Air断マガジン

意外にも寒いと言われる、薪ストーブや対流型ストーブ。

どちらも、ストーブ内部で燃焼し、その熱を家全体に広げます。
しかし、家全体に広がらないのが、薪ストーブや、石油ストーブ!
まず薪ストーブや、石油ストーブの天板は、200℃にも達します。
接触した空気は、急激に上昇!
天井に激突して、天井を暖めます。

この時、サーキュレーターなどで、上昇した空気を下げようとしても、上昇した空気には、浮力があります。
下がる事はありません。
下がる空気は、天井材に激突して、温度が下がった空気。
シーリングファンなどで、暖かい空気を、下げようとしても、下がってくるのは冷たい空気です。

更に、冬季の天井は、最も温度が下がる場所。
天井材が暖められると、天井裏が暖まります。
更にその上、屋根下地材が暖められ、屋根材へと伝わり、外部へと熱が逃げ出す構図。

これが、薪ストーブや、石油ストーブ、縦の熱移動だと言われます。

こちらは、エアコン暖房から3m離れた場所に設置した温度計。
エアコンから30.4℃の温風が吹き出しています。

この経路に、対流型石油ストーブを配置。
つまり、エアコンから出て来る暖気の途中に、天板200℃、真っ赤に燃え盛る対流型ストーブを配置しました。

温度がどう変化するのか?
ご覧のように、見る見る、温度は下がります。
これは、天板200℃、対流型ストーブが30℃前後、エアコン暖気を跳ね返しているからだと判断しています。
もちろん、対流型ストーブを他に移動させると、エアコンからの暖気が行き届いて、テーブル上の温度計は上昇を　始めます。

つまり、薪ストーブや、対流型ストーブは、その熱を全て、上に、上に移動させる性質が極めて強い!と言う事。
上に移動した熱は、更に上の天井、その上の屋根材、そして外部へ移動するので、部屋全体に広まりにくい!

更に、サーキュレーターなどで、上に上昇する空気を、横に移動させようとしても、これまた移動しないのが、縦の気流。
形成される「縦の気流」の周りは、温度の低い空気が取り囲んでいます。
この境界線では、混ざり合う事なく、激しい反発が起きているそうです。

ここに、横から風を押し当てても、縦のラインがなびく程度、暖気が横に移動する事は無いそうです。
これが、「薪ストーブ、対流型石油ストーブの縦の気流」そして寒い理由だと言われます。

対してAir断は、対流型石油ストーブでも、家全体に暖かさを広げます。
理由は、形成される縦の気流の周りの空気を、各部屋の換気扇が抜き取るから。
反発する空気が無くなる事で、対流型ストーブ、ホットな空気が、横にも広がりやすい!
だから、対流型ストーブだけで、家がほんのり暖まります。

ただし、Air断で、市販の薪ストーブは、ご利用いただけません。

これらが、一般の家で、薪ストーブや、対流型石油ストーブが寒い理由です。
更に、燃焼するための酸素が、大量に必要。1時間に1〜2回、窓を開けて換気する必要があります。
これにより、一気に室内温度が下がります。
それと、発生する2酸化炭素による室内環境の悪化!
一般住宅で、薪ストーブ、対流型ストーブを使用する場合、注意が必要だと思います。

断熱性能を高める目的は、冷暖房費の削減、一択です。
そして、断熱性能を高める第1のポイントが「熱伝導率が低い商品の選択」と言われています。
例えば、熱伝導率0.04w/mkの断熱材より、熱伝導率0.02w/mkの断熱材の方が、断熱性能が高い!とされます。
もちろん、熱伝導率0.02w/mk断熱材の方が高額。
しかし、この選択が、本当に冷暖房費削減に繋がっているのでしょうか?

こちらは、熱伝導率15w/mkのステンレス製ヤカン、と、熱伝導率395w/mkの銅製ヤカン。
熱伝導率で比較すると、銅製ヤカンの方が、26倍熱が伝わりやすい事になってます。
つまり、銅製ヤカンの方が、熱が早く伝わる。
ここに、同じ量の水を入れて、同じガスコンロで沸かすと、ほぼ同時に沸騰し始めます。
熱伝導率では、26倍の差が生じるハズなのに、ほぼ同時に沸騰。

これは、熱伝導率が間違えてる!と言う事ではありません。
小さな、ミクロスケールでは、熱伝導率の効果が大きく表れますが、私たちが認識するスケールでは、
熱伝導率の効果が、測定出来ないほど小さくなる!と言う事

更に、家のような大きなスケールでは、熱伝導率0.04w/mkでも、0.02w/mkでも、差を感じる事は出来ない、
と言う事、つまり、冷暖房費は変化しない!となります。

もちろん、弊社のモデル測定値でも、断熱材の違いで、冷暖房費が変化した事はありません。

そもそも、断熱材が占める体積は、家の体積の7%程度。
つまり、7%の性能で、93%の性能を変化させようとしているわけですから、無理があると思います。
更に言えば、現在の家は、2時間で、居室全体に空気を入れ替える、24時間換気が義務化されています。
どれだけ熱伝導率が低い断熱材を使用しても、2時間で居室全体の空気を入れ替えられては、なす術がありません。
だから、熱伝導率ではない方法で断熱効果を高める事が必須!
それが、対流断熱で特許を取得したAir断です。
詳しくはAir断1章から9章をご覧ください。

エアコン暖房だと過乾燥になりませんか?
過乾燥を心配するお問い合わせでした。
エアコン暖房は乾燥する!と言うご意見だと思います。
しかし、換気を十分に行なっていれば、エアコン暖房で乾燥する事は無いと思います。
そもそも過乾燥とは、外の絶対湿度より、室内絶対湿度が低下する現象を指します。
注意してほしいのが、相対湿度ではなく絶対湿度です。
エアコン暖房で乾燥する原理は、エアコンで暖められた空気が、室内の冷たい場所に接触する事で結露し、空気中の水蒸気が減少する事で、過乾燥につながると言われます。

しかし、適切な換気を行なっていれば、乾燥する事はありません。
しかし、冬季、適切な換気を行なうと、寒くなります。特に極寒北海道での換気は命とり!凍死するような寒さが襲います。

そこでAir断。吸排気経路を見直す事で、常時、大量換気を行なっても、室内温度を下げることなく、暖房効果を高めます。
こちらがその証拠。極寒北海道Air断モデル。
窓に貼り付けた温度計です。
右側が室内、そして左側が室外ガラスに貼り付けた温湿度計。
18時から、翌朝までの動画です。
外は、‐10℃まで下がりますが、室内窓際温度は20℃から22℃をキープ。
更にご覧いただきたいのが、相対湿度!左側外の湿度は73%!
対して右側室内湿度は20%、この数字だけを見ると、室内湿度が大幅に低いと感じますが、実際は全く逆。

湿度で重要なのは、空気中の水分量を示す絶対湿度。
一番上の2.3gと表示されているのが、正しい空気中の水分量です。つまり外は2.3gの水蒸気を含んだ状態。
対して室内は4.2g。
外部湿度の2倍ほどの湿度環境を構築している事になります。
これが、Air断は過乾燥になりにくく、ホンノリ湿度を保つ理由。

ただし、一般住宅では、最低限の換気しか行われないので、エアコン暖房だけで室内を暖房すると、過乾燥状態に繋がります。
ここが一般住宅と、Air断の家が違う理由!
ご理解いただければ幸いです。

大阪モデル3年の迷走!

暖かい!ハズのAir断大阪モデル。
確かに暖かいんです。しかし、リビングテーブルに座ると、「じんわり感じる冷気!」

その理由が全く分かりませんでした。
感じる人と感じない人がいたのも事実!寒さに敏感な人や、特に女性が冷気を感じたそうです。

完成当初のC値は、1.2!極めて悪い気密性能。
数回の気密改良により、C値0.38まで高め、空気漏れを回避。
それでも、「じんわり感じる冷気」は止まりませんでした。

他では感じない、リビングテーブルだけで感じる冷気。
「気密ではないのでは?」 こんな思いが、スタッフによぎったそうです。

あらゆる隙間を気密処理しましたが、「じんわり伝わる冷気」は止まりませんでした。
あきらめかけていた時に、「もしかしたら玄関ドアじゃ?」
と発したスタッフに、「それは無い、玄関ドアは、漏れない構造になってるから」 と助言。
しかし、念の為高感度風速計を当てると、ドア下から、風速1.5メートルを超える激しい気密漏れが発生していました。
スタッフ全員驚愕!

ドアの取り付け不備で、目には見えない隙間から、冷たい冷気が入り込んでいました。

しかも、放射冷却によりキンキンに冷えた空気は、‐5℃以下まで下がると言われ、
それがドア下から入り込み、リビングまで移動し、座ってる人に接触して寒さを伝えていたと考えられます。

この部分を気密処理すると、その瞬間から「じんわり伝わってくる冷気」がストップ。
「止まりました、寒さを全く感じません」
寒さに敏感なスタッフが声高に宣言。他のスタッフも確認。
その後、日にちを変えて何度も確認。
足掛け3年にわたる「じんわり伝わってくる冷気」を、完全に克服しました。
もし、皆さまが、冷気を感じる!場合、それはどこからか?気密漏れしている証拠だと思います。
ただ厄介な事は、相手は、0.00000000035メートル、ナノレベルの大きさ。
気密テープや、隙間テープでは、処理する事は出来ません。
ここが、気密処理の難しいところ!
詳しくは、Air断の窓口までお気軽にお問い合わせ下さい。

断熱性能をアップさせる目的は、冷暖房費ダウンです。
冷暖房費が下がらない断熱性能アップは、そもそも、意味がありません。

そして、断熱性能アップ時の主役と言われていたのが、「熱伝導率が低い商品を使用する事」でした。
もちろん、熱伝導率が低い商品は、高価な商品です。
熱伝導率とは、その物体を、熱が通り抜ける時間とされています。
熱伝導率が低ければ低いほど、熱が通り抜ける時間がユックリになります。
この時、ユックリになるだけで、熱が消えたりするわけではありません。
通常5分で伝わる熱が、10分で伝わる!
これが、熱伝導率の低い商品です。つまり10分後は、どちらも同じ熱が伝わっている事になります。
これでは、冷暖房費ダウンには繋がりません。
例えば、高性能断熱材を使用して、断熱関連費用が100万円アップし、仮に1割冷暖房費が削減出来たとします。

一般的な2階建住宅の年間冷暖房費は、12万円程度と言われています。
12万円の1割を、高性能断熱材の使用で削減出来たとしたら、年間12000円の削減に繋がります。
10年で、12万円の削減。
断熱関連費用100万円の元をとるには、83年かかる計算です。
もちろん1割削減出来た場合の計算となります。
伝わる熱が遅れるだけでは、理論的にも冷暖房費削減には繋がりません。
更に、弊社の実験、そしてモデルハウスで得られたデータ解析からも、
熱伝導率の低い商品を使用する事が、冷暖房費削減にはつながっていません。

特に、最近の断熱関連費用は、最上位レベルだと700万円を突破する事もザラだと言われます。
高性能断熱材で300万円オーバー、高性能サッシ、ガラスで、200万円オーバー、そして施工費で200万円オーバー。
総額700万円オーバーの断熱関連費用!
年間平均12万円の冷暖房費が、仮に、1割下がると、583年で、総額700万円の元を取る事が可能、
仮に2割下がったら291年で元を取る事が出来ます。
もちろん、冷暖房費が下がった場合の話ですし、熱が遅れて伝わるだけでは、
冷暖房費削減には繋がらないので、永遠に元を取る事は出来ないと思います。

更に、断熱性能を高めたのであれば、床暖房などは不要だと思います。
Air断北海道モデルでは、床暖房など一切使用する事なく、エアコン暖房だけで、
家中を暖めます。これが、本当に断熱性能が高い家だと、私たちは判断しています。

更に、石油ストーブなどの燃焼系暖房機器を使用しても、結露が発生しない仕組みが重要。
小屋裏、壁内部、床下で結露が発生したら、家の耐震性、耐久性がガタ落ち!
そして、下がった耐震性、耐久性は元には戻りません。
結露しないサッシやガラスに変更するのではなく、結露しにくい仕組みに変更する事が、家にとって最も重要だと思います。

こちらは、大阪エリア。
断熱等級4にグレードアップした一般住宅、Air断ではありません。
室内暖房を切って7時間後の室内温度グラフです。
外気は7.6℃ですが、室内温度は7時の時点で、12.5℃まで下がりました。
外気との差は4.9℃。

対して同日の、極寒北海道Air断モデル。
室内暖房を切って、7時間後の室内グラフです。
外気は、マイナス8.6℃、さすが北海道!寒さは異次元。
しかし、室内温度は7時の時点で8.6℃、外気との差は、17.2℃に広がっています。

これは、断熱性能が高いからではありません。
Air断北海道モデルは、オール100ミリの安価な断熱材、更に基礎断熱もない、昭和の断熱性能と揶揄された家です。
それでも、室内温度が下がらないのは、特許取得の対流断熱が原因。
空気の反発で、-8.6℃の冷気を跳ね除け、室内に伝わりにくくする事で、断熱効果を高めています。
詳しくはAir断第1章から9章をご覧ください。

5�pの付加断熱すると、2℃〜4℃熱を遮る実験があるのをご存知ですか?
家なら凄い事だと思いますけど!

質問がありました。解説します。
10�pの断熱材に、5�p付加断熱する事で、2℃〜4℃熱を遮る実験でした。

まず、大きさが奥行き30cm、幅25cm、高さ30cm程度の実験体です。
そこに、10�pのグラスウール、セルロースファイバーを敷いて実験。
次に5�pの断熱材を重ねると、2℃から4℃温度が違ってくる!実験動画でした。
この動画を見た方から、「実際の家でも2℃から4℃熱を遮るのでは?」と言うご意見でした。

まず、この試験体は、一般的家のスケールからすると、30分の1程度に縮尺したスケールです。
つまり、実際の家に換算する場合、断熱材の厚みを30倍に増加させれば「2℃から4℃の熱を遮る」結果に繋がると思います。
150mmの30倍、4500mm、つまり、4.5m厚の断熱材です。
これだけ厚い断熱材を使えば、「2℃から4℃温度の伝わり方が変わる」と言う事を、この実験は示していると思います。
もちろん、4.5mの断熱材は、コストや技術的にも不可能だと思います。

更に、投光器は、同じ光源でも、個体差によって、温度差が生じます。
こちらは、同じワット数の投光器。両方とも300ワット。
正確に同じ距離に置かれた温度計ですが、片方は109℃、片方は86℃、23度の差が生じています。
これは、熱源となるフィラメントの角度が違う事で発生する温度差だそうです。

この温度差は、実験にとっては致命的!
更に、実際の家に当てはめる場合、熱量が少なすぎると思います。
太陽光は、投光器とは比べ物にならないほど強力です。

こちらはAir断ではない、断熱等級7の家、天井に300mmセルロースファイバーを敷きつめた、その下の温度センサー値です。
外気温度はMax40.9℃時に、最大35.3℃を記録しています。
セルロースファイバー断熱材、300mmの下であっても、外気温度と5.6℃しか変わらない温度推移。

対して断熱等級4、Air断九州モデル、80mmジェル断を敷きつめたその下の温度センサー値です。
外気温度はMax42.4℃時に、最大31.8℃を記録。
外気温度より10.6℃も低い環境を、8cmの断熱材で構築しています。

300mmの断熱材よりも、8cmの断熱材の方が、熱を遮っている。
断熱材は、熱伝導率や熱抵抗値ではなく、密度が重要だと思います。

更に、様々な断熱実験がありますが、縮尺スケールでの実験は、その値が、そのまま実際の家に反映されるわけでは無い事を理解する必要があると思います。

30分の1スケール実験で、2℃から4℃違う測定値が得られたのであれば、実際には0.06℃から0.13℃違ってくると考えられます。
更に投光器熱量不足も加味すると、0.015℃から0.0325℃程度変わると思います。

どちらにせよ、人が感じ取れる温度ではなく、冷暖房費が変化する温度でも無いと思います。

弊社の見解が、必ずしも正しいとは言い切れませんが、参考になれば幸いです。