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断熱と遮熱の違いとは?

いつもご覧いただきありがとうございます。地元の材料を使って快適で省エネな家を造っている那須塩原の工務店、斎藤建設です。

家づくりの基礎知識を皆さんにお伝えする「家づくり教室」の3回目。今日は「断熱と遮熱の違いとは?」というテーマでお話をさせて頂きたいと思います。

家づくりの打ち合わせをさせて頂いている時に比較的多く頂くのが「 断熱と遮熱とはどう違うのですか?」という質問です。
断熱はこれまで説明してきたように、 壁などを伝わっていく熱の量を小さくすることです。それに対して遮熱は、日射を取り込まない(吸収しない)ように反射することや、日射を吸収した結果、家づくり教室の1回目で取り上げた、温度の高くなった面から出る長波長放射が室内に入らないようにすることです。
垂直の壁であれば、断熱性は遮熱性を兼ねています。それは、光を通さない材料では、光は必ず熱に変換されて伝わるので、断熱性があれば熱が伝わってきにくくなるのです。
床や壁、天井では、冬には 熱を逃がさないための断熱が、夏は熱を入れない様にするためにも断熱が効果を発揮します。(余談ですが、水が高いところから低いところに流れるように、温度も高いところから低いところに移動します。だから冬は室内→屋外、気温の高くなる夏は屋外→室内となります)

屋根の塗り替えのチラシなどで、屋根などに遮熱塗料を塗るというのを見たことがある方もいらっしゃると思うのですが、塗料の効果はあくまでも断熱のサブというか、補助的なものですです。
ただ、既存の建物のように後から断熱材を厚くすることはなかなか難しい事なのでこのような場合には、断熱材と遮熱塗料を組み合わせることで、屋根から入ってくる夏の日射をカットするという意味では、それなりの効果はあると思います。
しかし、注意しなくてはならないのは、遮熱シートや遮熱塗料には冬のための断熱性はないことです。

では、サッシなどのガラス窓の場合はどうかという事をお話させて頂きます。
サッシのガラスなど光を通す部分は、床や壁、天井とは対策が全く異なってきます。ただし、日射のない夜間については一般の壁と同様に考えて、ガラスを複層にした、ペアガラスやトリプルガラスにして、熱が伝わりにくくなる方法をとりますが、 夏の昼間の日射のことを考えると、庇や窓の外側での日除けを用いた遮熱がとても重要になります。
このとき、気を付けなくてはならないのが日除けを「窓の外」に設けないと、十分に遮熱効果を発揮できないという事です。

日本では古くから、夏、窓の外によしずをかけたりしてうまく熱が室内に入り込むのを遮ってきました。
窓の内側にブラインドや力一テンをっけるのとではどう違うのかという疑問を持たれる方もいらっしゃと思いますので、少し捕捉させて頂きます。
温度の高くなった面から出る長波長放射、ガラスはこの長波長放射を通しません。なので、ガラスよりも室内側にあるブラインドや力一テンなどに日射が吸収され温められた結果、放出される長波長放射は、ほとんどが室内にとどまる事になります。

冬であれば、 ガラスの内側にレースカーテンを引いても、日差しで温められたカーテンから室内に放射が出て、 暖かく過ごせますが、夏では、冬と 同じように力ーテンを引いていたら・・・想像するだけで暑そうですよね。
例えば、夏に室内側にかけたブラインドは、表面温度が低くても35°Cぐらい、高い場合には40°Cぐらいまで上がります。 床暖房のちょうどよい表面温度が30℃前後と言われていますので、それよりかなりも高い、放射が夏に室内に放出されたらたと考えたら、それだけで汗が吹き出しそうです。
なので、室外側に日除けをっければ、とたえその日よけが暖められたとしても、ガラスは長波長放射を透過させませんから、室内が暑くなりにくくなるのです。

庇で熱取得率はぐんと下がる

窓などの開ロ部に「日射熱取得率(η値)」という数値がありますが、これは、ガラスに当たった日射を1としたとき、室内にどのぐらい日射熱が入ってくるかを示す数値です。数値が小さいほど日射による熱の取得が小さくなり、夏の冷房の負荷が小さくなります。
日射熱取得の1つの要素である光。要は太陽光の事です。さっきもお話しましたが、太陽光は冬はたくさん窓から取り入れて、室内の物体を暖めて「長波長放射」をたくさん放出させたいものです。逆に夏に光を取り入れてしまうと、室内のの物体を暖めてたくさん「長波長放射」を放出させて熱くなるので、取り入れたくないという相反するものです。
幸い、都合よく冬と夏では太陽の高度が変わります。これを利用したのが庇を用いて日射取得率を下げる方法なのです。

日よけを外に付けると3倍の日よけ効果がある。

日除けを内側につけるのと外側につけるのとでは、 日射熱取得率はどのくらい変わってくるのかと言うと、例えばブラインドを室内側に付けた場合と室外に付けた場合を比較すると、外に付けた場合の方が3倍日よけの効果があると言われています。

今回のまとめ

光を通さない壁では、 光は熱になって室内に伝わる。なので、断熱性が遮熱性を兼ねる。
光を通すガラス窓では、断熱とは別に遮熱対策が必要。遮熱は屋外で行うほうが効果的

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