能力です。
　例えば40坪の住宅では、どれ位の木材と壁面積でどれ位の水分が自然に吸放出できるのでしょうか。
木材は１坪あたり約２．３石が使われるので、１棟で９２石(約２０t)となります。平均的木材の含水率を１５％から３０％とすると、９２石の木材は約２０００リットルの水分量となります。壁は４０坪で約５００m2あり(石膏12.5mm）、石膏ボードは１m2につき２リットルの水分を吸収できるので約１０００リットルの水分を吸放出可能となります。つまり４０坪の家では、合計３０００リットルもの調湿能力を持つことができるのです。

 

生活の中から放出される水分量
人は一人当たり約１．５〜２リットルの水分を生活の中から発散します（洗濯物、観葉植物、調理など）。４人家族で生活している場合は、冬場閉め切った家の中で暖房をし、毎日６リットルの水分を発散しているわけですから、家の呼吸がいかに大切かが分かります。
　人間も同じです。「皮膚呼吸」と「気管支呼吸」によって健康に生きています。呼吸の出来ない素材（ビニールクロス・合板ベニヤ・発泡ウレタン等）による「窒息気密住宅」は、人が下着にナイロン、上着にビニール合羽を着た状態と同じなのです。
※例えば、４０坪の家に４人家族が住んでいるとすると、１．５リットル×４人＝６リットルとなり、３０００リットルの調湿能力があれば、５００日はコントロールできるのです。

 

ビニール張りの高気密住宅に住む場合は、24時間換気システムにすべて依存しなければなりません(温湿度コントロール、化学物質の排除など）。しかし家は、ホテルや病院と違い、一時的に滞在するのではなく、毎日生活する場所です。一生機械に頼って生活していくことを望む人はいません。また人間は１日に食物２Kg、水分２Kgを摂りますが、空気は２０Kgも吸いこんでいるのです。その家の空気環境を守るのが、２４時間換気システムだけで良いのでしょうか。
　WB工法では独自の研究で透湿と通気による室内化学物質の低減を開発しました。それはまさに「土壁の原理」そのものだったのです。これにより機械換気に頼ることなく室内空気環境を、住む人の健康的な生活を守ることができるのです。

透湿壁のメカニズム

使用測定器：ホルムアルデヒドガスモニターFP-250FL(理研計器製)
測定環境：８畳の部屋にホルマリン５ｍL程度を紙に含ませ、自然放置させた状態で「透湿気密」と「窒息気密」を測定。